JP5521537B2

JP5521537B2 - 車両用フードヒンジ構造

Info

Publication number: JP5521537B2
Application number: JP2009292392A
Authority: JP
Inventors: 一仁竹内
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2029-12-24
Also published as: JP2011131703A

Description

本発明は、車両用フードヒンジ構造に関する。

車両用のフードヒンジ構造では、外部から作用した衝撃を効果的に吸収できるようにすることが望まれる。たとえば特許文献１には、ヒンジアームに一体的に設けられたフック部が、フードを閉じているときにはヒンジブラケットのヒンジアームに上方から係合可能に位置し、上方から衝撃が作用するとヒンジブラケットのベースプレートに上側から係合しつつ変形して衝撃を吸収するフードヒンジが記載されている。

ところで、フードヒンジが衝撃を受けた場合には、フードヒンジが取り付けられているフェンダー部分を十分に変形させて、衝撃をより効果的に吸収可能とすることが好ましい。

特開２００４−２７６７１７号公報

本発明は上記事実を考慮し、外部から衝撃が作用した場合のフェンダー部分の変形量を確保して効果的に衝撃を吸収できる車両用フードヒンジ構造を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、フードへの取付用とされるフード取付部と、車体への取付用とされるベースプレートと、前記フード取付部を回動軸周りに回動させてこの回動によりフードを車体に対し開閉可能とするヒンジプレートと、を備えた車体取付部と、前記ベースプレートの車体後方側の端部において車両幅方向に沿った稜線から車両幅方向内側に延出され、フェンダーに設けられた取付対象部分への取付用とされるフェンダー取付部と、前記フェンダー取付部が車体上方から衝撃を受けたときのフェンダー取付部の移動方向が車両幅方向成分を有する方向となるようにフェンダー取付部を案内する案内手段と、を有する。

この車両用フードヒンジ構造では、車体取付部のベースプレートが車体に取り付けられると共に、フード取付部がフードに取り付けられる。車体取付部のヒンジプレートは、フード取付部を回動軸周りに回動させる。そして、回動軸の回動により、フードが車体に対し開閉される。

車体取付部のベースプレートの車体後方側の端部において車両幅方向に沿った稜線から車両幅方向内側に延出されたフェンダー取付部には、フェンダーに設けられた取付対象部分（たとえばフェンダーフランジ）が取り付けられる。ここで、案内手段は、フェンダー取付部が車体上方から衝撃を受けたときのフェンダー取付部の移動方向が車両幅方向成分を有する方向となるようにフェンダー取付部を案内する。すなわち、フェンダー取付部及び、このフェンダー取付部に取り付けられた取付対象部分（たとえばフェンダーフランジ）の移動方向を、車体の他部材と干渉するまでの距離が長くなる方向とすることができる。したがって、衝撃作用時に、フェンダー取付部及び取付対象部分（フェンダーフランジ）を大きく変形させることができ、効果的に衝撃を吸収できる。

請求項２に記載の発明では、フードへの取付用とされるフード取付部と、車体への取付用とされるベースプレートと、前記フード取付部を回動軸周りに回動させてこの回動によりフードを車体に対し開閉可能とするヒンジプレートと、を備えた車体取付部と、前記ベースプレートから車両幅方向内側に延出され、フェンダーに設けられた取付対象部分への取付用とされるフェンダー取付部と、前記フェンダー取付部が車体上方から衝撃を受けたときのフェンダー取付部の移動方向が車両前外方向となるようにフェンダー取付部を案内する案内手段と、を有する。

