(57)【要約】【課題】  簡単な構造で衝突体の保護性を向上することができる車両用衝撃吸収構造を得る。【解決手段】車両用衝撃吸収構造としてのバッテリ支持構造１０は、衝突検出装置４６の検出結果に基づいて緩衝ＥＣＵ４４がフロントバンパへの歩行者の衝突を検出又は予測すると、緩衝ＥＣＵ４４がバッテリ移動機構３０を作動させることで、車両搭載物であるバッテリ２６がエンジンフード１４から離間する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に形成された上向きの開口部を閉止するフード部材の下側に配設された車両搭載物を、作動することで前記フードから離間する方向に移動させる搭載物移動手段と、
車体への特定の衝突体の衝突を予測又は検出する衝突検出手段と、
前記衝突検出手段が前記特定の衝突体の衝突を予測又は検出した場合に、前記搭載物移動手段を作動する制御装置と、
を備えた車両用衝撃吸収構造。
【請求項２】
車体に形成された上向きの開口部を閉止するフード部材の下側に配設された車両搭載物を、車体に対し支持する搭載物支持手段と、
作動することで、前記搭載物支持手段による車両搭載物の支持状態を解除させる支持解除手段と、
車体への特定の衝突体の衝突を予測又は検出する衝突検出手段と、
前記衝突検出手段が前記特定の衝突体の衝突を予測又は検出した場合に、前記支持解除手段を作動する制御装置と、
を備えた車両用衝撃吸収構造。
【請求項３】
車体に形成された上向きの開口部を閉止するフード部材の下側に配設された車両搭載物を、作動することで粉砕する搭載物粉砕手段と、
車体への特定の衝突体の衝突を予測又は検出する衝突検出手段と、
前記衝突検出手段が前記特定の衝突体の衝突を予測又は検出した場合に、前記搭載物粉砕手段を作動する制御装置と、
を備えた車両用衝撃吸収構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両衝突時にフード部材に衝突する衝突体を保護するための車両用衝撃吸収構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両前部に衝突体が衝突した場合に、エンジンフードの表層をガス圧によって膨出形状に塑性変形させることで、緩衝ストロークを確保する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２１７９０３号公報
【非特許文献１】トヨタ技術公開集  発行番号１５６６７（２００４年４月２８日発行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、より簡単な構造で衝突体を保護する技術が望まれており、このような衝突体の保護技術には改善の余地がある。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、簡単な構造で衝突体の保護性を向上することができる車両用衝撃吸収構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る車両用衝撃吸収構造は、車体に形成された上向きの開口部を閉止するフード部材の下側に配設された車両搭載物を、作動することで前記フードから離間する方向に移動させる搭載物移動手段と、車体への特定の衝突体の衝突を予測又は検出する衝突検出手段と、前記衝突検出手段が前記特定の衝突体の衝突を予測又は検出した場合に、前記搭載物移動手段を作動する制御装置と、を備えている。
【０００６】
請求項１記載の車両用衝撃吸収構造では、例えば車両衝突時や衝突の確率が高いと判断したとき等の所定の場合に、制御装置は搭載物移動手段を作動して、車両搭載物をフード部材から離間させる。これにより、フード部材が車両搭載物に干渉することなく変形する緩衝ストロークが確保される。したがって、衝突体がフード部材上に落下してくる場合等には、効果的に衝突体のエネルギ吸収が果たされ、衝突体が保護される。
【０００７】
このように、請求項１記載の車両用衝撃吸収構造では、簡単な構造で衝突体の保護性を向上することができる。
【０００８】
上記目的を達成するために請求項２記載の発明に係る車両用衝撃吸収構造は、車体に形成された上向きの開口部を閉止するフード部材の下側に配設された車両搭載物を、車体に対し支持する搭載物支持手段と、作動することで、前記搭載物支持手段による車両搭載物の支持状態を解除させる支持解除手段と、車体への特定の衝突体の衝突を予測又は検出する衝突検出手段と、前記衝突検出手段が前記特定の衝突体の衝突を予測又は検出した場合に、前記支持解除手段を作動する制御装置と、を備えている。
