JP4824444B2

JP4824444B2 - フード持ち上げ構造を有する自動車

Info

Publication number: JP4824444B2
Application number: JP2006072549A
Authority: JP
Inventors: 実高蔵; 英司清水; 頼光平田
Original assignee: NHK Spring Co Ltd; Mazda Motor Corp
Current assignee: NHK Spring Co Ltd; Mazda Motor Corp
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2026-03-16
Also published as: JP2007245936A

Description

本発明は自動車のフード持ち上げ構造及び当該構造を有する自動車に関する。

歩行者保護を目的として、自動車のフード後端を持ち上げる構造が提案されている。衝突時に、車両前端部を支点としてフード後端部を持ち上げることにより、フードの裏側に空間を設ける。歩行者若しくは障害物がフードに衝突した際、フード裏側に設けられた空間の分、フードが裏側方向に変形可能となり、フードの変形による衝突エネルギーの吸収量を向上させることができる。

この様なフード後端部持ち上げ構造は、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されている。特許文献１によれば、フードは後端部でブラケットを介して車体に固定されている。車体側のブラケットとフード側のブラケット（スイングアーム）とが１点で連結されており、通常時、即ち車体前端部を持ち上げてフードを開く際は、当該連結部を支点としてフードの開閉を行う。車体側のブラケットとフード側のブラケットとは、くの字型に屈伸するリンクを介して連結されている。衝突時はフード前端部を固定したままフードブラケットを連結するリンクを伸ばすことによってフード後端部を持ち上げることができる。

また、特許文献２も同様に、フードは後端部でブラケットを介して車体に固定されている。車体側のブラケットは上方に持ち上がるようになっており、衝突時はフード前端部を固定したまま車体側のブラケットを持ち上げることによって、フード後端部を持ち上げることができる。このように、従来のフード持ち上げ構造は、通常時にフードを開く際の支点となる部分を上方に持ち上げることによって、フードの後端部を持ち上げる構成となっている。
特開２００１−１８８４４号公報特開２００３−２２０９７２号公報

この様なフード持ち上げ構造では、フードのみならずフードを保持する部材等の他の部分においても、変形による衝撃吸収能力を持たせることが好ましい。一方、フードを持ち上げる際、フードを押動するための部材には必要最低限の強度が求められる。従って、フードの押動及び保持に関する部材において、衝突時の衝撃吸収のための変形強度と、フードを持ち上げる際に求められる強度との両立が難しい。

本発明は上記事情を背景としてなされたものであって、自動車にフード後端部持ち上げ構造を採用するにあたり、衝突時の衝撃吸収のための変形強度と、フード後端部持ち上げ時に求められる強度とを両立したフード持ち上げ構造を有する自動車を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る自動車は、運転席の前側に設けられたフードと、前記フードをその後端において車両本体に連結し、通常動作において前記フードの前端が開くように回動するヒンジと、基準を超える衝突があった場合に動作するアクチュエータと、を備え、前記ヒンジは、動作した前記アクチュエータの駆動力によって前記フードの後端を持ち上げる可動部と、前記アクチュエータの駆動力によって前記可動部を押動し、前記フードの後端を持ち上げた後に前記押動時よりも強度が弱い状態で前記可動部を支持する駆動アームと、を備えるものである。これにより、自動車にフード後端部持ち上げ構造を採用するにあたり、衝突時の衝撃吸収のための変形強度と、フード後端部持ち上げ時に求められる強度とを両立したフード持ち上げ構造を有する自動車を提供することができる。

ここで、前記駆動アームは板状部を備え、前記駆動アームは、前記板状部の側部が前記可動部と当接した状態で前記可動部を押動し、前記フードの後端を上げた後に前記板状部の幅広面が前記可動部と当接した状態で前記可動部を支持することが好ましい。これにより、駆動アームが回動することによって強度の強い向きで可動部を押動し、可動部が持ち上がった状態においては駆動アームの強度の弱い向きで可動部を支持するよう構成することができる。

また、前記駆動アームの一部が折り曲げられることによって前記板状部が形成されていることが好ましい。これにより、駆動アームと板状部とを一体に成形することができる。

さらに、前記駆動アームは、前記板状部の先端にフックを備え、前記フードの後端が押し下げられて前記板状部が屈曲したとき、前記可動部を規制するように前記フックが前記可動部と係合することが好ましい。これにより、板状部が屈曲しても可動部が支持されなくなることがない。

さらにまた、前記駆動アームは前記ヒンジに対して取り外し可能に係合されていることが好ましい。これにより、変形した可動アームの取替えが容易になると共に、可動アームを取り外すことにより、応急的にフード２０２の後端部を元に戻すことができる。

