バンパ構造
【課題】被衝突物によって付与される衝撃荷重を衝突センサに対して円滑に伝達すること。
【解決手段】バンパ機構２０は、車体１２側に取り付けられて連結されたバンパビーム２８と、前記バンパビーム２８の前方に取り付けられて車幅方向に沿って延在するエネルギ吸収ビーム（エネルギ吸収体）３０と、前記エネルギ吸収ビーム３０の前面下部側に連結され車幅方向の任意の部位に付与された荷重を衝突センサ２２へ伝達する荷重伝達ビーム３２と、前記エネルギ吸収ビーム３０の前方に所定距離離間して設けられて前記エネルギ吸収ビーム３０の前面を覆うバンパフェース１８とから構成される。
【解決手段】バンパ機構２０は、車体１２側に取り付けられて連結されたバンパビーム２８と、前記バンパビーム２８の前方に取り付けられて車幅方向に沿って延在するエネルギ吸収ビーム（エネルギ吸収体）３０と、前記エネルギ吸収ビーム３０の前面下部側に連結され車幅方向の任意の部位に付与された荷重を衝突センサ２２へ伝達する荷重伝達ビーム３２と、前記エネルギ吸収ビーム３０の前方に所定距離離間して設けられて前記エネルギ吸収ビーム３０の前面を覆うバンパフェース１８とから構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝突時における衝突エネルギを吸収することが可能なエネルギ吸収体を備えたバンパ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車体前部構造として、例えば、特許文献１には、車両が被衝突物（例えば、構造物や歩行者等）に衝突した際、フロントバンパの中央部に設けられた検知センサからの検知信号をトリガとして作動するガス発生器によりロッドを高速で上昇させ、車両用フードをアクチュエータで所定量だけ持ち上げられた状態で保持し、前記保持状態にある車両用フードに対して被衝突物が衝突して車両用フードが変形することによって、被衝突物に付与される衝撃を緩和することが可能な車両用フード装置が開示されている。
【０００３】
また、従来から、自動車の車体前部構造において、バンパの衝撃吸収性能を向上させる観点から、バンパフェースとバンパビームとの間に、衝突エネルギを吸収することが可能なエネルギ吸収体を設けることが提案されている。例えば、特許文献２には、車体前部に取り付けられたバンパビームと外部に露呈するバンパフェースとの間に、衝突時における衝突エネルギを吸収することが可能な衝撃吸収プレート（エネルギ吸収体、セーフティプレート）を設けた車両用フロントバンパ装置が開示されている。この衝撃吸収プレートは、例えば、比較的剛性の低い薄鋼板を略Ｕ字形状にプレス成形することによって製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３７０６１１号公報
【特許文献２】特開２００７−１３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両が被衝突物に衝突したことを確実に検知すると共に、衝突エネルギを好適に緩和するために、前記衝撃吸収プレートに対し車幅方向に沿って複数個の検知センサを所定間隔離間して配設することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、この場合、前記衝撃吸収プレートが前記した薄板構造によって構成されるため、複数個中の隣接する検知センサの間に被衝突物が衝突すると前記被衝突物の衝突部位のみが局所的に変形（局部変形）し、被衝突物による衝撃荷重が検知センサに対して伝播されにくいおそれがある。
【０００７】
また、例えば、単一の検知センサを前記衝撃吸収プレートの車幅方向に沿った略中央部に配設した場合であっても、前記単一の検知センサから離間した部位に対して衝撃荷重が付与されると、前記と同様に、前記被衝突物の衝突部位のみが局所的に変形（局部変形）し、被衝突物による衝撃荷重が検知センサに対して伝播されにくいおそれがある。
【０００８】
さらに、被衝突物（特に、歩行者）の保護の観点から、前記衝撃吸収プレートの剛性をより一層低下させると、検知センサが振動しやすくなり、例えば、デコボコ道等の悪路を走行したときに発生する振動で検知センサが作動して誤検知するおそれがあり、一方、前記検知センサの誤検知を回避するために、前記衝撃吸収プレートの剛性を従前と比較して増大させると、歩行者等への保護性能が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、本発明の一般的な目的は、衝突を検知する衝突センサを荷重伝達部材に設け、被衝突物によって付与される衝撃荷重を前記衝突センサに対して円滑に伝達させることが可能なバンパ構造を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の主たる目的は、衝突センサの誤検知を回避するための振動抑制と、被衝突物を保護するためのエネルギ吸収体の変形容易性とを調和させることが可能なバンパ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するために、本発明は、車両の車体側に連結されたバンパビームを配設すると共に、前記バンパビームの前方に連結されたエネルギ吸収体を設け、前記エネルギ吸収体の前方にバンパフェースを設けたバンパ構造において、前記エネルギ吸収体の前面には、車幅方向に沿って延在し付与された荷重を伝達する荷重伝達部材が設けられ、前記荷重伝達部材には、衝突を検知する衝突センサが設けられることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、車両の最前部に設けられ外部に露呈するバンパフェースに被衝突物が衝突した後、前記被衝突物は、エネルギ吸収体の前面部に設けられた荷重伝達部材に当接して押圧する。従って、被衝突物による衝突荷重（衝突エネルギ）が荷重伝達部材に付与されることにより、荷重伝達部材及びエネルギ吸収体が一体的に変形する。
【００１３】
その際、エネルギ吸収体よりも高い剛性に設定された荷重伝達部材に付与された衝突荷重は、前記荷重伝達部材に対して直接装着された衝突センサに対して円滑に伝達される。この結果、例えば、被衝突物が隣接する衝突センサ間の部位に衝突した場合であっても、好適に衝突荷重が伝達され、衝突センサで確実に衝突荷重を検知することができる。
【００１４】
また、エネルギ吸収体の前面部に設けられた荷重伝達部材は、車幅方向に沿って延在するように設けられることにより、被衝突物が車幅方向の任意の部位に衝突した場合であっても、前記被衝突物が確実に荷重伝達部材に当接して、前記荷重伝達部材を介して衝突荷重が衝突センサに伝達される。この結果、衝突センサの検出精度を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明は、車両の車体側に連結されたバンパビームを配設すると共に、前記バンパビームの前方に連結されたエネルギ吸収体を設け、前記エネルギ吸収体の前方にバンパフェースを設けたバンパ構造において、前記エネルギ吸収体に対して、上下方向に沿って延在する変形容易なブラケットを設けたことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、被衝突物から付与される上下方向に沿った衝突荷重（振動）は、ブラケットが変形することによって好適に吸収されると共に、比較的低剛性の鋼板で形成されたエネルギ吸収体が前後方向に沿って容易に変形する。
【００１７】
従って、本発明によれば、被衝突物によって付与される上下方向の振動がブラケットで抑制されることにより、衝突センサの誤検知を防止することができると共に、エネルギ吸収体が前後方向に沿って変形容易となることにより、例えば、歩行者等を保護することで両者の調和を図ることができる。
【００１８】