【０００９】
請求項２記載の車両用衝撃吸収構造では、例えば車両衝突時や衝突の確率が高いと判断したとき等の所定の場合に、制御装置は支持解除手段を作動して、搭載物支持手段による車両搭載物の支持状態を解除させる。すると、車両搭載物は、重力によって落下し、フード部材から離間する。これにより、フード部材が車両搭載物に干渉することなく変形する緩衝ストロークが確保される。したがって、衝突体がフード部材上に落下してくる場合等には、効果的に衝突体のエネルギ吸収が果たされ、衝突体が保護される。
【００１０】
このように、請求項２記載の車両用衝撃吸収構造では、簡単な構造で衝突体の保護性を向上することができる。
【００１１】
上記目的を達成するために請求項３記載の発明に係る車両用衝撃吸収構造は、車体に形成された上向きの開口部を閉止するフード部材の下側に配設された車両搭載物を、作動することで粉砕する搭載物粉砕手段と、車体への特定の衝突体の衝突を予測又は検出する衝突検出手段と、前記衝突検出手段が前記特定の衝突体の衝突を予測又は検出した場合に、前記搭載物粉砕手段を作動する制御装置と、を備えている。
【００１２】
請求項３記載の車両用衝撃吸収構造では、例えば車両衝突時や衝突の確率が高いと判断したとき等の所定の場合に、制御装置は搭載物粉砕手段を作動して、車両搭載物を粉砕する。これにより、フード部材が車両搭載物に干渉することなく変形する緩衝ストロークが確保される。したがって、衝突体がフード部材上に落下してくる場合等には、効果的に衝突体のエネルギ吸収が果たされ、衝突体が保護される。
【００１３】
このように、請求項３記載の車両用衝撃吸収構造では、簡単な構造で衝突体の保護性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明に係る車両用衝撃吸収構造は、簡単な構造で衝突体の保護性を向上することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第１の実施形態に係る車両用衝撃吸収構造が適用されたバッテリ支持構造１０について、図１乃至図４に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＩＮは、それぞれバッテリ支持構造１０が適用された自動車Ｓの前方向（進行方向）、上方向、及び車幅方向内側を示している。
【００１６】
図３には、バッテリ支持構造１０が適用された自動車Ｓが斜視図にて示されている。この図に示される如く、自動車Ｓの前部、具体的にはフロントウインドシールドガラス１２よりも前側部分には、フード部材としてのエンジンフード１４が配設されている。エンジンフード１４は、フロントグリル部１６、左右のフェンダ部１８、フロントウインドシールドガラス１２の前下端に位置するカウル部２０に囲まれたエンジンルーム２２の上側開口端２２Ａを、開閉可能に閉止している。
【００１７】
図１に示される如く、エンジンルーム２２内には、自動車Ｓの駆動源であるエンジン２４が配設されている。この実施形態では、エンジン２４は、内燃機関エンジンとされている。また、エンジンルーム２２内には、車両搭載物としてのバッテリ２６が配設されている。バッテリ２６は、トレイ２８上に載置されており、トレイ２８は、搭載物移動手段としてのバッテリ移動機構３０に支持されている。
【００１８】
バッテリ移動機構３０は、駆動源である電動モータ３２を備えており、電動モータ３２は、フェンダ部１８を支持する車体骨格部材３４にブラケット３６を介して支持されている。電動モータ３２の出力ギヤ３２Ａには、被動ギヤ３８が噛み合わされており、被動ギヤ３８には、ねじ軸４０が同軸的かつ一体回転可能に連結されている。
【００１９】
ねじ軸４０は、図示しない軸受によって車体に対し自軸廻りの回転自在に軸支されている。この実施形態では、ねじ軸４０は、車幅方向内側の端部が外側の端部よりも低位となるように、傾斜して配置されている。
【００２０】
このねじ軸４０には、トレイ２８に固定されたナット４２が螺合している。トレイ２８又はナット４２がねじ軸４０の軸線廻りの回転を規制されていることにより、該ねじ軸４０の自軸廻りの回転によってトレイ２８すなわちバッテリ２６がねじ軸４０の軸線方向に沿って移動可能とされている。
【００２１】
