(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、材質の選択では、変形荷重を所望の値に調整することが難しい場合が想定される。厚みの調整による変形荷重の調整についても同様である。
【0006】
また、歩行者保護に鑑みれば、変形荷重は小さいほうが望ましい。この点、変形ストロークは、通常、車幅方向中央部のほうが、端部よりも大きいため、車幅方向中央部では、端部よりも変形荷重が小さくても、変形耐力が確保される。すなわち、変形ストロークが大きい部分では、変形荷重を小さくして、変形ストロークを使い切るようにすることで変形耐力を確保するのが好ましい。
これを達成する方策としては、たとえば歩行者保護用コアの材質や厚みを車幅方向で変更することが挙げられるが、すでに述べたように、材質や厚みの調整による変形荷重の調整には限度があると考えられる。
【0007】
その他、車両の安全性に関する情報公開の観点から、車幅方向の所定位置における変形荷重を所望の値に調整することが望まれるが、この場合も、材質や厚みの調整のみでは、かかる値に調整することが難しいと予想される。
【0008】
以上のようなことから、変形荷重を、車幅方向における位置に応じて、材質や厚みの調整を必須とすることなく調整可能とする技術が待たれているところである。
【0009】
本発明は、材質や厚みを調整せずとも、変形荷重を、車幅方向における位置に応じて調整可能とした歩行者保護用コアを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、車幅方向に沿って設けられ衝突時に折り曲がる屈曲部と、当該歩行者保護用コアの変形耐力を調整するために、当該車幅方向の一部に設けられ、当該車幅方向における配設位置において衝突時の変形荷重を低下させ
る緩衝用の孔と、
車両本体側に固定される基部と、衝突時の衝撃を受ける受衝部と、前記基部と前記受衝部とを連結した連結部とを有し、前記屈曲部は、前記連結部の、車両前後方向における中途部と、前記基部と前記連結部との境界部分と、に設けられ、前記孔は、車幅方向に沿って複数設けられているとともに、当該複数の孔のうちの一部の孔は、車両前後方向において、その一端が前記境界部分に位置するように設けられ、当該複数の孔のうちの他の一部の孔は、車両前後方向において、その両端が前記境界部分に位置しないように設けられることを特徴とする歩行者保護用コアにある。
【0011】
請求項2記載の発明は、前記孔は、前記変形耐力を車幅方向において均一化するように配設されている請求項1に記載の歩行者保護用コアにある。
【0012】
請求項3記載の発明は、車幅方向において衝突時の変形ストロークが異なっており、前記孔は、前記変形ストロークによらず前記変形耐力が車幅方向において均一化されるように配設されている請求項2に記載の歩行者保護用コアにある。
【0013】
請求項4記載の発明は、
前記基部は、上下一対に設けられ、前記連結部は、前記基部と前記受衝部とを連結して上下一対に設けられる請求項1乃至3の何れか1つに記載の歩行者保護用コアにある。
【0014】
請求項5記載の発明は、前記孔は、前記屈曲部が、前記上下一対の連結部のそれぞれに設けられているときは、当該屈曲部のうちの少なくとも一方に設けられており、前記屈曲部が、前記上下一対の連結部の一方に設けられているときは、当該屈曲部に設けられている請求項4に記載の歩行者保護用コアにある。
【0015】
請求項6記載の発明は、
前記複数の孔は、前記車両前後方向において長さの異なる2種類の孔を有し、当該複数の孔のうちの一部の孔は、前記車両前後方向において長さの長い長孔であり、当該複数の孔のうちの他の一部の孔は、前記車両前後方向において長さの短い短孔であることを特徴とする請求項
1乃至5の何れか1つに記載の歩行者保護用コアにある。
【0016】
請求項7記載の発明は、一定厚の板を折り曲げることにより一体形成されている請求項1乃至6の何れか1つに記載の歩行者保護用コアにある。
【発明の効果】
【0017】
本発明は、車幅方向に沿って設けられ衝突時に折り曲がる屈曲部と、当該歩行者保護用コアの変形耐力を調整するために、当該車幅方向の一部に設けられ、当該車幅方向における配設位置において衝突時の変形荷重を低下させる、前記屈曲部に配設された緩衝用の孔と、を有する歩行者保護用コアにあるので、緩衝用の孔を設けることにより、材質や厚みを調整せずとも、変形荷重を、車幅方向における位置に応じて調整可能とし、変形耐力を適正に調節可能であり、簡易な構成で安全性に十分配慮した歩行者保護用コアを提供することができる。
