(57)【要約】【課題】車体のフレームへの衝撃伝達性能を向上させること。【解決手段】車両の衝撃伝達装置は、車体のサイドシルにおける前輪に対向する前端に固定される固定部３１、固定部３１から車両の前方に離間して設けられる支持部３２、及び固定部３１と支持部３２とを連結する連結部３３を有するベース部材３０と、支持部３２により回転可能に支持された一端を有する伝達部４１、及び伝達部４１の一端とは反対側の他端に設けられた受け部４２を有する可動部材４０と、可動部材４０を回転駆動するアクチュエータ５０とを含む装置本体２１と、センサにより車両の衝突が検知された場合に、上下方向において受け部４２が連結部３３と重なり合う格納位置から、支持部３２に対して固定部３１とは反対側に受け部４２が位置する拡張位置へと可動部材４０を回転変位させるようにアクチュエータ５０の駆動を制御する制御部とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体のフレームに固定される固定部、前記固定部から車両の前後方向に離間して設けられる支持部、及び前記固定部と前記支持部とを連結する連結部を有するベース部材と、
前記支持部により回転可能に支持された一端を有する伝達部、及び前記伝達部の前記一端とは反対側の他端に設けられた受け部を有する可動部材と、
前記可動部材を回転駆動するアクチュエータとを含む装置本体と、
当該車両の衝突が検知または予測された場合に、前記前後方向に直交する直交方向において前記受け部が前記連結部と重なり合う格納位置から、前記支持部に対して前記固定部とは反対側に前記受け部が位置する拡張位置へと前記可動部材を回転変位させるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記ベース部材には、前記前後方向において前記固定部へ近接する側への前記可動部材の移動を規制する規制部が設けられている、
車両の衝撃伝達装置。
【請求項２】
前記前後方向及び前記直交方向の双方に直交する方向を幅方向とするとき、
前記連結部は板状をなしており、
前記ベース部材は、前記連結部における前記幅方向の両端に設けられた一対の立壁部を備えており、
前記一対の立壁部の各々における前記固定部とは反対側の端部には、前記可動部材の前記伝達部が当接されることで前記規制部として機能する切欠が設けられている、
請求項１に記載の車両の衝撃伝達装置。
【請求項３】
前記固定部は、板状をなすとともに前記連結部から前記直交方向に延在しており、
前記一対の立壁部の各々は、前記固定部の前記幅方向の両端に連結されている、
請求項２に記載の車両の衝撃伝達装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記前後方向において前記固定部から離間する側に向けて前記伝達部を押圧するピストンを備えており、
前記ピストンにより前記伝達部が押圧されることにより、前記可動部材が前記格納位置から前記拡張位置へと回転変位する、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両の衝撃伝達装置。
【請求項５】
前記フレームは、前記前後方向に沿って延在するとともにドアの開口の下縁部を構成するサイドシルであり、
前記固定部は、前記サイドシルにおける車輪に対向する端に固定されるものであり、
前記固定部よりも当該車輪に近接して前記支持部が設けられている、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車両の衝撃伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝撃伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の車両の前部構造においては、フロントバンパを支持するバンパビームの両端部の各々の後面に、前輪のタイヤに向けて突出するタイヤ伝達部材が設けられている。こうした構造によれば、車両の正面衝突時、特にオフセット衝突時において、衝突荷重によりバンパビームの端部が後方に向けて変形しようとすると、衝突荷重がタイヤ伝達部材を介して前輪のタイヤに伝達されて吸収される。これにより、バンパビームの過大な変形が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１９５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本願発明者は、車両の前後方向に延在するとともにドアの開口の下縁部を構成するサイドシル（ロッカーとも称する）の前端部に、特許文献１に記載のタイヤ伝達部材に相当する伝達部材を前輪のタイヤに向けて突設することを考えた。この場合、車両の正面衝突時において、衝突荷重により車体に対して前輪が後方に相対移動しようとするときに、衝突荷重が前輪及び伝達部材を介してサイドシルに伝達されて吸収されると考えられる。ここで、伝達部材の前端とタイヤとの隙間を小さくするほどサイドシルに対して衝突荷重を好適に伝達することができるが、同隙間を小さくし過ぎると伝達部材がタイヤに干渉することとなるため、自ずと限界がある。
