JP2006290297A - 跳ね上げ式フード構造及びフード跳ね上げ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 アクチュエータの構成を複雑化することなく、跳ね上げたフードの上下振動の発生を抑制することができる跳ね上げ式フード構造を提供する。
【解決手段】 車両の前端と障害物との衝突を検出して、車両の前部に設けられたフード２の後端部を、車体本体３に固定されたアクチュエータ２０によって跳ね上げる構成において、アクチュエータ２０によるフード２の跳ね上げ動作後、フード２の運動エネルギをエネルギ吸収体２３の塑性変形によって吸収するようにした。
【選択図】 図４

Description

本発明は、走行中の車両が障害物に衝突した場合に、障害物がフード上に倒れ込んで車両と二次衝突する際の障害物への反力を抑制する自動車の跳ね上げ式フード構造及びフード跳ね上げ方法に関する。

この種の跳ね上げ式フード構造の機能は、走行中の車両が障害物に衝突した際、フードの後端部を跳ね上げて、エンジンルーム内の構造物とフードとの間にクリアランスを確保し、フード上面に障害物が二次衝突した場合の障害物への反力を抑制するというものである（例えば、特許文献１）。

このような跳ね上げ式フード構造では、例えば、フードの後端部における車幅方向両端部と車体本体とをアクチュエータによって連結し、そのアクチュエータによってフードの後端部を押し上げて、フードの後端部を跳ね上げている。
特開平１１−３４８７１６号公報

このような構造では、アクチュエータが押し上げ動作を完了することにより、アクチュエータに連結されているフードが急停止する。フードが急停止すると、慣性力によってフードの後端部における車幅方向中央部で上下振動が発生してしまう。

この問題を解決するために、アクチュエータに内蔵した抵抗部材によって、アクチュエータの押し上げ完了の際の速度を緩やかに減速させる構成が知られている。この構成では、アクチュエータが緩やかに減速されるので、フードの上下振動の発生を抑えることができるとされている。

しかしながら、このように抵抗部材をアクチュエータに内蔵させると、アクチュエータの構成が複雑化してしまうという問題がある。

本発明の目的は、アクチュエータの構成を複雑化することなく、跳ね上げたフードの上下振動の発生を抑制することができる跳ね上げ式フード構造及びフード跳ね上げ方法を提供することである。

本発明は、アクチュエータによるフードの跳ね上げ動作後、フードの運動エネルギを、エネルギ吸収体の塑性変形によって吸収することを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、エネルギ吸収体の塑性変形によって、フードの運動エネルギを吸収することにより、アクチュエータの構成を複雑化することなく、跳ね上げたフードの上下振動の発生を抑制することができる。

[第１の実施形態]
本発明の第１の実施形態を図１ないし図５に基づいて説明する。図１は、本実施形態の跳ね上げ式フード構造を備えた自動車を示す概略構成図、図２は、フードの開閉状態を説明するための説明図であって、（ａ）はフード閉じ状態を、（ｂ）はフード開放状態を、（ｃ）はフード跳ね上げ状態を示している。

図１に示すように、車両としての自動車１は、その前部にフード２を備えている。このフード２は、図１及び図２に示すように、フード２における後端部２ｂの車幅方向Ｙ両端部に配置されたヒンジ機構１１を介して車体本体３に開閉自在に設けられており、エンジンルームＥ・Ｒの上方を覆う。このフード２は、自動車１の前部に設けられたフードロック機構１２によって、閉じ状態でその前端部２ａを車体本体３にロックされる。この自動車１は、車両の前端と障害物との衝突を検出した場合、フード２を跳ね上げて、障害物への反力を抑制するための各種の構成要素を備えている。なお、図２において、符号６はフロントガラスを示している。

フード２の跳ね上げに係わる構成要素として、自動車１は、アクチュエータ２０、このアクチュエータ２０とは別部品であってアクチュエータ２０に連結されたエネルギ吸収体２３（図３参照）、バンパセンサ１３、速度センサ１４、コントローラ１５などを備えている。