【0018】
前記孔は、前記変形耐力を車幅方向において均一化するように配設されていることとすれば、緩衝用の孔を設けることにより、材質や厚みを調整せずとも、変形荷重を車幅方向において均一化するように、車幅方向における位置に応じて調整可能とし、変形耐力を適正に調節可能であり、簡易な構成で安全性に十分配慮した歩行者保護用コアを提供することができる。
【0019】
前記孔は、前記変形ストロークによらず前記変形耐力が車幅方向において均一化されるように配設されていることとすれば、緩衝用の孔を設けることにより、材質や厚みを調整せずとも、変形ストロークによらず変形荷重を車幅方向において均一化するように、車幅方向における位置に応じて調整可能とし、変形耐力を適正に調節可能であり、簡易な構成で安全性に十分配慮した歩行者保護用コアを提供することができる。
【0020】
車両本体側に固定される上下一対の基部と、衝突時の衝撃を受ける受衝部と、前記基部と前記受衝部とを連結した上下一対の連結部とを有し、前記屈曲部は、前記上下一対の連結部の少なくとも一方の、車両前後方向における中途部に設けられていることとすれば、緩衝用の孔を、連結部に設けられた屈曲部に設けることにより、材質や厚みを調整せずとも、変形荷重を、車幅方向における位置に応じて調整可能とし、変形耐力を適正に調節可能であり、簡易な構成で安全性に十分配慮した歩行者保護用コアを提供することができる。
【0021】
前記孔は、前記屈曲部が、前記上下一対の連結部のそれぞれに設けられているときは、当該屈曲部のうちの少なくとも一方に設けられており、前記屈曲部が、前記上下一対の連結部の一方に設けられているときは、当該屈曲部に設けられていることとすれば、緩衝用の孔を、連結部に設けられた屈曲部に必要に応じて設けることにより、材質や厚みを調整せずとも、変形荷重を、車幅方向における位置に応じて調整可能とし、変形耐力を適正に調節可能であり、簡易な構成で安全性に十分配慮した歩行者保護用コアを提供することができる。
【0022】
前記屈曲部は、前記基部と前記連結部との境界部分によっても形成されており、前記中途部に設けられている前記屈曲部に配設された前記孔は、車幅方向に沿って複数設けられているとともに、当該複数の孔のうちの一部の孔は、車両前後方向において、その一端が前記境界部分に位置するように設けられていることとすれば、緩衝用の孔を、連結部に設けられた屈曲部に設けるとともに、その一端をかかる境界部分に位置させることにより、材質や厚みを調整せずとも、変形荷重を、車幅方向における位置に応じて調整可能とし、変形耐力を適正に調節可能であり、またかかる境界部分において安定して屈曲することとなり、簡易な構成で安全性により十分に配慮した歩行者保護用コアを提供することができる。
【0023】
一定厚の板を折り曲げることにより一体形成されていることとすれば、緩衝用の孔を設けることにより、材質や厚みを調整せずとも、変形荷重を、車幅方向における位置に応じて調整可能とし、変形耐力を適正に調節可能であり、一定厚の板を折り曲げた簡易な構成で安全性に十分配慮した歩行者保護用コアを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0025】
図1に本発明を適用した歩行者保護用コアを示す。
図1は、この歩行者保護用コア100を、図示しない車両の左前上方から見た斜視図である。
図2は、歩行者保護用コア100を含む車両の前方部分の、左前上方から見た分解斜視図である。
図3は、歩行者保護用コア100を含む車両の前方部分の正面図である。
図4は、歩行者保護用コア100に衝撃が加わったときの状態推移図である。
【0026】
これら各図において、歩行者保護用コア100を前方から覆ったバンパーフェイシャルの図示は省略している。また、これら各図において、矢印Xは車体の左右方向すなわち車幅方向を示しており、矢印Yは車体の前後方向を示しており、矢印Zは車体の上下方向を示している。
【0027】
図1に示すように、歩行者保護用コア100は、X方向に延在するように配設されている。歩行者保護用コア100は、Y方向において車両の前方にX方向に延在するように配置された図示しないフロントバンパーのバンパーフェイシャル内に配設されている。
【0028】
歩行者保護用コア100は、
図2、
図3に示す、車両の前方部分に備えられた構成によって、この構成の前方部分に支持されている。
【0029】