【０００５】
本発明の目的は、車体のフレームへの衝撃伝達性能を向上させることができる車両の衝撃伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための車両の衝撃伝達装置は、車体のフレームに固定される固定部、前記固定部から車両の前後方向に離間して設けられる支持部、及び前記固定部と前記支持部とを連結する連結部を有するベース部材と、前記支持部により回転可能に支持された一端を有する伝達部、及び前記伝達部の前記一端とは反対側の他端に設けられた受け部を有する可動部材と、前記可動部材を回転駆動するアクチュエータとを含む装置本体と、当該車両の衝突が検知または予測された場合に、前記前後方向に直交する直交方向において前記受け部が前記連結部と重なり合う格納位置から、前記支持部に対して前記固定部とは反対側に前記受け部が位置する拡張位置へと前記可動部材を回転変位させるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御部と、を備え、前記ベース部材には、前記前後方向において前記固定部へ近接する側への前記可動部材の移動を規制する規制部が設けられている。
【０００７】
同構成によれば、通常走行時には、可動部材が格納位置にあり、車両の前後方向に直交する直交方向において受け部がベース部材の連結部と重なり合っている。このため、前後方向における装置本体の体格を小さくできる。
【０００８】
一方、車両の衝突が検知または予測された場合には、制御部を通じてアクチュエータの駆動が制御されることにより、可動部材が拡張位置へと回転変位され、受け部が支持部に対して固定部とは反対側、すなわち衝突荷重の入力側に位置することとなる。これにより、装置本体の全長が拡張され、衝突荷重が可動部材の受け部及び伝達部を介してベース部材に伝達される。このとき、前後方向において固定部へ近接する側への可動部材の移動がベース部材の規制部によって規制されるため、可動部材からの衝突荷重がベース部材に対して確実に伝達される。そして、衝突荷重がベース部材を介して車体のフレームに伝達される。このように、衝突荷重がフレームに対して好適に伝達され、フレーム全体で衝撃が吸収される。
【０００９】
上記車両の衝撃伝達装置において、前記前後方向及び前記直交方向の双方に直交する方向を幅方向とするとき、前記連結部は板状をなしており、前記ベース部材は、前記連結部における前記幅方向の両端に設けられた一対の立壁部を備えており、前記一対の立壁部の各々における前記固定部とは反対側の端部には、前記可動部材の前記伝達部が当接されることで前記規制部として機能する切欠が設けられていることが好ましい。
【００１０】
同構成によれば、ベース部材の一対の立壁部の各々に設けられた切欠に可動部材の伝達部が当接されることで前後方向において固定部へ近接する側への可動部材の移動が規制される。またこのとき、伝達部の一端部が連結部と重なり合うことで伝達部の更なる回転が規制される。したがって、可動部材からの衝突荷重をベース部材に対して確実に伝達することができる。
【００１１】
上記車両の衝撃伝達装置において、前記固定部は、板状をなすとともに前記連結部から前記直交方向に延在しており、前記一対の立壁部の各々は、前記固定部の前記幅方向の両端に連結されていることが好ましい。
【００１２】
同構成によれば、一対の立壁部の各々が連結部及び固定部の双方に連結されているため、ベース部材の剛性を高めることができる。これにより、衝突荷重をベース部材を介して車体のフレームに確実に伝達することができる。
【００１３】
上記車両の衝撃伝達装置において、前記アクチュエータは、前記前後方向において前記固定部から離間する側に向けて前記伝達部を押圧するピストンを備えており、前記ピストンにより前記伝達部が押圧されることにより、前記可動部材が前記格納位置から前記拡張位置へと回転変位することが好ましい。
【００１４】
同構成によれば、ピストンにより前後方向において固定部から離間する側に伝達部が押圧されることによって可動部材が格納位置から拡張位置へと回転変位される。したがって、簡易な構成によって可動部材を回転変位させることができる。
【００１５】
上記車両の衝撃伝達装置において、前記フレームは、前記前後方向に沿って延在するとともにドアの開口の下縁部を構成するサイドシルであり、前記固定部は、前記サイドシルにおける車輪に対向する端に固定されるものであり、前記固定部よりも当該車輪に近接して前記支持部が設けられていることが好ましい。
【００１６】
同構成によれば、通常時には、前後方向における装置本体の体格を小さくできるため、車輪に干渉することなく装置本体を搭載することが容易にできる。
