JP5426457B2 - Pedestrian protection device for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、車両の車体前部に配置されて歩行者との衝突時に衝突エネルギーを吸収する車両用歩行者保護装置に関する。 The present invention relates to a pedestrian protection device for a vehicle that is disposed in a front part of a vehicle body and absorbs collision energy at the time of collision with a pedestrian.
車両が歩行者と衝突することが不可避と判断された場合に、車体左右方向に延びるアームをバンパーの下方から車体前方に突出させて歩行者の脚部に衝突させることで、歩行者の上半身をボンネットフード上に倒し込んで衝突エネルギーを吸収するものが、下記特許文献1により公知である。 When it is judged that it is inevitable that the vehicle collides with the pedestrian, the upper body of the pedestrian is lifted by causing the arm extending in the left-right direction of the vehicle body to protrude forward from the lower part of the bumper and collide with the leg of the pedestrian A device that falls on a hood and absorbs collision energy is known from Patent Document 1 below.
また車両が歩行者と衝突することが不可避と判断された場合に、エネルギー吸収機能を有するフロントグリルおよびロアバンパーを車体前方に突出させることで、歩行者の下半身に加わる衝突エネルギーをフロントグリルおよびロアバンパーに分散させるものが、下記特許文献2により公知である。
In addition, when it is judged that it is inevitable that the vehicle will collide with a pedestrian, the front grill and lower bumper, which have an energy absorption function, project forward from the vehicle body, so that the collision energy applied to the lower body of the pedestrian is applied to the front grill and lower bumper . What is dispersed is known from
ところで、上記特許文献1に記載された発明のように、歩行者の上半身をボンネットフード上に倒し込んで衝突エネルギーを吸収するものでは、歩行者の上半身が回転する角速度が大きい場合に頭部に大きな衝撃が加わることが懸念される。 By the way, as in the invention described in the above-mentioned Patent Document 1, in the case where the upper body of the pedestrian is brought down on the hood to absorb the collision energy, when the angular velocity at which the upper body of the pedestrian rotates is large, There is concern that a big impact will be applied.
また上記特許文献2に記載された発明でも、ロアバンパーがフロントグリルよりも前方に突出するため、歩行者の脚部が強く前方に払われて上半身が後方に回転する角速度が大きくなり、頭部がボンネットフードに強く衝突する可能性がある。
Also in the invention described in
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車体前部が歩行者と衝突したときに、歩行者の上半身が後方に倒れる角速度をきるだけ小さく抑えながら衝突エネルギーを効果的に吸収することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and effectively absorbs collision energy while suppressing the angular velocity at which the upper body of the pedestrian falls backward when the front of the vehicle collides with the pedestrian. With the goal.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、平面視でU字状又はV字状に形成されて左右方向中央部が自動車の車体前方に向かって凸に湾曲した、歩行者の腰部に衝突して衝突エネルギーを吸収する腰部エネルギー吸収部材と、左右方向中央部が車体前方に向かって凸に湾曲し、歩行者の脚部に衝突して衝突エネルギーを吸収する脚部エネルギー吸収部材とを備え、前記腰部エネルギー吸収部材の左右方向中央部が、歩行者との衝突前には前記脚部エネルギー吸収部材の左右方向中央部よりも前方に位置し、歩行者との衝突後には衝突荷重により前記脚部エネルギー吸収部材の左右方向中央部よりも後方に移動することで衝突エネルギーを吸収する車両用歩行者保護装置であって、前記腰部エネルギー吸収部材が前記脚部エネルギー吸収部材よりも細く低剛性に構成され、前記脚部エネルギー吸収部材は、車体前部の左右両側部に配置されて車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームの前端に結合され、前記腰部エネルギー吸収部材の左右方向両端部は、車体の左右のフロントピラーの前端から各々車体前下方に延びる左右一対のアッパーメンバの途中に結合されて前記フロントサイドフレームよりも高い位置に存するステーに左右一対のピンを介して回転可能に連結され、左右少なくとも一方の前記ピンは、前記腰部エネルギー吸収部材に設けた長孔に回転及び摺動可能に連結されていて、該腰部エネルギー吸収部材の回転及び後退を許容することを特徴とする車両用歩行者保護装置が提案される。 In order to achieve the above object, according to the invention described in claim 1, it is formed in a U shape or a V shape in a plan view, and a central portion in the left-right direction is convexly curved toward the front of the vehicle body of the automobile . A lumbar energy absorbing member that collides with the pedestrian's waist and absorbs the collision energy, and a leg whose left and right central part curves convexly toward the front of the vehicle body and collides with the pedestrian's leg and absorbs the collision energy a Department energy absorbing member, the left-right direction central portion of the waist-energy absorbing member, prior to a collision with a pedestrian is located further forward than the left-right direction central portion of the leg portion energy absorbing member, with a pedestrian a pedestrian protection apparatus for absorbing the impact energy by moving rearward from the lateral middle portion of the leg portion energy absorbing member by collision load after the collision, the lumbar energy absorbing member is the leg The leg energy absorbing member is disposed on the left and right side portions of the front portion of the vehicle body and is coupled to the front ends of a pair of left and right front side frames extending in the longitudinal direction of the vehicle body. Both ends of the energy absorbing member in the left-right direction are connected to the stay located at a position higher than the front side frame, coupled to the middle of a pair of left and right upper members extending from the front ends of the left and right front pillars of the vehicle body. The at least one of the left and right pins is rotatably connected to a long hole provided in the waist energy absorbing member, and the waist energy absorbing member is rotated and retracted. pedestrian protection apparatus characterized by allowing the Ru been proposed.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記腰部エネルギー吸収部材から後方に突設した取付ブラケットに冷却装置の上部を支持したことを特徴とする車両用歩行者保護装置が提案される。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect , the upper portion of the cooling device is supported by a mounting bracket protruding rearward from the waist energy absorbing member. A pedestrian protection device is proposed.