具体的には、車両は、その前方部分に、Y方向に延在する左右一対のサイドメンバ11と、各サイドメンバ11の前端部を一体化されたU字状のフロントエンドクロスメンバ12と、各サイドメンバ11及びフロントエンドクロスメンバ12の前端部に一体化された左右一対のクラッシュボックス13と、X方向に延在し各クラッシュボックス13の前端部にまたがるようにして固定され、その前面側に歩行者保護用コア100を固定したフロントバンパーリンフォースとしてのバンパービーム14と、X方向において歩行者保護用コア100の両端側に位置する左右一対の歩行者保護用補助部材である補助部材15とを有している。
【0030】
図2においては、各クラッシュボックス13と、バンパービーム14とを分解して図示している。各クラッシュボックス13、バンパービーム14のそれぞれを構成している各部品は、溶接によって一体化され、各クラッシュボックス13、バンパービーム14を形成する。
【0031】
各サイドメンバ11と、フロントエンドクロスメンバ12とは溶接によって一体化されているとともに、各クラッシュボックス13と、バンパービーム14とは溶接によって一体化されており、これらはさらにボルト止めによって一体化されている。
バンパービーム14と、各補助部材15と、歩行者保護用コア100とは、溶接によって一体化されている。
【0032】
各サイドメンバ11と、フロントエンドクロスメンバ12と、各クラッシュボックス13と、バンパービーム14と、各補助部材15と、歩行者保護用コア100とは、X方向中央を通るYZ平面にほぼ対称な、左右対称の形状となっている。
【0033】
各サイドメンバ11と、フロントエンドクロスメンバ12と、各クラッシュボックス13と、バンパービーム14とによって覆われて形成されている空間には、図示しないラジエータが収納される。
【0034】
よって、ラジエータは、各サイドメンバ11、各クラッシュボックス13によって側方から覆われて保護されており、フロントエンドクロスメンバ12によって下方から覆われて保護されており、バンパービーム14によって前方から覆われて保護されている。
【0035】
各サイドメンバ11、各クラッシュボックス13等は、他の車両等との衝突時に変形することで衝突の際のエネルギーを吸収し、車両内の空間を確保する等して車両の搭乗者等を保護するようになっている。ただし、各サイドメンバ11と、フロントエンドクロスメンバ12と、各クラッシュボックス13と、バンパービーム14とは、歩行者保護用コア100よりも剛性が高く、後述するような歩行者の衝突時程度の衝突では、歩行者保護用コア100が変形するのみで、これらは形状を保つようになっている。
【0036】
図1または
図4に示すように、歩行者保護用コア100は、バンパービーム14に溶接され固定されることで車両本体側に固定される上下一対の基部21と、最前方に位置し車両の前方からの衝突時に衝撃を受ける受衝部22と、各基部21と受衝部22とを連結した上下一対の連結部23と、受衝部22に形成された軽量化用の孔24と、各連結部23に形成された緩衝用の孔25とを有している。なお、
図4において、同図(b)〜(d)については、適宜、符号の図示を省略している。
【0037】
歩行者保護用コア100は、一定厚の板金製の板を折り曲げることにより一体形成されたものである。
各基部21と、受衝部22と、各連結部23はX方向に延在している。
【0038】
受衝部22は、車両のデザインの要求により、X方向中央部が車両前方に向けて凸となるように、丸みを帯びた形状とされている。よって、Y方向における、受衝部22から各基部21までの距離、すなわち、各連結部23の長さは、X方向における中央部のほうが端部よりも長くなっている。
孔24、孔25はそれぞれ、X方向に沿って複数、穿設によって形成されている。
【0039】
歩行者保護用コア100は、すでに述べたように、X方向中央を通るYZ平面にほぼ対称な、左右対称の形状となっている。また、歩行者保護用コア100は、後述する点を除き、Z方向中央を通るXY平面にほぼ対称な、上下対称の形状となっている。
【0040】
歩行者保護用コア100は、衝突時に折り曲がる屈曲部として、受衝部22と各連結部23との境界部分によって形成された第1の屈曲部31と、各連結部23と各基部21との境界部分によって形成された第2の屈曲部32と、各連結部23のY方向における中途部に形成された第3の屈曲部33とを、X方向に沿って有している。
【0041】
各屈曲部31、各屈曲部33は、歩行者保護用コア100の外側に向けて凸、言い換えると稜線となる山折りの形状をなしており、各屈曲部32は、歩行者保護用コア100の外側に向けて凹、言い換えると谷となる谷折りの形状をなしている。この稜線部分、谷の部分が、次に述べる折り曲がりの基点となる。