一方、車両の衝突が検知または予測された場合には、可動部材が拡張位置へと回転変位され、可動部材及びベース部材を介して衝突荷重がサイドシルに対して好適に伝達されるとともにサイドシルに連結された他のフレーム全体にも伝達される。このように、衝突荷重をフレーム全体に分散させることにより、車室の変形を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、車体のフレームへの衝撃伝達性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】車両の衝撃伝達装置の一実施形態について、車両前部を示す側面図。
【図２】同実施形態の衝撃伝達装置について、可動部材が拡張位置にある状態を示す斜視図。
【図３】同実施形態の衝撃伝達装置について、可動部材が格納位置にある状態を示す側面図。
【図４】同実施形態の衝撃伝達装置について、可動部材が拡張位置にある状態を示す側面図。
【図５】同実施形態の衝撃伝達装置について、可動部材が拡張位置にあり、衝突荷重を受けた際の状態を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１〜図５を参照して、一実施形態について説明する。
図１に示すように、自動車（以下、車両１０）は、車体のフレームとして、車両１０の前後方向Ｌに沿って延在するとともに左右のドア１４の開口１５の下縁部を構成する一対のサイドシル１６を有している。なお、同図では、左側のサイドシル１６のみが示されている。各サイドシル１６における前輪１２に対向する前端１６ａには、衝撃伝達装置２０の装置本体２１が設けられている。
【００２０】
次に、衝撃伝達装置２０の装置本体２１の構成について詳細に説明する。
図２及び図３に示すように、装置本体２１は、サイドシル１６の前端１６ａに固定されるベース部材３０と、ベース部材３０に対して、後述する格納位置と拡張位置との間で回転可能に設けられた可動部材４０と、可動部材４０を回転駆動するアクチュエータ５０とを備えている。
【００２１】
＜ベース部材３０＞
図２及び図３に示すように、ベース部材３０は、上下方向及び車幅方向Ｗの双方に延在し、サイドシル１６の前端１６ａに固定される長方形板状の固定部３１と、固定部３１から車両１０の前方に離間して設けられる支持部３２と、固定部３１の下端から前方に向けて延在し、固定部３１と支持部３２とを連結する長方形板状の連結部３３とを有している。
【００２２】
固定部３１及び連結部３３は、全体として断面Ｌ字状をなしている。
支持部３２は、固定部３１及び連結部３３とは別体にて形成されており、連結部３３の前端部の上面における車幅方向Ｗの中央部分に対して固定されている。支持部３２は、前後に間隔をおいて設けられた一対の壁部３２ａと、一対の壁部３２ａの各々の上端同士を連結する天井部３２ｂとを有しており、車幅方向Ｗに延在している。連結部３３の上面と支持部３２とによって車幅方向Ｗの両側において開口する支持孔３２ｃが形成されている。
【００２３】
連結部３３の上面における車幅方向Ｗの両端には、上方に延在する一対の長方形板状の立壁部３４が設けられている。各立壁部３４は、連結部３３の前端よりも後側の位置から後方に延在しており、固定部３１における車幅方向Ｗの両端の下部に連結されている。
【００２４】
各立壁部３４の前端部の下部には、前方に開口する切欠３５が設けられている。
切欠３５の内奥面３５ａは、円弧状をなすとともに支持部３２の後側の壁部３２ａよりも前方に位置している。
【００２５】
＜可動部材４０＞
図２及び図３に示すように、可動部材４０は、連結部３３の上方に配置されるものであり、略長方形板状の伝達部本体４１ａ及び伝達部本体４１ａの一端に設けられて支持部３２により回転可能に支持される丸棒状の軸部４１ｃを有する伝達部４１と、伝達部４１の一端とは反対側の他端に設けられた長方形板状の受け部４２とを有している。
【００２６】
伝達部４１の伝達部本体４１ａ及び受け部４２は、全体として断面Ｌ字状をなしている。
図３に示すように、可動部材４０が格納位置にあるときには、伝達部４１の伝達部本体４１ａは上下方向及び車幅方向Ｗの双方に沿って延在するとともに、受け部４２は伝達部４１の伝達部本体４１ａの上端（他端）から後方に向けて延在している。このとき、受け部４２は、上下方向において連結部３３と重なり合っている。また、受け部４２と固定部３１とは、図示しない係止手段により係止されている。
【００２７】
図２に示すように、可動部材４０が拡張位置にあるときには、伝達部４１の伝達部本体４１ａは前後方向Ｌ及び車幅方向Ｗの双方に沿って延在するとともに、受け部４２は伝達部４１の伝達部本体４１ａの前端（他端）から上方に向けて延在している。このとき、受け部４２は、支持部３２に対して固定部３１とは反対側、すなわち前側に位置している。また、伝達部４１の伝達部本体４１ａの後部は、ベース部材３０の連結部３３の前部と上下方向において重なり合っている。
