JP4517628B2

JP4517628B2 - 車体前部構造

Info

Publication number: JP4517628B2
Application number: JP2003371832A
Authority: JP
Inventors: 正明森川; 修長坂
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2023-10-31
Also published as: JP2005132258A

Description

本発明は車体前部構造に関し、特に、自動車等の車体において衝突体に衝突した際に、衝突体を保護する車体前部構造に関する。

従来から、自動車等の車体において衝突体に衝突した際に、衝突体を保護する車体前部構造においては、フロントサイドメンバ（フレームともいう）の先端位置近傍の回転軸に軸支された可動バンパ（アームともいう）が、衝突体への衝突が検出または予想されたときに、バンパの車両前後方向前端位置より後方の収納位置から、その前端位置より前方且つ下方の作動位置まで回動しながら突出することで、衝突体をボンネット上に倒し込む構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、前方に延びるボンネットの前方下部にバンパを備え、バンパの下部に前方へ突出してその先端が車幅方向に延びる突出部材が、前方向から作用する荷重を受け止める一方、下方から上方への荷重に対しては上方に移動可能とした構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。また、車体の前端部であって下方部に歩行者保護バンパーを設け、歩行者保護バンパーの作動に連動して作動し、歩行者の脚部をすくい上げるように作動する歩行者膝部保護手段を設けた構成が知られている（例えば、特許文献３参照）。また、バンパ下方の位置のフレーム前にブラケットを固定し、そのブラケットに回動軸を介して回動自在に支持板を設け、その支持板の前面に補助バンパを設けた構成が知られている（例えば、特許文献４参照）。
特開２０００−２５５３５０号公報特開２００１−１０４２４号公報特開２００１−１８４８号公報実開平６−８１１４号公報

しかしながら、特許文献１では、可動パンパが収納位置にある場合には、可動パンパによって衝突時に車体に作用する衝撃を吸収できないと共に、可動パンパが路面に干渉し易い位置にある。なお、可動パンパを路面と干渉しない位置に収納したとしても、可動パンパを収納するスペースが新たに必要になるため、レイアウト上の問題が発生する恐れがある。

本発明は上記事実を考慮し、収納位置にある可動バンパによって衝突時に車体に作用する衝撃を吸収できると共に可動パンパが路面と干渉し難い車体前部構造を提供することが目的である。

請求項１記載の本発明の車体前部構造は、左右のサイドメンバの前端部に架設されたバンパリインフォースメントと、前記バンパリインフォースメントの前方を覆う収納位置と、該収納位置より下方に配置され前記バンパリインフォースメントより車体前方に突出する作動位置と、ヘ移動可能な可動バンパと、を有し、前記可動バンパは、該可動バンパの下端部を中心に回動することにより前記収納位置から前記作動位置へ移動可能とされていることを特徴とする。

従って、可動パンパが収納位置より下方に配置されバンパリインフォースメントより車体前方に突出する作動位置にある場合には、車体が衝突体に衝突した際に、可動バンパが衝突体の下方の部位に当接し、バンパリインフォースメントより先に押圧され潰れることで衝撃を吸収する。この結果、衝突体の下方の部位と、衝突体の上方の部位との間に発生する屈曲を抑制できる。一方、可動バンパがバンパリインフォースメントの前方を覆う収納位置にある場合には、車体が衝突体と衝突した際に、衝突体とバンパリインフォースメントとの間に介在する可動パンパによって衝撃を吸収できるため、車体の損傷を低減できる。また、可動バンパの作動位置が収納位置より下方にあり、可動バンパの収納位置は作動位置より車体上方となる。このため、可動バンパが収納位置にある場合には、可動バンパが路面と干渉し難い。また、可動バンパの収納位置がバンパリインフォースメントの前方を覆う位置にあるため、可動パンパを収納する新たなスペースが不要である。