したがって、バッテリ移動機構３０は、電動モータ３２で駆動する送りねじ機構とされており、バッテリ２６を図１に示す通常位置と図２に示し緩衝位置との間で移動可能に構成されている。なお、バッテリ移動機構３０は、例えば、送りねじ機構に代えてラックアンドピニオン等の回転・直動変換機構を用い構成されても良く、回転力を生じる電動モータに代えてリニアモータを用いて構成されても良い。
【００２２】
通常位置に位置するバッテリ２６は、エンジン２４から所定距離だけ離間してエンジン２４からの熱の影響を受けないようになっている。また、通常位置に位置するバッテリ２６は、エンジンフード１４との上下方向の距離Ｈ１が比較的小さく設定されており、エンジンルーム２２の開口端２２Ａからのメンテナンス等が容易である。
【００２３】
一方、緩衝位置に位置するバッテリ２６は、通常位置に位置する場合と比較して、エンジン２４に近接すると共にエンジンフード１４から離間しており、エンジンフード１４との上下方向の距離Ｈ２が距離Ｈ１よりも大とされている。バッテリ移動機構３０は、通常はバッテリ２６（トレイ２８）を通常位置に保持している。
【００２４】
以上説明したバッテリ移動機構３０の電動モータ３２は、制御装置としての緩衝ＥＣＵ４４に電気的に接続されており、この緩衝ＥＣＵ４４からの作動指令又は直接的な通電を受けて作動するようになっている。また、緩衝ＥＣＵ４４は、衝突検出手段としての衝突検出装置４６に電気的に接続されている。
【００２５】
衝突検出装置４６は、フロントバンパ１５（図３参照）に配設されたカメラ等の撮像装置（前方監視手段）４６Ａと、自動車Ｓの走行速度を検出する車速センサ４６Ｂとを含んで構成されており、画像信号及び車速信号を含む信号を緩衝ＥＣＵ４４に出力するようになっている。緩衝ＥＣＵ４４は、撮像装置４６Ａからの信号に基づいてフロントバンパ１５の前方に歩行者が存在するか否か判断すると共に、撮像装置４６Ａからの信号及び車速センサ４６Ｂからの車速信号に基づいて歩行者のフロントバンパ１５への衝突確率が所定の閾値を超えるか否かを判断するようになっている。
【００２６】
そして、緩衝ＥＣＵ４４は、歩行者がフロントバンパ１５に衝突する確率が所定の閾値を超えると判断した場合に、電動モータ３２に通電してトレイ２８すなわちバッテリ２６を通常位置から緩衝位置に移動させる構成とされている。
【００２７】
なお、この実施形態における衝突検出装置４６及び緩衝ＥＣＵ４４（の一部機能）が本発明における衝突検出手段に相当する。衝突検出装置４６及び緩衝ＥＣＵ４４は、図２にでは、図示を省略している。
【００２８】
次に、第１の実施形態の作用を、図４に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００２９】
上記構成のバッテリ支持構造１０では、通常、図１に示される如くバッテリ移動機構３０がバッテリ２６を通常位置に保持している。自動車Ｓの走行中には、緩衝ＥＣＵ４４は、衝突検出装置４６を構成する撮像装置４６Ａから入力される前方画像の画像データ、車速センサ４６Ｂから入力される車速信号に基づいて、自動車Ｓのフロントバンパ１５への衝突を監視している。
【００３０】
具体的には、緩衝ＥＣＵ４４は、図４に示すフローチャートにおけるステップＳ１０で、撮像装置４６Ａからの入力信号に基づいて、フロントバンパ１５の前方（予想走行軌跡上）に歩行者が存在するか否かを判断する。フロントバンパ１５の前方に歩行者が存在しないと判断した場合にはステップＳ１０を繰り返す。一方、フロントバンパ１５の前方に歩行者が存在すると判断すると、緩衝ＥＣＵ４４は、ステップＳ１２に進み、撮像装置４６Ａ及び車速センサ４６Ｂからの各入力信号に基づいて、歩行者がフロントバンパ１５に衝突する確率が所定の閾値を超えるか否かを判断する。この衝突確率が所定の閾値以下である場合には、ステップＳ１０に戻る。
【００３１】
一方、衝突確率が所定の閾値を越える判断すると、緩衝ＥＣＵ４４は、ステップＳ１４に進み、バッテリ移動機構３０の電動モータ３２に通電する。すると、ねじ軸４０が自軸廻りに回転してナット４２がトレイ２８、バッテリ２６と共に、バッテリ２６の緩衝位置側に移動する。バッテリ２６が緩衝位置に到達する（移動限の検出又は該移動限での過負荷検出等による）と、緩衝ＥＣＵ４４は電動モータ３２への通電を停止する。
【００３２】
そして、現実にフロントバンパ１５に歩行者が衝突すると、この歩行者の頭部等の特定の衝突体Ｋ（図２参照、以下単に「衝突体Ｋ」という）が、エンジンフード１４上に２次衝突する場合がある。