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前記腰部エネルギー吸収部材の左右方向中央部にボンネットフードの前端を固定するフードロックが設けられ、かつ前記左右方向中央部は上下方向に延びる連結部材を介して前記脚部エネルギー吸収部材の左右方向中央部に連結されることを特徴とする車両用歩行者保護装置が提案される。
According to the invention described in
また請求項4に記載された発明によれば、請求項3の構成に加えて、前記連結部材は、前記脚部エネルギー吸収部材との連結部に屈曲容易な脆弱部を備えることを特徴とする車両用歩行者保護装置が提案される。
According to the invention described in
また請求項5に記載された発明によれば、請求項3または請求項4の構成に加えて、前記連結部材は、前記脚部エネルギー吸収部材との連結部に該脚部エネルギー吸収部材に対して前後摺動可能な摺動部を備えることを特徴とする車両用歩行者保護装置が提案される。
According to the invention described in claim 5 , in addition to the configuration of
尚、実施の形態のバンパービーム16は本発明の脚部エネルギー吸収部材に対応し、実施の形態のバルクヘッドアッパーメンバ18は本発明の腰部エネルギー吸収部材に対応し、実施の形態のセンタービーム19は本発明の連結部材に対応し、実施の形態のノッチ19aは本発明の脆弱部に対応し、実施の形態の長孔19bは本発明の摺動部に対応し、実施の形態のラジエータ取付ブラケット24およびコンデンサ取付ブラケット25は本発明の取付ブラケットに対応し、実施の形態のラジエータ28およびコンデンサ29は本発明の冷却装置に対応する。
Incidentally, the
請求項1の構成によれば、腰部エネルギー吸収部材の左右方向中央部は、歩行者との衝突前には脚部エネルギー吸収部材の左右方向中央部よりも前方に位置し、歩行者との衝突後には衝突荷重により脚部エネルギー吸収部材の左右方向中央部よりも後方に移動するので、歩行者の重心位置に近い腰部エネルギー吸収部材に加わる衝突荷重を大きくして歩行者の重心位置から遠い脚部エネルギー吸収部材に加わる衝突荷重を小さくすることで、歩行者の上半身が後方に倒れる角速度を低減して歩行者の頭部の保護を図るとともに、腰部エネルギー吸収部材の後方への変形量を充分に確保することで、歩行者の腰部に加わる衝突荷重が過大になるのを回避しながら衝突エネルギーを充分に吸収することができる。また歩行者が車体中心部から左右方向にオフセットした位置に衝突した場合、腰部エネルギー吸収部材および脚部エネルギー吸収部材は変形し難いので衝突エネルギーの吸収効果が低くなるが、腰部エネルギー吸収部材および脚部エネルギー吸収部材は左右方向中央部が車体前方に向かって凸に湾曲しているので、歩行者を衝突位置から左右方向外側に逃がして衝突荷重を低減することができる。 According to the structure of Claim 1, the center part in the left-right direction of the lumbar energy absorbing member is positioned ahead of the center part in the left-right direction of the leg energy absorbing member before the collision with the pedestrian, and collides with the pedestrian. Later, due to the collision load, the leg energy absorbing member moves rearward from the central part in the left-right direction, so that the collision load applied to the waist energy absorbing member near the pedestrian's center of gravity position is increased and the leg far from the pedestrian's center of gravity position. By reducing the impact load applied to the waist energy absorbing member, the angular velocity at which the upper body of the pedestrian falls backward is protected to protect the pedestrian's head, and the amount of deformation of the waist energy absorbing member to the rear is sufficient. By securing the collision energy, the collision energy can be sufficiently absorbed while avoiding an excessive collision load applied to the waist of the pedestrian. Also, when a pedestrian collides with a position offset in the left-right direction from the center of the vehicle body, the waist energy absorbing member and the leg energy absorbing member are not easily deformed, so the impact energy absorbing effect is reduced, but the waist energy absorbing member and the leg Since the center part energy absorption member is curving convexly toward the front of the vehicle body in the left-right direction, the pedestrian can escape from the collision position to the outside in the left-right direction to reduce the collision load.