本発明により、自動車にフード後端部持ち上げ構造を採用するにあたり、衝突時の衝撃吸収のための変形強度と、フード後端部持ち上げ時に求められる強度とを両立したフード持ち上げ構造を有する自動車を提供することができる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。説明の明確化のため以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

図１は本実施形態に係るフードヒンジ１００を有する自動車２００を模式的に示す側面図である。図１においては、フードヒンジ１００の部分の車体を切り欠いて示している。本実施形態に係る自動車２００は運転席の前方にエンジンルーム２０１が設けられている。エンジンルーム２０１の上にはフード２０２が設けられており、通常時は図１（ａ）に示すようにフード２０２によってエンジンルーム２０１が覆い隠されている。

フード２０２は、エンジンルーム２０１と運転席との間でフードヒンジ１００により車体に対して回動可能に連結されている。エンジンルームを開く際には、図１（ｂ）に示すようにフードヒンジ１００を支点としてフード２０２を回動させ、フード２０２の前端部を持ち上げる。更に、本実施形態に係るフードヒンジ１００の機能を作動させることにより、図１（ｃ）に示すようにフード２０２の前端部を車体に固定した状態で、フード２０２の後端部を持ち上げることができる。図１には１つのフードヒンジ１００のみ図示されているが、フードヒンジ１００は車体の左右にそれぞれ設けられている。以後、図１（ａ）のようにフード２０２を閉じた状態及び図１（ｂ）のようにフード２０２の前端部を持ち上げてエンジンルーム２０１を開く状態を通常状態とし、図１（ｃ）のように、衝突時の衝撃緩和のためにフード２０２の後端部を持ち上げた状態を非常状態とする。

図２は、本実施形態に係るフードヒンジ１００を示す斜視図、図３、図４及び図５は本実施形態に係るフードヒンジ１００を示す側面図である。図３は図１（ａ）に示すフード２０２が閉じた状態、図４は図１（ｂ）に示すエンジンルーム２０１を開くためにフード２０２の前端部を持ち上げた状態を示している。また、図２及び図５は、図１（ｃ）に示す衝突時の衝撃緩和のためにフードヒンジ１００の機能を作動させ、フード２０２の後端部を持ち上げた状態を示している。図２に示すように、本実施形態に係るフードヒンジ１００は、固定ブラケット１０１、回動ブラケット１０２、アーム１０３を有する。

固定ブラケット１０１はフードヒンジ１００のベースとなる部分であり、車体とフードヒンジ１００との固定部である。固定ブラケット１０１と回動ブラケット１０２とは、通常回動部１０４において回動可能に係合されている。図４に示すように、エンジンルーム２０１を開く際は、通常回動部１０４を支点として回動ブラケット１０２が回動することにより、フード２０２前端部が持ち上がる。固定ブラケット１０１には、非常時に回動ブラケット１０２を押し上げるための、駆動アーム１０５が係合されている。駆動アーム１０５については後述する。

回動ブラケット１０２は略Ｌ字状に形成されており、折れ曲がった先端部が通常回動部１０４において固定ブラケット１０１に係合されている。これにより、通常回動部１０４の上方に車体の装甲がある場合でも、車体と回動ブラケット１０２とが接触することなく、回動ブラケット１０２を回動させることができる。回動ブラケット１０２は、その長手方向が回動面に対して平行になるように、通常回動部１０４を支点として回動する。

回動ブラケット１０２の通常回動部１０４とは反対側の端部に設けられた非常回動部１０６において、回動ブラケット１０２とアーム１０３とが結合されている。非常回動部１０６は、回動ブラケット１０２に設けられた貫通孔とアーム１０３に設けられた貫通孔とに貫装されたピンであり、非常回動部１０６によって回動ブラケット１０２とアーム１０３とが連結されている。アーム１０３は非常回動部１０６を軸として回動する。非常回動部１０６の回動軸と通常回動部１０４の回動軸とは略平行である。非常回動部１０６が貫装されるアーム１０３の貫通孔は長孔部１０７（図５参照）である。従って、非常回動部１０６においては、アーム１０３が回動ブラケット１０２に対して非常回動部１０６を支点として屈折するように回動可能であるのと同時に、アーム１０３が回動ブラケット１０２に対して長孔部１０７に沿って回動方向に相対的に移動可能である。換言すると、非常回動部１０６が長孔部１０７に沿って回動方向に移動可能である。長孔部１０７における非常回動部１０６の移動方向は、アーム１０３の回動面に対して略平行である。