さらに、本発明は、前記エネルギ吸収体又は前記バンパフェースの少なくともいずれか一方に、被衝突物が衝突した初期状態のとき、変位することによって運動エネルギを発生させる質量部材が設けられることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、質量部材を衝突初期に変形する部位に配設することにより、衝突初期におけるエネルギ吸収（エネルギ消費）を、エネルギ吸収体の変形による歪エネルギだけでなく、変形に伴って質量部材が所定距離だけ移動することによって発生する運動エネルギを前記歪エネルギに加算することができる。この結果、つぶれ残りを増大させることがなく、エネルギ吸収効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、衝突を検知する衝突センサを荷重伝達部材に設け、被衝突物によって付与される衝撃荷重を前記衝突センサに対して円滑に伝達させることが可能なバンパ構造を得ることができる。また、本発明によれば、衝突センサの誤検知を回避するための振動抑制と、被衝突物を保護するためのエネルギ吸収体の変形容易性とを調和させることが可能なバンパ構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るバンパ機構が組み込まれた車両の一部省略斜視図である。
【図２】図１に示される車両の一部省略側面図である。
【図３】バンパ機構の分解斜視図である。
【図４】（ａ）は、バンパ機構の要部斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った拡大縦断面図である。
【図５】（ａ）は、被衝突物がバンパ機構に対して衝突する前の状態を示す一部省略斜視図、（ｂ）は、被衝突物の衝突によって荷重伝達ビーム及びエネルギ吸収ビームが一体的に変形した状態を示す一部省略斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るバンパ機構を示す一部省略斜視図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図８】（ａ）は、被衝突物がバンパ機構に対して衝突する前の状態を示す一部省略縦断面図、（ｂ）は、被衝突物の衝突によってエネルギ吸収ビームの湾曲部が変形した状態を示す一部省略縦断面図である。
【図９】（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るバンパ機構の第１適用例であって、質量部材をエネルギ吸収部材の前面部に配設した斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った縦断面図である。
【図１０】（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るバンパ機構の第２適用例であって、質量部材をバンパフェースの裏面に配設した斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った縦断面図である。
【図１１】被衝突物によって付与される衝突荷重と変位量との関係を示す波形特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るバンパ機構が組み込まれた車両の一部省略斜視図、図２は、図１に示される車両の一部省略側面図である。
【００２３】
図１及び図２に示すように、車両１０は、例えば、モノコックボディ等からなる車体１２と、前記車体１２のフロント側であって左右のフロントフェンダ１４ａ、１４ｂの間に設けられるフード部材１６と、前記車両１２の最前部に設けられ外部に露呈するバンパフェース１８を含むバンパ機構（バンパ構造）２０と、前記バンパ機構２０に被衝突物が衝突したことを検知する複数の衝突センサ２２と、前記衝突センサ２２からの検知信号に基づいてアクチュエータ２４を駆動制御する制御部２６とを備える。なお、図１及び図２中において、ＦＲは、車両前方を示し、ＲＲは、車両後方を示している。
【００２４】
例えば、図示しない歩行者がバンパ機構２０に衝突（当接）したことを衝突センサ２２で検知し、前記衝突センサ２２からの検知信号をトリガとしてアクチュエータ２４を作動させ、図２に示されるようにフード部材１６を所定長だけ上方に持ち上げて保持することにより、歩行者に付与される衝撃を軽減して歩行者を保護することができる。
【００２５】
図３は、バンパ機構の分解斜視図、図４（ａ）は、バンパ機構の要部斜視図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った拡大縦断面図である。
【００２６】
バンパ機構２０は、図３及び図４（ａ）に示されるように、車体１２側に取り付けられて連結されたバンパビーム２８と、前記バンパビーム２８の前方に取り付けられて車幅方向に沿って延在するエネルギ吸収ビーム（エネルギ吸収体）３０と、前記エネルギ吸収ビーム３０の前面下部側に連結され車幅方向の任意の部位に付与された荷重を衝突センサ２０へ伝達する荷重伝達ビーム（荷重伝達部材）３２と、前記エネルギ吸収ビーム３０の前方に所定距離離間して設けられて前記エネルギ吸収ビーム３０の前面を覆うバンパフェース１８とから構成される。
【００２７】
バンパビーム２８は、図４（ｂ）に示される縦断面において、矩形状の二つの空間部３４ａ、３４ｂが上下に積層配置された中空部材からなり、例えば、金属製の角形鋼管等によって構成される。この場合、バンパビーム２８は、車体１２両側の図示しない左右サイドフレームに跨るように延設され、その両端部が図示しない連結ステーを介して各サイドフレームに連結される。これによって、車両１０の車体１２側に連結されたバンパビーム２８が配設される。
【００２８】
エネルギ吸収ビーム３０は、車両１０が構造物や歩行者等の被衝突物と衝突したとき、変形することによって衝突エネルギ（衝突荷重）を吸収して被衝突物への衝撃を軽減するものであり、併せて車両１０やその乗員への衝撃荷重をも軽減するものである。
【００２９】
エネルギ吸収ビーム３０は、図４（ｂ）に示される縦断面において、車幅方向に沿って略平行に対向する上面部３０ａ及び下面部３０ｂと、前記上面部３０ａと前記下面部３０ｂとの間に設けられ鉛直面に対して所定角度傾斜する傾斜面部３０ｃと、前記傾斜面部３０ｃに連続すると共に前方に向かって突出する前端面部３０ｄとによって構成され、例えば、薄鋼板をプレス成形することによって製造される。
【００３０】
この場合、エネルギ吸収ビーム３０の上面部３０ａと下面部３０ｂは、例えば、溶接等によって、それぞれバンパビーム２８の上下面と略面一に固着され、上部側よりも下部側が前方に向かって突出した断面形状に形成される。
【００３１】
荷重伝達ビーム３２は、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、エネルギ吸収ビーム３０に対して比較的厚板からなる金属製材料又は樹脂製材料によって車幅方向に沿って延在するように設けられ、前記エネルギ吸収ビーム３０よりも剛性が高くなるように設定される。また、前記荷重伝達ビーム３２は、図４（ｂ）に示される縦断面において、略直交する屈曲形状を有し、エネルギ吸収ビーム３０の前端面部３０ｄ及び下面部３０ｂの一部に対して、例えば、溶接等によって連結される。なお、各部材間の剛性に関しては、例えば、エネルギ吸収ビーム３０の剛性よりも荷重伝達ビーム３２の剛性が高く設定され、さらに、荷重伝達ビーム３２の剛性よりもバンパビーム２８の剛性が高く設定される。
【００３２】
前記エネルギ吸収ビーム３０に対する前記荷重伝達ビーム３２の連結手段は、溶接に限定されるものではなく、例えば、図示しないボルト等を用いて締結してもよいし、図示しない他の固定手段を用いて固定するようにしてもよい。
【００３３】
前記荷重伝達ビーム３２の車幅方向の略中央部及び両端部の下部側には、それぞれ、衝突センサ２２が装着される。この場合、図４（ｂ）に示されるように、縦断面略Ｌ字状の取付金具３６が、例えば、溶接等によって荷重伝達ビーム３２の下面に連結され、前記取付金具３６に締結されるボルト３８及びナット３９を介して衝突センサ２２が前記荷重伝達ビーム３２に対して装着される。前記衝突センサ２２は、例えば、加速度センサ等によって構成されるとよい。
【００３４】