しかも腰部エネルギー吸収部材の左右方向両端部が車体フレームに回転可能に連結されるので、衝突荷重で腰部エネルギー吸収部材が後方に変形して車体フレームとの連結部に曲げ荷重が作用しても、前記曲げ荷重による車体フレームの変形を最小限に抑えることができる。さらに腰部エネルギー吸収部材の左右方向両端部の少なくとも一方が車体フレームに対して摺動可能に連結されるので、衝突荷重で腰部エネルギー吸収部材が後方に変形して車体フレームとの連結部に車体左右方向中央から外向きの荷重が作用しても、前記荷重による車体フレームの変形を最小限に抑えることができる。 In addition, since the left and right end portions of the waist energy absorbing member are rotatably connected to the vehicle body frame, even if the waist energy absorbing member is deformed rearward due to a collision load and a bending load acts on the connecting portion with the vehicle body frame, The deformation of the vehicle body frame due to the bending load can be minimized . Further , since at least one of the left and right ends of the waist energy absorbing member is slidably connected to the vehicle body frame, the waist energy absorbing member is deformed rearward by a collision load, and the vehicle body left and right are connected to the connecting portion with the vehicle body frame. Even when an outward load is applied from the center in the direction, deformation of the vehicle body frame due to the load can be minimized.
その上、腰部エネルギー吸収部材は、脚部エネルギー吸収部材よりも細く低剛性であり、且つ左右少なくとも一方の端部がピンおよび長孔で回転可能かつ摺動可能に支持されているため、腰部エネルギー吸収部材が脚部エネルギー吸収部材よりも小さい荷重で後方に移動可能となり、これにより、腰部エネルギー吸収部材の後方移動量を増加させてエネルギー吸収量を確保しながら、腰部エネルギー吸収部材から歩行者の腰部に入力する衝突荷重が過大になるのを防止することができる。In addition, the waist energy absorbing member is thinner and less rigid than the leg energy absorbing member, and at least one of the left and right ends is supported by a pin and a long hole so as to be rotatable and slidable. The absorbing member can move rearward with a smaller load than the leg energy absorbing member, thereby increasing the amount of backward movement of the waist energy absorbing member to ensure the amount of energy absorption, while maintaining the energy absorption amount from the lumbar energy absorbing member to the pedestrian. It is possible to prevent the collision load input to the waist from becoming excessive.
また請求項2の構成によれば、腰部エネルギー吸収部材から後方に突設した取付ブラケットに冷却装置の上部を支持したので、衝突荷重で腰部エネルギー吸収部材が後方に変形したときに冷却装置の上部を後方に倒すことで、冷却装置の損傷を最小限に抑えることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the upper part of the cooling device is supported by the mounting bracket protruding rearward from the waist energy absorbing member, the upper part of the cooling device is deformed when the waist energy absorbing member is deformed rearward by a collision load. By tilting backward, damage to the cooling device can be minimized.
また請求項3の構成によれば、腰部エネルギー吸収部材の左右方向中央部にボンネットフードの前端を固定するフードロックが設けられ、かつ前記左右方向中央部は上下方向に延びる連結部材を介して脚部エネルギー吸収部材の左右方向中央部に連結されるので、ボンネットフードを強く閉じたときに、その荷重をフードロックおよび連結部材を介して脚部エネルギー吸収部材に伝達することができる。 According to the third aspect of the present invention, the hood lock for fixing the front end of the bonnet hood is provided at the center portion in the left-right direction of the waist energy absorbing member, and the center portion in the left-right direction is connected to the leg via the connecting member extending in the up-down direction. Since it is connected to the central part in the left-right direction of the partial energy absorbing member, when the bonnet hood is strongly closed, the load can be transmitted to the leg energy absorbing member via the hood lock and the connecting member.
