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【発明の名称】 車両の前部車体構造
【発明者】 【氏名】近藤 和真

【要約】 【課題】車両と歩行者との衝突時に、歩行者を確実にボンネットに乗せて、二次障害を防止する、さらに、沿設部材をバンパフェースと一体的に構成することにより、組立性の向上を図る。

【解決手段】前方に延びるボンネット1の前方下部にバンパ9を備えた車両の前部車体構造であって、バンパはバンパフェース3とバンパフェースの後部において車幅方向に延びるバンパレインフォースメント7とを含み、バンパフェースの下部には車幅方向に延びてバンパフェースと一体的な沿設部材13が設けられ、沿設部材の後方には車体側構造部材10から両方に突出し、かつバンパレインフォースメントより低耐力の受け部材12が設けられ、受け部材の前端と沿設部材の背面との間には所定の間隔14が設けられ、沿設部材が受け部材に当接する位置は、バンパレインフォースメントより前部の位置に設定する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】前方に延びるボンネットの前方下部にバンパを備えた車両の前部車体構造であって、上記バンパはバンパフェースと該バンパフェースの後部において車幅方向に延びるバンパレインフォースメントとを含み、上記バンパフェースの下部には車幅方向に延びて該バンパフェースと一体的な沿設部材が設けられ、上記沿設部材の後方には車体側構造部材から両方に突出し、かつバンパレインフォースメントより低耐力の受け部材が設けられ、上記受け部材の前端と上記沿設部材の背面との間には所定の間隔が設けられ、上記沿設部材が受け部材に当接する位置は、バンパレインフォースメントより前部の位置に設定された車両の前部車体構造。
【請求項2】上記沿設部材は樹脂製のバンパフェースにモールドされた請求項1記載の車両の前部車体構造。
【請求項3】上記沿設部材は樹脂製のバンパフェースの後部に取付けられた請求項1記載の車両の前部車体構造。
【請求項4】上記受け部材は車体側構造部材の前方に複数設けられた請求項1記載の車両の前部車体構造。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両と歩行者との衝突時において歩行者の安全を図るような車両の前部車体構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、前方に延びるボンネットの前方下部にバンパを備えた車両の前部車体構造としては、例えば特開平11−1149号公報に記載の構造がある。すなわち、バンパフェース、衝撃吸収材としての発泡材、バンパレインフォースメントを有するバンパを備えた一般的な構造である。この場合、該車両と歩行者とが衝突すると、歩行者が障害を受ける問題点があった。
【0003】このような問題点を解決するために特開平6−72284号公報に記載の車両のエアバッグ装置が既に発明されている。この装置は、フロントバンパにエアバッグを格納する一方、歩行者等の車両善方障害物を検知するセンサ(超音波センサ)を設け、このセンサと車両走行状態検出手段との両出力に基づいて車両と歩行者との衝突を予測し、この衝突予測時にフロントバンパ内のエアバッグを車両進行方向に展開し、歩行者と車両との直接接触を防止して、歩行者の安全を図るものである。
【0004】この従来装置においては、歩行者の安全を図ることができる利点がある反面、センサ等の障害物検知手段およびエアバッグが必要となり、その構造が複雑化するうえ、誤動作の懸念もあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この発明の請求項1記載の発明は、バンパフェースの下部に車幅方向に延びて該バンパフェースと一体的な沿設部材を設ける一方、車体側構造部材から前方に突出する受け部材を設け、この受け部材の前端と沿設部材の背面とを所定の間隔を隔てて対向させ、さらに沿設部材が受け部材に当接する位置をバンパレインフォースメントより前部の位置に設定することで、車両と歩行者との衝突時に上述の沿設部材で歩行者の膝よりも下部にて歩行者の足を払い、歩行者を確実にボンネットに乗せて、二次障害を防止することができ、しかも、上述の沿設部材をバンパフェースと一体的に構成することにより、組立性の向上を図ることができ、さらに構造が簡単かつ誤動作のない車両の前部車体構造の提供を目的とする。