このように、エネルギ吸収ビーム３０の前面には、車幅方向に沿って延在する荷重伝達ビーム３２が設けられ、前記荷重伝達ビーム３２には、被衝突物がバンパフェース１８に衝突したことを検知する複数の衝突センサ２２が設けられる。なお、本実施形態では、３個の衝突センサ２２が装着された状態を例示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、１個又は２以上の複数個であってもよい。
【００３５】
バンパフェース１８は、例えば、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂によって形成され、車両１０の最前部で外部に露呈するように設けられる。
【００３６】
第１実施形態に係るバンパ機構２０が組み込まれた車両１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００３７】
図５（ａ）は、被衝突物がバンパ機構に対して衝突する前の状態を示す一部省略斜視図、図５（ｂ）は、被衝突物の衝突によって荷重伝達ビーム及びエネルギ吸収ビームが変形した状態を示す一部省略斜視図である。
【００３８】
図５（ａ）に示されるように、被衝突物Ｍが、例えば、隣接する衝突センサ２２、２２間の部位に衝突した場合を想定して以下説明する。
【００３９】
車両１０の最前部に設けられ外部に露呈するバンパフェース１８（図５中では図示を省略している）に被衝突物Ｍが衝突した後、前記被衝突物Ｍは、エネルギ吸収ビーム３０の前面部に設けられた荷重伝達ビーム３２に当接し、図５（ｂ）に示されるように、前記荷重伝達ビーム３２を矢印方向に沿って押圧する。従って、被衝突物Ｍによる衝突荷重（衝突エネルギ）が荷重伝達ビーム３２に付与されることにより、荷重伝達ビーム３２及びエネルギ吸収ビーム３０が一体的に変形する。
【００４０】
その際、エネルギ吸収ビーム３０よりも高い剛性に設定された荷重伝達ビーム３２に付与された衝突荷重は、前記荷重伝達ビーム３２に対して直接装着された衝突センサ２２（衝突部位から最も近接する衝突センサ２２）に対して円滑に伝達される。この結果、例えば、被衝突物Ｍが隣接する衝突センサ２２、２２間の部位に衝突した場合であっても、好適に衝突荷重が伝達され、衝突センサ２２で確実に衝突荷重を検知することができる。
【００４１】
また、エネルギ吸収ビーム３０の前面部に設けられた荷重伝達ビーム３２は、車幅方向に沿って延在するように設けられることにより、被衝突物Ｍがバンパ機構２０における車幅方向の任意の部位に衝突した場合であっても、前記被衝突物Ｍが確実に荷重伝達ビーム３２に当接して、前記荷重伝達ビーム３２を介して衝突荷重が衝突センサ２２に伝達される。この結果、衝突センサ２２の検出精度を向上させることができる。
【００４２】
これに対して、仮に、荷重伝達ビーム３２が設けられていない場合には、比較的低剛性に形成されたエネルギ吸収ビーム３０に対して被衝突物Ｍが衝突し、このエネルギ吸収ビーム３０における衝突部位が局所的に変形して、隣接する衝突センサ２２への衝突荷重の伝達が遅延することが懸念される。
【００４３】
第１実施形態では、エネルギ吸収ビーム３０よりも高い剛性に設定され、車幅方向に沿って延在する荷重伝達ビーム３２が前記エネルギ吸収ビーム３０の前面部に設けられることにより、このような懸念を払拭することができる。
【００４４】
この結果、第１実施形態では、衝突を検知する衝突センサ２２を荷重伝達ビーム３２に設け、被衝突物によって付与される衝撃荷重を前記衝突センサ２２に対して円滑に伝達させることが可能なバンパ機構２０を得ることができる。
【００４５】
次に、本発明の第２実施形態に係るバンパ機構２０ａを以下に説明する。
図６は、本発明の第２実施形態に係るバンパ機構を示す一部省略斜視図、図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った縦断面図である。なお、第１実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４６】
第２実施形態では、エネルギ吸収ビーム４０に対して、上下方向に沿って延在する変形容易な複数のブラケット４２を設けている点で、第１実施形態と相違している。
【００４７】
このブラケット４２は、図６に示されるように、エネルギ吸収ビーム４０に対して上下方向に沿って延在する帯体４４によって構成され、前記帯体４４の軸方向に沿った中間部には、衝撃時に変形し易くするために鈍角状に屈曲した屈曲部４６が設けられる。なお、図６中では、エネルギ吸収ビーム４０の前方に離間して設けられるバンパフェース１８が省略されている。
【００４８】
エネルギ吸収ビーム４０は、図７に示される縦断面において、略水平方向に沿って延在する上面部４０ａと、前記上部部４０ａの一端部から反対方向（ＲＲ方向）に湾曲する湾曲部４０ｂと、さらに前記湾曲部４０ｂに連続し略鉛直下方向に向かって延在する側部４０ｃと、前記側部４０ｃの下端部から略直交する方向に向かって折曲する下面部４０ｄとによって構成される。
【００４９】
なお、第２実施形態では、エネルギ吸収ビーム４０が１枚の鋼板を加圧成形して一体的に構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、複数の鋼板等を接合することによって構成されるようにしてもよい。
【００５０】
帯体４４からなるブラケット４２の軸方向に沿った一端部は、エネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂの下側を支持するように、例えば、溶接等によって接合されると共に、前記ブラケット４２の軸方向に沿った他端部は、側部４０ｃの下方側に、例えば、溶接等によって接合される。
【００５１】
また、エネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂには、図６に示されるように、車幅方向に沿った所定部位に前方（ＦＲ方向）に向かって突出するスペーサ部材４８が設けられる。例えば、バンパフェース１８の形状（縦断面形状）が凹凸によって複雑に形成された場合、バンパフェース１８の壁面とエネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂまでの略水平方向に沿った離間距離が車幅方向の任意の部位において不均一となり、被衝突物がバンパ機構２０ａと衝突する部位によって、衝突センサ２２におけるセンサ感度が異なるおそれがある。
【００５２】
そこで、バンパフェース１８の壁面とエネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂまでの略水平方向に沿った離間距離が車幅方向の他の部位と比較して遠い場合には、その遠い分だけ略水平方向に沿って突出するスペーサ部材４８を設けると共に、前記離間距離が車幅方向の他の部位と比較して近接している場合には、その近接する分だけ切り欠かれた切り欠き部５０を前記スペーサ部材４８に設けている。なお、例えば、前記スペーサ部材４８の剛性は、エネルギ吸収ビーム４０の剛性よりも高く設定され、さらに、バンパビーム２８の剛性は、前記スペーサ部材４８の剛性よりも高く設定される。
【００５３】
このように、バンパフェース１８の壁面とエネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂまでの略水平方向に沿った離間距離を略均一とするために、エネルギ吸収ビーム４０にスペーサ部材４８を付設することにより、前記離間距離を略同一に設定することができる。この結果、被衝突物がバンパ機構２０ａのどの部位に衝突した場合であっても、衝突センサ２２のセンサ感度の均一化を達成することができる。
【００５４】
図８（ａ）は、被衝突物がバンパ機構に対して衝突する前の状態を示す一部省略斜視図、図８（ｂ）は、被衝突物の衝突によってエネルギ吸収ビームの湾曲部が変形した状態を示す一部省略斜視図である。
【００５５】
