JP5206857B2 - 車両用衝撃センサの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の外部に露出するフロントバンパフェイシアに設けられて該フロントバンパフェイシアへの衝撃入力を検知する車両用衝撃センサの取付構造に関する。

車両のバンパフェイシアに対する衝撃入力を検知するセンサとして、例えば下記特許文献１には、フロントバンパフェイシアの内面（裏面）に沿ってフィムル状のセンサを設けたものが記載されている。

特開２００５−１４７９９１号公報 特開２００６−２９８３２１号公報 特開２００２−３６９９５号公報

しかしながら、衝撃入力を検知するセンサを、バンパフェイシアの表面（内面）に沿って面状に配置した場合には、バンパフェイシア表面は剛性が低いことから衝撃エネルギを伝達し難く、センサ感度が低下する恐れがある。

そこで、本発明は、車両のフロントバンパフェイシアに取り付ける衝撃入力検知用のセンサの感度を向上させることを目的としている。

本発明は、フロントバンパが、車両の前面に露出するフロントバンパフェイシアと、該フロントバンパフェイシアに連結された取付具と、該取付具に連結され、フロントバンパフェイシアへの衝撃入力を検知する車両用衝撃センサと、を備え、フロントバンパフェイシアには開口が形成され、フロントバンパフェイシアが、開口から衝撃が入力される方向に延び、且つ開口を囲む上壁、下壁及び両側壁からなる延在部を備え、車両用衝撃センサが、取付具を介して延在部に連結され、且つ、延在部に入力される衝撃を取付具を介して検知することを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、フロントバンパフェイシアに設けた衝撃入力方向に延びる延在部は、衝撃入力に対しフロントバンパフェイシアの面状に広がる表面に比較して剛性が高く、このような剛性の高い延在部への衝撃入力を検知するよう車両用衝撃センサを取り付けることで、衝撃エネルギが該センサに伝達しやすくなり、センサ感度を高めることができる。

本発明の第１の実施形態を示す、図２に示す自動車のフロントバンパフェイシアの裏側から見た斜視図である。 図１のフロントバンパフェイシアを備える自動車の斜視図である。 図１のフロントバンパフェイシアの車両前方から見た斜視図である。 （ａ）は図１の側部センサ取付部位を拡大した斜視図、（ｂ）はセンサブラケットの斜視図である。 （ａ）は図１の側部センサの設置部位を示す、図１のＰ−Ｐ断面図、（ｂ）は（ａ）の変形例を示す断面図である。 図１の中央センサの設置位置の拡大した斜視図である。 図６のＡ−Ａ断面構造を示す斜視図である。 図６のＢ−Ｂ断面構造を示す斜視図である。 センサ出力の波形図で、（ａ）は本発明による衝撃入力時のセンサ出力、（ｂ）はセンサをバンパフェイシア表面（裏面）に直接取り付けた場合の同センサ出力をそれぞれ示す。 本発明の第２の実施形態を示す、図５（ａ）に対応する断面図である。 本発明の第３の実施形態を示す、図５（ａ）に対応する断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態を示す、図２に示すような自動車の車両前部に設けてあるフロントバンパフェイシア１の裏側から見た斜視図であり、図３は該フロントバンパフェイシア１の車両前方から見た斜視図である。このフロントバンパフェイシア１は、車両前面を覆って車両の外部に露出するカバー体を構成している。

図１に示すように、フロントバンパフェイシア１の裏面側において、車幅方向両端部付近に側部センサ３を設置するとともに、車幅方向中央部に中央センサ７を設置している。これら各センサ３，７は、フロントバンパフェイシア１に対する車両前後方向の衝撃入力を検知する車両用衝撃センサを構成している。

図４（ａ）は上記側部センサ３を設置した部位の拡大した斜視図、図４（ｂ）は後述する取付具としてのセンサブラケット２３の斜視図で、図５（ａ）は同部位を車両側方から見た、図１のＰ−Ｐ断面図である。