【0006】この発明の請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明の目的と併せて、上述の沿設部材を樹脂製のバンパフェースにモールドすることで、機能部品としての沿設部材がバンパフェースの下部に確実に保持されて、生産性および取付け性の向上を図ることができる車両の前部車体構造の提供を目的とする。
【0007】この発明の請求項3記載の発明は、上記請求項1記載の発明の目的と併せて、上述の沿設部材を樹脂製のバンパフェースの後部に取付けることで、沿設部材を樹脂モールド手段によらずに設けることができ、この沿設部材の強度調整の容易化を図ることができる車両の前部車体構造の提供を目的とする。
【0008】この発明の請求項4記載の発明は、上記請求項1記載の発明の目的と併せて、上述の受け部材を車体側構造部材の前方に複数設けることで、車両の歩行者との衝突時に後退動する延設部材を複数の受け部材で確実に受け止め、受け部材の荷重特性を適切に設定することができる車両の前部車体構造の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1記載の発明は、前方に延びるボンネットの前方下部にバンパを備えた車両の前部車体構造であって、上記バンパはバンパフェースと該バンパフェースの後部において車幅方向に延びるバンパレインフォースメントとを含み、上記バンパフェースの下部には車幅方向に延びて該バンパフェースと一体的な沿設部材が設けられ、上記沿設部材の後方には車体側構造部材から両方に突出し、かつバンパレインフォースメントより低耐力の受け部材が設けられ、上記受け部材の前端と上記沿設部材の背面との間には所定の間隔が設けられ、上記沿設部材が受け部材に当接する位置は、バンパレインフォースメントより前部の位置に設定された車両の前部車体構造であることを特徴とする。
【0010】この発明の請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明の構成と併せて、上記沿設部材は樹脂製のバンパフェースにモールドされた車両の前部車体構造であることを特徴とする。
【0011】この発明の請求項3記載の発明は、上記請求項1記載の発明の構成と併せて、上記沿設部材は樹脂製のバンパフェースの後部に取付けられた車両の前部車体構造であることを特徴とする。
【0012】この発明の請求項4記載の発明は、上記請求項1記載の発明の構成と併せて、上記受け部材は車体側構造部材の前方に複数設けられた車両の前部車体構造であることを特徴とする。
【0013】
【発明の作用及び効果】この発明の請求項1記載の発明によれば、車両の歩行者との衝突時にはバンパフェースの下部に一体的に設けられた沿設部材が間隔を介して後退し、この沿設部材はバンパレインフォースメントより前部の位置において受け部材に当接して、この荷重が受け部材にて受け止められる。
【0014】このため、車両と歩行者との衝突の際には、上述の沿設部材で歩行者の膝よりも下部にて該歩行者の足を払い、歩行者を確実にボンネット上部に乗せて、二次障害を防止することができる効果がある。
【0015】また上述の受け部材の強度設定(荷重特性の設定)により歩行者の脚部の安全を確保(骨折を与えない)することができる。しかも、上述の沿設部材をバンパフェースと一体的に構成したので、組立性の向上を図ることができ、さらに従来の如きセンサやエアバッグが不要で、その構造が簡単かつ誤動作もない効果がある。
【0016】この発明の請求項2記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果と併せて、上述の沿設部材を樹脂製のバンパフェースにモールド(樹脂モールド)したので、機能部品としての沿設部材がバンパフェースの下部に確実に保持され、生産性および取付け性の向上を図ることができる効果がある。
【0017】しかも、バンパフェースを樹脂製と成したので、路面または路面側の部材から沿設部材に対して下方から上方への荷重が入力されると、この沿設部材は自由に上下動する。したがって、歩行者保護性能とアプローチアングル等の車両諸性能との両立を図ることができる。
【0018】この発明の請求項3記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果と併せて、上述の沿設部材を樹脂製のバンパフェースの後部に取付けたので、沿設部材を樹脂モールド手段によらずに設けることができ、この沿設部材の強度調整の容易化を図ることができる効果がある。