図３は、フード２の後端部２ｂ周辺を示す縦断側面図、図４は、フード２の跳ね上げ状態でのフード２の後端部２ｂ周辺を示す縦断側面図である。

図１ないし図３に示すように、アクチュエータ２０は、フード２の後端部２ｂの車幅方向Ｙ両端部において各ヒンジ機構１１の近傍で車体本体３に設けられている。図３及び図４に示すように、これらのアクチュエータ２０は、下端部が車体本体３に固定された本体部２１と、この本体部２１に上昇可能に設けられた突き上げロッド２２とを備えている。突き上げロッド２２の上端部には、円盤状の支持部２２ａが形成されており、この支持部２２ａにエネルギ吸収体２３の下端部が固定されている。アクチュエータ２０では、通常時には、突き上げロッド２２がその上端部を除いて本体部２１に収納された状態となっている。

このアクチュエータ２０では、本体部２１から突き上げロッド２２を一気に上昇させることで、エネルギ吸収体２３を介してフード２の後端部２ｂを押し上げて、フード２の後端部２ｂを車体本体３から跳ね上げ保持する。

エネルギ吸収体２３は、円筒状に形成されるとともに、その側部には、上下に伸縮可能な蛇腹状の蛇腹部２３ａが形成されている。このエネルギ吸収体２３は、上述したようにその下端部がアクチュエータ２０の支持部２２ａに固定される一方、上端部がフード２の下面に固定されている。ここで、フード２は、フード２の下面を形成する板部材であるインナパネル２ｃと、フード２の上面を形成する板部材であるアウタパネル２ｄとを重ね合わせて接合した構成であり、そのインナパネル２ｃの下面に、エネルギ吸収体２３の下端部が固定されている。

バンパセンサ１３は、フロントバンパ４に設けられ車両の前端と障害物との衝突を検出し、速度センサ１４は、車速を検出する。そして、コントローラ１５は、バンパセンサ１３及び速度センサ１４から入力される検出信号に基づいてアクチュエータ２０へ信号を出力して、アクチュエータ２０を駆動する。ここで、バンパセンサ１３、速度センサ１４及びコントローラ１５によって、制御手段１６が構成されている。

次に、この自動車１におけるフード跳ね上げ動作を説明する。車速が規定車速より大きい条件下で、バンパセンサ１３が自動車１の前端と障害物との衝突を検出して検出信号をコントローラ１５に入力すると、コントローラ１５がアクチュエータ２０を駆動し、アクチュエータ２０がフード２を跳ね上げる（図２（ｃ））。このとき、ヒンジ機構１１においては、アクチュエータ２０の作動に伴って、立上げ部材６０が起立してアクチュエータ２０と共にフード２の後端部２ｂを跳ね上げ位置に保持する。

このときのエネルギ吸収体２３の動作を説明する。コントローラ１５によって駆動されたアクチュエータ２０が、本体部２１から突き上げロッド２２を一気に上昇させて、突き上げロッド２２の上昇を完了すると、エネルギ吸収体２３は、その下端部がアクチュエータ２０によって位置決めされた状態で、その上端部が、慣性によって跳ね上がるフード２によって上方へ引っ張られる。これにより、エネルギ吸収体２３では、蛇腹部２３ａが縮んだ状態（図３）から伸びた状態（図４）に塑性変形する。この塑性変形によって、エネルギ吸収体２３は、慣性によって跳ね上がるフード２の運動エネルギを吸収して、フード２を跳ね上げ目標位置で停止させる。このときのエネルギ吸収体２３によるフード２の運動エネルギの吸収によりフード２が緩やかに停止され、フード２の振動の発生を抑制することができる。このようにエネルギ吸収体２３の塑性変形によって、フード２の運動エネルギを吸収することにより、アクチュエータ２０の構成を複雑化することなく、跳ね上げたフード２の上下振動の発生を抑制することができる。

次に、このようなフード２の跳ね上げ後に、障害物がフード２上に倒れ込んで、フード２におけるアクチュエータ２０の上方部分と二次衝突した場合について図５を参照して説明する。ここで、図５は、障害物とフード２との衝突を説明するための説明図であって、（ａ）はアクチュエータ２０及びエネルギ吸収体２３が伸びた状態を示し、（ｂ）はアクチュエータ２０及びエネルギ吸収体２３が縮んだ状態を示す。