通常時、アーム１０３は回動ブラケット１０２に固定されており、回動不能な状態となっている。フード２０２はアーム１０３に固定されており、図１（ｂ）及び図４に示すように回動ブラケット１０２を回動させることによって、フード２０２が持ち上がる。非常時には、フードヒンジ１００の機能を作動させることによってアーム１０３と回動ブラケット１０２との固定が解除され、上述したようにアーム１０３が回動ブラケット１０２に対して回動可能且つ長孔部１０７に沿って回動方向に移動可能となる。これにより、図１（ｃ）、図５に示すようにフード２０２の後部を持ち上げることができる。

この様に、フード２０２の前端部を持ち上げてエンジンルームを開く際に回動する通常回動部１０４とフード２０２との間の部材（回動ブラケット１０２、アーム１０３）に、非常回動部１０６の様なスライド可能な回動部を更に設ける。即ち、従来であれば回動ブラケット１０２に直接フード２０２が固定されていたが、回動ブラケット１０２を回動ブラケット１０２とアーム１０３の２つに分割することによって、固定ブラケット１０１や通常回動部１０４を動かすことなく、フード２０２の後端部を持ち上げることができる。

換言すると、回動ブラケット１０２に直接フード２０２を固定するのではなく、非常回動部１０６を支点として屈折し、長孔部１０７に沿って回動方向にスライドするアーム１０３を介してフード２０２を保持することにより、フード２０２の後端部を持ち上げることができる。非常回動部１０６は、通常時は回動不能に固定されており、衝突時等の非常時にのみ回動可能となることが好ましい。本実施形態の特徴の１つは、通常時と非常時において、非常回動部１０６が回動不能である状態と回動可能である状態とを切換えることにある。

図６は、アーム１０３と回動ブラケット１０２とが固定された状態、即ちフードヒンジ１００の非作動状態を示す図である。アーム１０３と回動ブラケット１０２とは、上述した非常回動部１０６において係合されると共に、非常回動部１０６とは異なる位置でアーム１０３及び回動ブラケット１０２を貫通する係止ピン１０８によって係止されている。非常回動部１０６と係止ピン１０８との２点で係合されることにより、アーム１０３は回動ブラケット１０２に対して回動不能となる。

回動ブラケット１０２には、３次元カム１１１が３次元カム回動部１１２を支点として回動可能に係合されている。３次元カム１１１は略扇形の板状部材であり、中心角の近傍に３次元カム回動部１１２が設けられている。３次元カム１１１の一部が係止ピン１０８が設けられた位置に重なるように配置されている。図１（ａ）に示すように、フード２０２が閉じた状態においては、図３に示すように、３次元カム回動部１１２が設けられた頂点を挟む２つの辺のうちの１つが被押圧面１２２として車体進行方向に対して略垂直になるように配置されている。

被押圧面１２２に対して垂直に力を加えることで、３次元カム１１１が３次元カム回動部１１２を支点としてその板面と平行に回動する。３次元カム１１１が回動することで３次元カム１１１上に描かれる係止ピン１０８の軌跡に沿って、貫通孔である係止ピン抜脱路１１３が形成されている。即ち係止ピン１０８は、アーム１０３及び回動ブラケット１０２に設けられた貫通孔に貫装され、更に係止ピン抜脱路１１３を貫通している。

図６（ｂ）は図６（ａ）の切断線ＡＡにおける断面図である。係止ピン１０８の一端には鍔が設けられており、この鍔の径は係止ピン抜脱路１１３の幅よりも広く形成されている。係止ピン抜脱路１１３の一端には、３次元カム１１１の形状によって係止部１１４が形成されている。図６（ｂ）に示すように、係止部１１４は３次元カム１１１の板面から盛り上がるように形成されている。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す通常状態においては、係止ピン１０８がアーム１０３及び回動ブラケット１０２を貫通した状態で抜けないように係止部１１４によって係止ピン１０８が押さえられ、アーム１０３と回動ブラケット１０２との固定が解除されることを防いでいる。即ち、３次元カム１１１はロックプレートとして用いられる。

ここで、係止部１１４が係止ピン１０８を押さえておらず、係止ピン１０８の頭頂部に重なっているだけでも、係止ピン１０８がアーム１０３及び回動ブラケット１０２を貫通した状態で抜けないようにするという効果を得ることができるが、より確実に係止ピン１０８の不意の抜脱を防ぐためには、係止部１１４によって係止ピン１０８が押さえられていることが好ましい。

図６（ｃ）は図６（ａ）の切断線ＢＢにおける断面図である。係止ピン抜脱路１１３の途中には、３次元カム１１１の形状によって斜面１１５が形成されている。斜面１１５は、係止ピン抜脱路１１３に沿って、係止部１１４が形成された側からもう一方の端部の間に形成されており、３次元カム１１１の回動方向と垂直な方向に高さが変わるように形成されている。換言すると、係止ピン抜脱路１１３の係止部１１４側からもう一方の端部に近付くにつれて、３次元カム１１１の面が回動ブラケット１０２から遠ざかるように斜面１１５が形成されている。斜面１１５と係止部１１４とは重ならないように配置されている。