この車両用フードヒンジ構造では、車体取付部のベースプレートが車体に取り付けられると共に、フード取付部がフードに取り付けられる。車体取付部のヒンジプレートは、フード取付部を回動軸周りに回動させる。そして、回動軸の回動により、フードが車体に対し開閉される。
車体取付部のベースプレートから車両幅方向内側に延出されたフェンダー取付部には、フェンダーに設けられた取付対象部分（たとえばフェンダーフランジ）が取り付けられる。ここで、案内手段は、フェンダー取付部が車体上方から衝撃を受けたときのフェンダー取付部の移動方向が車両幅方向成分を有する方向となるようにフェンダー取付部を案内する。すなわち、フェンダー取付部及び、このフェンダー取付部に取り付けられた取付対象部分（たとえばフェンダーフランジ）の移動方向を、車体の他部材と干渉するまでの距離が長くなる方向とすることができる。したがって、衝撃作用時に、フェンダー取付部及び取付対象部分（フェンダーフランジ）を大きく変形させることができ、効果的に衝撃を吸収できる。
一般に、フェンダー取付部から見て、車両前外方向には、カウルやサイドメンバ等の他部材が存在していないことが多い。したがって、衝撃によるフェンダー取付部の移動方向を車両前外方向とすることで、フェンダー取付部及び取付対象部分の移動距離を確実に確保できる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記案内手段が、前記フェンダー取付部を部分的に脆弱にする脆弱部である。

すなわち、フェンダー取付部に脆弱部を設けるだけの簡単な構造で案内手段を構成でき、衝撃を受けたときのフェンダー取付部及び取付対象部分の移動方向を、車体の他部材と干渉するまでの距離が長くなる方向とすることが可能になる。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記脆弱部が、前記フェンダー取付部を部分的に薄肉とする薄肉部を含んでいる。

フェンダー取付部を、薄肉部により部分的に薄肉とすれば、この薄肉部において、フェンダー取付部の剛性が低下し屈曲しやすくなる。すなわち、この屈曲により、衝撃を受けたときに、フェンダー取付部を所望の方向に移動させることができるようになる。

請求項５に記載の発明では、請求項３又は請求項４に記載の発明において、前記フェンダー取付部が、前記車体取付部からの延出部分を車両幅方向に分割して構成された複数の分割板を備え、前記脆弱部が、複数の前記分割板のうち車両幅方向外側に位置する分割板を相対的に幅狭とすることを含んでいる。

すなわち、フェンダー取付部には、車体取付部からの延出部分を車両幅方向に分割して複数の分割板が構成されている。そして、複数の分割板のうち、車両幅方向外側に位置する分割板が相対的に幅狭とされており、幅狭の分割板の方が屈曲しやすくなる。これにより、フェンダー取付部が車両前外側に屈曲しやすくなる。

本発明は上記構成としたので、外部から衝撃が作用した場合のフェンダー部分の変形量を確保して効果的に衝撃を吸収できる。

本発明の第１実施形態のフードヒンジ構造が適用されたフードヒンジを車体の一部と共に示す斜視図である。本発明の第１実施形態のフードヒンジ構造が適用されたフードヒンジを示す斜視図である。本発明の第１実施形態のフードヒンジ構造が適用されたフードヒンジを示す斜視図である。本発明の第１実施形態のフードヒンジ構造が適用されたフードヒンジを車体の一部及び衝突体と共に示す側面図である。本発明の第１実施形態のフードヒンジ構造が適用されたフードヒンジを変形後の状態で車体の一部と共に示す斜視図である。比較例のフードヒンジ構造が適用されたフードヒンジを示す斜視図である。本発明の第２実施形態のフードヒンジ構造が適用されたフードヒンジを示す斜視図である。

図１には、本発明の第１実施形態の車両用フードヒンジ構造１２が適用されたフードヒンジ１４が、車体の一部と共に示されている。また、図２及び図３には、フードヒンジ１４が示されている。図面において、車両前方を矢印ＦＲで、車両幅方向外側を矢印ＯＵＴで、上方を矢印ＵＰでそれぞれ示す。

車体１６の前部には、車体１６のフロントピラー１８よりも前方で、且つ左右のフロントフェンダー２０の間にエンジンルーム２２が構成されており、このエンジンルーム２２を、フード２４（図４参照）によって上方から開閉できるようになっている。フードヒンジ１４は、フード２４の車両後方側で且つ車両幅方向の両端部分にそれぞれ備えられており、フード２４を車体１６に対し、回動軸２６によって回動可能に支持している。図１では、車両幅後方右側のフードヒンジ１４を示すが、車両幅方向左側のフードヒンジ１４も対称に現れる。