請求項２記載の本発明は、請求項１記載の車体前部構造において、前記可動バンパは、車速が低速の場合には前記収納位置に保持され、車速が中速の場合には前記作動位置に移動され、車速が高速の場合には前記収納位置に保持される、可動バンパ移動手段を有することを特徴とする。

従って、請求項１記載の内容に加えて、可動バンパ移動手段により、可動バンパは、車速が低速の場合には前記収納位置に保持され、車速が中速の場合には前記作動位置に移動され、車速が高速の場合には前記収納位置に保持される。この結果、車速に応じて可動バンパにより衝突体または車体を効果的に保護することができる。

請求項３記載の本発明は、請求項１記載の車体前部構造において、衝突体の衝突を予知して前記可動バンパを前記収納位置から前記作動位置へ移動する可動バンパ移動手段を有することを特徴とする。

従って、請求項１記載の内容に加えて、衝突体の衝突を予知して可動バンパ移動手段が可動バンパを収納位置から作動位置へ移動する。この結果、可動バンパにより衝突体または車体を効果的に保護することができる。

請求項４記載の本発明の車体前部構造は、前記可動バンパは衝突体への反力を低減する反力低減手段を有することを特徴とする。

従って、請求項１記載の内容に加えて、可動バンパが作動位置にある場合には、可動バンパが有する反力低減手段によって、衝突体への反力を低減できる。

請求項１記載の本発明の車体前部構造は、左右のサイドメンバの前端部に架設されたバンパリインフォースメントと、バンパリインフォースメントの前方を覆う収納位置と、収納位置より下方に配置されバンパリインフォースメントより車体前方に突出する作動位置と、ヘ移動可能な可動バンパと、を有し、可動バンパは、この可動バンパの下端部を中心に回動することにより収納位置から作動位置へ移動可能とされているため、収納位置にある可動バンパによって衝突時に車体に作用する衝撃を吸収できると共に可動パンパが路面と干渉し難いという優れた効果を有する。また、可動パンパを収納する新たなスペースが不要であるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明は、請求項１記載の車体前部構造において、可動バンパは、車速が低速の場合には収納位置に保持され、車速が中速の場合には作動位置に移動され、車速が高速の場合には収納位置に保持される、可動バンパ移動手段を有するため、請求項１記載の効果に加えて、車速に応じて可動バンパにより衝突体または車体を効果的に保護することができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明は、請求項１記載の車体前部構造において、衝突体の衝突を予知して可動バンパを収納位置から作動位置へ移動する可動バンパ移動手段を有するため、請求項１記載の効果に加えて、可動バンパにより衝突体または車体を効果的に保護することができるという優れた効果を有する。

請求項４記載の本発明の車体前部構造は、請求項１記載の車体前部構造において、可動バンパは衝突体への反力を低減する反力低減手段を有するため、請求項１記載の効果に加えて、衝突体への反力を低減できるという優れた効果を有する。

本発明における車体前部構造の一実施形態を図１〜図５に従って説明する。

なお、図中矢印ＵＰは車体上方方向を示し、図中矢印ＦＲは車体前方方向を示している。

図３に示される如く、本実施形態の自動車車体１０は、オフロード走行を可能とする比較的車高の高い車体となっており、車体１０の前端下部には、フロントバンパ１２のバンパカバー１４が車幅方向に沿って配設されている。また、バンパカバー１４の車幅方向中間部とフード１６の前端部との間には、グリル１８が配設されており、バンパカバー１４の車幅方向中間部には、車幅方向に沿って可動バンパ２０が配設されている。

図１に示される如く、フロントバンパ１２のバンパリインフォースメント２２は、左右のフロントサイドメンバ２４の前端部２４Ａに架設されており、左右のフロントサイドメンバ２４の前端部近傍２４Ｂには、それぞれアーム２６が車体後側上方から車体前側下方に向かって取付けられている。

図５に示される如く、アーム２６の前端部（下端部）２６Ａには可動バンパ移動手段としてのモータ等からなるアクチュエータ２８が配設されており、アクチュエータ２８の回転軸には可動バンパ２０に形成された左右一対のアーム２９が連結されている。