図７（ａ）は、フードヒンジ１００の作動状態であり、図６（ａ）の状態から３次元カム１１１が反時計回りに回動した状態を示している。３次元カム１１１が３次元カム回動部１１２を支点として反時計回りに回動すると、係止ピン１０８は、係止ピン抜脱路１１３に沿って３次元カム１１１に対して相対的に移動する。実際には、係止ピン１０８はアーム１０３及び回動ブラケット１０２に貫装されており、３次元カム１１１が係止ピン１０８に対して相対的に移動する。この時、係止ピン１０８が斜面１１５の形成された範囲にさしかかると、係止ピン１０８の端部に形成された鍔が斜面１１５に当接し、係止ピン１０８が斜面１１５に沿って上昇する。即ち、斜面１１５の上昇に合わせて、係止ピン１０８は、３次元カム１１１の回動方向と垂直な方向であって、回動ブラケット１０２から遠ざかる方向に移動し、係止ピン１０８がアーム１０３に形成された貫通孔から抜ける。

図７（ｂ）は図７（ａ）の切断線ＣＣにおける断面図である。図７（ｂ）に示すように、係止ピン１０８の鍔が斜面１１５に沿って上昇することにより、係止ピン１０８が貫装された孔から抜ける。このように、３次元カム１１１が回動することによって、係止ピン１０８がアーム１０３から抜脱され、アーム１０３と回動ブラケット１０２との固定が解除される。即ち、３次元カム１１１を操作することによって、アーム１０３と回動ブラケット１０２との固定を解除することができる。

ここで、本実施形態においては、アーム１０３、回動ブラケット１０２、３次元カム１１１の順に重なるように係合されているため、３次元カム１１１は回動ブラケット１０２に係合され、係止ピン１０８はアーム１０３から抜脱されるが、これに限定されない。即ち、回動ブラケット１０２、アーム１０３、３次元カム１１１の順に重なるように係合されていれば、３次元カム１１１はアーム１０３に係合され、係止ピン１０８は回動ブラケット１０２から抜脱されることによって、アーム１０３と回動ブラケット１０２との固定が解除される。

フード２０２の前端部を持ち上げてエンジンルームを開く場合、アーム１０３と回動ブラケット１０２とは固定されている必要がある。従って、通常時、３次元カム１１１は回動ブラケット１０２に対して固定されていなければならない。このため、３次元カム１１１と回動ブラケット１０２とは３次元カム係止部１１６において係止されている。３次元カム係止部１１６において、３次元カム１１１に設けられた貫通孔と回動ブラケット１０２に設けられた貫通孔とにシェア・ピンが貫装されている。

従って、３次元カム１１１と回動ブラケット１０２とは、３次元カム回動部１１２と３次元カム係止部１１６とにおいて係合され固定されている。非常時には、３次元カム係止部１１６のシェア・ピンによる固定を解除することにより、３次元カム１１１が回動ブラケット１０２に対して回動可能な状態となる。３次元カム１１１と回動ブラケット１０２との固定は、被押圧面１２２に強い力が加わることによって、３次元カム回動部１１２を支点として３次元カム１１１が回動し、３次元カム係止部１１６のシェア・ピンが剪断されることによって解除される。これについては後に詳述する。

更に、アーム１０３と回動ブラケット１０２との固定を補助するために、回動ブラケット１０２に補助ピン１０９が設けられており、アーム１０３に形成された切り欠き１１０と嵌合する。補助ピン１０９の端部には鍔が形成されており、この鍔が切り欠き１１０と嵌合することによって、非常回動部１０６の回動方向だけでなく、当該回動方向と垂直な方向についても、アーム１０３と回動ブラケット１０２とを固定することができる。補助ピン１０９は非常回動部１０６に対して係止ピン１０８よりも遠い位置に形成されている。これにより、非常回動部１０６と係止ピン１０８との間隔よりも広いモーメントに対して、アーム１０３と回動ブラケット１０２とを固定することができる。

フード２０２と通常回動部１０４との間の部材を、回動ブラケット１０２とアーム１０３とに分割することにより、１つの部材の場合よりも強度が低下する。これにより、車体の振動によってフード２０２の後端部が持ち上がってしまうことや、エンジンルーム２０１を開くためにフード２０２の前端部を持ち上げる時に非常回動部１０６が回動してしまうこと等の不具合が考えられる。これに対して、係止ピン１０８及び３次元カム１１１による固定や、補助ピン１０９及び切り欠き１１０等を設けることにより、強度を補強することができ、上記の様な不具合を解決することができる。