また請求項4の構成によれば、連結部材は脚部エネルギー吸収部材との連結部に屈曲容易な脆弱部を備えるので、腰部エネルギー吸収部材だけに衝突荷重が入力する軽衝突時に、連結部材の脆弱部が変形して脚部エネルギー吸収部材が変形するのを防止することで、脚部エネルギー吸収部材のリペアコストを軽減することができる。 According to the configuration of the fourth aspect of the present invention, since the connecting member includes a fragile portion that is easily bent at the connecting portion with the leg energy absorbing member, at the time of a light collision in which a collision load is input only to the waist energy absorbing member, By preventing the fragile portion from being deformed and the leg energy absorbing member from being deformed, the repair cost of the leg energy absorbing member can be reduced.
また請求項5の構成によれば、連結部材は脚部エネルギー吸収部材との連結部に該脚部エネルギー吸収部材に対して前後摺動可能な摺動部を備えるので、腰部エネルギー吸収部材だけに衝突荷重が入力する軽衝突時に、連結部材の摺動部が摺動して脚部エネルギー吸収部材が変形するのを防止することで、脚部エネルギー吸収部材のリペアコストを軽減することができる。逆に、脚部エネルギー吸収部材だけに衝突荷重が入力する軽衝突時には、連結部材の摺動部が摺動して脚部エネルギー吸収部材だけが変形することで腰部エネルギー吸収部材の変形を防止し、腰部エネルギー吸収部材のリペアコストを軽減することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the connecting member includes the sliding portion that can slide back and forth with respect to the leg energy absorbing member at the connecting portion with the leg energy absorbing member. It is possible to reduce the repair cost of the leg energy absorbing member by preventing the sliding portion of the connecting member from sliding and deforming the leg energy absorbing member at the time of a light collision in which a collision load is input. Conversely, during a light collision in which a collision load is input only to the leg energy absorbing member, the sliding part of the connecting member slides and only the leg energy absorbing member is deformed to prevent deformation of the waist energy absorbing member. The repair cost of the waist energy absorbing member can be reduced.
以下、図1〜図6に基づいて本発明の第1の実施の形態を説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1〜図3に示すように、自動車の車体前部の左右両側部に車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム11,11が配置される。左右一対のフロントピラー(不図示)の前端から車体前下方に延びる左右一対のアッパーメンバ12,12の前端は、左右方向に延びる左右一対のステー13,13を介してフロントサイドフレーム11,11の前端外側面に接続される。アッパーメンバ12,12の前端から僅かに後方位置から左右一対の湾曲したステー14,14が相互に接近する方向に延び、その内端が左右一対のバルクヘッドサイドメンバ15,15を介してフロントサイドフレーム11,11の前端に結合される。左右方向に配置されたバンパービーム16の両端が、ステー17,17を介してフロントサイドフレーム11,11の前端に結合される。
As shown in FIGS. 1 to 3, a pair of left and right
左右のステー14,14の相互に対向する内端および左右のバルクヘッドサイドメンバ15,15の上端にバルクヘッドアッパーメンバ18の左右両端が結合され、バルクヘッドアッパーメンバ18の左右方向中央部とバンパービーム16の左右方向中央部とが上下方向に延びるセンタービーム19で連結される。そして左右のバルクヘッドサイドメンバ15,15の下端にバルクヘッドロアメンバ20の左右両端が結合される。
The left and right ends of the bulkhead
バルクヘッドアッパーメンバ18は平面視で前方に向かってU字状ないしV字状に湾曲しており、その右端がピン21で右側のステー14の左右方向内端に回転可能に連結されるとともに、その左端に形成した長孔18aがピン22で左側のステー14の左右方向内端に回転可能かつ摺動可能に連結される。上端をバルクヘッドアッパーメンバ18に固定されたセンタービーム19は、その下部にノッチ19aよりなる脆弱部が形成され、かつ下端に設けた長孔19bがバンパービーム16の上面にピン23で摺動可能に連結される。バンパービーム16は中央部が車体前方に張り出すように弧状に湾曲しているが、U字状ないしV字状に湾曲するバルクヘッドアッパーメンバ18の中央部はバンパービーム16の中央部よりも車体前方側に突出する。よってセンタービーム19は上端が下端よりも車体前方側に突出するように傾斜して配置される。
The bulkhead
バルクヘッドアッパーメンバ18の後縁には、一対のラジエータ取付ブラケット24,24と、一対のコンデンサ取付ブラケット25,25とが突設され、かつバルクヘッドロアメンバ20の上面には、一対のゴム製のラジエータ支持部材26,26と、一対のゴム製のコンデンサ支持部材27,27とが設けられる。そしてラジエータ取付ブラケット24,24およびラジエータ支持部材26,26間にラジエータ28が支持されるとともにコンデンサ取付ブラケット25,25およびコンデンサ支持部材27,27間にコンデンサ29が支持される。
A pair of
エンジンルームの上方を覆うボンネットフード30の前端に設けたストライカ31を係止するフードロック32と、ボンネットフード30の前端を弾性的に支持するストッパ33とが、バルクヘッドアッパーメンバ18の中央部上面に設けられる。
A
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
図4において、車両が車速Vveh で歩行者に衝突する場合を考える。歩行者との衝突により、腰部エネルギー吸収部材であるバルクヘッドアッパーメンバ18が衝突荷重Fhip で後方に距離Xhip だけ移動し、脚部エネルギー吸収部材であるバンパービーム16が衝突荷重Fleg で後方に距離Xleg だけ移動したとする。このとき、衝突により車速Vveh まで加速された歩行者の運動エネルギーがバルクヘッドアッパーメンバ18およびバンパービーム16の後退により吸収されると仮定すると、エネルギー保存則
(1/2)MVveh 2 =Fhip Xhip +Fleg Xleg …(1)
が成立する。尚、Mは歩行者の質量である。
In FIG. 4, consider a case where a vehicle collides with a pedestrian at a vehicle speed V veh . Due to the collision with the pedestrian, the bulkhead
(1/2) MV veh 2 = F hip X hip + F leg X leg (1)
Is established. M is the mass of the pedestrian.