図５（ａ）に示すように、フロントバンパフェイシア１の表面９には貫通孔１１を設けてあり、この貫通孔１１は、衝撃入力方向に相当する車両前後方向に延びる延在部としての上壁１５と、下壁１７と、両側壁１９，２１とによって形成され、これら各壁１５，１７，１９，２１の車両後方側の先端部相互間に開口１３が形成されている。

上壁１５は、車両後方側（図５（ａ）中で右側）が車両前方側より鉛直方向下方となるよう若干傾斜し、下壁１７は、車両前方側の端部が後方側より鉛直方向下方となりかつ貫通孔１１側が凸となるような曲面形状としている。また、両側壁１９，２１は、図１に示すように鉛直方向上部が同下部よりも車幅方向中央側となるよう傾斜している。

また、貫通孔１１の開口１３には、該開口１３を塞ぐように、装飾部材２２を車両後方側から装着している。この装飾部材２２は、開口１３を覆う板状の閉塞部２２ａと、閉塞部２２ａの外周縁部の全周にわたり設けられ、車両前方に向けて突出して前記した各壁１５，１７，１９，２１の端部を両側から挟み込み、図示しない爪嵌合等で固定する固定部２２ｂとを備えている。

なお、固定部２２ｂの各壁１５，１７，１９，２１への固定は、単に爪嵌合だけでなく、例えば接着剤を用いて接着固定してもよい。

そして、側部センサ３は、上記したフロントバンパフェイシア１の裏面における貫通孔１１を形成した部位に、取付具としてのセンサブラケット２３を介して取り付けている。センサブラケット２３は、貫通孔１１の上記した装飾部材２２の上部後面に固定される受圧部として受圧壁２５と、受圧壁２５の上端から固定部２２ｂの上面に沿って車両前方へ延びる取付具延在部としての水平壁２７と、水平壁２７の前端から鉛直方向上方へ延びる縦壁２９とをそれぞれ備え、該縦壁２９の車両前方側の面に側部センサ３を取り付けている。

なお、縦壁２９は、図４に示すように、上部の幅を下部に比べて狭くした首部２９ａを車幅方向中央に有し、この首部２９ａに側部センサ３を取り付けている。

このような縦壁２９（首部２９ａ）には取付孔２９ｂを設け、取付孔２９ｂに側部センサ３側に設けたボルト３３を挿入してナット３５により締結する。なお、側部センサ３の縦壁２９（首部２９ａ）への取付構造は、上記したボルト・ナットのほかクリップを用いたり、あるいは接着剤を用いて接着する構造でもよい。

このような取付状態で、側部センサ３は、フロントバンパフェイシア１の裏面３７に対し、車両前後方向で離間して配置されるとともに、上壁１５の上面１５ａおよび装飾部材２２の固定部２２ｂに対しても、交差する方向に相当する鉛直方向に離間して配置されることになる。

また、センサブラケット２３の受圧壁２５には取付孔２５ａを設け、この取付孔２５ａに、装飾部材２２の閉塞部２２ａに車両後方側に向けて突出させて設けたスタッドボルト３９を挿入してナット４１により締結する。これにより、センサブラケット２３がフロントバンパフェイシア１に取り付けられる。

なお、図５（ｂ）に示すように、フロントバンパフェイシア１に、図５（ａ）の貫通孔１１に代えて凹部３０を設け、この凹部３０の底壁３２に図５（ａ）と同様にしてセンサブラケット２３を取り付けるようにしてもよい。この場合のセンサブラケット２３の水平壁２７は上壁１５の上面１５ａに沿って車両前方へ延びる。

一方、中央センサ７は、フロントバンパフェイシア１の上部開口４３に装着したラジエータグリル４５の車幅方向中央の下部近傍に設置している。図６はその設置位置の拡大した斜視図で、図７，図８は、図６のそれぞれＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ各断面構造を示す斜視図である。

図１に示したフロントバンパフェイシア１の上部開口４３は、図７，図８に示すように、ラジエータグリル４５を嵌め込み固定するための、車両後方に延びる延在部としての下縁壁４７を備えている。さらに、この下縁壁４７の後端には上方に向けて屈曲して連続する縦壁４９を設けている。