尚、アーム１０３及び回動ブラケット１０２には、図２に示すように、非常回動部１０６が設けられた連結面に対して垂直にフランジが設けられている。そして、図３、図４に示すように、通常状態においてはアーム１０３のフランジと回動ブラケット１０２のフランジとが重なっている。これにより、非常回動部１０６を支点としたアーム１０３の時計回りの回動が妨げられる。また、係止ピン１０８を支点としては、時計回り、反時計回り両方において回動不能となる。

図３、図５及び図８を用いて駆動アーム１０５について説明する。図５に示すように、駆動アーム１０５は、駆動アーム回動部１１７において固定ブラケット１０１に対して回動可能に係合されている。駆動アーム回動部１１７は、駆動アーム１０５に設けられた貫通孔と固定ブラケット１０１に設けられた貫通孔とに貫装されたピンであり、駆動アーム１０５は駆動アーム回動部１１７を軸として回動する。駆動アーム１０５は図８に示すような形状をしており、駆動アーム回動部１１７が貫装される貫通孔１１７ａが設けられた板状の基部１０５ａと、その端部において板面に対して垂直方向に折れ曲がっている押し上げ部１１８とを有する。更に押し上げ部１１８の端部がフランジ１２０として鍵状に形成されている。ここで、押し上げ部１１８の板面を支持面１１８ａ、板厚を示す側部を押し上げ辺１１８ｂとする。

図３に示すように、フード２０２が閉じた状態では、押し上げ部１１８が形成された端部とは反対側の端部が被押圧辺１２１として車体の進行方向に対して略垂直になるように配置されている。被押圧辺１２１に対して力を加えることにより、駆動アーム回動部１１７を支点として駆動アームが回動する。駆動アーム１０５と回動ブラケット１０２とは、駆動アーム１０５が回動することにより、押し上げ辺１１８ｂが回動ブラケット１０２に当接するような位置関係で、固定ブラケット１０１に係合されている。また、駆動アーム１０５の回動軸に垂直な面と回動ブラケット１０２の回動軸に垂直な面とは略平行である。

固定ブラケット１０１には、駆動アーム１０５を押すためのアクチュエータ３００が取り付けられている。アクチュエータ３００は長手形状を有し、円筒状の基部３０１に押圧部３０２が収納された構造となっている。作動時には、基部３０１から押圧部３０２が飛び出し、押圧部３０２が被押圧辺１２１に対して垂直な方向に押圧力を加える。

アクチュエータ３００は図示しない衝撃検出装置と接続されており、衝撃検出装置から衝撃を検出した旨の信号を受信することによって作動する。具体的には、アクチュエータ３００内には火薬が込められており、衝撃検出装置からの衝撃検出信号に応じてアクチュエータ３００内の点火装置が火薬に点火する。押圧部３０２は火薬の爆発力によって基部３０１から飛び出す。押圧部３０２の飛び出し軌跡は、回動ブラケット１０２や駆動アーム１０５の回動面と略平行である。

図３に示すように、アクチュエータ３００は、駆動アーム１０５に対して回動ブラケット１０２とは反対側に配置されている。被押圧辺１２１に対して力が加えられると、駆動アーム１０５は駆動アーム回動部１１７を支点として回動する。すると、押し上げ部１１８の押し上げ辺１１８ｂが回動ブラケット１０２に形成された押し上げ面１１９を押圧する。回動ブラケット１０２が通常回動部１０４を支点として回動し、押し上げ辺１１８ｂが押し上げ面１１９を押動する。

支持面１１８ａは、押し上げ部１１８の回動軌跡となる円の接線に略平行となる。従って、駆動アーム１０５が回動し、回動ブラケット１０２が押し上げられていくと、図５に示すように支持面１１８ａが押し上げ面１１９に当接した状態となり、回動ブラケット１０２は支持面１１８ａによって支持される。これにより、図１（ｃ）に示すように、フード２０２は、その後端部が持ち上げられた状態で保持される。ここで、アクチュエータ３００の押圧部３０２の飛び出し量は、支持面１１８ａが押し上げ面１１９に対して略平行な状態で停止するように調整されることが好ましい。若しくは、駆動アーム１０５の回動を妨げるようなストッパを設け、支持面１１８ａが押し上げ面１１９に対して略平行な状態で停止するようにしても良い。

回動ブラケット１０２を押し上げるためには、垂直上方向の力を要する。アクチュエータ３００によって垂直方向の力を得る場合、長手状のアクチュエータを縦向きに配置する必要があるため、垂直方向に長いスペースが必要となる。しかしながら、昨今の自動車のエンジンルームにおいてその様なスペースを設けることは困難である。駆動アーム１０５によって、アクチュエータ３００の水平方向の力を垂直方向に変換することができる。