また歩行者の重心位置Gまわりの慣性モーメントをIとし、歩行者の重心位置Gまわりの角加速度をdω/dtとすると、角運動方程式
I(dω/dt)=Fhip Lhip +Fleg Lleg …(2)
が成立する。尚、Lhip は歩行者の重心位置Gからバルクヘッドアッパーメンバ18までのモーメントアームであり、Lleg は歩行者の重心位置Gからバンパービーム16までのモーメントアームである。
If the moment of inertia around the pedestrian's center of gravity G is I and the angular acceleration around the pedestrian's center of gravity G is dω / dt, the angular motion equation
I (dω / dt) = F hip L hip + F leg L leg (2)
Is established. Note that L hip is a moment arm from the pedestrian's center of gravity position G to the bulkhead
式(2)において、歩行者の頭部がボンネットフード30に衝突する角速度を小さくするには、左辺の角加速度をdω/dtを小さくすることが必要であり、そのためには右辺第1項の腰部の衝突荷重Fhip によるモーメントFhip Lhip と、右辺第2項の脚部の衝突荷重Fleg よるモーメントFleg Lleg とを小さくすることが必要である。
In equation (2), in order to reduce the angular velocity at which the pedestrian's head collides with the
このとき、腰部の衝突荷重Fhip および脚部の衝突荷重Fleg の両方を小さくできれば理想的であるが、現実的には腰部の衝突荷重Fhip および脚部の衝突荷重Fleg の和はほぼ一定であるため、腰部の衝突荷重Fhip および脚部の衝突荷重Fleg の一方を大きくして他方を小さくすることしかできない。 At this time, it is ideal if both the waist collision load F hip and the leg collision load F leg can be reduced, but in reality, the sum of the waist collision load F hip and the leg collision load F leg is almost equal. Since it is constant, it is only possible to make one of the waist collision load F hip and the leg collision load F leg larger and the other smaller.
そこで重心位置Gからバルクヘッドアッパーメンバ18までのモーメントアームLhip および重心位置Gからバンパービーム16までのモーメントアームLleg に着目すると、Lhip <Lleg であるため、大きい方のモーメントアームLleg に乗算される脚部の衝突荷重Fleg を小さくし、小さい方のモーメントアームLhip に乗算される腰部の衝突荷重Fhip を大きくすることで、式(2)の右辺のモーメントの総和を最小化し、左辺の歩行者の重心位置まわりの角加速度をdω/dtを最小化して頭部の角速度を減少させることができる。
Accordingly, when attention is paid to the moment arm L hip from the center of gravity position G to the bulkhead
この点に関し、上記特許文献1および上記特許文献2に記載された発明は、車体が歩行者の腰部よりも先に歩行者の脚部に衝突するようになっているため、腰部の衝突荷重Fhip よりも脚部の衝突荷重Fleg の方が大きくなってしまい、式(2)の右辺のモーメントの総和が大きくなって頭部の角速度が増加する問題がある。
In this regard, the inventions described in Patent Document 1 and
一方、本実施の形態では、車両が歩行者に衝突するときにバルクヘッドアッパーメンバ18がバンパービーム16よりも前方に突出しているため、腰部の衝突荷重Fhip を脚部の衝突荷重Fleg よりも大きくし、これにより歩行者の頭部の角速度を最小限に抑え、頭部がボンネットフード30に衝突したときの衝撃を軽減することができる。
On the other hand, in this embodiment, when the vehicle collides with a pedestrian, the bulkhead
このように、歩行者の頭部の角速度を最小限に抑えるには腰部の衝突荷重Fhip を大きくして脚部の衝突荷重Fleg を小さくすることが有効であるが、腰部の衝突荷重Fhip が過大になると歩行者の腰部に傷害が発生する可能性があるため、制限値を超えて腰部の衝突荷重Fhip を増加させることは困難である。式(1)の右辺第1項はバルクヘッドアッパーメンバ18による衝突エネルギーの吸収量であるが、その腰部の衝突荷重Fhip を大きくできない場合であっても、バルクヘッドアッパーメンバ18の変形による腰部の後方への移動距離Xhip を大きくすることで、バルクヘッドアッパーメンバ18によるエネルギー吸収量を最大限に増加させ、バンパービーム16によるエネルギー吸収量の負担分を減少させることで、歩行者の頭部の角速度を低下させることができる。