【0019】この発明の請求項4記載の発明によれば、上記請求項1記載の発明の効果と併せて、上述の受け部材を車体側構造部材の前方に複数設けたので、車両と歩行者との衝突時に後退動する沿設部材を複数の受け部材で確実に受け止め、これら受け部材の荷重特性を適切に設定することができる効果がある。
【0020】
【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。図面は車両の前部車体構造を示し、図1において、車両の前後方向に延びるボンネット1を設け、このボンネット1でエンジンルームの上部を覆っている。
【0021】上述のボンネット1はボンネットレインフォースメント2を有し、このボンネット1の前端下部と樹脂製のバンパフェース3の上部との間にはラジエータグリル4を配設している。
【0022】一方、車両の前後方向に延びる車体フレームとしてのフロントサイドフレーム5を設け、このフロントサイドフレーム5の前端部にはバンパブラケット6を介してバンパレインフォースメント7を取付けている。
【0023】このバンパレインフォースメント7は車幅方向に延びる部材で、このバンパレインフォースメント7の前部にはエネルギ吸収部材8を取付けている。上述のエネルギ吸収部材8はバンパフェース3の内側後面部においてバンパフェース3の長手方向略全幅にわたって車幅方向に延びる部材であって、このエネルギ吸収部材8の取付け高さ位置は歩行者の膝の高さに相当する。
【0024】ここで、上述のバンパフェース3、バンパブラケット6、バンパレインフォースメント7、エネルギ吸収部材8によりフロントバンパ9が構成され、このフロントバンパ9は前方に延びるボンネット1の前方下部に位置する。
【0025】一方、車体の横方向(車幅方向)に延びる車体側構造部材(強度部材)としてのフロントクロスメンバ10を設け、このフロントクロスメンバ10にはラジエータシュラウドメンバ11を連結している。
【0026】上述のフロントクロスメンバ10の前方部には図1、図2に示すように複数の受け部材12…を取付けている。この実施例では上述の受け部材12を鉄板等の金属板により内部中空に形成し、合計3つの受け部材12をフロントクロスメンバ10の前面10aから前方向けて略水平に突出しているが、図2に示す中央部の受け部材12は省略してもよい。
【0027】また上述の受け部材12はその耐力(耐荷重強度)がバンパレインフォースメントの耐力(耐荷重強度)よりも低く設定されると共に、これら各受け部材12の前端面12aはその上下方向中間部が後方に窪むような曲率凹状に形成されている。
【0028】ところで、図1、図2に示すように上述のバンパフェース3の下部には車幅方向に延びて該バンパフェース3と一体的な沿設部材13(車幅方向部材)が設けられている。
【0029】この実施例では上述の沿設部材13として鉄等の金属製の丸パイプを用い、この丸パイプを予めバンパフェース3の形状に対応してキャンバ(camber、そり)を有するように湾曲させ、この丸パイプを樹脂製のバンパフェース3のモールド部3aにて樹脂モールドしている。
【0030】しかも、上述の沿設部材13の後方には前述の受け部材12が離間対向されており、この受け部材12の前端面12aと沿設部材13の背面との間には所定の間隔14が形成されている。さらに、沿設部材13が受け部材12に当接する位置は、バンパレインフォースメント7による衝突時の衝撃を回避する目的で、該バンパレインフォースメント7の前面よりも前方部の位置に設定されている。
【0031】ここで、上述の受け部材12と前述のエネルギ吸収部材8の荷重特性は図3に示す如く設定されている。
【0032】図3は横軸に変形量(潰れ量)をとり、縦軸に荷重(動的潰れ荷重)をとって各部材12,8の荷重特性の差異を示す特性図で、エネルギ吸収部材8の荷重特性aは荷重(単位ニュートン)と変形量とが比例するように設定されており、受け部材12の荷重特性bは入力される荷重が零から所定荷重cまでの間では変形量が僅少な値以内で漸増するが、入力荷重が所定荷重cに達すると変形量が最大かつ一定になるように設定されている。
【0033】つまり受け部材12のエネルギ吸収量(特性b参照)がエネルギ吸収部材8のエネルギ吸収量(特性a参照)よりも大となるように設定されている。なお、受け部材12の荷重特性bは車両と歩行者との衝突時においてバンパフェース3に設けられた沿設部材13が後退して、この沿設部材13が受け部材12の前端面12aに当接した時点(つまり間隔14が零になった時点)で立上がるものである。
【0034】この実施例では上述のエネルギ吸収部材8としては発泡スチロール等のEAフォーム(エネルギ・アブソーバ・フォーム)を用いている。なお、図中、15は前輪である。また上述のバンパフェース3はその複数箇所がラジエータグリル4等の車両前部部材やフロントフェンダまたはフロントクロスメンバ10等の車体側に取付けられる。