車両１０の最前部に設けられ外部に露呈するバンパフェース１８（図８中では図示を省略している）に被衝突物Ｍが衝突した後、図８（ｂ）に示されるように、被衝突物Ｍがエネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂ（又は、スペーサ部材４８）に当接した際、被衝突物Ｍから付与される上下方向に沿った衝突荷重（振動）は、ブラケット４２の屈曲部４６が鋭角状に容易に変形することによって好適に吸収されると共に、比較的低剛性の鋼板で形成されたエネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂが前後方向に沿って容易に変形する。
【００５６】
従って、第２実施形態では、被衝突物Ｍによって付与される上下方向の振動が変形容易なブラケット４２で抑制されることにより、衝突センサ２２の誤検知を防止することができると共に、エネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂが前後方向に沿って変形容易となることにより、例えば、歩行者等を保護することで両者の調和を図ることができる。
【００５７】
この結果、第２実施形態では、衝突センサ２２の誤検知を回避するための振動抑制と、被衝突物Ｍを保護するためのエネルギ吸収ビーム４０の変形容易性とを調和させることが可能なバンパ機構２０ａを得ることができる。
【００５８】
さらに、第２実施形態では、ブラケット４２を設けることにより、エネルギ吸収ビーム４０に付与される上下方向の振動の固有周波数が上昇し、非衝突時における車体振動系からの共振による衝突センサ２２の誤検知を好適に回避することができる。
【００５９】
次に、本発明の第３実施形態に係るバンパ機構２０ｂについて、以下説明する。
図９（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るバンパ機構の第１適用例であって、質量部材をエネルギ吸収部材の前面部に配設した斜視図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った縦断面図、図１０（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るバンパ機構の第２適用例であって、質量部材をバンパフェースの裏面に配設した斜視図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った縦断面図である。
【００６０】
例えば、ケース１として、エネルギ吸収ビーム３０におけるエネルギ吸収効率を高めるため、衝突初期に発生する荷重を増加させようとすると、エネルギ吸収ビーム３０の剛性を増大する必要があり、これによってエネルギ吸収ビーム３０のつぶれ残りが増加し（変形量が少なくなり）、このため、比較的剛性が高く設定されたバンパビーム２８への底付け（当接）が増加してしまい、例えば、歩行者等に対して悪影響を及ぼすことが懸念される。
【００６１】
一方、ケース２として、車両１０前方の限定された空間中において、例えば、歩行者等への保護性能を向上させようとすると、ケース１とは逆に変形量が多くなりすぎ、結果としてケース１と同様にバンパビーム２８に底付きする。このため、エネルギ吸収効率とつぶれ残りとの両立が困難となる。
【００６２】
そこで、第３実施形態では、衝突初期に変形するエネルギ吸収ビーム３０の前面部（前端部）又はバンパフェース１８の裏面に所定重量からなる質量部材５２を配設している。
【００６３】
質量部材５２を衝突初期に変形する部位に配設することにより、衝突初期におけるエネルギ吸収（エネルギ消費）を、エネルギ吸収ビーム３０の変形による歪エネルギだけでなく、変形に伴って質量部材５２が所定距離だけ移動することによって発生する運動エネルギを前記歪エネルギに加算することができる。この結果、ケース１のようにつぶれ残りを増大させることがなく、また、ケース２のようにつぶれ残りがほとんどなくなる以前にエネルギ吸収効率を向上させることができる。さらに、質量部材５２を局所的に配設することにより、バンパ機構２０ｂの任意の部位に対して、局部的にエネルギ吸収量を変化させることが容易となる。
【００６４】
図１１は、被衝突物によって付与される衝突荷重と変位量との関係を示す波形特性図である。
【００６５】
図１１中において、波形特性曲線Ａ（破線参照）は、質量部材５２を設けていない比較例（ケース２に相当）を示し、波形特性曲線Ｂ（細実線参照）は、質量部材５２を設けた第３実施形態を示し、波形特性曲線Ｃ（太実線参照）は、質量部材５２が変位することによって発生する運動エネルギ分の反力を示し、波形特性曲線Ｄ（一点鎖線参照）は、従来品と比較してエネルギ吸収ビーム（図示せず）の剛性を向上させた他の比較例（ケース１に相当）を示している。
【００６６】
質量部材５２を設けていない比較例では、波形特性曲線Ａに示されるように、衝突初期状態において吸収される荷重がレベルＨ１まで上昇した後、前記レベルＨ１を略保持したまま変位量が増大し、終局的にバンパビーム２８等の比較的硬質な部材に当接することによって衝突荷重が急上昇してピーク値Ｐ１となって終了する（衝突荷重ゼロ）。
【００６７】
また、エネルギ吸収ビームの剛性を従来よりも高めた他の比較例では、波形特性曲線Ｄに示されるように、衝突初期状態における吸収効率が向上するが、つぶれ残りが増大すると共に、比較例や第３実施形態よりも早いタイミングで比較的硬質な部材に底付きし、しかも荷重が急激に上昇するピーク値Ｐ２が発生して終了する（衝突荷重ゼロ）という不具合がある。
【００６８】
これに対して、質量部材５２を設けた第３実施形態では、波形特性曲線Ｂに示されるように、前記比較例に係る波形特性曲線Ａと運動エネルギ分の反力に係る波形特性曲線Ｃとが加算された衝突荷重となり（Ａ＋Ｃ）、衝突初期状態において吸収される衝突荷重が前記レベルＨ１よりも高いレベルＨ２まで上昇させることができる。
【００６９】
また、第３実施形態では、つぶれ残りも従来と同様であると共に、終局的にバンパビーム２８等の比較的硬質な部材に当接する前に変形しきってしまい、比較的硬質な部材に対して底付きする前にエネルギ吸収が完了する。この結果、第３実施形態では、比較例のようなピーク値Ｐ１が発生することがなく、変位量が増大しても一定のレベルＨ１を保持したまま急激に上昇することがなく終了する。
【００７０】
このように第３実施形態では、被衝突物がバンパ機構２０ｂに対して衝突した際、衝突初期に変形する部位に質量部材５２を設けることにより、前記質量部材５２が移動する分だけの運動エネルギを衝突エネルギとして吸収（消費）することができ、エネルギ効率を向上させることができる。
【００７１】
なお、前記質量部材５２は、その形状、剛性、材料、取り付け方法等は、図９及び図１０の適用例に限定されるものではなく、衝突初期状態において変形する部位に配設されればよい。
【００７２】
換言すると、被衝突物が衝突した初期状態のとき、変位することによって運動エネルギを発生させる質量部材５２が前記エネルギ吸収ビーム３０又は前記バンパフェース１８のいずれか一方又はその両方に設けられ、前記発生した運動エネルギ分だけ衝突荷重が吸収（消費）されるとよい。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 車両
１２ 車体
１８ バンパフェース
２０、２０ａ、２０ｂ バンパ機構（バンパ構造）
２２ 衝突センサ
２８ バンパビーム
３０、４０ エネルギ吸収ビーム（エネルギ吸収体）
３２ 荷重伝達ビーム（荷重伝達部材）
４２ ブラケット
５２ 質量部材
Ｍ 被衝突物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝突時における衝突エネルギを吸収することが可能なエネルギ吸収体を備えたバンパ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車体前部構造として、例えば、特許文献１には、車両が被衝突物（例えば、構造物や歩行者等）に衝突した際、フロントバンパの中央部に設けられた検知センサからの検知信号をトリガとして作動するガス発生器によりロッドを高速で上昇させ、車両用フードをアクチュエータで所定量だけ持ち上げられた状態で保持し、前記保持状態にある車両用フードに対して被衝突物が衝突して車両用フードが変形することによって、被衝突物に付与される衝撃を緩和することが可能な車両用フード装置が開示されている。