Thus, in order to minimize the angular velocity of the pedestrian's head, it is effective to increase the waist collision load F hip and reduce the leg collision load F leg , but the waist collision load F If hip is excessive, injury may occur in the pedestrian's lower back, so it is difficult to increase the waist impact load F hip beyond the limit value. The first term on the right side of the equation (1) is the amount of collision energy absorbed by the bulkhead
具体的には、図5(A)に示すように、歩行者に車両の前部が衝突するとき、先ず車体前方側に突出するバルクヘッドアッパーメンバ18が歩行者の腰部に接触し、歩行者の重心位置Gの速度VP が次第に増加する。図5(B)に示す衝突初期には、バルクヘッドアッパーメンバ18が歩行者の腰部との衝突により後退して衝突エネルギーを吸収するとともに、バルクヘッドアッパーメンバ18に遅れてバンパービーム16が歩行者の脚部に接触する。
Specifically, as shown in FIG. 5 (A), when the front part of the vehicle collides with a pedestrian, the bulkhead
図6(C)に示す衝突中期には、バルクヘッドアッパーメンバ18が更に後退するとともに、バンパービーム16が歩行者の脚部との衝突により後退するが、バンパービーム16が後退可能なストロークは小さく設定されているため、この衝突中期で後退が完了する。そしてバンパービーム16に脚部を前方に払われた歩行者は重心位置Gを中心に上半身が後方に回転する。このとき、腰部の衝突荷重Fhip が制限値を超えないようにバルクヘッドアッパーメンバ18の剛性を低く設定しても、腰部の後方への移動距離Xhip が大きいために腰部の衝突エネルギーを充分に吸収することができ、かつバンパービーム16の後退によっても衝突エネルギーを吸収することができる。そして腰部の衝突荷重Fhip を制限値の範囲内で最大限に確保することで、脚部の衝突荷重Fleg をできるだけ小さく抑え、歩行者の重心位置Gまわりのモーメントを小さく抑制して頭部の角速度が増加するのを防止することができる。
In the middle of the collision shown in FIG. 6C, the bulkhead
図6(D)に示す衝突後期には、バンパービーム16が後退を停止してバルクヘッドアッパーメンバ18だけが後退することで残りの衝突エネルギーを吸収する。この段階で歩行者の頭部がボンネットフード30に衝突する可能性があるが、上述したように頭部の角速度は最小限に抑えられているため、頭部の傷害を軽減することができる。
6D, the
以上のように、本実施の形態によれば、バルクヘッドアッパーメンバ18は、歩行者との衝突前にはバンパービーム16よりも前方に位置し、歩行者との衝突後には衝突荷重によりバンパービーム16よりも後方に移動するので、歩行者の重心位置Gに近いバルクヘッドアッパーメンバ18に加わる衝突荷重を大きくして歩行者の重心位置Gから遠いバンパービーム16に加わる衝突荷重を小さくすることで、歩行者の上半身が後方に倒れる角速度を低減して歩行者の頭部の保護を図るとともに、バルクヘッドアッパーメンバ18の後方への変形量を充分に確保することで、歩行者の腰部に加わる衝突荷重が過大になるのを回避しながら衝突エネルギーを充分に吸収することができる。
As described above, according to the present embodiment, the bulkhead
またバルクヘッドアッパーメンバ18はバンパービーム16よりも細く低剛性であり、かつ両端がピン21,22および長孔18aで回転可能かつ摺動可能に支持されているため、バルクヘッドアッパーメンバ18はバンパービーム16よりも小さい荷重で後方に移動可能である。これにより、バルクヘッドアッパーメンバ18の後方への移動量を増加させてエネルギー吸収量を確保しながら、バルクヘッドアッパーメンバ18から歩行者の腰部に入力する衝突荷重が過大になるのを防止することができる。
Further, since the bulkhead
またバルクヘッドアッパーメンバ18のエネルギー吸収量はバンパービーム16のエネルギー吸収量よりも大きいので、歩行者の重心位置Gからの距離が大きいバンパービーム16から歩行者の脚部に入力する衝突荷重を小さくし、歩行者の上体が後方に急激に倒れないようにして頭部の角速度を効果的に低減することができる。
Further, since the energy absorption amount of the bulkhead
またバルクヘッドアッパーメンバ18およびバンパービーム16は左右両端部において支持されているので、歩行者がバルクヘッドアッパーメンバ18およびバンパービーム16の左右方向中央部に衝突した場合に容易に変形してエネルギー吸収効果が効果的に発揮される。一方、歩行者がバルクヘッドアッパーメンバ18およびバンパービーム16の左右方向中央部から左右方向にオフセットした位置に衝突した場合、バルクヘッドアッパーメンバ18およびバンパービーム16は変形し難いのでエネルギー吸収効果が低くなるが、バルクヘッドアッパーメンバ18およびバンパービーム16は左右方向中央部が車体前方に向かって凸に湾曲しているので、歩行者を衝突位置から左右方向外側に逃がして衝突荷重を低減することができる。
Further, since the bulkhead
またバルクヘッドアッパーメンバ18の左右方向両端部がステー14,14にピン21,22で回転可能に連結されるので、衝突荷重でバルクヘッドアッパーメンバ18が後方に変形してステー14,14との連結部に曲げ荷重が作用しても、前記曲げ荷重によるステー14,14の変形を最小限に抑えることができる。