図２及び図３にも示すように、フードヒンジ１４は、ヒンジブラケット２８とヒンジアーム３０とを備えている。ヒンジブラケット２８は、平板状のベースプレート３２と、このベースプレート３２の車両幅方向内側から上方に立設されたヒンジプレート３４、及び、ベースプレート３２の後端側から斜め後方に立設されて車両幅方向内側に延出された傾斜プレート３６を有している。

ヒンジブラケット２８のベースプレート３２には、車両前後方向に並ぶ２つの取付孔３８が形成されている。ヒンジブラケット２８を、エプロンアッパメンバ４０の上部壁４０Ｕに面接触させた状態で、ボルト及びナット等の締結部材を用いて、フードヒンジ１４がエプロンアッパメンバ４０に取り付けられる。また、ヒンジプレート３４の上部は板状に形成され、車両幅方向が軸方向とされる軸孔４２が形成されている。

傾斜プレート３６は、その下部において、車両前後方向に沿ってビード３６Ｒが形成されており、この部分での剛性が高められている。また、傾斜プレート３６の上部は車両前方向に傾斜しており、この傾斜部分には、上下方向に延在するスリット４４が車両幅方向中央に形成されている。すなわち、このスリット４４によって、傾斜プレート３６は、車両幅方向外側の分割プレート３６Ａと、車両幅方向内側の分割プレート３６Ｂとに分割されていることになる。

さらに、２枚の分割プレート３６Ａ、３６Ｂの上部には、車両幅方向に連続する１枚のフェンダー締結プレート４６が形成されている。フェンダー締結プレート４６は、車両幅方向内側に基準孔４８、車両幅方向外側に締結孔５０が形成されている。そして、傾斜プレート３６（２枚の分割プレート３６Ａ、３６Ｂ）とフェンダー締結プレート４６とで、本発明のフェンダー取付部５２が構成されている。

一方、図１に示すように、フロントフェンダー２０には、車両幅方向内側に向かってフェンダーフランジ２０Ｆが延出されており、フェンダー締結プレート４６の上面にフェンダーフランジ２０Ｆが面接触している。フェンダーフランジ２０Ｆにも締結孔５４が形成されており、基準孔４８を基地基準として、フェンダーフランジ２０Ｆとフェンダー締結プレート４６とを位置合わせした状態で、締結孔５０、５４にボルト及びナット等の締結部材を挿通して、フードヒンジ１４がフロントフェンダー２０に高い剛性で締結される。すなわち、本実施形態では、フェンダーフランジ２０Ｆが本発明に係る「取付対象部分」となっている。

図２及び図３に示すように、ヒンジアーム３０は、ヒンジプレート３４の上部に形成された軸孔４２に回動可能に挿通される軸部５６を備えており、図１から分かるように、軸部５６が、フード２４の回動軸２６となっている。ヒンジアーム３０は、この軸部５６から車両前方側に延出されるアーム本体５８を有している。アーム本体５８の前端近傍には、車両前後方向に並ぶ２つのフード取付孔６０が形成されている。このフード取付孔６０と、フードの図示しない取付孔とにボルト及びナット等の締結部材を挿通して、フードがヒンジアーム３０に取り付けられる。このようにして、フード２４がヒンジアーム３０に取り付けられると、フードは、軸部５６を中心として回動し、エンジンルーム２２を開閉可能となる。

ヒンジアーム３０の、回動軸２６の近傍には、ストッパ片６２が形成されている。ストッパ片６２は、ヒンジアーム３０の回動範囲を、ヒンジプレート３４の上部（軸孔４２の周囲）の接触部６４に接触することで、所定範囲に制限している。

ここで、本実施形態のフードヒンジ１４では、図２に示すように、車両幅方向外側の分割プレート３６Ａの幅Ｗ１を、車両幅方向内側の分割プレート３６Ｂの幅Ｗ２よりも狭くしている。したがって、傾斜プレート３６全体で考えると、車両幅方向外側の剛性が低下されており、上方から衝撃が作用した場合には、フェンダー締結プレート４６が、車両前外方向に変形しやすくなっている。すなわち、このように車両幅方向外側の分割プレート３６Ａを幅狭とすることで、本発明に係る脆弱部６６がフェンダー取付部５２に構成されていることになる。