【００３３】
ここで、バッテリ支持構造１０では、衝突体Ｋがエンジンフード１４におけるバッテリ２６の配設部位の上側に衝突する際には、バッテリ２６が緩衝位置に移動しているため、エンジンフード１４の下側空間が拡大されている。このため、衝突体Ｋが上側から衝突したエンジンフード１４は、下側に変形して（撓んで）、十分な衝撃吸収ストロークで効果的に衝突体の衝突に伴う衝撃エネルギを吸収する。したがって、例えばバッテリ２６が通常位置に位置して下側に変形するエンジンフードに干渉する場合と比較して、衝突体Ｋに作用する衝突荷重（のピーク）が著しく緩和され、該衝突体Ｋが保護される。
【００３４】
このように、第１の実施形態に係るバッテリ支持構造１０では、簡単な構造で衝突体の保護性を向上することができる。
【００３５】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態と基本的に同一の部品、部分については上記第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
図５には、第２の実施形態に係るバッテリ支持構造５０が示されている。この図に示される如く、バッテリ支持構造５０は、バッテリガイド機構５２を備えている。バッテリガイド機構５２は、第１の実施形態におけるねじ軸と同様に傾斜して配置されたガイドレール５４と、ガイドレール５４を車体骨格部材３４に支持させるブラケット５５と、ガイドレール５４にスライド自在に支持されると共にトレイ２８に固定されたスライダ５６とで構成されている。
【００３７】
このスライダ５６のガイドレール５４に対するスライドによって、バッテリ２６が通常位置と緩衝位置とを取り得る構成とされている。ガイドレール５４には、バッテリ２６が緩衝位置を超えて通常位置は反対側（エンジン２４側）に移動するのを阻止するための固定ストッパ５７が取り付けられている。
【００３８】
また、バッテリ支持構造５０は、可動ストッパ５８を備えている。可動ストッパ５８は、バッテリ２６を通常位置に位置させるスライダ５６に係合して、該バッテリ２６が通常位置に位置する状態を保持する支持位置と、上記スライダ５６との係合を解除してバッテリ２６の緩衝位置側への移動を許容する移動許容位置とを取り得る構成とされている。したがって、可動ストッパ５８は、本発明における「搭載物支持手段」及び「支持解除手段」の双方に相当する。スライダ５６としては、ソレノイド、電動モータや流体圧で駆動されるアクチュエータ等を採用することができる。
【００３９】
以上説明したバッテリ支持構造５０におけるバッテリ支持構造１０とは異なる作用を説明する。
【００４０】
バッテリ支持構造５０では、通常は、可動ストッパ５８が支持位置に位置して、バッテリ２６が図５に実線にて示す通常位置に保持されている。緩衝ＥＣＵ４４は、衝突検出装置４６からの信号に基づいて、歩行者のフロントバンパ１５への衝突確率が所定の閾値を越える判断すると、可動ストッパ５８を作動して移動許容位置に切り替える。すると、バッテリ２６は、重力によって、スライダ５６と共にガイドレール５４にガイドされつつ、図５に想像線にて示す緩衝位置に移動する。
【００４１】
これにより、第２の実施形態に係るバッテリ支持構造５０によっても、衝突体Ｋが衝突する際には、エンジンフード１４の下側空間が拡大されている。したがって、第２の実施形態に係るバッテリ支持構造５０では、第１の実施形態と同様に、簡単な構造で衝突体の保護性を向上することができる。
【００４２】
なお、第２の実施形態では、移動することで支持位置と移動許容位置とを切り替え得る可動ストッパ５８を備えた例を示したが、これに代えて例えば、支持位置に固定されたストッパと、作動して該ストッパを粉砕する粉砕手段（火薬式アクチュエータ等）を備えた構成としても良い。また、粉砕手段による粉砕対象を、車体骨格部材３４に支持されたトレイ２８としても良い。これらの場合においても、緩衝位置に至ったバッテリ２６を該緩衝位置を超えて移動しないように支持するストッパ等を設けることが望ましい。
【００４３】
図６には、本発明の第３の実施形態に係るエアクリーナ構造６０が示されている。この図に示される如く、エアクリーナ構造６０が適用された自動車Ｓは、エンジン２４が吸入する空気の異物を除去するための車両搭載物としてのエアクリーナ６２を備えている。エアクリーナ６２は、エンジンフード１４に近接して配置されており、アッパケース６４とロアケース６６とを接合して成るケース６８内に図示しないフィルタを配設して構成されている。ケース６８は、少なくともアッパケース６４が樹脂材にて構成されている。