Further, both left and right end portions of the bulkhead
またバルクヘッドアッパーメンバ18の一端部が左右一方のステー14に対して長孔18aおよびピン22で摺動可能に連結されるので、衝突荷重でバルクヘッドアッパーメンバ18が後方に変形して左右のステー14,14との連結部に車体左右方向中央から外向きの荷重が作用しても、前記荷重によるステー14,14の変形を最小限に抑えることができる。
Further, since one end of the bulkhead
またバルクヘッドアッパーメンバ18から後方に突設したラジエータ取付ブラケット24,24およびコンデンサ取付ブラケット25,25にラジエータ28およびコンデンサ29の上部をそれぞれ支持したので、衝突荷重でバルクヘッドアッパーメンバ18が後方に変形したときにラジエータ28およびコンデンサ29の上部をバルクヘッドアッパーメンバ18と共に後方に倒すことで、ラジエータ28およびコンデンサ29の損傷を最小限に抑えることができる。
Further, the
またバルクヘッドアッパーメンバ18の左右方向中央部にボンネットフード30の前端のストライカ31を固定するフードロック32が設けられ、かつバルクヘッドアッパーメンバ18の左右方向中央部は上下方向に延びるセンタービーム19を介してバンパービーム16の左右方向中央部に連結されるので、ボンネットフード30を強く閉じたときに、その荷重をフードロック32およびセンタービーム19を介してバンパービーム16に伝達することができる(図2参照)。
Further, a
またセンタービーム19はバンパービーム16との連結部に屈曲容易なノッチ19aを備えるとともに、長孔19bおよびピン23を介してバンパービーム16に前後摺動可能に支持されるので、バルクヘッドアッパーメンバ18だけに衝突荷重が入力する軽衝突時に、センタービーム19がノッチ19aにおいて変形し、あるいは長孔19bがピン23に対して摺動することで、バンパービーム16の変形を防止してリペアコストを軽減することができる。
Further, the
次に、図7に基づいて本発明の第2の実施の形態を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第2の実施の形態は、腰部エネルギー吸収部材18,18を上下に2分割し、脚部エネルギー吸収部材16,16を上下に2分割したものである。このように、腰部エネルギー吸収部材18,18および脚部エネルギー吸収部材16,16を上下に2分割することで、各々の高さ、剛性、後退量等を変化させて設計自由度を高めることができる。
In the second embodiment, the waist
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、本発明の腰部エネルギー吸収部材は実施の形態のバルクヘッドアッパーメンバ18に限定されるものではなく、本発明の脚部エネルギー吸収部材は実施の形態のバンパービーム16に限定されるものではない。
For example, the waist energy absorbing member of the present invention is not limited to the bulkhead
また実施の形態ではバルクヘッドアッパーメンバ18およびバンパービーム16を車体に固定しているが、それらの一方あるいは両方を車体に前後移動可能に設けても良い。この場合、車両が歩行者と衝突することが避けられないと判断されたとき、バルクヘッドアッパーメンバ18および/またはバンパービーム16を前方に移動させ、バルクヘッドアッパーメンバ18をバンパービーム16よりも前方に位置させれば良い。
In the embodiment, the bulkhead
また実施の形態ではバルクヘッドアッパーメンバ18の右端をピン21で回転可能に支持し、左端を長孔18aおよびピン22で回転可能かつ摺動可能に支持しているが、右端および左端の支持の仕方を逆にしても良いし、左右両端を摺動可能に支持しても良い。
Further, in the embodiment, the right end of the bulkhead
また実施の形態ではバンパービーム16に対してセンタービーム19を長孔19bにより後方に摺動可能にしているが、センタービーム19に対してバンパービーム16を長孔19bにより後方に摺動可能にしても良い。このようにすれば、バンパービーム16だけに衝突荷重が入力する軽衝突時に、センタービーム19の長孔19bが摺動してバンパービーム16だけが変形することでバルクヘッドアッパーメンバ18の変形を防止し、バルクヘッドアッパーメンバ18のリペアコストを軽減することができる。
In the embodiment, the
11 フロントサイドフレーム
12 アッパーメンバ
14 ステー(車体フレーム)
16 バンパービーム(脚部エネルギー吸収部材)
18 バルクヘッドアッパーメンバ(腰部エネルギー吸収部材)
19 センタービーム(連結部材)
19a ノッチ(脆弱部)
19b 長孔(摺動部)
24 ラジエータ取付ブラケット(取付ブラケット)
25 コンデンサ取付ブラケット(取付ブラケット)
28 ラジエータ(冷却装置)
29 コンデンサ(冷却装置)
30 ボンネットフード
32 フードロック
11 front side frame
12
16 Bumper beam (Leg energy absorbing member)
18 Bulkhead upper member (waist energy absorbing member)
19 Center beam (connecting member)
19a notch (fragile part)
19b Long hole (sliding part)
24 Radiator mounting bracket (Mounting bracket)