【0042】
各屈曲部31は、衝突によって鈍角となるように、言い換えると折り広がるように折り曲がる態様で変形する。各屈曲部32、各屈曲部33は、衝突によって鋭角となるように、言い換えると折り狭まるように折り曲がる態様で変形する。
【0043】
よって、歩行者保護用コア100は、
図4に示すように、前方からの衝突により、パンタグラフ型に折り曲がるようになっている。そしてこの折り曲がりにより、歩行者の衝突程度のエネルギーであれば吸収し、歩行者を保護するようになっている。なお、歩行者の衝突の部位としては、脚部を想定している。
【0044】
同図について説明すると次のとおりである。同図(a)ないし(d)において、符号40は、歩行者の脚部を想定した、車両の前方である左方から歩行者保護用コア100に衝突する衝突物であるインパクタを示している。同図(a)から(d)の順で時間が経過しており、インパクタ40が歩行者保護用コア100に衝突してから、各屈曲部31、32、33が、上述の態様で次第に折り曲がって変形量が増加していき、歩行者保護用コア100がパンタグラフ型に変形して潰れていく様子が示されている。パンタグラフ型に潰れることで、歩行者保護用コア100が安定して変形し、歩行者の衝突エネルギーを安定して吸収するようになっている。
【0045】
各屈曲部31のうち、上述のXY平面より下側の屈曲部31の両端部分は、車両のデザインの要求により、C面カット形状となっている。この点において、歩行者保護用コア100の形状は、かかるXY平面に対して非対称となっている。
【0046】
孔24は、X方向に沿って、受衝部22のほぼ全幅にわたって、ほぼ等間隔で形成されている。
【0047】
孔25は、X方向に沿って、ほぼ等間隔で、屈曲部33の、X方向における中央部分に配設されている。Y方向における孔25の長さは、長短2種類あり、それぞれの長さの孔25がX方向において互い違いに配設されている。孔25の前端は、かかる種類によらず、Y方向においてほぼ同じ位置を占めているが、孔25の後端は、長い孔25のみ、屈曲部32に位置している。
【0048】
このように、孔25のうちの一部の孔25の一端が各連結部23と各基部22との境界部分に位置していることにより、衝突時に、各連結部23が、Y方向における中途部で折れ曲がることなく、各屈曲部33において折れ曲がるようになっている。なお、一部の孔25のY方向における長さを短くしたのは、次に述べる変形耐力を確保するためである。
【0049】
孔25は、歩行者保護用コア100の変形耐力、すなわち、衝突の際に吸収可能なエネルギーの大きさを調整するために、X方向の一部に設けられるものである。孔25を形成すると、X方向における孔25の配設位置において、歩行者保護用コア100の強度が低下し、衝突時の変形荷重が低下することを利用したものである。
【0050】
図5を参照して、変形荷重の低下により変形耐力が調整されることを説明する。
同図において、符号E1、E2、E3で示した斜線部分の面積Eが変形耐力に相当する。なお、歩行者保護用コアの材質、厚み、形状等の条件は一定であるとする。
【0051】
同図に示すように、変形耐力Eは、概略的に、変形荷重Gと、変形ストロークLとの積分によって表される。歩行者保護用コア100において、変形ストロークLは、Y方向における、受衝部22から各基部21までの距離、すなわち、各連結部23の長さに相当する。
【0052】
変形ストロークがL1の場合とL2(<L1)の場合とで、変形荷重Gが等しい場合には、変形ストロークがL1の場合の変形耐力のほうが大きいが、歩行者保護のためには、変形荷重Gは小さいほうが良い。
【0053】
ここで、変形耐力EがE2=G1×L2で十分である場合とすると、変形ストロークL1における変形荷重G1のときの変形耐力E3は過剰である。よって、変形荷重を同図の矢印で示すようにG1からG2に低下させ、変形耐力をE3からE1(=E2)とすることが好ましい。
【0054】
これを歩行者保護用コア100に当てはめてみると、X方向において、孔25を設けた位置では、屈曲部33が折れ曲がり易くなり、変形耐力が低下する。また、歩行者保護用コア100における変形ストロークは、Y方向における、受衝部22から各基部21までの距離、すなわち、各連結部23の長さに相当し、X方向における中央部のほうが端部よりも長くなっている。加えて、歩行者保護用コア100は、一定厚の板金製の板を折り曲げることにより一体形成されている。
