JP4525655B2

JP4525655B2 - 車体前部構造

Info

Publication number: JP4525655B2
Application number: JP2006262278A
Authority: JP
Inventors: 記充宮里; 武郎加藤; 貴俊中森
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2026-09-27
Also published as: JP2008080929A

Description

本発明は、車体前部構造に関する。

従来、自動車のラジエータサポートのサイドフレームに、エアバック装置を作動させるための閾値を決定するエアバックセンサを取り付けた構成の車体前部構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２１３１８５号公報

ところで、自動車の前照灯において、車幅方向外側端部よりも車体前側に配置される車幅方向内側端部が、車両の前面衝突時に車幅方向外側端部付近を回転中心として車体に対し後側へ相対回転される構成のものでは、低速衝突時における損傷を抑制することができる。しかしながら、このような前照灯は、車体に対する後側への相対回転に伴って、車幅方向内側端部が車幅方向内側へと変位し、ラジエータサポートに接近する。このため、このような前照灯を備えた自動車において、ラジエータサポートにエアバックセンサを取り付ける場合には、前照灯がエアバックセンサに干渉しないように、各部材の配置や寸法などを設定する必要があり、設計の自由度が低下する。

本発明は上記事実を考慮し、前照灯の回転軌跡内にセンサが配置されていても、衝突初期に前照灯がセンサに干渉することを防止できる車体前部構造を得ることが目的である。

請求項１に記載の発明に係る車体前部構造は、車体前部に設けられ、車幅方向外側端部よりも車体前側に配置される車幅方向内側端部が車両の前面衝突時に車幅方向外側端部付近を回転中心として車体に対し後側へ相対回転される前照灯と、前記前照灯の車幅方向内側近傍に設けられ、少なくとも一部が前記前照灯の車幅方向内側端部の回転軌跡内に配置されるセンサと、車体前部に設けられ、前記前照灯が前記相対回転した際には前記前照灯の車幅方向内側端部が前記センサに干渉する前に前記前照灯の一部に干渉して前記前照灯の前記相対回転を制限する干渉部と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の車体前部構造では、車両の前面衝突時には、前照灯が車幅方向外側端部付近を回転中心として車体に対し後側へ相対回転される。この前照灯の車幅方向内側近傍にはセンサが設けられており、このセンサの少なくとも一部は、前照灯の車幅方向内側端部の回転軌跡内に配置されているが、この車体前部構造では、前照灯の車幅方向内側端部がセンサに干渉する前に、前照灯の一部が車体前部に設けられた干渉部に干渉し、前照灯の前記相対回転が制限される。したがって、衝突初期に前記相対回転によって前照灯がセンサに干渉することを防止できる。

請求項２に記載の発明に係る車体前部構造は、請求項１に記載の車体前部構造において、前記センサは、車体前後方向の減速度を検知すると共に、ラジエータサポートのサイドフレームに取り付けられることを特徴としている。

請求項２に記載の車体前部構造では、車体前後方向の減速度を検知するセンサが、車両の前面衝突時に座屈・変形しやすいラジエータサポートのサイドフレームに取り付けられている。したがって、センサによる減速度の検知感度を向上させることができる。

請求項３に記載の発明に係る車体前部構造は、請求項１又は請求項２に記載の車体前部構造において、前記干渉部に干渉する前記前照灯の一部には、前記前照灯の本体部よりも剛性が高い制限部が設けられることを特徴としている。

請求項３に記載の車体前部構造では、前照灯が本体部よりも剛性が高い制限部を有しており、前照灯の車体に対する相対回転時には、この制限部が車体前部の干渉部に干渉する。したがって、前照灯の車体に対する相対回転を良好に制限することができる。

請求項４に記載の発明に係る車体前部構造は、請求項３に記載の車体前部構造において、前記前照灯は、前記制限部の車体前側に脆弱部を有し、前記脆弱部は、前記制限部と前記干渉部との干渉状態で前記前照灯に車体前側から所定値以上の荷重が作用すると変形することを特徴としている。