25 Capacitor mounting bracket (Mounting bracket)
28 Radiator (cooling device)
29 Condenser (cooling device)
30
Claims (5)
前記腰部エネルギー吸収部材(18)の左右方向中央部が、歩行者との衝突前には前記脚部エネルギー吸収部材(16)の左右方向中央部よりも前方に位置し、歩行者との衝突後には衝突荷重により前記脚部エネルギー吸収部材(16)の左右方向中央部よりも後方に移動することで衝突エネルギーを吸収する車両用歩行者保護装置であって、
前記腰部エネルギー吸収部材(18)が前記脚部エネルギー吸収部材(16)よりも細く低剛性に構成され、
前記脚部エネルギー吸収部材(16)は、車体前部の左右両側部に配置されて車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム(11)の前端に結合され、
前記腰部エネルギー吸収部材(18)の左右方向両端部は、車体の左右のフロントピラーの前端から各々車体前下方に延びる左右一対のアッパーメンバ(12)の途中に結合されて前記フロントサイドフレーム(11)よりも高い位置に存するステー(14)に左右一対のピン(21,22)を介して回転可能に連結され、
左右少なくとも一方の前記ピン(22)は、前記腰部エネルギー吸収部材(18)に設けた長孔(18a)に回転及び摺動可能に連結されていて、該腰部エネルギー吸収部材(18)の回転及び後退を許容することを特徴とする車両用歩行者保護装置。 A waist energy absorbing member (18) that is formed in a U shape or a V shape in plan view and has a center portion in the left-right direction curved convexly toward the front of the vehicle body to collide with the waist of a pedestrian and absorb collision energy. ), And a leg energy absorbing member (16) that is curved convexly toward the front of the vehicle body and that collides with the legs of the pedestrian and absorbs collision energy.
Horizontal center of the waist energy absorbing member (18), before a collision with a pedestrian is located further forward than the left-right direction central portion of the leg portion energy absorbing member (16), after a collision with a pedestrian Is a vehicle pedestrian protection device that absorbs collision energy by moving rearward of the leg energy absorbing member (16) from the center in the left-right direction due to a collision load ,
The waist energy absorbing member (18) is thinner and less rigid than the leg energy absorbing member (16),
The leg energy absorbing member (16) is disposed on the left and right sides of the front portion of the vehicle body and coupled to the front ends of a pair of left and right front side frames (11) extending in the vehicle body longitudinal direction.
The left and right ends of the waist energy absorbing member (18) are joined to the front side frame (11) in the middle of a pair of left and right upper members (12) extending downward from the front ends of the left and right front pillars of the vehicle body. ) Is rotatably connected to a stay (14) located at a higher position via a pair of left and right pins (21, 22),
At least one of the left and right pins (22) is rotatably and slidably connected to a long hole (18a) provided in the waist energy absorbing member (18). A pedestrian protection device for a vehicle, characterized by allowing backward movement .
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