【０００３】
また、従来から、自動車の車体前部構造において、バンパの衝撃吸収性能を向上させる観点から、バンパフェースとバンパビームとの間に、衝突エネルギを吸収することが可能なエネルギ吸収体を設けることが提案されている。例えば、特許文献２には、車体前部に取り付けられたバンパビームと外部に露呈するバンパフェースとの間に、衝突時における衝突エネルギを吸収することが可能な衝撃吸収プレート（エネルギ吸収体、セーフティプレート）を設けた車両用フロントバンパ装置が開示されている。この衝撃吸収プレートは、例えば、比較的剛性の低い薄鋼板を略Ｕ字形状にプレス成形することによって製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３７０６１１号公報
【特許文献２】特開２００７−１３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両が被衝突物に衝突したことを確実に検知すると共に、衝突エネルギを好適に緩和するために、前記衝撃吸収プレートに対し車幅方向に沿って複数個の検知センサを所定間隔離間して配設することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、この場合、前記衝撃吸収プレートが前記した薄板構造によって構成されるため、複数個中の隣接する検知センサの間に被衝突物が衝突すると前記被衝突物の衝突部位のみが局所的に変形（局部変形）し、被衝突物による衝撃荷重が検知センサに対して伝播されにくいおそれがある。
【０００７】
また、例えば、単一の検知センサを前記衝撃吸収プレートの車幅方向に沿った略中央部に配設した場合であっても、前記単一の検知センサから離間した部位に対して衝撃荷重が付与されると、前記と同様に、前記被衝突物の衝突部位のみが局所的に変形（局部変形）し、被衝突物による衝撃荷重が検知センサに対して伝播されにくいおそれがある。
【０００８】
さらに、被衝突物（特に、歩行者）の保護の観点から、前記衝撃吸収プレートの剛性をより一層低下させると、検知センサが振動しやすくなり、例えば、デコボコ道等の悪路を走行したときに発生する振動で検知センサが作動して誤検知するおそれがあり、一方、前記検知センサの誤検知を回避するために、前記衝撃吸収プレートの剛性を従前と比較して増大させると、歩行者等への保護性能が低下するという問題がある。
【０００９】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、本発明の一般的な目的は、衝突を検知する衝突センサを荷重伝達部材に設け、被衝突物によって付与される衝撃荷重を前記衝突センサに対して円滑に伝達させることが可能なバンパ構造を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の主たる目的は、衝突センサの誤検知を回避するための振動抑制と、被衝突物を保護するためのエネルギ吸収体の変形容易性とを調和させることが可能なバンパ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するために、本発明は、車両の車体側に連結されたバンパビームを配設すると共に、前記バンパビームの前方に連結されたエネルギ吸収体を設け、前記エネルギ吸収体の前方にバンパフェースを設けたバンパ構造において、前記エネルギ吸収体の前面には、車幅方向に沿って延在し付与された荷重を伝達する荷重伝達部材が設けられ、前記荷重伝達部材には、衝突を検知する衝突センサが設けられることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、車両の最前部に設けられ外部に露呈するバンパフェースに被衝突物が衝突した後、前記被衝突物は、エネルギ吸収体の前面部に設けられた荷重伝達部材に当接して押圧する。従って、被衝突物による衝突荷重（衝突エネルギ）が荷重伝達部材に付与されることにより、荷重伝達部材及びエネルギ吸収体が一体的に変形する。
【００１３】
その際、エネルギ吸収体よりも高い剛性に設定された荷重伝達部材に付与された衝突荷重は、前記荷重伝達部材に対して直接装着された衝突センサに対して円滑に伝達される。この結果、例えば、被衝突物が隣接する衝突センサ間の部位に衝突した場合であっても、好適に衝突荷重が伝達され、衝突センサで確実に衝突荷重を検知することができる。
【００１４】
また、エネルギ吸収体の前面部に設けられた荷重伝達部材は、車幅方向に沿って延在するように設けられることにより、被衝突物が車幅方向の任意の部位に衝突した場合であっても、前記被衝突物が確実に荷重伝達部材に当接して、前記荷重伝達部材を介して衝突荷重が衝突センサに伝達される。この結果、衝突センサの検出精度を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明は、車両の車体側に連結されたバンパビームを配設すると共に、前記バンパビームの前方に連結されたエネルギ吸収体を設け、前記エネルギ吸収体の前方にバンパフェースを設けたバンパ構造において、前記エネルギ吸収体に対して、上下方向に沿って延在する変形容易なブラケットを設けたことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、被衝突物から付与される上下方向に沿った衝突荷重（振動）は、ブラケットが変形することによって好適に吸収されると共に、比較的低剛性の鋼板で形成されたエネルギ吸収体が前後方向に沿って容易に変形する。
【００１７】
従って、本発明によれば、被衝突物によって付与される上下方向の振動がブラケットで抑制されることにより、衝突センサの誤検知を防止することができると共に、エネルギ吸収体が前後方向に沿って変形容易となることにより、例えば、歩行者等を保護することで両者の調和を図ることができる。
【００１８】
さらに、本発明は、前記エネルギ吸収体又は前記バンパフェースの少なくともいずれか一方に、被衝突物が衝突した初期状態のとき、変位することによって運動エネルギを発生させる質量部材が設けられることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、質量部材を衝突初期に変形する部位に配設することにより、衝突初期におけるエネルギ吸収（エネルギ消費）を、エネルギ吸収体の変形による歪エネルギだけでなく、変形に伴って質量部材が所定距離だけ移動することによって発生する運動エネルギを前記歪エネルギに加算することができる。この結果、つぶれ残りを増大させることがなく、エネルギ吸収効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、衝突を検知する衝突センサを荷重伝達部材に設け、被衝突物によって付与される衝撃荷重を前記衝突センサに対して円滑に伝達させることが可能なバンパ構造を得ることができる。また、本発明によれば、衝突センサの誤検知を回避するための振動抑制と、被衝突物を保護するためのエネルギ吸収体の変形容易性とを調和させることが可能なバンパ構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るバンパ機構が組み込まれた車両の一部省略斜視図である。
【図２】図１に示される車両の一部省略側面図である。
【図３】バンパ機構の分解斜視図である。
【図４】（ａ）は、バンパ機構の要部斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った拡大縦断面図である。
【図５】（ａ）は、被衝突物がバンパ機構に対して衝突する前の状態を示す一部省略斜視図、（ｂ）は、被衝突物の衝突によって荷重伝達ビーム及びエネルギ吸収ビームが一体的に変形した状態を示す一部省略斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るバンパ機構を示す一部省略斜視図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図８】（ａ）は、被衝突物がバンパ機構に対して衝突する前の状態を示す一部省略縦断面図、（ｂ）は、被衝突物の衝突によってエネルギ吸収ビームの湾曲部が変形した状態を示す一部省略縦断面図である。