縦壁４９の車幅方向中央で中央センサ７を取り付けた部位に対応する位置には、縦壁４９の上端から車両後方に向けて屈曲しつつ上方に延び、上部開口４３を補強する支持アーム５１を設けている。

そして、この支持アーム５１を中心としてその下部の縦壁４９を前後から挟み込むようにして取付具としての一対のセンサブラケット５３，５５を装着している。このセンサブラケット５３，５５は、ラジエータグリル４５を装着する前に、図７に示すように、車幅方向両側の２箇所において、車両前方からボルト５７を、センサブラケット５３，５５および縦壁４９の各ボルト挿入孔５３ａ，５５ａおよび４９ａに挿入し、車両後方からナット５９を締結して固定する。

また、上記した一対のセンサブラケット５３，５５のうち車両後方側のセンサブラケット５５は、縦壁４９へのボルト５７により固定した固定部である車幅方向両端部よりも、車幅方向中央側の部位を車両後方に向けて屈曲させて膨出部６１を設けることで、縦壁４９との間に空隙６３を形成している。

そして、上記した中央センサ７は、センサブラケット５５の上記した膨出部６１の車両後方側に取り付けるが、その際、図８に示すように、車幅方向両側の２箇所において、膨出部６１の裏側、つまり空隙６３側から、膨出部６１に設けたボルト挿入孔６１ａに挿入するボルト６５を、中央センサ７の貫通孔７ａに挿入し、車両後方からナット６７を締結する。このとき、ボルト６５の頭部６５ａは、前記した空隙６３内に収容されることになる。

これにより、中央センサ７は、センサブラケット５３，５５を介してフロンドバンパフェイシア１の延在部である下縁壁４７の車両後方側に配置されて取り付けられることになる。

なお、上記のようにして中央センサ７をセンサブラケット５５に固定した後に、一対のセンサブラケット５３，５５を縦壁４９に装着する。

また、図１に示すように、フロントバンパフェイシア１の裏面には車幅方向に延びるバンパレインフォース６９を、補強部材として車幅方向両端部にてブラケット７１を介して取り付けている。このバンパレインフォース６９に対し、前記した側部センサ３および中央センサ７は、いずれも車両前後方向から見て互いに重ならない位置に配置している。すわなち、車両用衝撃センサを、バンパレインフォースに対し衝撃入力方向に相当する車両前後方向と交差する方向に互いにずれた位置に配置したことになる。

次に、上記のようにして側部センサ３および中央センサ７をフロントバンパフェイシア１に取り付けた状態で、車両が前面衝突するなどして、フロントバンパフェイシア１が車両前方から衝撃入力を受けた場合を説明する。

図２に示す自動車が前面衝突して車両前方からフロントバンパフェイシア１が衝突入力を受けると、左右両側に設けてある側部センサ３および中央センサ７が、そのときの衝撃力を、加速度の変化として検出し、この検出信号の入力を受ける図示しない制御装置が、例えばエアバッグを展開させたり、シートベルトを強制的に巻き取ったり、あるいはフードを強制的に跳ね上げるなどの制御を行う。

ここで本実施形態では、図５に示すように、側部センサ３を、フロントバンパフェイシア１の上壁１５に、装飾部材２２およびセンサブラケット２３を介して取り付けているため、自動車が前面衝突して車両前方からフロントバンパフェイシア１が衝突入力を受けると、その衝突入力がフロントバンパフェイシア１の面状に広がる表面９よりも剛性の高い上壁１５を伝って、側部センサ３に伝達されるため、側部センサ３をフロントバンパフェイシア１の表面９に取り付けるよりも衝突エネルギが側部センサ３に伝達しやすくなり、センサ感度を高めることができる。

同様に、中央センサ７についても、図７，図８に示すように、フロントバンパフェイシア１の表面９に比較して、前方からの衝撃に対して剛性が高い延在部である下縁壁４７の後端に連続する縦壁４９に、センサブラケット５３，５５を介して取り付けているので、センサ感度を高めることができる。

また、側部センサ３は延在部である上壁１５に対して鉛直方向に離間して配置しているので、上壁１５への衝突入力が上記した離間した分だけモーメントとして作用して増幅され、センサ感度をさらに高めることができる。