支持面１１８ａに対して垂直に押圧力が加わる場合、押し上げ部１１８の板厚で押圧力に抵抗することとなる。また、駆動アーム１０５の折り曲げ部分が折れ曲がる方向に押圧力が加わることとなる。これに対し、押し上げ辺１１８ｂに対して垂直に押圧力が加わる場合、押し上げ部１１８の板幅で押圧力に抵抗することとなる。また、駆動アーム１０５の折り曲げ部分が折れ曲がる方向とは垂直な方向に押圧力が加わることとなる。

押し上げ部１１８において、その板厚方向と板幅方向とでは、板厚方向の方が間隔が狭いため強度が低い。また、折り曲げ部分が折れ曲がる方向に押圧力が加われば、折り曲げ部分が更に折れ曲がるように変形することが考えられる。従って、押し上げ部１１８は、支持面１１８ａに垂直に押圧力が加わる場合よりも、押し上げ辺１１８ｂに垂直に押圧力が加わる場合の方が、強度が高い。

上述したように、押し上げ部１１８が回動ブラケット１０２を押し上げる時は、押し上げ辺１１８ｂが回動ブラケット１０２に当接し、押し上げ部１１８の板面に対して略平行な方向に押圧力を加える。従って、押し上げ部１１８が回動ブラケット１０２を押し上げる際は、押し上げ部１１８の強度が高い方向に力が加わるため、回動ブラケット１０２を押し上げるために十分な強度を確保することができる。

これに対し、図１（ｃ）に示すフード２０２後端部が持ち上げられた状態でフード２０２に障害物が衝突すると、回動ブラケット１０２に対して図１（ａ）の状態、即ちフード２０２後端を閉じる方向に力が加わる。従って、押し上げ面１１９が支持面１１８ａに対して垂直に押圧力を加える。上述したとおり、駆動アーム１０５は板状の部材であり、その板面に垂直な方向の力に対しては強度が低い。従って、支持面１１８ａに対して垂直に押圧力が加わると、押し上げ部１１８が容易に変形する。

押し上げ部１１８が変形することにより、回動ブラケット１０２が通常回動部１０４を支点としてフード２０２が下がる方向に回動する。これにより、フード２０２の変形に加えて、更に衝撃吸収効果を得ることができる。

駆動アーム１０５は駆動アーム回動部１１７において、固定ブラケット１０１に対してボルトによって係合されている。これにより、駆動アーム１０５をピンで係合する場合よりも、駆動アーム１０５の交換を容易に行なうことができる。衝撃検出によってアクチュエータ３００が作動した後、駆動アーム１０５を取り外すことによってフード２０２の後端部が持ち上がった状態を容易に元の状態に戻すことができる。

尚、押し上げ部１１８が回動ブラケット１０２を押し上げる際の強度は、押し上げ部１１８の押し上げ辺１１８ｂに垂直な方向の間隔、即ち支持面１１８ａの幅で調整可能である。また、支持面１１８ａが回動ブラケット１０２を支持する状態における、支持面１１８ａの変形強度は、駆動アーム１０５全体若しくは押し上げ部１１８の板厚や、押し上げ部１１８の形状により調整可能である。

フード２０２に対する障害物の衝突の衝撃が非常に強いと、回動ブラケット１０２によって支持面１１８ａに非常に強い力が加わる。これにより、押し上げ部１１８が基部１０５ａに対して略平行になるように折れ曲がる場合がある。即ち、回動ブラケット１０２の回動方向に対して、押し上げ部１１８が意味を成さなくなる場合がある。支持面１１８ａによる押し上げ面１１９の支持が解除されてしまうと、回動ブラケット１０２が支持されなくなり、回動ブラケット１０２は図３に示す状態に戻ってしまう。この場合、フード２０２が図１（ａ）に示すように閉じてしまうため、フード２０２が変形するスペースを確保できなくなってしまう。

これに対し、押し上げ部１１８にはフランジ１２０が形成されている。図９に示すように、押し上げ部１１８が基部１０５ａに対して略平行な方向に折れ曲がってしまっても、フランジ１２０が回動ブラケット１０２に係合し、回動ブラケット１０２を支持する。従って、回動ブラケット１０２が図３に示す状態になる前に、フランジ１２０によって回動ブラケット１０２が支持され、フード２０２の後端部が持ち上げられた状態を維持することができる。

次に、図１０のフローチャートを用いて、本実施形態に係るフードヒンジ１００の非常時の動作について説明する。図３に示すように、アクチュエータ３００の押圧部３０２の軌道上には駆動アーム１０５と３次元カム１１１とが配置されており、駆動アーム１０５よりも３次元カム１１１の方がよりアクチュエータ３００に近い位置に配置されている。自動車に搭載された衝撃検出装置が衝撃を検出し（Ｓ１０１）、衝撃検出装置が発する衝撃検出信号に応じてアクチュエータ３００が作動する（Ｓ１０２）。