【0035】このように構成した車両の前部車体構造の作用について説明する。車両と歩行者との衝突時には、樹脂製のバンパフェース3における沿設部材13の配設部に前方向からの荷重(矢印x参照)が入力され、沿設部材13はバンパフェース3を伴って歩行者の衝撃エネルギを緩和しつつ後退し、受け部材12の前端面12a当接する。
【0036】この受け部材12に作用する正面荷重(矢印x参照)は通常、図3に示す所定荷重c未満であって、この前方向からの入力荷重はフロントクロスメンバ10によりその後部が支持された受け部材12にて受け止められる。
【0037】このため、車両と歩行者との衝突時に、まず上述の沿設部材13で歩行者の膝よりも下部において歩行者の足を払い、車両側に傾倒する歩行者の膝部の衝撃エネルギを車幅方向に延びるエネルギ吸収部材8で吸収した後に、歩行者に確実にボンネット1の上部に乗せて保護する。
【0038】一方、上述の沿設部材13がバンパフェース3を介して路面または路面側の部材と干渉した場合には、図1に矢印yで示すように下方から上方への荷重が入力されるが、樹脂製のバンパフェース3にモールドされた沿設部材13はバンパフェース3を伴って上方へ変位し、この上方荷重(矢印y参照)の入力解除時に元のノーマル状態に復元する。
【0039】このように図1〜図3に示す実施例(請求項1,2,4に相当する実施例)によれば、車両の歩行者との衝突時にはバンパフェース3の下部に一体的に設けられた沿設部材13が間隔14を介して後退し、この沿設部材13はバンパレインフォースメント7より前部の位置において受け部材12に当接して、この荷重が受け部材12にて受け止められる。
【0040】このため、車両と歩行者との衝突の際には、上述の沿設部材13で歩行者の膝よりも下部にて該歩行者の足を払い、歩行者を確実にボンネット1の上部に乗せて、二次障害を防止することができる効果がある。
【0041】また上述の受け部材12の強度設定(荷重特性bの設定)により歩行者の脚部の安全を確保(骨折を与えない)することができる。しかも、上述の沿設部材13をバンパフェース3と一体的に構成したので、組立性の向上を図ることができ、さらに従来の如きセンサやエアバッグが不要で、その構造が簡単かつ誤動作もない効果がある。
【0042】加えて、上述の沿設部材13を樹脂製のバンパフェース3にモールド(樹脂モールド)したので、機能部品としての沿設部材13がバンパフェース3の下部に確実に保持され、生産性および取付け性の向上を図ることができる効果がある。
【0043】しかも、バンパフェース3を樹脂製と成したので、路面または路面側の部材から沿設部材13に対して下方から上方への荷重(矢印y参照)が入力されると、この沿設部材13は自由に上下動する。したがって、歩行者保護性能とアプローチアングル等の車両諸性能との両立を図ることができる。
【0044】さらに、上述の受け部材12を車体側構造部材(フロントクロスメンバ10参照)の前方に複数設けたので、車両と歩行者との衝突時に後退動する沿設部材13を複数の受け部材12で確実に受け止め、これら受け部材12の荷重特性(図3の特性b参照)を適切に設定することができる効果がある。
【0045】また上記実施例で示したように、受け部材12の前端面12aを曲率凹状に形成すると、沿設部材13が後退した時、この曲率凹状の前端面12aで沿設部材13を確実に受け止めることができ、この沿設部材13の逃げを防止することができる。なお、図3に示す受け部材12の荷重特性bにおける所定荷重cの値は歩行者の脚部に骨折を与えない所定値たとえば7000ニュートン前後に設定される。
【0046】図4は車両の前部車体構造の他の実施例を示し、先の実施例においては金属丸パイプ製の沿設部材13をバンパフェース3の下方後部に一体的に樹脂モールドしたが、図4に示すこの実施例においては樹脂製丸棒状の沿設部材16を設け、この沿設部材16をバンパフェース3の下方後部に接着固定または熱溶着手段にて一体的に固定したものである。
【0047】ここで、上述のバンパフェース3または沿設部材16を構成する樹脂材料としては、PP(ポリプロピレン)やABS樹脂またはPE(ポリエチレン)などの熱可塑性プラスチックを用いることができる。
【0048】このように図4に示す実施例(請求項1,3,4に相当する実施例)によれば、上述の沿設部材16を樹脂製のバンパフェース3の後部に一体的に取付けたので、バンパフェース3とは別体の沿設部材16を樹脂モールド手段によらずに設けることができ、この沿設部材16の材料の選定または直径の設定により、その強度調整の容易化を図ることができる効果がある。