また、側部センサ３を、センサブラケット５３，５５を介して上壁１５に取り付け、センサブラケット５３，５５は、上壁１５のバンパフェイシア表面９と反対側の端部に位置して上壁１５と交差する方向に延びる受圧壁２５を備えているので、剛性の高い上壁１５への衝突入力を上壁１５とほぼ直角状態の受圧壁２５が受けることになり、この受圧壁２５から側部センサ３へ衝突入力を効率よく伝達することができる。

さらに、側部センサ３を、センサブラケット５３，５５を介して上壁１５に取り付け、センサブラケット５３，５５は、上壁１５に沿って延びる取付具延在部としての水平壁２７を備えているので、上壁１５が衝突入力時にばたつくことで受圧壁２５への入力が不充分となっても、上記のばたつき動作を水平壁２７が受け、衝突入力を側部センサ３に確実に伝達することができる。

また、側部センサ３をフロントバンパフェイシア１の裏面３７に対して衝撃入力方向である車両前後方向で離間して配置したので、側部センサ３の車両前方側に位置するフロントバンパフェイシア１の裏面３７が、衝突入力以外の例えば風による振動や石などの異物のチッピング入力によって多少後方に移動しても、側部センサ３との接触を回避でき、誤検知を抑制することができる。

また、側部センサ３および中央センサ７を、フロントバンパフェイシア１の車両後方側に設けたバンパレインフォース６９に対し、いずれも衝突方向である車両前後方向から見て互いに重ならない位置に配置しているので、衝突入力時に側部センサ３および中央センサ７がバンパレインフォース６９に接触するのを回避でき、側部センサ３および中央センサ７による衝突入力検知を支障なく行うことができる。

図９（ａ）は、上記した実施形態における左右の側部センサ３および中央センサ７による衝撃入力時のセンサ出力（m/sec2）で、図９（ｂ）はセンサをバンパフェイシア表面（裏面）に直接取り付けた場合の同センサ出力を示している。

なお、図９において、実線が車両前方から見て左側の側部センサ３、破線が車両前方から見て右側の側部センサ３、一点鎖線が中央センサ７にそれぞれ対応している。

これによれば、本実施形態に対応する図９（ａ）では、衝撃入力を受けた直後に、破線で示す右側の側部センサ３と、一点鎖線で示す中央センサ７の波形が大きく、また実線で示す左側の側部センサ３も少し遅れて波形が大きくなっている。これに対して図９（ｂ）では、衝撃入力を受けた直後を含めて全体的に波形がなだらかとなっており、本実施形態のセンサ取付構造のほうが、センサ感度が高くなっていることがわかる。

図１０は、本発明の第２の実施形態を示す、前記図５（ａ）に対応する断面図である。この実施形態は、図５（ａ）の実施形態に対し、センサブラケット２３の上部におけるセンサ取付部の形状を異ならせている。なお、図１０では、図５（ａ）と同一構成部分には同一符号を付してある。

すなわち、このセンサブラケット２３は、縦壁２９の上端から車両後方へ延びるセンサ取付壁３１を備えている。センサ取付壁３１には取付孔３１ａを設け、取付孔３１ａに図５（ａ）と同様にして側部センサ３側に設けたボルト３３を挿入してナット３５により締結する。

本実施形態においては、側部センサ３を図５（ａ）のセンサブラケット２３の前面に設ける代わりに上面に設けているだけであり、その作用効果としてはほぼ同様なものとなる。

図１１は、本発明の第３の実施形態を示す、前記図５（ａ）に対応する断面図である。この実施形態は、図５（ａ）の実施形態に対し、側部センサ３を、延在部としての上壁１５の上面１５ａに直接取り付けている。取付形態としては、ボルト・ナットでも、クリップでも、接着であっても構わない。

なお、側部センサ３を上壁１５に直接取り付けるため、側部センサ３に対応する装飾部材２２の上端部は固定部２２ａを含めて削除している。あるいは、固定部２２ｂ上に側部センサ３を取り付けてもよい。