請求項４に記載の車体前部構造では、前照灯の制限部と車体前部の干渉部とが干渉した状態で、前照灯に車体前側から所定値以上の荷重が作用すると、制限部の車体前側で前照灯に設けられた脆弱部が変形する。このように、前照灯を予め決められた部位（脆弱部）で変形させることができるので、前照灯の変形を安定させることができる。

請求項５に記載の発明に係る車体前部構造は、請求項３又は請求項４に記載の車体前部構造において、前記制限部は、前記前照灯の車幅方向内側端部に設けられることを特徴としている。

請求項５に記載の車体前部構造では、制限部が前照灯の車幅方向内側端部に設けられているので、制限部と干渉部との干渉によって、前照灯の車幅方向内側端部の車体に対する相対回転をダイレクトに制限することができる。したがって、衝突初期に前照灯がセンサに干渉することを一層良好に防止することができる。

請求項６に記載の発明に係る車体前部構造は、請求項５に記載の車体前部構造において、前記干渉部は、フロントサイドメンバの前端部に設けられることを特徴としている。

請求項６に記載の発明に係る車体前部構造では、干渉部が剛性の高いフロントサイドメンバの前端部に設けられているので、干渉部と制限部との干渉によって前照灯の車体に対する相対回転を良好に制限することができる。

以上説明したように、本発明の請求項１に係る車体前部構造では、前照灯の回転軌跡内にセンサが配置されていても、衝突初期に前照灯がセンサに干渉することを防止できる。

本発明の請求項２に係る車体前部構造では、センサによる減速度の検知感度を向上させることができる。

本発明の請求項３に係る車体前部構造では、前照灯の車体に対する相対回転を良好に制限することができる。

本発明の請求項４に係る車体前部構造では、前照灯の変形を安定させることができる。

本発明の請求項５に係る車体前部構造では、衝突初期に前照灯がセンサに干渉することを一層良好に防止できる。

本発明の請求項６に係る車体前部構造では、前照灯の車体に対する相対回転を良好に制限することができる。

本発明の実施形態に係る車体前部構造について、図１〜図９に基づいて説明する。なお、図中矢印ＦＲは車体前方向を示し、矢印ＵＰは車体上方向を示し、矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。

図１〜図３に示されるように、本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用されて構成された自動車１２の車体前部には、図示しないラジエータが取り付けられるラジエータサポート１４が設けられている。図４に示されるように、ラジエータサポート１４は、上下に車幅方向に沿って平行に配置されたフロントクロスメンバアッパ１６及びフロントクロスメンバロア１８と、両者の車幅方向両端部を上下方向に繋ぐ左右一対のサイドフレーム２０とを有しており、枠状に形成されている。

各サイドフレーム２０の車幅方向外側端部には、それぞれフロントサイドメンバ２２の前端部が結合されている。また、各フロントサイドメンバ２２の前端には、それぞれフロントバンパーリインフォースメント２４が結合される結合部２２Ａが設けられている。

図１〜図３に示されるように、ラジエータサポート１４のフロントクロスメンバアッパ１６とフロントフェンダ２６との間には、ラジエータサポートアッパサイド２８が設けられており、ラジエータサポートアッパサイド２８の車体下側には、前照灯としてのヘッドランプ３０が配置されている。ヘッドランプ３０は、本体部としてのランプハウジング３１と、ランプハウジング３１の車体前側に取り付けられるランプアウターレンズ３３とを有している。

このヘッドランプ３０は、車幅方向に沿って長尺な形状に形成されており、図２に示されるように、車幅方向内側端部が車幅方向外側端部よりも車体前側に配置されている（すなわち、ヘッドランプ３０は車幅方向内側端部が最前部とされている）。また、図５に示されるように、ヘッドランプ３０の車幅方向外側には、回転軸３２が設けられており、この回転軸３２は、フロントフェンダ２６に回転可能に支持されている。

このため、この自動車１２では、前面衝突時にヘッドランプ３０に衝突物が衝突して、ヘッドランプ３０に車体後側へ向いた所定値以上の衝撃荷重が作用すると、ヘッドランプ３０が車幅方向外側端部の回転軸３２を回転中心（図１、３、５の回転軸線Ａ参照）として、車体に対し後側へ相対回転されるようになっている。これにより、自動車１２の低速での前面衝突時におけるヘッドランプ３０の損傷が抑制される。