【図９】（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るバンパ機構の第１適用例であって、質量部材をエネルギ吸収部材の前面部に配設した斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った縦断面図である。
【図１０】（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るバンパ機構の第２適用例であって、質量部材をバンパフェースの裏面に配設した斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った縦断面図である。
【図１１】被衝突物によって付与される衝突荷重と変位量との関係を示す波形特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るバンパ機構が組み込まれた車両の一部省略斜視図、図２は、図１に示される車両の一部省略側面図である。
【００２３】
図１及び図２に示すように、車両１０は、例えば、モノコックボディ等からなる車体１２と、前記車体１２のフロント側であって左右のフロントフェンダ１４ａ、１４ｂの間に設けられるフード部材１６と、前記車両１２の最前部に設けられ外部に露呈するバンパフェース１８を含むバンパ機構（バンパ構造）２０と、前記バンパ機構２０に被衝突物が衝突したことを検知する複数の衝突センサ２２と、前記衝突センサ２２からの検知信号に基づいてアクチュエータ２４を駆動制御する制御部２６とを備える。なお、図１及び図２中において、ＦＲは、車両前方を示し、ＲＲは、車両後方を示している。
【００２４】
例えば、図示しない歩行者がバンパ機構２０に衝突（当接）したことを衝突センサ２２で検知し、前記衝突センサ２２からの検知信号をトリガとしてアクチュエータ２４を作動させ、図２に示されるようにフード部材１６を所定長だけ上方に持ち上げて保持することにより、歩行者に付与される衝撃を軽減して歩行者を保護することができる。
【００２５】
図３は、バンパ機構の分解斜視図、図４（ａ）は、バンパ機構の要部斜視図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿った拡大縦断面図である。
【００２６】
バンパ機構２０は、図３及び図４（ａ）に示されるように、車体１２側に取り付けられて連結されたバンパビーム２８と、前記バンパビーム２８の前方に取り付けられて車幅方向に沿って延在するエネルギ吸収ビーム（エネルギ吸収体）３０と、前記エネルギ吸収ビーム３０の前面下部側に連結され車幅方向の任意の部位に付与された荷重を衝突センサ２０へ伝達する荷重伝達ビーム（荷重伝達部材）３２と、前記エネルギ吸収ビーム３０の前方に所定距離離間して設けられて前記エネルギ吸収ビーム３０の前面を覆うバンパフェース１８とから構成される。
【００２７】
バンパビーム２８は、図４（ｂ）に示される縦断面において、矩形状の二つの空間部３４ａ、３４ｂが上下に積層配置された中空部材からなり、例えば、金属製の角形鋼管等によって構成される。この場合、バンパビーム２８は、車体１２両側の図示しない左右サイドフレームに跨るように延設され、その両端部が図示しない連結ステーを介して各サイドフレームに連結される。これによって、車両１０の車体１２側に連結されたバンパビーム２８が配設される。
【００２８】
エネルギ吸収ビーム３０は、車両１０が構造物や歩行者等の被衝突物と衝突したとき、変形することによって衝突エネルギ（衝突荷重）を吸収して被衝突物への衝撃を軽減するものであり、併せて車両１０やその乗員への衝撃荷重をも軽減するものである。
【００２９】
エネルギ吸収ビーム３０は、図４（ｂ）に示される縦断面において、車幅方向に沿って略平行に対向する上面部３０ａ及び下面部３０ｂと、前記上面部３０ａと前記下面部３０ｂとの間に設けられ鉛直面に対して所定角度傾斜する傾斜面部３０ｃと、前記傾斜面部３０ｃに連続すると共に前方に向かって突出する前端面部３０ｄとによって構成され、例えば、薄鋼板をプレス成形することによって製造される。
【００３０】
この場合、エネルギ吸収ビーム３０の上面部３０ａと下面部３０ｂは、例えば、溶接等によって、それぞれバンパビーム２８の上下面と略面一に固着され、上部側よりも下部側が前方に向かって突出した断面形状に形成される。
【００３１】
荷重伝達ビーム３２は、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、エネルギ吸収ビーム３０に対して比較的厚板からなる金属製材料又は樹脂製材料によって車幅方向に沿って延在するように設けられ、前記エネルギ吸収ビーム３０よりも剛性が高くなるように設定される。また、前記荷重伝達ビーム３２は、図４（ｂ）に示される縦断面において、略直交する屈曲形状を有し、エネルギ吸収ビーム３０の前端面部３０ｄ及び下面部３０ｂの一部に対して、例えば、溶接等によって連結される。なお、各部材間の剛性に関しては、例えば、エネルギ吸収ビーム３０の剛性よりも荷重伝達ビーム３２の剛性が高く設定され、さらに、荷重伝達ビーム３２の剛性よりもバンパビーム２８の剛性が高く設定される。
【００３２】
前記エネルギ吸収ビーム３０に対する前記荷重伝達ビーム３２の連結手段は、溶接に限定されるものではなく、例えば、図示しないボルト等を用いて締結してもよいし、図示しない他の固定手段を用いて固定するようにしてもよい。
【００３３】
前記荷重伝達ビーム３２の車幅方向の略中央部及び両端部の下部側には、それぞれ、衝突センサ２２が装着される。この場合、図４（ｂ）に示されるように、縦断面略Ｌ字状の取付金具３６が、例えば、溶接等によって荷重伝達ビーム３２の下面に連結され、前記取付金具３６に締結されるボルト３８及びナット３９を介して衝突センサ２２が前記荷重伝達ビーム３２に対して装着される。前記衝突センサ２２は、例えば、加速度センサ等によって構成されるとよい。
【００３４】
このように、エネルギ吸収ビーム３０の前面には、車幅方向に沿って延在する荷重伝達ビーム３２が設けられ、前記荷重伝達ビーム３２には、被衝突物がバンパフェース１８に衝突したことを検知する複数の衝突センサ２２が設けられる。なお、本実施形態では、３個の衝突センサ２２が装着された状態を例示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、１個又は２以上の複数個であってもよい。
【００３５】
バンパフェース１８は、例えば、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂によって形成され、車両１０の最前部で外部に露呈するように設けられる。
【００３６】
第１実施形態に係るバンパ機構２０が組み込まれた車両１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００３７】
図５（ａ）は、被衝突物がバンパ機構に対して衝突する前の状態を示す一部省略斜視図、図５（ｂ）は、被衝突物の衝突によって荷重伝達ビーム及びエネルギ吸収ビームが変形した状態を示す一部省略斜視図である。
【００３８】
図５（ａ）に示されるように、被衝突物Ｍが、例えば、隣接する衝突センサ２２、２２間の部位に衝突した場合を想定して以下説明する。
【００３９】
車両１０の最前部に設けられ外部に露呈するバンパフェース１８（図５中では図示を省略している）に被衝突物Ｍが衝突した後、前記被衝突物Ｍは、エネルギ吸収ビーム３０の前面部に設けられた荷重伝達ビーム３２に当接し、図５（ｂ）に示されるように、前記荷重伝達ビーム３２を矢印方向に沿って押圧する。従って、被衝突物Ｍによる衝突荷重（衝突エネルギ）が荷重伝達ビーム３２に付与されることにより、荷重伝達ビーム３２及びエネルギ吸収ビーム３０が一体的に変形する。
【００４０】