この場合、図５（ａ）に示すように、フード２におけるアクチュエータ２０の上方部分に障害物Ａが衝突すると、フード２とともにエネルギ吸収体２３及びアクチュエータ２０に下方への荷重が作用する。この荷重によって、エネルギ吸収体２３は、圧縮されて、蛇腹部２３ａが縮んだ状態（図５（ｂ））に塑性変形し、障害物Ａとの衝突エネルギを吸収する。これにより、フード２と二次衝突する障害物Ａへの反力が抑制される。このようにエネルギ吸収体２３により障害物Ａとの衝突エネルギを吸収することにより、アクチュエータ２０を複雑化させることなく、跳ね上げ後のフード２に対する上方からの入力荷重に対するエネルギ吸収特性を満足させることができる。また、このとき、アクチュエータ２０では、突き上げロッド２２が本体部２１に押し込まれることで、障害物Ａとの衝突エネルギを吸収しており、これによりフード２と二次衝突する障害物Ａへの反力がさらに抑制される。

また、本実施形態においては、フード２の跳ね上げ量は、アクチュエータ２０の押し上げ量（跳ね上げ量）と、エネルギ吸収体２３の伸び量との合算によって決まるので、エネルギ吸収体２３が設けられていない構成に比べて、アクチュエータ２０の押し上げ量が、エネルギ吸収体２３の伸び量の分だけ少なくて済む。これにより、アクチュエータ２０の小型化及びコスト低減を図ることができる。

また、本実施形態においては、エネルギ吸収体２３は、アクチュエータ２０とフード２とに連結されていることにより、アクチュエータ２０をフード２に連結するための部材をエネルギ吸収体２３とは別に設ける必要がないので、跳ね上げ式フード構造の部品点数の減少及びコスト低減を図ることができる。

また、本実施形態においては、エネルギ吸収体２３においては、蛇腹状の蛇腹部２３ａが伸び縮みして、エネルギを吸収することから、蛇腹部２３ａの伸縮開始から伸縮終了までの間、安定した反力を発生させることができるので、設計においてエネルギ吸収体２３のエネルギ吸収量の調整が容易である。

[第２の実施形態]
次に、本発明の第２の実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。なお、前述した実施形態と同じ部分は、同一符号で示し説明も省略する（以降の実施形態も同じ）。ここで、図６は、本実施形態のフード２の後端部２ｂ周辺を示す縦断側面図、図７は、フード２跳ね上げ状態でのフード２の後端部２ｂ周辺を示す縦断側面図である。

図６に示すように、本実施形態では、エネルギ吸収体３３が第１の実施形態に対して異なる。本実施形態のエネルギ吸収体３３は、金属製の平状の板状部材である。このエネルギ吸収体３３は、その上端部がネジ３４によってフード２に固定される一方、その下端部がアクチュエータ２０に固定されている。

このような構成において、フード２の跳ね上げ動作の際には、第１の実施形態と同様に、アクチュエータ２０が、本体部２１から突き上げロッド２２を一気に上昇させる。突き上げロッド２２の上昇が完了すると、エネルギ吸収体３３は、その下端部がアクチュエータ２０により位置決めされた状態で、その上端部が、慣性によって跳ね上がるフード２によって上方へ引っ張られる。これにより、エネルギ吸収体３３は、段差状に折り曲げられた状態に塑性変形する（図７）。この塑性変形によって、エネルギ吸収体３３は、慣性によって跳ね上がるフード２の運動エネルギを吸収して、フード２を跳ね上げ目標位置で停止させる。このときのエネルギ吸収体３３によるフード２の運動エネルギの吸収によりフード２が緩やかに停止され、フード２の振動の発生を抑制することができる。このようにエネルギ吸収体３３の塑性変形によって、フード２の運動エネルギを吸収することにより、本実施形態においても第１の実施形態と同様に、アクチュエータ２０の構成を複雑化することなく、跳ね上げたフード２の上下振動の発生を抑制することができる。