しかも、前述したように、ヘッドランプ３０は車幅方向内側端部が車幅方向外側端部（回転軸３２）よりも車体前側に配置されているので、ヘッドランプ３０が回転軸３２を回転中心として車体に対し後側へ相対回転すると、ヘッドランプ３０の車幅方向内側端部は、車幅方向内側へと変位しながらラジエータサポート１４のサイドフレーム２０へ接近する（車体に対し斜め後側へ回転する）。

ラジエータサポート１４の車体右側のサイドフレーム２０には、車体前方へ向けて突出する板状のセンサ取付部３４が設けられている。センサ取付部３４は、板厚方向が車幅方向に沿うように配置されており、このセンサ取付部３４の車幅方向外側面には、図示しないエアバック装置を作動させるために車体前後方向の減速度を検知するエアバックセンサ（衝突検知センサ）としてのサテライトセンサ３６が取り付けられている。

このサテライトセンサ３６は、ヘッドランプ３０の車幅方向内側近傍に配置されると共に、ヘッドランプ３０の車幅方向内側端部の回転軸３２周りの回転軌跡内に配置されている。このため、ヘッドランプ３０が車体に対して回転軸３２周りに後側へ相対回転すると、ヘッドランプ３０の車幅方向内側端部がサテライトセンサ３６に接近する構成になっている。

ここで、本実施形態では、図５及び図６に示されるように、ヘッドランプ３０のランプハウジング３１の車幅方向内側端部には、制限部としてのランプストッパ３８が設けられている。ランプストッパ３８は、軸線方向が車体前後方向に沿った角筒状に形成され、車体後側へ向けて突出している。ランプストッパ３８の内側には、リブ４０が設けられており、ランプストッパ３８は、ヘッドランプ３０のランプハウジング３１の他の部位に比べて剛性が高く形成されている（特に車体前後方向に沿った荷重に対して変形しにくく形成されている）。

また、ランプストッパ３８の車体後側には、フロントサイドメンバ２２の結合部２２Ａの上端部に設けられた干渉部４２が対向かつ接近して配置されている。干渉部４２は、ヘッドランプ３０が車体に対し回転軸３２周りに後側へ相対回転した際のランプストッパ３８の回転軌跡内に配置されており、ヘッドランプ３０の上記相対回転によって、ランプストッパ３８の先端部（車体後側端部）と干渉部４２とが干渉（当接）するようになっている。このように、ランプストッパ３８と干渉部４２とが当接した状態では、ヘッドランプ３０の上記相対回転が制限される。しかも、この当接状態では、ヘッドランプ３０の車幅方向内側端部と前述したサテライトセンサ３６との間に、所定の間隙が確保される構成になっている。

このため、本実施形態では、図７に示されるように、ヘッドランプ３０に車体前側から衝突物４４が衝突してヘッドランプ３０に衝撃荷重が作用し（図７の矢印Ｆ参照）、ヘッドランプ３０が図７に示される通常位置から車体に対して回転軸３２周りに後側へ相対回転されると（図８の矢印Ｔ参照）、図８に示されるように、ヘッドランプ３０の車幅方向内側端部がサテライトセンサ３６に干渉する前に、ヘッドランプ３０のランプストッパ３８がフロントサイドメンバ２２の干渉部４２に当接して、ヘッドランプ３０の車体に対する後側への相対回転が制限される。

また、本実施形態では、ヘッドランプ３０の車幅方向内側端部には、ランプストッパ３８の車体前方部分に、脆弱部４６が設けられている。この脆弱部４６は、車体前後方向に沿った荷重によって変形しやすく形成されている。このため、図８に示されるように、ランプストッパ３８が干渉部４２に当接して、ヘッドランプ３０の車体に対する後側への相対回転が制限された状態で、さらにヘッドランプ３０に対して衝突物４４から車体後側へ向いた所定値以上の荷重が作用すると（図９の矢印Ｇ参照）、図９に示されるように脆弱部４６が変形するようになっている。