その際、エネルギ吸収ビーム３０よりも高い剛性に設定された荷重伝達ビーム３２に付与された衝突荷重は、前記荷重伝達ビーム３２に対して直接装着された衝突センサ２２（衝突部位から最も近接する衝突センサ２２）に対して円滑に伝達される。この結果、例えば、被衝突物Ｍが隣接する衝突センサ２２、２２間の部位に衝突した場合であっても、好適に衝突荷重が伝達され、衝突センサ２２で確実に衝突荷重を検知することができる。
【００４１】
また、エネルギ吸収ビーム３０の前面部に設けられた荷重伝達ビーム３２は、車幅方向に沿って延在するように設けられることにより、被衝突物Ｍがバンパ機構２０における車幅方向の任意の部位に衝突した場合であっても、前記被衝突物Ｍが確実に荷重伝達ビーム３２に当接して、前記荷重伝達ビーム３２を介して衝突荷重が衝突センサ２２に伝達される。この結果、衝突センサ２２の検出精度を向上させることができる。
【００４２】
これに対して、仮に、荷重伝達ビーム３２が設けられていない場合には、比較的低剛性に形成されたエネルギ吸収ビーム３０に対して被衝突物Ｍが衝突し、このエネルギ吸収ビーム３０における衝突部位が局所的に変形して、隣接する衝突センサ２２への衝突荷重の伝達が遅延することが懸念される。
【００４３】
第１実施形態では、エネルギ吸収ビーム３０よりも高い剛性に設定され、車幅方向に沿って延在する荷重伝達ビーム３２が前記エネルギ吸収ビーム３０の前面部に設けられることにより、このような懸念を払拭することができる。
【００４４】
この結果、第１実施形態では、衝突を検知する衝突センサ２２を荷重伝達ビーム３２に設け、被衝突物によって付与される衝撃荷重を前記衝突センサ２２に対して円滑に伝達させることが可能なバンパ機構２０を得ることができる。
【００４５】
次に、本発明の第２実施形態に係るバンパ機構２０ａを以下に説明する。
図６は、本発明の第２実施形態に係るバンパ機構を示す一部省略斜視図、図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った縦断面図である。なお、第１実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４６】
第２実施形態では、エネルギ吸収ビーム４０に対して、上下方向に沿って延在する変形容易な複数のブラケット４２を設けている点で、第１実施形態と相違している。
【００４７】
このブラケット４２は、図６に示されるように、エネルギ吸収ビーム４０に対して上下方向に沿って延在する帯体４４によって構成され、前記帯体４４の軸方向に沿った中間部には、衝撃時に変形し易くするために鈍角状に屈曲した屈曲部４６が設けられる。なお、図６中では、エネルギ吸収ビーム４０の前方に離間して設けられるバンパフェース１８が省略されている。
【００４８】
エネルギ吸収ビーム４０は、図７に示される縦断面において、略水平方向に沿って延在する上面部４０ａと、前記上部部４０ａの一端部から反対方向（ＲＲ方向）に湾曲する湾曲部４０ｂと、さらに前記湾曲部４０ｂに連続し略鉛直下方向に向かって延在する側部４０ｃと、前記側部４０ｃの下端部から略直交する方向に向かって折曲する下面部４０ｄとによって構成される。
【００４９】
なお、第２実施形態では、エネルギ吸収ビーム４０が１枚の鋼板を加圧成形して一体的に構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、複数の鋼板等を接合することによって構成されるようにしてもよい。
【００５０】
帯体４４からなるブラケット４２の軸方向に沿った一端部は、エネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂの下側を支持するように、例えば、溶接等によって接合されると共に、前記ブラケット４２の軸方向に沿った他端部は、側部４０ｃの下方側に、例えば、溶接等によって接合される。
【００５１】
また、エネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂには、図６に示されるように、車幅方向に沿った所定部位に前方（ＦＲ方向）に向かって突出するスペーサ部材４８が設けられる。例えば、バンパフェース１８の形状（縦断面形状）が凹凸によって複雑に形成された場合、バンパフェース１８の壁面とエネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂまでの略水平方向に沿った離間距離が車幅方向の任意の部位において不均一となり、被衝突物がバンパ機構２０ａと衝突する部位によって、衝突センサ２２におけるセンサ感度が異なるおそれがある。
【００５２】
そこで、バンパフェース１８の壁面とエネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂまでの略水平方向に沿った離間距離が車幅方向の他の部位と比較して遠い場合には、その遠い分だけ略水平方向に沿って突出するスペーサ部材４８を設けると共に、前記離間距離が車幅方向の他の部位と比較して近接している場合には、その近接する分だけ切り欠かれた切り欠き部５０を前記スペーサ部材４８に設けている。なお、例えば、前記スペーサ部材４８の剛性は、エネルギ吸収ビーム４０の剛性よりも高く設定され、さらに、バンパビーム２８の剛性は、前記スペーサ部材４８の剛性よりも高く設定される。
【００５３】
このように、バンパフェース１８の壁面とエネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂまでの略水平方向に沿った離間距離を略均一とするために、エネルギ吸収ビーム４０にスペーサ部材４８を付設することにより、前記離間距離を略同一に設定することができる。この結果、被衝突物がバンパ機構２０ａのどの部位に衝突した場合であっても、衝突センサ２２のセンサ感度の均一化を達成することができる。
【００５４】
図８（ａ）は、被衝突物がバンパ機構に対して衝突する前の状態を示す一部省略斜視図、図８（ｂ）は、被衝突物の衝突によってエネルギ吸収ビームの湾曲部が変形した状態を示す一部省略斜視図である。
【００５５】
車両１０の最前部に設けられ外部に露呈するバンパフェース１８（図８中では図示を省略している）に被衝突物Ｍが衝突した後、図８（ｂ）に示されるように、被衝突物Ｍがエネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂ（又は、スペーサ部材４８）に当接した際、被衝突物Ｍから付与される上下方向に沿った衝突荷重（振動）は、ブラケット４２の屈曲部４６が鋭角状に容易に変形することによって好適に吸収されると共に、比較的低剛性の鋼板で形成されたエネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂが前後方向に沿って容易に変形する。
【００５６】
従って、第２実施形態では、被衝突物Ｍによって付与される上下方向の振動が変形容易なブラケット４２で抑制されることにより、衝突センサ２２の誤検知を防止することができると共に、エネルギ吸収ビーム４０の湾曲部４０ｂが前後方向に沿って変形容易となることにより、例えば、歩行者等を保護することで両者の調和を図ることができる。
【００５７】
この結果、第２実施形態では、衝突センサ２２の誤検知を回避するための振動抑制と、被衝突物Ｍを保護するためのエネルギ吸収ビーム４０の変形容易性とを調和させることが可能なバンパ機構２０ａを得ることができる。
【００５８】
さらに、第２実施形態では、ブラケット４２を設けることにより、エネルギ吸収ビーム４０に付与される上下方向の振動の固有周波数が上昇し、非衝突時における車体振動系からの共振による衝突センサ２２の誤検知を好適に回避することができる。
【００５９】
次に、本発明の第３実施形態に係るバンパ機構２０ｂについて、以下説明する。
図９（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るバンパ機構の第１適用例であって、質量部材をエネルギ吸収部材の前面部に配設した斜視図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った縦断面図、図１０（ａ）は、本発明の第３実施形態に係るバンパ機構の第２適用例であって、質量部材をバンパフェースの裏面に配設した斜視図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った縦断面図である。