【0049】なお、その他の点については先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図4において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【0050】図5、図6は車両の前部車体構造のさらに他の実施例を示す。この実施例では金属丸パイプ製の沿設部材13をバンパフェース3の下方後部に取付け金具などの取付け具17を用いて一体的に取付けたものである。
【0051】すなわち、図6に図5の要部を拡大して示すように、上述のバンパフェース3における沿設部材取付け部位に車幅方向へ所定の間隔を隔てて複数のリブ3b…を一体成形し、このリブ3bには丸パイプの形状に対応する半円凹状の取付け部3cを形成すると共に、インサートねじ18,18を埋込み固定している。
【0052】而して、上述のリブ3bの取付け部3cに金属丸パイプ製の沿設部材13を配置した後に、取付け具17およびボルト等の締付け部材19,19を用いて、該沿設部材13をバンパフェース3の所定部に一体的に取付けたものである。なお、上述のリブ3bの形成位置および取付け具17の取付け位置は複数の受け部材12…とオフセットされた位置に設定することが望ましい。
【0053】このように図5、図6に示す実施例(請求項1,3,4に相当する実施例)によれば、上述の沿設部材13を樹脂製のバンパフェース3の後部に一体的に取付けたので、バンパフェース3とは別体の沿設部材13を樹脂モールド手段によらずに設けることができ、この沿設部材13の厚肉または直径の選定により、その強度調整を容易に行なうことができる効果がある。
【0054】なお、その他の点については先の実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図5、図6において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【0055】図7は取付け具17の他の締付け構造を示し、図6の実施例ではリブ3bに埋込んだインサートねじ18に対してボルト等の締付け部材19を螺合して、取付け具17を締付けるように構成したが、この図7に示す実施例においてはタッピングねじ20(締付け手段)を用いて取付け具17を締付けるように構成したものである。
【0056】このように構成しても、先の図5、図6で示した実施例とほぼ同様の作用、効果を奏するので、図7において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【0057】この発明の構成と、上述の実施例との対応において、この発明の沿設部材は実施例の金属製丸パイプまたは樹脂製丸棒状の沿設部材13,16に対応し、以下同様に、車体側構造部材は、フロントクロスメンバ10に対応し、受け部材は、鉄板製内部中空の受け部材12に対応するも、この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【0058】例えば、上述の車体側構造部(強度部材)としてはフロントクロスメンバ10に代えて、ペリメータ・フレーム(枠型フレーム)の所定部であってもよい。また受け部材12としては複数のリブを有する樹脂構造体であってもよく、さらにエネルギ吸収部材8としては例示した発泡スチロール材に代えてダンパ(damper、減衰装置)や樹脂構造体などの他の部材であってもよい。
【0059】さらにバンパフェース3を射出成形する中空射出成形装置を用いて、バンパフェース3と沿設部材16とを一体的に同時成形すべく構成してもよい。さらには、上述の金属丸パイプ製の沿設部材13としては異径パイプや多段パイプを組合わせて構成してもよく、金属製丸パイプからなる沿設部材13をバンパフェース3の所定部に接着手段にて一体的に接合固定してもよい。
【出願人】 【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
【出願日】 平成11年6月28日(1999.6.28)
【代理人】 【識別番号】100067747
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 良昭
【公開番号】 特開2001−10423(P2001−10423A)
【公開日】 平成13年1月16日(2001.1.16)
【出願番号】 特願平11−181557