なお、脆弱部４６が変形する際には、脆弱部４６を起点としてヘッドランプ３０の他の部位も変形する。このため、脆弱部４６が変形する際には、ヘッドランプ３０の車幅方向内側端部が、図９に示されるように、回転軸３２よりも車体前方のＢ点を回転中心として、車体に対し略前後方向に沿って後側へ相対回転（変位）するようになっている。また、脆弱部４６のみならず、ランプストッパ３８も変形するほどの衝突時には、ヘッドランプ３０がサテライトセンサ３６に干渉するが、この場合、ヘッドランプ３０がサテライトセンサ３６に干渉する前に、サテライトセンサ３６が図示しないエアバック装置へ所定の電気信号を出力してエアバックが展開する。

次に、本実施形態の作用について説明する。

上記構成の自動車１２では、前面衝突時にヘッドランプ３０が回転軸３２周りに車体に対して後側へ相対回転されると、ヘッドランプ３０の車幅方向内側端部がラジエータサポート１４のサイドフレーム２０に接近する。このヘッドランプ３０の車幅方向内側端部の回転軌跡内には、サイドフレーム２０のセンサ取付部３４に取り付けられたエアバック用のサテライトセンサ３６が配置されているが、この自動車１２では、ヘッドランプ３０の車幅方向内側端部がサテライトセンサ３６に干渉する前に、ヘッドランプ３０に設けられたランプストッパ３８が、フロントサイドメンバ２２の前端結合部２２Ａに設けられた干渉部４２に干渉（当接）し、ヘッドランプ３０の車体に対する相対回転が制限される。したがって、上述の如き相対回転によってヘッドランプ３０が衝突初期にセンサに干渉することを防止できると共に、衝突時のヘッドランプ３０の動きを安定させることができる。

なお、本実施形態において、ランプストッパ３８と干渉部４２とが省略された場合、すなわちヘッドランプ３０の一部と干渉部４２とが干渉しない場合には、上述のようなヘッドランプ３０の回転軸３２周りの回転によって、ヘッドランプ３０の車幅方向内側端部がサテライトセンサ３６の車幅方向外側部分に干渉（当接）する。この場合、サテライトセンサ３６がヘッドランプ３０によって車幅方向内側へ押圧されることになるため、センサ取付部３４が車幅方向内側へ変形するなどして、サテライトセンサ３６が車体に対し横倒しになる可能性があるが、本実施形態では、上述のようにランプストッパ３８と干渉部４２との干渉によって、ヘッドランプ３０の回転が制限されるので、上述のようなサテライトセンサ３６の横倒しを抑制することができる。

しかも、本実施形態では、車体前後方向の減速度を検知するサテライトセンサ３６が、車両の前面衝突によって座屈・変形しやすいラジエータサポート１４のサイドフレーム２０に取り付けられている。したがって、サテライトセンサ３６による減速度の検知感度を向上させることができる。

また、本実施形態では、ヘッドランプ３０のランプハウジング３１が剛性の高い制限部３８を有しており、ヘッドランプ３０の車体に対する相対回転時には、この制限部３８がフロントサイドメンバ２２の干渉部４２（前端部）に干渉する。したがって、ヘッドランプ３０の車体に対する相対回転を良好に制限することができる。

さらに、本実施形態では、ヘッドランプ３０の車幅方向内側端部には、ランプストッパ３８の車体前方部分に脆弱部４６が設けられており、ランプストッパ３８と干渉部４２とが干渉した状態で、ヘッドランプ３０に車体前側から所定値以上の荷重が作用すると、脆弱部４６が変形する。このように、ヘッドランプ３０が予め決められた部位（脆弱部４６）を起点として変形されるので、ヘッドランプ３０の変形を安定させることができる。

また、本実施形態では、ランプストッパ３８がヘッドランプ３０の車幅方向内側端部に設けられている。したがって、ランプストッパ３８と干渉部４２との干渉によって、ヘッドランプ３０の車幅方向内側端部の車体に対する相対回転をダイレクトに制限することができる。したがって、衝突初期にヘッドランプ３０の車幅方向内側端部がサテライトセンサ３６に干渉することを一層良好に防止できる。

さらに、本実施形態では、干渉部４２が剛性の高いフロントサイドメンバ２２の前端部に設けられている。したがって、干渉部４２とランプストッパ３８との干渉によって、ヘッドランプ３０の車体に対する相対回転を良好に制限することができる。