アクチュエータ３００の押圧部３０２が火薬の爆発力によって飛び出すと、押圧部３０２は先ず３次元カム１１１の被押圧面１２２に当接し、３次元カム１１１を押圧する（Ｓ１０３）。押圧部３０２が被押圧面１２２を押圧すると、３次元カム回動部１１２を支点として３次元カム１１１が回動する。この時、３次元カム１１１と回動ブラケット１０２とは３次元カム係止部１１６において固定されているが、アクチュエータ３００の押圧力によって３次元カム１１１が押動し、３次元カム１１１がシェア・ピンを剪断し（Ｓ１０４）、３次元カム１１１が回動ブラケット１０２に対して回動可能となる。

３次元カム１１１が回動ブラケット１０２に対して回動すると、上述した３次元カム１１１の機能により、アーム１０３と回動ブラケット１０２とを係止している係止ピン１０８がアーム１０３から抜脱される（Ｓ１０５）。これにより、アーム１０３と回動ブラケット１０２との係止が解除される。押圧部３０２がその軌道に沿って更に進行すると、次に駆動アーム１０５の被押圧辺１２１に当接し、駆動アーム１０５を押圧する（Ｓ１０６）。被押圧辺１２１を押圧されることにより、駆動アーム１０５が駆動アーム回動部１１７を支点として回動する。駆動アーム１０５が回動することにより、押し上げ辺１１８ｂが押し上げ面１１９を押圧し、回動ブラケット１０２が通常回動部１０４を支点として回動する（Ｓ１０７）。

フード２０２は車体前方において固定されているため、回動ブラケット１０２が通常回動部１０４を支点として回動すると、アーム１０３が非常回動部１０６を支点として回動すると共に非常回動部１０６が長孔部１０７に沿って移動する（Ｓ１０８）。これと同時に、フード２０２が車体前方の固定部を支点として回動し、フード２０２の後端部が持ち上がる（Ｓ１０９）。そして、支持面１１８ａによって回動ブラケット１０２が支持される（Ｓ１１０）。

この状態においてフード２０２に障害物が衝突すると、その衝撃によってフード２０２が変形すると共に、フード２０２に加わった衝撃が回動ブラケット１０２に伝わり駆動アーム１０５の折り曲げ部１１８が変形する（Ｓ１１１）。これにより、フード２０２とこれに衝突した障害物との間の衝撃が吸収される。更に、フランジ１２０と回動ブラケット１０２とが嵌合し、フランジ１２０によって回動ブラケット１０２が支持される（Ｓ１１２）。

上述したとおり、フード２０２は車体前端部において回動可能に車体に係合されている。従って、フード２０２の後端部を持ち上げる場合、フード２０２は車体前端部の係合部を支点として回動する。これに対して、回動ブラケット１０２は通常回動部１０４を支点として回動するため、フード２０２の回転軌跡と回動ブラケット１０２の回転軌跡は異なる。従って、図５に示すように、アーム１０３は破線Ｐが回転軌跡となり、回動ブラケット１０２の非常回動部１０６は破線Ｑが回転軌跡となるため、回動ブラケット１０２の非常回動部１０６がアーム１０３に対して固定された状態である場合、アーム１０３と回動ブラケット１０２とは回転軌跡が異なるためフード２０２の裏側に十分なスペースができる程フード２０２を持ち上げることができない。

これに対し、非常回動部１０６が長孔部１０７に沿って移動することにより、アーム１０３と回動ブラケット１０２との回転軌跡の違いに対応することができる。即ち、通常時のフード２０２の開閉を担う部分と非常時のフード２０２の後端部の持ち上げを担う部分とが共通であることによる不具合を、非常回動部１０６及び長孔部１０７によって解消している。アクチュエータ３００は一方向にしか動かない構造になっており、基部３０１から飛び出した押圧部３０２は図５の状態で固定され、基部３０１側に戻らない。従って、フード２０２は後端部が持ち上げられた状態で保持される。

上述したように、３次元カム１１１と回動ブラケット１０２とは、３次元カム回動部１１２及び３次元カム係止部１１６において係止され、固定されており、３次元カム係止部１１６のシェア・ピンを剪断することにより、固定が解除される。シェア・ピンの剪断は、アクチュエータ３００の被押圧面１２２に対する押圧力によって成される。従って、３次元カム係止部１１６のシェア・ピンは、車体振動や、フード２０２の前端部を持ち上げてエンジンルーム２０１を開く際の振動等の力では剪断されず、アクチュエータ３００による被押圧面１２２への押圧力によって剪断される程度の強度を有する。