図１及び図５に示すように、本実施形態に係る車体１６では、フードヒンジ１４の下方において、車両幅方向内側や、車両後方側に、車体の骨格を構成する骨格部材６８が配置されている。たとえば、上記したエプロンアッパメンバ４０は、骨格部材６８の一例である。また、フードヒンジ１４の後方には、上下方向に延在するカウル７０が配置されており、このカウル７０には、フロントピラー１８の下部がスポット溶接等により接合されている。

次に、本実施形態の車両用フードヒンジ構造１２の作用を説明する。

通常状態では、図１に示すように、ヒンジブラケット２８がベースプレート３２においてエプロンアッパメンバ４０（車体）に締結されると共に、フェンダー締結プレート４６においてフロントフェンダー２０に締結されている。また、ヒンジアーム３０には、フード２４（図４参照）が締結されている。したがって、軸部５６を中心としてヒンジアーム３０を回動させることで、フード２４を回動させて、エンジンルーム２２を開閉することができる。

ここで、図４に示すように、フード２４がエンジンルームを閉じている状態で、フードヒンジ１４の上方から衝突体９０が軸部５６（回動軸２６）の近傍に衝突した場合を考える。この衝撃は、フェンダー締結プレート４６に作用する。

図６には、比較例のフードヒンジ１１４が示されている。比較例のフードヒンジ１１４において、実質的に第１実施形態と同一の構成とされている要素及び部材については、同一符号を付している。

この比較例のフードヒンジ１１４では、ヒンジプレート３４から傾斜プレート１３６が延出されている。傾斜プレート１３６には車両幅方向に延在するビード１３６Ｒが形成されているが、上記実施形態のスリット４４は形成されておらず、本実施形態の傾斜プレート３６（分割プレート３６Ａ、３６Ｂ）のような車両幅方向外側での剛性低下が図られていない。すなわち、比較例の傾斜プレート１３６は、車両幅方向で略均一な剛性を有している。

このような比較例のフードヒンジ１１４では、上記した衝撃により、傾斜プレート１３６が車両前方側へ変形するが、車両幅方向外側へは変形しづらい。このため、フェンダー締結プレート４６及びフェンダーフランジ２０Ｆ（図１参照）は、わずかに移動したところで、骨格部材６８やカウル７０に当たってしまう現象（いわゆる「底付き」）が生じるおそれがある。

比較例の構成において、衝突体９０が衝突した場合に、フェンダー締結プレート４６やフェンダーフランジ２０Ｆの移動ストロークを長く確保する（底付きを防止する）ためには、たとえば、フェンダーフランジ２０Ｆの位置をより上方に設定された構造とすればよい。しかし、フェンダーフランジ２０Ｆを上方に設定すると、フロントフェンダー２０、フード２４、フロントピラー１８（図１参照）等も高位置となり、車体外観の意匠の自由度が低くなる。これに対し、本実施形態では、フェンダーフランジ２０Ｆを高位置にする必要がないので、車体外観の意匠の自由度も高く確保できる。

これに対し、本実施形態では、フェンダー締結プレート４６の下方に位置する傾斜プレート３６が、車両幅方向で分割プレート３６Ａ、３６Ｂに分割されており、しかも、車両幅方向外側の分割プレート３６Ａ（幅Ｗ１）は、車両幅方向内側の分割プレート３６Ｂ（幅Ｗ２）よりも相対的に幅狭とされている。したがって、上記した衝撃により、図５に示すように、フェンダー締結プレート４６が車両前方側へと変形（いわゆる「おじぎ」）をしつつ、車両幅方向外側へ傾いて移動する。フェンダー締結プレート４６にはフェンダーフランジ２０Ｆが締結されているので、フェンダーフランジ２０Ｆもフェンダー締結プレート４６と共に車両前方側、且つ車両幅方向外側へ移動する。