【００２８】
図２に示すように、伝達部本体４１ａの一端部（後端部）における車幅方向Ｗの中央部分には、一端側に向けて開口する平面視長方形状の凹部４１ｂが設けられている。凹部４１ｂには、支持部３２の前部を含む部分が収容されている。
【００２９】
軸部４１ｃは、車幅方向Ｗに沿って且つ伝達部本体４１ａの車幅方向Ｗの全体にわたって設けられている。軸部４１ｃは、伝達部本体４１ａの板厚よりも大きい外径を有している。軸部４１ｃのうち上記凹部４１ｂに対向する部分がベース部材３０の支持孔３２ｃに挿通されている。このことにより、軸部４１ｃ（可動部材４０）が支持孔３２ｃの内周面により前後方向Ｌに沿って移動可能且つ回転可能に支持されている。
【００３０】
また、軸部４１ｃ（可動部材４０）の後側への移動は、ベース部材３０の切欠３５の内奥面３５ａによって規制されている。本実施形態では、切欠３５の内奥面３５ａが可動部材４０の後側への移動を規制する規制部として機能する。
【００３１】
伝達部本体４１ａの車幅方向Ｗの両端と受け部４２の車幅方向Ｗの両端との間には、側面視直角三角形状のリブ４３が連結されている。
図３に示すように、可動部材４０が格納位置にあるときには、軸部４１ｃは、支持孔３２ｃの前側に位置している。またこのとき、軸部４１ｃは、立壁部３４の前方に位置している。
【００３２】
＜アクチュエータ５０＞
図２及び図３に示すように、アクチュエータ５０は、火薬駆動式のものであり、固定部３１の前面の上部に固定されるとともに前方に向けて延在し、その前端面において開口する筒体５１と、筒体５１に挿入された軸部５２ａ及び軸部５２ａの前端に設けられた円盤状の押圧部５２ｂを有するピストン５２とを備えている。ピストン５２は、筒体５１内に封入されている火薬の燃焼ガスにより前方に向けて押し出されることにより、押圧部５２ｂを介して伝達部４１を前側に向けて押圧する。
【００３３】
＜制御部６０＞
図１に示すように、アクチュエータ５０には、制御部６０が電気的に接続されている。
制御部６０には、車両１０の衝突を検知する周知のセンサ７０が電気的に接続されている。制御部６０は、センサ７０により車両１０の衝突が検知された場合に、センサ７０からの出力信号に基づいてアクチュエータ５０を駆動する。
【００３４】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図３に示すように、通常走行時には、可動部材４０が格納位置にあり、上下方向において受け部４２がベース部材３０の連結部３３と重なり合っており、可動部材４０がベース部材３０よりも前方に突出しない。このため、前後方向Ｌにおける装置本体２１の体格を小さくでき、装置本体２１が前輪１２に干渉しない。
【００３５】
一方、車両１０の正面衝突時には、車両１０が前方から衝撃を受けることによりフロントバンパが変形するとともに同変形に伴って前輪１２が後方に移動される。
このとき、センサ７０により車両１０の衝突が検知されることで、制御部６０を通じてアクチュエータ５０の駆動が制御され、ピストン５２が前方に押し出されて可動部材４０が前側に向けて押圧されることで、図３に示す格納位置から、図４に示す拡張位置へと可動部材４０が回転変位される。そして、受け部４２が支持部３２に対して固定部３１とは反対側、すなわち衝突荷重の入力側に位置することとなり、装置本体２１の全長が拡張される。
【００３６】
上述したように、前輪１２が後方に移動されると、受け部４２の前面に衝突することにより、可動部材４０が後方に移動して、図５に示すように、軸部４１ｃの両端が各立壁部３４の切欠３５によって後方に向けて案内されるとともに切欠３５の内奥面３５ａに当接することにより後方への移動が規制される。このため、衝突荷重が可動部材４０の受け部４２から伝達部４１を介してベース部材３０に確実に伝達され、サイドシル１６へと好適に伝達されるとともに、サイドシル１６に連結された他のフレームにも伝達される。このように、衝突荷重をフレーム全体に分散させることにより、車室の変形が抑制される。
【００３７】
以上説明した本実施形態に係る車両の衝撃伝達装置によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）車両の衝撃伝達装置２０は、車体のサイドシル１６における前輪１２に対向する前端１６ａに固定されるベース部材３０、ベース部材３０の前端部に設けられた支持部３２により回転可能に支持された可動部材４０、及び可動部材４０を回転駆動するアクチュエータ５０を備えている。また、衝撃伝達装置２０は、センサ７０により車両１０の衝突が検知された場合に、上下方向において受け部４２が連結部３３と重なり合う格納位置から、支持部３２に対して固定部３１とは反対側に受け部４２が位置する拡張位置へと可動部材４０を回転変位させるようにアクチュエータ５０の駆動を制御する制御部６０を備えている。ベース部材３０には、後側への可動部材４０の移動を規制する規制部（切欠３５）が設けられている。