また、フード２の跳ね上げ後に、障害物Ａがフード２上に倒れ込んで、フード２におけるアクチュエータ２０の上方部分と二次衝突した場合には、第１の実施形態と同様に、フード２とともにエネルギ吸収体３３及びアクチュエータ２０に下方への荷重が作用する。この荷重によって、エネルギ吸収体３３は、平状に塑性変形し、障害物Ａの衝突エネルギを吸収する。これにより、フード２と二次衝突する障害物Ａへの反力が抑制される。このようにエネルギ吸収体３３により障害物Ａとの衝突エネルギを吸収することにより、本実施形態においても第１の実施形態と同様に、アクチュエータ２０を複雑化させることなく、跳ね上げ後のフード２に対する上方からの入力荷重に対するエネルギ吸収特性を満足させることができる。

また、本実施形態においては、エネルギ吸収体３３は、板状部材であるので低コストで製造することができ、これにより、エネルギ吸収体３３を設けることによる跳ね上げ式フード構造のコスト増加を抑制することができる。

[第３の実施形態]
次に、本発明の第３の実施形態を図８及び図９に基づいて説明する。ここで、図８は、本実施形態のフード２の後端部２ｂ周辺を示す縦断側面図、図９はフード２跳ね上げ状態でのフード２の後端部２ｂ周辺を示す縦断側面図である。

図８に示すように、本実施形態では、エネルギ吸収体４３が第１の実施形態に対して異なる。本実施形態のエネルギ吸収体４３は、フード２の一部によって構成されている。

具体的には、本実施形態では、まず、アクチュエータ２０の上端部がフード２に直接固定されており、エネルギ吸収体４３は、フード２におけるアクチュエータ２０の固定された部分（以後、アクチュエータ固定部という）４３ａ及びその周囲を含む領域によって構成されている。このエネルギ吸収体４３には、アクチュエータ固定部４３ａを略囲繞するとともに下方に開口した凹部４３ｂが形成されている。この凹部４３ｂは、フード２のインナパネル２ｃを上方へ凹ませることで形成されている。なお、凹部４３ｂとしては、フード２のインナパネル２ｃを下方へ凹ませて形成した上方開口の凹部であってもよい。

このような構成において、フード２の跳ね上げ動作の際には、第１の実施形態と同様に、アクチュエータ２０が、本体部２１から突き上げロッド２２を一気に上昇させる。突き上げロッド２２の上昇が完了すると、フード２を構成するエネルギ吸収体４３は、アクチュエータ固定部４３ａをアクチュエータ２０により位置決めされた状態で、慣性によって跳ね上がるフード２によって上方へ引っ張られる。これにより、エネルギ吸収体４３は、凹部４３ｂを起点として変形し、下方に凸状な形状に塑性変形する（図９）。この塑性変形によって、エネルギ吸収体４３は、慣性によって跳ね上がるフード２の運動エネルギを吸収して、フード２を跳ね上げ目標位置で停止させる。このときのエネルギ吸収体４３によるフード２の運動エネルギの吸収によりフード２が緩やかに停止され、フード２の振動の発生を抑制することができる。このようにエネルギ吸収体４３の塑性変形によって、フード２の運動エネルギを吸収することにより、本実施形態においても第１の実施形態と同様に、アクチュエータ２０の構成を複雑化することなく、跳ね上げたフード２の上下振動の発生を抑制することができる。

また、フード２の跳ね上げ後に、障害物Ａがフード２上に倒れ込んで、フード２におけるアクチュエータ２０の上方部分と二次衝突した場合には、第１の実施形態と同様に、フード２とともにエネルギ吸収体４３及びアクチュエータ２０に下方への荷重が作用する。この荷重によって、エネルギ吸収体４３は、凸形状が潰れるように塑性変形し、障害物Ａの衝突エネルギを吸収する。これにより、フード２と二次衝突する障害物Ａへの反力が抑制される。このようにエネルギ吸収体４３により障害物Ａとの衝突エネルギを吸収することにより、本実施形態においても第１の実施形態と同様に、アクチュエータ２０を複雑化させることなく、跳ね上げ後のフード２に対する上方からの入力荷重に対するエネルギ吸収特性を満足させることができる。