このため、本実施形態では、衝突体９０が衝突したときに、フェンダー締結プレート４６及びフェンダーフランジ２０Ｆが骨格部材６８に接触（干渉）するまでの距離が長くなる。換言すれば、フェンダー締結プレート４６やフェンダーフランジ２０Ｆの移動ストロークが長くなって底付きしづらくなるので、衝突体９０の衝突のエネルギーを効果的に吸収できるようになる。たとえば、衝突体９０として頭部を想定した場合の頭部障害基準（ＨＩＣ）値をより小さくすることが可能になる。

しかも、このように底付きを防止するために、フェンダーフランジ２０Ｆ等を高位置に設定する必要もないので、車体外観の意匠の自由度も高くなる。

図７には、本発明の第２実施形態のフードヒンジ７４が示されている。以下、第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

第２実施形態のフードヒンジ７４では、傾斜プレート７６が上下で２分割されており、下部は、ベースプレート３２を同様の板厚（たとえば２．４ｍｍ）を有する厚肉プレート７６Ａとされている。これに対し、上部は、厚肉プレート７６Ａよりも薄い板厚（たとえば１．４ｍｍ）を有する薄肉プレート７６Ｂとされている。そして、薄肉プレート７６Ｂによって、分割プレート３６Ａ、３６Ｂ及びフェンダー締結プレート４６が構成されている。厚肉プレート７６Ａと薄肉プレート７６Ｂとは、重ね合わせ部７８において車両前後方向に重ね合わされ、スポット溶接等の接合手段によって一体的に接合されている。

このような構成とされた第２実施形態においても、分割プレート３６Ａ、３６Ｂによって、の傾斜プレート３６の車両幅方向外側での剛性低下が図られており、衝突体９０の衝突時におけるフェンダー締結プレート４６やフェンダーフランジ２０Ｆの移動ストロークを長く確保できる。加えて、第１実施形態と比較して、分割プレート３６Ａの剛性がより低くなるので、衝突体９０が衝突したときに、より確実に衝突方向（具体的には車両前下側）へ変形させやすくなる。しかも、ヒンジブラケット２８のベースプレート３２や傾斜プレート３６の下部の板厚は、第１実施形態と同様に確保しているので、ヒンジブラケット２８に求められる剛性や強度は高く維持できる。

これに対し第１実施形態のフードヒンジ１４では、ヒンジブラケット２８を一体的な部材として構成できるので、第２実施形態のフードヒンジ７４よりも部品点数が少なくなる。また、第１実施形態のフードヒンジ１４では、厚肉プレート７６Ａと薄肉プレート７６Ｂとを接合手段によって接合する工程も不要となる。

なお、上記各実施形態では、本発明の脆弱部として、フェンダー取付部５２の一部を車両幅方向に分割し（分割プレート３６Ａ、３６Ｂを構成し）、車両幅方向外側の部分を幅狭としたものを例に挙げているが、脆弱部の構成はこれに限定されない。たとえば、車両幅方向外側の分割プレート３６Ａを、車両幅方向内側の分割プレート３６Ｂよりも薄肉としてもよい。また、分割プレート３６Ａと分割プレート３６Ｂとで相対的な剛性差が生じていれば、フェンダー締結プレート４６やフェンダーフランジ２０Ｆの変形方向を車両幅方向外側に案内することが可能である。したがって、車両幅方向内側の分割プレート３６Ｂにビードやリブを形成することで、車両幅方向外側の分割プレート３６Ａの剛性を相対的に低くして、本発明の脆弱部を構成してもよい。さらに、これらのビードやリブに代えて（あるいは併用して）車両幅方向外側の分割プレート３６Ｂを補強する補強部材をあらたに設けてもよい。ただし、このような補強部材を設けた構成では、補強部材によって部品点数が多くなり、また、補強部材を組み付ける工数も増えるので、分割プレート３６Ｂにビードやリブ等の補強部を形成することが好ましい。分割板の数も２枚に限定されず、３枚以上に分割されていてもよい。３枚以上の分割板では、たとえば、最も車両幅方向外側の分割板の剛性が、他の分割板の剛性よりも相対的に低くなっているようにしてもよいし、ほっとも車両幅方向内側の分割板の剛性が、他の分割板の剛性よりも相対的に高くなっていてもよい。