【００４４】
そして、エアクリーナ構造６０は、搭載物粉砕手段としてのアッパケース粉砕装置７０を備えている。アッパケース粉砕装置７０は、アッパケース６４の周壁に設けられた火薬層７２と、火薬層７２の火薬に着火するための着火装置７４とを含んで構成されている。着火装置７４は、緩衝ＥＣＵ４４からの通電により、火薬層７２に着火するように構成されている。火薬層７２の火薬の量、配置は、着火（爆発）によってアッパケース６４のみを選択的に粉砕し得る程度に設定されている。
【００４５】
上記構成のエアクリーナ構造６０では、通常は、アッパケース６４とロアケース６６とから成るケース６８内を流通した空気は、異物が除去されてエンジン２４に吸入される。
【００４６】
緩衝ＥＣＵ４４は、衝突検出装置４６からの信号に基づいて、歩行者のフロントバンパ１５への衝突確率が所定の閾値を越える判断すると、着火装置７４に通電し、火薬層７２に着火させる。すると、ケース６８のアッパケース６４が火薬層７２の爆発によって粉砕され、エンジンフード１４の下側空間が拡大する。
【００４７】
すなわち、第３の実施形態に係るエアクリーナ構造６０によっても、衝突体Ｋが衝突する際には、エンジンフード１４の下側空間が拡大されている。したがって、第３の実施形態に係るバッテリ支持構造５０では、第１及び第２の実施形態と同様に、簡単な構造で衝突体の保護性を向上することができる。なお、アッパケース粉砕装置７０は、ケース６８の全体を粉砕するように構成されても良い。
【００４８】
なお、上記各実施形態では、車両搭載物としてバッテリ２６及びエアクリーナ６２を例示したが、本発明はこれに限定されず、通常はエンジンフード１４に近接して配置される各種の車両搭載物に対し本発明を適用することができる。
【００４９】
また、上記各実施形態では、歩行者の衝突確率を推定した結果に基づいて車両搭載物（バッテリ２６、エアクリーナ６２）を緩衝位置に移動する例を示したが、本発明はこれに限定されず、各種の制御が可能であることはいうまでもない。また例えば、歩行者と衝突する際の車速が閾値以下の場合には電動モータ３２、可動ストッパ５８、着火装置７４を作動しない等、他の制御パラメータを用いても良いことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバッテリ支持構造を模式的に示す正面断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るバッテリ支持構造における衝突検出後の状態を示す正面断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るバッテリ支持構造が適用された自動車の斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る可動ピラー装置を構成する緩衝ＥＣＵによる制御フローを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るバッテリ支持構造を模式的に示す正面断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るエアクリーナ構造を模式的に示す正面断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０    バッテリ支持構造（車両用衝撃吸収構造）
１４    エンジンフード（フード部材）
２２    エンジンルーム（開口部）
２６    バッテリ（車両搭載物）
３０    バッテリ移動機構（搭載物移動手段）
４４    緩衝ＥＣＵ（制御装置）
４６    衝突検出装置（衝突検出手段）
５０    バッテリ支持構造（車両用衝撃吸収構造）
５８    可動ストッパ（搭載物支持手段、支持解除手段）
６０    エアクリーナ構造（車両用衝撃吸収構造）
６２    エアクリーナ（車両搭載物）
７０    アッパケース粉砕装置（搭載物粉砕手段）
【図１】
2007050782.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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