また、本実施形態においては、エネルギ吸収体４３は、フード２に一体に形成されているので、エネルギ吸収体４３を設けることによる跳ね上げ式フード構造のコスト増加を抑制することができる。

また、本実施形態においては、アクチュエータ２０が直接フード２に固定されているので、アクチュエータ２０をフード２に連結するための部材を設ける必要がない。従って、跳ね上げ式フード構造の部品点数の減少及びコスト低減を図ることができる
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

本発明の第１の実施形態の跳ね上げ式フード構造を備えた自動車を示す概略構成図である。 フードの開閉状態を説明するための説明図であって、（ａ）はフード閉じ態を示し、（ｂ）はフード開放の状態を示し、（ｃ）はフード跳ね上げ状態を示している。 フード後端部周辺を示す縦断側面図である。 フード跳ね上げ状態でのフード後端部周辺を示す縦断側面図である。 障害物とフードとの衝突を説明するための説明図であって、（ａ）はアクチュエータ及びエネルギ吸収体が伸びた状態を示し、（ｂ）はアクチュエータ及びエネルギ吸収体が縮んだ状態を示す。 本発明の第２の実施形態のフード後端部周辺を示す縦断側面図である。 フード跳ね上げ状態でのフード後端部周辺を示す縦断側面図である。 本発明の第３の実施形態のフード後端部周辺を示す縦断側面図である。 フード跳ね上げ状態でのフード後端部周辺を示す縦断側面図である。

符号の説明

１ 自動車（車両）
２ フード
２ｂ フードの後端部
３ 車体本体
１６ 制御手段
２０ アクチュエータ
２３ エネルギ吸収体
２３ａ 蛇腹部
３３ エネルギ吸収体
４３ エネルギ吸収体
４３ａ 凹部
Ａ 障害物

Claims (6)

1. 後端部を跳ね上げ可能に車体本体の前部に設けられたフードと、
   前記車体本体に固定され、前記フードの後端部を跳ね上げるアクチュエータと、
   車両の前端と障害物との衝突を検出した場合、前記アクチュエータを駆動する制御手段と、
   前記アクチュエータによる前記フードの跳ね上げ動作後、前記フードの運動エネルギを塑性変形によって吸収するエネルギ吸収体と、
   を備えることを特徴とする跳ね上げ式フード構造。
2. 前記エネルギ吸収体は、前記アクチュエータと前記フードとに連結されていることを特徴とする請求項１に記載の跳ね上げ式フード構造。
3. 前記エネルギ吸収体は、蛇腹部を有するとともに、上端部が前記フードに固定され、下端部が前記アクチュエータに固定されており、前記蛇腹部の伸び塑性変形によって前記運動エネルギを吸収することを特徴とする請求項２に記載の跳ね上げ式フード構造。
4. 前記エネルギ吸収体は、板状部材であって、一端部が前記フードに固定され、他端部が前記アクチュエータに固定されており、折り曲げ塑性変形によって前記運動エネルギを吸収することを特徴とする請求項２に記載の跳ね上げ式フード構造。
5. 前記アクチュエータの上端部は、前記フードに固定され、
   前記エネルギ吸収体は、前記フードにおける前記アクチュエータが固定された部分及びその周囲を含む領域によって構成されるとともに、前記アクチュエータが固定される部分を略囲繞した凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の跳ね上げ式フード構造。
6. 車両の前端と障害物との衝突を検出して、車両の前部に設けられたフードの後端部を、前記車体本体に固定されたアクチュエータによって跳ね上げるフード跳ね上げ方法において、
   前記アクチュエータによる前記フードの跳ね上げ動作後、跳ね上がる前記フードの運動エネルギを、エネルギ吸収体の塑性変形によって吸収して前記フードを減速させることを特徴とするフード跳ね上げ方法。

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