従って、アクチュエータ２８が作動することによって、可動バンパ２０は、バンパリインフォースメント２２の車体前方を覆う図１に実線で示す収納位置と、収納位置より下方に配置され、前端部（収納位置では上端部）２０Ａがバンパリインフォースメント２２より車体前方に突出する図１に二点鎖線で示す作動位置と、ヘ移動可能となっている。

なお、可動バンパ２０が収納位置にある場合には、可動バンパ２０の上端部（作動位置では前端部）２０Ａが、バンパリインフォースメント２２の車体前方側に位置している。

図１に示される如く、アクチュエータ２８は可動バンパ移動手段としての制御回路３０に接続されており、制御回路３０は車速検知センサ３２に接続されている。従って、制御回路３０は車速検知センサ３２から入力された車速データに基づいて、アクチュエータ２８を作動し、可動バンパ２０を収納位置と作動位置とへ移動するようになっている。

具体的には、車速Ｖが低速（例えばＶ≦２０ｋｍ／ｈ）の場合には収納位置とし、車速Ｖが中速（例えば２０ｋｍ／ｈ＜Ｖ＜４０ｋｍ／ｈ）の場合には作動位置とし、車速Ｖが高速（例えばＶ≧４０ｋｍ／ｈ）の場合には収納位置とするようになっている。

図３に示される如く、可動バンパ２０は収納位置において、バンパカバー１４の車幅方向中間部に車体下方側から形成された切欠４０を閉塞するようになっており、可動バンパ２０の車体前方から見た形状は台形状となっている。

図４に示される如く、可動バンパ２０には、外周縁部の内側に反力低減手段としての開口部４２が形成されており、開口部４２には車幅方向に所定の間隔を開けて複数のリブ４４が形成されている。

図１に示される如く、可動バンパ２０における外周部は樹脂材４６で構成されており、内部にＥＡ材４８が充填されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態では、車速Ｖが低速または高速である場合には、制御回路３０は車速検知センサ３２から入力された車速データに基づいて、アクチュエータ２８を作動し、図１に実線で示される如く可動バンパ２０を収納位置にする。この結果、車体１０が例えば、壁等の衝突体と衝突した際には、衝突体とバンパリインフォースメント２２との間に介在する可動パンパ２０の上端部２０Ａによって衝撃を吸収できる。このため、車体１０のグリル１８やフード１６の前部の損傷を低減できる。また、可動バンパ２０の収納位置がバンパリインフォースメント２２の前方を覆う配置であり、図１に二点鎖線で示す作動位置に比べて車体上方にあるため、可動バンパ２０は路面と干渉し難い。

一方、車速Ｖが中速である場合には、制御回路３０は車速検知センサ３２から入力された車速データに基づいて、アクチュエータ２８を作動し、図２に示される如く可動バンパ２０を作動位置にする。この結果、バンパリインフォースメント２２より先に、可動バンパ２０の前端部２０Ａが衝突体Ｋの下方の部位Ｋ１に衝突する。このため、可動バンパ２０が、衝突体Ｋの下方の部位Ｋ１によって、バンパリインフォースメント２２より先に押圧され潰れることで衝撃を吸収することができると共に、衝突体Ｋの下方の部位Ｋ１と上方の部位Ｋ２との間の連結部Ｋ３の屈曲を低減できる。

また、反力低減手段としての開口部４２により、可動バンパ２０の前端部２０Ａが車体後方側へ容易に変形するため、衝突体Ｋに作用する反力を低減できる。

なお、この際、衝突体Ｋの上方の部位Ｋ２に発生する衝撃は、グリル１８及びフード１６の変形で吸収できる。

また、本実施形態では、車速に応じて制御回路３０がアクチュエータ２８を作動し、可動バンパ２０を収納位置と作動位置とへ移動する。この結果、車速に応じて可動バンパ２０により衝突体Ｋまたは車体１０を効果的に保護することができる。