この実施形態においても、剛性の高い上壁１５に側部センサ３を取り付けているので、衝突エネルギが側部センサ３に伝達しやすくなり、センサ感度を高めることができる。

また、側部センサ３をフロントバンパフェイシア１の裏面３７に対して衝撃入力方向である車両前後方向で離間して配置しているので、側部センサ３の車両前方側に位置するフロントバンパフェイシア１が、衝突入力以外の例えば風による振動や石などの異物のチッピング入力によって多少後方に移動しても、側部センサ３との接触を回避でき、誤検知を抑制することができる。

さらに、フロントバンパフェイシア１の車両後方側に設けたバンパレインフォース６９に対し、側部センサ３を衝突方向である車両前後方向から見て互いに重ならない位置に配置することで、衝突入力時に側部センサ３がバンパレインフォース６９に接触するのを回避でき、側部センサ３による衝突入力検知を支障なく行うことができる。

なお、図１０，図１１の各実施形態においても、前記した図５（ｂ）のように、図５（ａ）の貫通孔１１に代えて凹部３０を設けた構造についても同様に適用することができる。

また、フロントバンパフェイシア１に設けた貫通孔１１に、装飾部材２２を装着せずにフォグランプなどの部品を取り付けた場合であっても、その上壁１５を利用して直接あるいはセンサブラケットを介して側部センサ３を取り付けることができる。

なお、車両が衝撃入力を受ける方向として、上記した各実施形態では、前面衝突時、すなわちフロントバンパフェイシア１が車両後方へ向けて衝撃入力を受ける場合を示したが、車両後方からリアバンパフェイシアを介して衝撃入力を受ける後面衝突についても、また車両側方から衝撃入力を受ける側面衝突についても、車両後部や車両側部にて車両の外部に露出して設けられるカバー体の車両内側に、図５に示したような側部センサ３の取付形態などを適用することで、センサ感度を高めることができる。

１ フロントバンパフェイシア
３ 側部センサ（車両用衝撃センサ）
７ 中央センサ（車両用衝撃センサ）
９ フロントバンパフェイシアの表面
１５ フロントバンパフェイシアの貫通孔の上壁（延在部）
２３，５３，５５ センサブラケット（取付具）
２５ センサブラケットの受圧壁（受圧部）
２７ センサブラケットの水平壁（取付具延在部）
６９ バンパレインフォース

Claims (6)

1. 車両の前部に設けるフロントバンパへの衝撃を検知する車両用衝撃センサの取付構造において、
   該フロントバンパは、
   前記車両の前面に露出するフロントバンパフェイシアと、
   該フロントバンパフェイシアに連結された取付具と、
   該取付具に連結され、前記フロントバンパフェイシアへの衝撃入力を検知する前記車両用衝撃センサと、を備え、
   前記フロントバンパフェイシアには開口が形成され、
   前記フロントバンパフェイシアは、前記開口から前記衝撃が入力される方向に延び、且つ前記開口を囲む上壁、下壁及び両側壁からなる延在部を備え、
   前記車両用衝撃センサは、前記取付具を介して前記延在部に連結され、且つ、前記延在部に入力される前記衝撃を前記取付具を介して検知する
   ことを特徴とする車両用衝撃センサの取付構造。
2. 前記車両用衝撃センサを前記延在部に対し交差する方向に離間して配置したことを特徴とする請求項１に記載の車両用衝撃センサの取付構造。
3. 前記取付具は、前記延在部の前記フロントバンパフェイシアの表面と反対側の端部に位置して前記延在部と交差する方向に延びる受圧部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用衝撃センサの取付構造。
4. 前記取付具は、前記延在部に沿って延びる取付具延在部を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用衝撃センサの取付構造。
5. 前記車両用衝撃センサを、前記フロントバンパフェイシアの裏面に対して、前記衝撃が入力される方向に離間して配置したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車両用衝撃センサの取付構造。
6. 前記フロントバンパフェイシアの車両内側にバンパレインフォースを設け、前記車両用衝撃センサを、前記バンパレインフォースに対し前記衝撃入力方向と交差する方向に互いにずれた位置に配置したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両用衝撃センサの取付構造。