【００３８】
こうした構成によれば、上述した作用を奏することから、車体のフレームへの衝撃伝達性能を向上させることができ、車室の変形を好適に抑制することができる。
（２）一対の立壁部３４の各々における固定部３１とは反対側の端部には、可動部材４０の伝達部４１が当接されることで規制部として機能する切欠３５が設けられている。
【００３９】
こうした構成によれば、ベース部材３０の一対の立壁部３４の各々に設けられた切欠３５に可動部材４０の伝達部４１が当接されることで前後方向において固定部３１へ近接する側への可動部材４０の移動が規制される。またこのとき、伝達部４１の一端部が連結部３３と重なり合うことで伝達部４１の更なる回転が規制される。したがって、可動部材４０からの衝突荷重をベース部材３０に対して確実に伝達することができる。
【００４０】
（３）一対の立壁部３４の各々は、固定部３１の車幅方向の両端に連結されている。
こうした構成によれば、一対の立壁部３４の各々が連結部３３及び固定部３１の双方に連結されているため、ベース部材３０の剛性を高めることができる。これにより、衝突荷重をベース部材３０を介して車体のサイドシル１６に確実に伝達することができる。
【００４１】
（４）アクチュエータ５０のピストン５２により伝達部４１が押圧されることにより、可動部材４０が格納位置から拡張位置へと回転変位する。
こうした構成によれば、簡易な構成によって可動部材４０を回転変位させることができる。
【００４２】
＜変形例＞
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・上記実施形態では、車両１０の正面衝突が検知された場合に、アクチュエータ５０を駆動するようにしたが、車両１０の正面衝突が予測された場合に、アクチュエータ５０を駆動するようにしてもよい。この場合、ミリ波レーダーやステレオカメラなどの周知の衝突予測手段を用いて車両１０の衝突を予測すればよい。
【００４３】
・上記実施形態の衝撃伝達装置２０の装置本体２１に代えて、あるいは加えて、本実施形態の装置本体２１を前後方向に反転させた姿勢で、一対のサイドシル１６の後端、すなわち、車両１０の後輪に対向する部分に設けることもできる。この場合、車両の背面衝突が検知または予測された場合に、アクチュエータを駆動させて可動部材を拡張位置まで回転変位させるようにすればよい。
【００４４】
・上記実施形態にて例示した火薬駆動式のアクチュエータ５０に代えて、コイルばねの付勢力を利用したアクチュエータを採用することもできる。この場合、コイルばねの付勢力が伝達部４１に伝達されることを阻止するストッパを設けるとともに、制御部６０を通じてストッパを駆動することにより、コイルばねの付勢力を解放するようにすれば、同付勢力により伝達部４１を押圧して可動部材４０を回転変位させることができる。
【００４５】
・可動部材を回転駆動するアクチュエータとしてモータを用いることもできる。この場合、支持部３２に代えて軸部４１ｃを回転可能に支持する軸受を設け、モータにより軸部４１ｃを回転させればよい。
【００４６】
・立壁部３４と固定部３１との間に隙間を設けるなど立壁部３４の形状を適宜変更してもよい。
・上記実施形態において例示した一対のリブ４３に加えて、一対のリブ４３の間に、伝達部４１と受け部４２とを連結する他のリブを設けるようにしてもよい。
【００４７】
・格納位置において、可動部材４０の受け部４２が伝達部４１の伝達部本体４１ａの他端（上端）から後方及び前方の双方に延在されていてもよい。この場合、伝達部本体４１ａ及び受け部４２は断面Ｔ字状をなすため、車輪からの衝突荷重を受ける受け部４２の接触面積を拡大することができる。
【００４８】
・例えば軸部４１ｃの軸線方向が上下方向と一致するように装置本体２１を横向きに配置することもできる。
・装置本体２１は、サイドシル１６の前端１６ａまたは後端に設けられるものに限定されず、車体の他のフレームに対して設けることもできる。
【符号の説明】
【００４９】
１０…車両、１２…前輪、１４…ドア、１５…開口、１６…サイドシル、１６ａ…端部、２０…衝撃伝達装置、２１…装置本体、３０…ベース部材、３１…固定部、３２…支持部、３２ａ…壁部、３２ｂ…天井部、３２ｃ…支持孔、３３…連結部、３４…立壁部、３５…切欠、３５ａ…内奥面、４０…可動部材、４１…伝達部、４１ａ…伝達部本体、４１ｂ…凹部、４１ｃ…軸部、４２…受け部、４３…リブ、５０…アクチュエータ、５１…筒体、５２…ピストン、５２ａ…軸部、５２ｂ…押圧部、６０…制御部、７０…センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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