また、本実施形態では、可動バンパ２０の収納位置がバンパリインフォースメント２２の前方を覆う位置あるため、可動パンパ２０を収納する新たなスペースが不要である。

また、本実施形態では、可動バンパ２０が収納位置にある場合には、可動バンパ２０に形成した開口部４２を通してラジエータに冷却風を送風できる。この結果、ラジエータの冷却性能も向上する。

また、本実施形態では、可動バンパ２０の開口部４２に形成した複数のリブ４４の本数、太さ等を調整することで、衝突体Ｋの下方の部位Ｋ１に作用する反力をコントロールすることができる。

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、図６及び図７に示される如く、可動バンパ２０の開口部４２にリブを形成しない構成としても良い。なお、この場合には、開口部４２の大きさ、または開口部周辺の樹脂材４６の板厚等を調整することで、衝突体Ｋの下方の部位Ｋ１に作用する反力をコントロールすることができる。

また、図８及び図９に示される如く、可動バンパ２０の開口部を形成しない構成としても良い。

また、上記実施形態では、制御回路３０は車速検知センサ３２からの速度データに基づいて、アクチュエータ２８を作動し、可動バンパ２０を収納位置と作動位置とに移動したが、これに代えて、車体１０に設けたテレビカメラまたはレーダー等を使用し、衝突体Ｋと車体１０とが衝突する可能性がある場合には、制御回路３０が衝突前に衝突体の衝突を予知して、アクチュエータ２８を作動し、可動バンパ２０を収納位置から作動位置へ移動する構成としても良い。

図３の１−１線に沿った拡大断面図である。本発明の一実施形態に係る車体前部構造を示す作用説明図である。本発明の一実施形態に係る車体前部構造を適用した車体の可動バンパ収納位置状態を示す車体斜め前方から見た斜視図である。本発明の一実施形態に係る車体前部構造を適用した車体の可動バンパ作動位置状態を示す車体斜め前方から見た斜視図である。本発明の一実施形態に係る車体前部構造を示す車体斜め前方から見た分解斜視図である。本発明の他の実施形態に係る車体前部構造を適用した車体の可動バンパ収納位置状態を示す車体斜め前方から見た斜視図である。本発明の他の実施形態に係る車体前部構造を適用した車体の可動バンパ作動位置状態を示す車体斜め前方から見た斜視図である。本発明の他の実施形態に係る車体前部構造を適用した車体の可動バンパ収納位置状態を示す車体斜め前方から見た斜視図である。本発明の他の実施形態に係る車体前部構造を適用した車体の可動バンパ作動位置状態を示す車体斜め前方から見た斜視図である。

符号の説明

１０自動車車体
１２フロントバンパ
１４バンパカバー
２０可動バンパ
２２バンパリインフォースメント
２４フロントサイドメンバ
２８アクチュエータ（可動バンパ移動手段）
３０制御回路（可動バンパ移動手段）
３２車速検知センサ
４２可動バンパの開口部（反力低減手段）
４４リブ

Claims

左右のサイドメンバの前端部に架設されたバンパリインフォースメントと、
前記バンパリインフォースメントの前方を覆う収納位置と、該収納位置より下方に配置され前記バンパリインフォースメントより車体前方に突出する作動位置と、ヘ移動可能な可動バンパと、
を有し、
前記可動バンパは、該可動バンパの下端部を中心に回動することにより前記収納位置から前記作動位置へ移動可能とされていることを特徴とする車体前部構造。
前記可動バンパは、車速が低速の場合には前記収納位置に保持され、車速が中速の場合には前記作動位置に移動され、車速が高速の場合には前記収納位置に保持される、可動バンパ移動手段を有することを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
衝突体の衝突を予知して前記可動バンパを前記収納位置から前記作動位置へ移動する可動バンパ移動手段を有することを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
前記可動バンパは衝突体への反力を低減する反力低減手段を有することを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。