また、本発明の案内手段としても、上記した脆弱部に限定されず、たとえば、衝突体９０が衝突したときに、フェンダー締結プレート４６やフェンダーフランジ２０Ｆを車両前外方向に案内するための壁体やレール等を設けてもよい（壁体やレールに沿ってフェンダー締結プレート４６やフェンダーフランジ２０Ｆが移動する構成とする）。ただし、この構成では、壁体やレールによって部品点数が増加し、また、壁体やレールを車体に組み付ける工数も増える。したがって、フェンダー取付部５２に脆弱部６６を設け、これを本発明の案内手段とすることが好ましい。

なお、一般にフードヒンジから見て車両前外側では、各種の骨格部材６８がフードヒンジ１４やフェンダーフランジ２０Ｆから離間した位置に配置されていることを考慮すると、衝突体９０が衝突したときのフェンダー締結プレート４６やフェンダーフランジ２０Ｆの移動方向は、上記実施形態のように、車両前外側に設定しておくと、異なる車種（車体構造が異なる）にも高い汎用性で対応できる。ただし、車体構造によっては、たとえばフードヒンジから見て車両前外側以外の方向、たとえば車両前内側方向のほうが、フェンダー締結プレート４６やフェンダーフランジ２０Ｆの移動ストロークを長く確保できる構造のものも考えられる。この場合には、フェンダー締結プレート４６やフェンダーフランジ２０Ｆの移動方向を、これらの移動ストロークがより長く確保できる方向になるようにすればよい。

１２車両用フードヒンジ構造
１４フードヒンジ
１６車体
２０フロントフェンダー
２０Ｆフェンダーフランジ（取付対象部分）
２４フード
２６回動軸
２８ヒンジブラケット（車体取付部）
３０ヒンジアーム（フード取付部）
３４ヒンジプレート
３６傾斜プレート（フェンダー取付部）
３６Ａ、３６Ｂ分割プレート（分割板、脆弱部、案内手段）
４６フェンダー締結プレート（フェンダー取付部）
５２フェンダー取付部
５６軸部（回動軸）
６６脆弱部
６８骨格部材
７０カウル
７４フードヒンジ
７６傾斜プレート
７６Ａ厚肉プレート
７６Ｂ薄肉プレート（薄肉部）
９０衝突体

Claims

フードへの取付用とされるフード取付部と、
車体への取付用とされるベースプレートと、前記フード取付部を回動軸周りに回動させてこの回動によりフードを車体に対し開閉可能とするヒンジプレートと、を備えた車体取付部と、
前記ベースプレートの車体後方側の端部において車両幅方向に沿った稜線から車両幅方向内側且つ車両上方に延出され、フェンダーに設けられた取付対象部分への取付用とされるフェンダー取付部と、
前記フェンダー取付部が車体上方から衝撃を受けたときのフェンダー取付部の移動方向が車両幅方向成分を有する方向となるようにフェンダー取付部を案内する案内手段と、
を有する車両用フードヒンジ構造。
フードへの取付用とされるフード取付部と、
車体への取付用とされるベースプレートと、前記フード取付部を回動軸周りに回動させてこの回動によりフードを車体に対し開閉可能とするヒンジプレートと、を備えた車体取付部と、
前記ベースプレートから車両幅方向内側に延出され、フェンダーに設けられた取付対象部分への取付用とされるフェンダー取付部と、
前記フェンダー取付部が車体上方から衝撃を受けたときのフェンダー取付部の移動方向が車両前外方向となるようにフェンダー取付部を案内する案内手段と、
を有する車両用フードヒンジ構造。
前記案内手段が、前記フェンダー取付部を部分的に脆弱にする脆弱部である請求項１又は請求項２に記載の車両用フードヒンジ構造。
前記脆弱部が、前記フェンダー取付部を部分的に薄肉とする薄肉部を含んでいる請求項３に記載の車両用フードヒンジ構造。
前記フェンダー取付部が、前記車体取付部からの延出部分を車両幅方向に分割して構成された複数の分割板を備え、
前記脆弱部が、複数の前記分割板のうち車両幅方向外側に位置する分割板を相対的に幅狭とすることを含んでいる請求項３又は請求項４に記載の車両用フードヒンジ構造。