この様に、本実施形態に係るフードヒンジ１００を用いることにより、固定ブラケット１０１や通常回動部１０４を動かすことなく、フード２０２の後端部を持ち上げることができる。また、本実施形態に係る駆動アーム１０５を用いることにより、回動ブラケット１０２を回動させるために必要な強度若しくは通常時にフード２０２を開閉する際に必要な強度と、フード２０２の後端部を持ち上げた状態において衝撃を吸収するために必要な変形強度とを両立することができる。

上記の説明においては、駆動アーム１０５の端部を折り曲げることによって押し上げ部１１８が形成されていたが、とくに折り曲げることが必要ではない。即ち、駆動アーム１０５の回動面に対して垂直な板面を有する折り曲げ部１１８のような板状の部分が駆動アーム１０５に形成されていれば良い。

また、フランジ１２０は折り曲げ部１１８から鍵状に形成されている場合に限られず、例えば支持面１１８ａから突出しているような凸部としても良い。即ち、フランジ１２０は、回動ブラケット１０２が支持面１１８ａに対して押圧力を加え、押し上げ部１１８が支持面１１８ａの裏側方向に変形した際に、回動ブラケット１０２に嵌合してその回動を係止可能であれば良い。

回動ブラケット１０２が回動することによってフード２０２の後端部を持ち上げたが、特にこれに限定されない。例えば、フード２０２の板面に対して略垂直方向に可動する可動部があり、この可動部に対して駆動アーム１０５が押圧力を与えるようにすることもできる。可動部を動かしてフード２０２を持ち上げる際は押し上げ辺１１８ｂによって可動部に押圧力を加え、フード２０２の後端部が持ち上がった状態でフード２０２を保持する際は、可動部に対して支持面１１８ａが押圧力を加えるようにすることによって、上記と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係るフードヒンジを有する自動車を模式的に示す側面図である。本発明の実施の形態に係るフードヒンジを示す斜視図である。本発明の実施の形態に係るフードヒンジの閉状態を示す透過側面図である。本発明の実施の形態に係るフードヒンジの開状態を示す透過側面図である。本発明の実施の形態に係るフードヒンジの作動状態を示す透過側面図である。本発明の実施の形態に係る３次元カム及びその周辺部を示す側面図及び断面図である。本発明の実施の形態に係る３次元カム及びその周辺部を示す側面図及び断面図である。本発明の実施の形態に係る駆動アームを示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る駆動アームのフランジによる回動ブラケットの係止を模式的に示す図である。本発明の実施の形態に係るフードヒンジの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１００フードヒンジ、１０１固定ブラケット、１０２回動ブラケット
１０３アーム、１０４通常回動部、１０５駆動アーム、１０５ａ基部、
１０６非常回動部、１０７長孔部、１０８係止ピン、１０９補助ピン、
１１０切り欠き、１１１３次元カム、１１２３次元カム回動部、
１１３係止ピン抜脱路、１１４係止部、１１５斜面、１１６３次元カム係止部、
１１７駆動アーム回動部、１１８押し上げ部、１１８ａ支持面、
１１８ｂ押し上げ辺、１１９押し上げ面、１２０フランジ、１２１被押圧辺、
１２２被押圧面、２００自動車、２０１エンジンルーム、２０２フード、
３００アクチュエータ、３０１基部、３０２押圧部、

Claims

運転席の前側に設けられたフードと、
前記フードをその後端において車両本体に連結し、通常動作において前記フードの前端が開くように回動するヒンジと、
基準を超える衝突があった場合に動作するアクチュエータと、を備え、
前記ヒンジは、
動作した前記アクチュエータの駆動力によって前記フードの後端を持ち上げる可動部と、
前記アクチュエータの駆動力によって回動して前記可動部を押動し、前記フードの後端を持ち上げた後に前記可動部を支持する駆動アームと、を備え、
前記駆動アームは、回動軸が通る基部と、当該基部の回動半径方向端において前記基部に対して折り曲げられることによって形成された板状部と、を備え、
前記アクチュエータの駆動力によって前記基部及び前記板状部が回動すると共に、前記板状部の板厚を示す側部が前記可動部と当接した状態で前記可動部を押動し、
前記フードの後端を上げた後に前記押動時よりも強度が低い状態で前記駆動アームが前記可動部を支持するように、前記板状部の幅広面が前記可動部と当接した状態で前記可動部を支持する、自動車。
前記駆動アームは、前記板状部の先端にフックを備え、
前記フードの後端が押し下げられて前記板状部が屈曲したとき、前記可動部を規制するように前記フックが前記可動部と係合する、請求項１に記載の自動車。
前記駆動アームは前記ヒンジに対して取り外し可能に係合されている、請求項１又は２に記載の自動車。