【００６０】
例えば、ケース１として、エネルギ吸収ビーム３０におけるエネルギ吸収効率を高めるため、衝突初期に発生する荷重を増加させようとすると、エネルギ吸収ビーム３０の剛性を増大する必要があり、これによってエネルギ吸収ビーム３０のつぶれ残りが増加し（変形量が少なくなり）、このため、比較的剛性が高く設定されたバンパビーム２８への底付け（当接）が増加してしまい、例えば、歩行者等に対して悪影響を及ぼすことが懸念される。
【００６１】
一方、ケース２として、車両１０前方の限定された空間中において、例えば、歩行者等への保護性能を向上させようとすると、ケース１とは逆に変形量が多くなりすぎ、結果としてケース１と同様にバンパビーム２８に底付きする。このため、エネルギ吸収効率とつぶれ残りとの両立が困難となる。
【００６２】
そこで、第３実施形態では、衝突初期に変形するエネルギ吸収ビーム３０の前面部（前端部）又はバンパフェース１８の裏面に所定重量からなる質量部材５２を配設している。
【００６３】
質量部材５２を衝突初期に変形する部位に配設することにより、衝突初期におけるエネルギ吸収（エネルギ消費）を、エネルギ吸収ビーム３０の変形による歪エネルギだけでなく、変形に伴って質量部材５２が所定距離だけ移動することによって発生する運動エネルギを前記歪エネルギに加算することができる。この結果、ケース１のようにつぶれ残りを増大させることがなく、また、ケース２のようにつぶれ残りがほとんどなくなる以前にエネルギ吸収効率を向上させることができる。さらに、質量部材５２を局所的に配設することにより、バンパ機構２０ｂの任意の部位に対して、局部的にエネルギ吸収量を変化させることが容易となる。
【００６４】
図１１は、被衝突物によって付与される衝突荷重と変位量との関係を示す波形特性図である。
【００６５】
図１１中において、波形特性曲線Ａ（破線参照）は、質量部材５２を設けていない比較例（ケース２に相当）を示し、波形特性曲線Ｂ（細実線参照）は、質量部材５２を設けた第３実施形態を示し、波形特性曲線Ｃ（太実線参照）は、質量部材５２が変位することによって発生する運動エネルギ分の反力を示し、波形特性曲線Ｄ（一点鎖線参照）は、従来品と比較してエネルギ吸収ビーム（図示せず）の剛性を向上させた他の比較例（ケース１に相当）を示している。
【００６６】
質量部材５２を設けていない比較例では、波形特性曲線Ａに示されるように、衝突初期状態において吸収される荷重がレベルＨ１まで上昇した後、前記レベルＨ１を略保持したまま変位量が増大し、終局的にバンパビーム２８等の比較的硬質な部材に当接することによって衝突荷重が急上昇してピーク値Ｐ１となって終了する（衝突荷重ゼロ）。
【００６７】
また、エネルギ吸収ビームの剛性を従来よりも高めた他の比較例では、波形特性曲線Ｄに示されるように、衝突初期状態における吸収効率が向上するが、つぶれ残りが増大すると共に、比較例や第３実施形態よりも早いタイミングで比較的硬質な部材に底付きし、しかも荷重が急激に上昇するピーク値Ｐ２が発生して終了する（衝突荷重ゼロ）という不具合がある。
【００６８】
これに対して、質量部材５２を設けた第３実施形態では、波形特性曲線Ｂに示されるように、前記比較例に係る波形特性曲線Ａと運動エネルギ分の反力に係る波形特性曲線Ｃとが加算された衝突荷重となり（Ａ＋Ｃ）、衝突初期状態において吸収される衝突荷重が前記レベルＨ１よりも高いレベルＨ２まで上昇させることができる。
【００６９】
また、第３実施形態では、つぶれ残りも従来と同様であると共に、終局的にバンパビーム２８等の比較的硬質な部材に当接する前に変形しきってしまい、比較的硬質な部材に対して底付きする前にエネルギ吸収が完了する。この結果、第３実施形態では、比較例のようなピーク値Ｐ１が発生することがなく、変位量が増大しても一定のレベルＨ１を保持したまま急激に上昇することがなく終了する。
【００７０】
このように第３実施形態では、被衝突物がバンパ機構２０ｂに対して衝突した際、衝突初期に変形する部位に質量部材５２を設けることにより、前記質量部材５２が移動する分だけの運動エネルギを衝突エネルギとして吸収（消費）することができ、エネルギ効率を向上させることができる。
【００７１】
なお、前記質量部材５２は、その形状、剛性、材料、取り付け方法等は、図９及び図１０の適用例に限定されるものではなく、衝突初期状態において変形する部位に配設されればよい。
【００７２】
換言すると、被衝突物が衝突した初期状態のとき、変位することによって運動エネルギを発生させる質量部材５２が前記エネルギ吸収ビーム３０又は前記バンパフェース１８のいずれか一方又はその両方に設けられ、前記発生した運動エネルギ分だけ衝突荷重が吸収（消費）されるとよい。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 車両
１２ 車体
１８ バンパフェース
２０、２０ａ、２０ｂ バンパ機構（バンパ構造）
２２ 衝突センサ
２８ バンパビーム
３０、４０ エネルギ吸収ビーム（エネルギ吸収体）
３２ 荷重伝達ビーム（荷重伝達部材）
４２ ブラケット
５２ 質量部材
Ｍ 被衝突物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車体側に連結されたバンパビームを配設すると共に、前記バンパビームの前方に連結されたエネルギ吸収体を設け、前記エネルギ吸収体の前方にバンパフェースを設けたバンパ構造において、
前記エネルギ吸収体の前面には、車幅方向に沿って延在し付与された荷重を伝達する荷重伝達部材が設けられ、
前記荷重伝達部材には、衝突を検知する衝突センサが設けられることを特徴とするバンパ構造。
【請求項２】
車両の車体側に連結されたバンパビームを配設すると共に、前記バンパビームの前方に連結されたエネルギ吸収体を設け、前記エネルギ吸収体の前方にバンパフェースを設けたバンパ構造において、
前記エネルギ吸収体に対して、上下方向に沿って延在する変形容易なブラケットを設けたことを特徴とするバンパ構造。
【請求項３】
請求項２記載のバンパ構造において、
前記エネルギ吸収体又は前記バンパフェースの少なくともいずれか一方には、被衝突物が衝突した初期状態のとき、変位することによって運動エネルギを発生させる質量部材が設けられることを特徴とするバンパ構造。
【請求項１】
車両の車体側に連結されたバンパビームを配設すると共に、前記バンパビームの前方に連結されたエネルギ吸収体を設け、前記エネルギ吸収体の前方にバンパフェースを設けたバンパ構造において、
前記エネルギ吸収体の前面には、車幅方向に沿って延在し付与された荷重を伝達する荷重伝達部材が設けられ、
前記荷重伝達部材には、衝突を検知する衝突センサが設けられることを特徴とするバンパ構造。
【請求項２】
車両の車体側に連結されたバンパビームを配設すると共に、前記バンパビームの前方に連結されたエネルギ吸収体を設け、前記エネルギ吸収体の前方にバンパフェースを設けたバンパ構造において、
前記エネルギ吸収体に対して、上下方向に沿って延在する変形容易なブラケットを設けたことを特徴とするバンパ構造。
【請求項３】
請求項２記載のバンパ構造において、
前記エネルギ吸収体又は前記バンパフェースの少なくともいずれか一方には、被衝突物が衝突した初期状態のとき、変位することによって運動エネルギを発生させる質量部材が設けられることを特徴とするバンパ構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２６９７０９（Ｐ２０１０−２６９７０９Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２３８０５（Ｐ２００９−１２３８０５）
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
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