【0055】
これらの条件に基づき、歩行者保護用コア100は、その材質及び板厚を、要求されるデザインに応じて、X方向両端部において十分な変形耐力が得られるものとするとともに、X方向中央部において、かかる変形耐力が得られる範囲で孔25を形成して変形荷重を低下させている。
【0056】
このように、必要な変形耐力を確保しつつ、孔25によって変形ストロークの大きいX方向中央部における変形荷重を低下させ、変形ストロークを使い切ることで、歩行者の保護性を向上している。この変形耐力の調整には、孔25を形成すればよく、材質、厚み、形状の調整を必須としないため、変形耐力の調整が容易に行われる。変形耐力の調整にあたって形成する孔25の位置、大きさ、形状、分布、密度等は容易に変更可能であるため、かかる調整は、変形荷重、変形耐力が所望の値となるように高い精度で行うことが可能となっている。
【0057】
とくに歩行者保護用コア100の形状はデザイン上の制約を受け易く、変形ストロークもこの制約を受けることとなるが、変形ストロークの決定後であっても孔25の位置等を調整することで、変形ストロークにかかわらず、必要十分な変形荷重、変形耐力が得られる。また、このように、孔25による変形荷重、変形耐力の調整の自由度が高いことは、車両の安全性に関する情報公開においても有利である。
【0058】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【0059】
たとえば、緩衝用の孔の位置、大きさ、形状、分布、密度等は、本形態において示したものに限られない。すなわち、たとえば、この孔は、歩行者保護用コアの車幅方向全体に設けても良い。
【0060】
かかる孔は、屈曲部であれば、第3の屈曲部でなく、他の何れかの屈曲部に配設しても良いし、第3の屈曲部等の複数の屈曲部に、適宜の組み合わせで、配設するようにしても良い。
【0061】
上述の例では、変形ストロークが大きい部分にかかる孔を配設したが、かかる孔は、歩行者保護用コアの変形耐力を調整するために車幅方向の一部に設けられれば良く、その配設位置は変形ストロークが大きい部分に限られるものではない。言い換えると、かかる孔は、変形耐力を調整するために設けるのであれば、変形耐力を車幅方向において均一化することと異なる目的で形成しても良い。
【0062】
上述の例では、かかる孔を配設した第3の屈曲部は、稜線をなすように形成されたものであったが、谷を形成するものであっても良い。ただし、第3の屈曲部が谷を形成する場合には、その先端が、歩行者保護用コアの内側の他の部位に当接して歩行者保護用コアの変形に歪みを生じ得るため、第3の屈曲部は稜線をなすように形成されたものであることが好ましい。
【0063】
上述の例では、かかる孔は、長短2種類であり、長い方の孔の一端を第2の屈曲部に至るように配設したが、孔を1種類とし、車両前後方向の配設位置を互い違いに異ならせることで、互い違いに、孔の一端を第2の屈曲部に至るように配設しても良い。
【0064】
上述の例では、歩行者保護用コアの形状が、上下対称であったため、かかる孔も上下対称に設けたが、歩行者保護用コアの形状が上下非対称である場合、たとえば、上述の例におけるC面カット形状等による上下非対称性が上下での変形荷重、変形耐力に差を与える場合などには、かかる孔は、上下非対称に設けても良く、上下の一方のみに設けても良い。
【0065】
同様の理由により、第3の屈曲部は、上述の例のように、上下対称に設けても良いが、上下の何れか一方に設けても良い。第3の屈曲部に限らず、上下の何れか一方に屈曲部に設けた場合には、この屈曲部に、かかる孔を配設することとなるが、屈曲部を上下に設けた場合には、その何れか、あるいは両方に、必要に応じて、かかる孔を配設すればよい。
【0066】
かかる孔を形成することは、歩行者保護用コアを、一定厚の板で、一体形成する場合に適しているが、歩行者保護用コアは、板厚や材質をたとえば車幅方向で異ならせたものであっても良いし、車幅方向において複数の部材によって形成されたものであっても良い。
【0067】
歩行者保護用コアは、フロントバンパーに限らず、リアバンパーに用いられるものであっても良い。なお、歩行者保護用コアがリアバンパーに用いられる場合であって、かかる孔の一端を第2の屈曲部に至るように形成する場合には、当該一端は、車両前方側の一端となる。
【0068】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。