以上説明したように、本実施形態では、ヘッドランプ３０や車体前部に新たに部品を追加することなく、単にヘッドランプ３０の形状を変更するだけの簡素な構成であるため、自動車１２の重量を不要に増加させずに軽量かつ低コストで上述の如き優れた効果を奏することができる。

なお、上記実施形態では、サテライトセンサ３６がラジエータサポート１４のサイドフレーム２０に取り付けられた構成としたが、本発明はこれに限らず、サテライトセンサ３６が車体前部においてラジエータサポート１４のサイドフレーム２０以外に取り付けられた構成としてもよい。

また、上記実施形態では、ヘッドランプ３０のランプハウジング３１の一部に、ランプハウジング３１自体よりも剛性が高いランプストッパ３８が設けられ、このランプストッパ３８が干渉部４２に干渉する構成としたが、本発明はこれに限らず、ランプストッパ３８が省略されると共に、ランプハウジング３１の一部が直接干渉部４２に干渉する構成としてもよい。

さらに、上記実施形態では、ヘッドランプ３０が脆弱部４６を備えた構成としたが、本発明はこれに限らず、脆弱部４６が省略された構成としてもよい。

また、上記実施形態では、制限部としてのランプストッパ３８がヘッドランプ３０の車幅方向内側端部に設けられ、干渉部４２がフロントサイドメンバ２２の前端部に設けられた構成としたが、本発明はこれに限らず、制限部がヘッドランプ３０の車幅方向中間部に設けられると共に、この制限部に対応して干渉部が車体前部に設けられる構成としてもよい。

本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用されて構成された自動車の車体前部の部分的な構成を示す概略的な斜視図である。図１に示される自動車の車体前部の部分的な構成を示す概略的な平面図である。図１に示される自動車の車体前部の部分的な構成を示す概略的な正面図である。図１に示される自動車の車体前部の部分的な構成を示す分解斜視図である。図１に示される自動車のヘッドランプの構成を裏側から見た状態で示す斜視図である。図５に示されるヘッドランプの部分的な構成を示す斜視図である。図１に示される自動車のヘッドランプが所定の取付位置に配置された状態を示す平面図である。図１に示されるヘッドランプのランプストッパがフロントサイドメンバ前端部の干渉部に当接した状態を示す平面図である。図１に示されるヘッドランプの脆弱部が変形した状態を示す平面図である。

符号の説明

１２自動車
１４ラジエータサポート
２０サイドフレーム
２２フロントサイドメンバ
３０ヘッドランプ（前照灯）
３１ランプハウジング（本体部）
３２回転軸（回転中心）
３６サテライトセンサ
３８ランプストッパ（制限部）
４２干渉部
４６脆弱部

Claims

車体前部に設けられ、車幅方向外側端部よりも車体前側に配置される車幅方向内側端部が車両の前面衝突時に車幅方向外側端部付近を回転中心として車体に対し後側へ相対回転される前照灯と、
前記前照灯の車幅方向内側近傍に設けられ、少なくとも一部が前記前照灯の車幅方向内側端部の回転軌跡内に配置されるセンサと、
車体前部に設けられ、前記前照灯が前記相対回転した際には前記前照灯の車幅方向内側端部が前記センサに干渉する前に前記前照灯の一部に干渉して前記前照灯の前記相対回転を制限する干渉部と、
を有する車体前部構造。
前記センサは、車体前後方向の減速度を検知すると共に、ラジエータサポートのサイドフレームに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
前記干渉部に干渉する前記前照灯の一部には、前記前照灯の本体部よりも剛性が高い制限部が設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体前部構造。
前記前照灯は、前記制限部の車体前方部分に脆弱部を有し、前記脆弱部は、前記制限部と前記干渉部との干渉状態で前記前照灯に車体前側から所定値以上の荷重が作用すると変形することを特徴とする請求項３に記載の車体前部構造。
前記制限部は、前記前照灯の車幅方向内側端部に設けられることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車体前部構造。
前記干渉部は、フロントサイドメンバの前端部に設けられることを特徴とする請求項５に記載の車体前部構造。