JP2007303375A - ボンネット衝撃変形吸収構造 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を少なくし構造を簡素化して、部品のエンジンルームへの組み込み作業の効率を向上させることができるボンネット衝撃変形吸収構造を提供する。
【解決手段】ボンネット下方に位置する部品をエンジンまたはエンジンルーム内の他の部品に支持させる支柱と、前記部品に固定され前記支柱に嵌合し、少なくともボンネットが下方に伸長変形するのを許容するようにして前記部品を支持する支持部材とを備えたことを特徴とするボンネット衝撃変形吸収構造である。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車事故により、例えば、歩行者が自動車のボンネットに衝突したとき、ボンネットを衝撃で変形させて歩行者に加えられる衝撃力を吸収するボンネット衝撃変形吸収構造に関する。

一般に、歩行者が自動車に接触して発生する自動車事故のとき、歩行者を保護するよう自動車は種々の歩行者保護構造を有している。例えば、歩行者が自動車に接触して発生する自動車事故においては、歩行者がバンパーなどによって跳ね上げられ、ボンネット上に落下した場合、一般にボンネットを変形させることにより歩行者が受ける衝撃力を吸収するボンネット衝撃変形吸収構造が用いられている。

従来、このようなボンネット衝撃変形吸収構造として、ボンネットが衝撃変形し易いようボンネットの下方近傍に配置される部品に圧縮コイルばねを組み込んだものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このボンネット衝撃変形吸収構造においては、ボンネットの下方近傍でエンジンのヘッドカバーの直上に配置される部品、例えば、エアクリーナに、エンジンの振動を防止する防振ゴムが設けられ、防振ゴムに伸縮自在に圧縮コイルばねが組み込まれている。この防振ゴムがエンジンから生ずる高周波などの振動を吸収し、かつ圧縮コイルばねがボンネットの衝撃変形による衝撃力を吸収するようになっている。ボンネットが変形してエアクリーナに衝突した場合、防振ゴムおよびこの防振ゴムを固定するカラーを介して圧縮コイルばねに衝撃力が伝達し、圧縮ばねを圧縮させてエアクリーナを下方に移動させ、ボンネットの衝撃変形を容易にすることにより、衝撃力を吸収するようにしている。
特開２００４−９８８１１号公報

しかしながら、従来のボンネット衝撃変形吸収構造にあっては、エンジンの振動を防止する防振ゴムと、防振ゴムを固定するカラーと、エンジンとカラーとの間に介在し防振ゴムおよびカラーへ加わる衝撃力を吸収する圧縮コイルばねとを備えているので、部品点数が多く構造が複雑化して、部品の組み込み作業効率が低下してしまうという問題がある。

本発明は、従来の課題を解決するためになされたもので、部品点数を少なくし構造を簡素化して、部品のエンジンルームへの組み込み作業の効率を向上させることができるボンネット衝撃変形吸収構造を提供することを目的とする。

本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造は、上記目的を達成するため、ボンネット下方に位置する部品をエンジンまたはエンジンルーム内の他の部品に支持させる支柱と、前記部品に固定され前記支柱に嵌合し、少なくともボンネットが下方に伸長変形するのを許容するようにして前記部品を支持する支持部材とを備えている。
この構成により、自動車のボンネットに歩行者が落下してボンネットが変形し、ボンネットの下方に位置する部品にボンネットを介して衝撃力が加わると、支持部材が支柱により押圧されて変形する。支持部材が変形すると、衝撃力が吸収され、ボンネットの衝撃変形による衝撃吸収が容易となる。容易に衝撃吸収がなされると、歩行者の落下により受ける衝撃力が緩和され、歩行者は衝撃力によって受ける損傷から保護される。この構成においては、支柱と支持部材とを備えているため、部品の点数が減少し衝撃変形吸収構造が簡素化される。

本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造においては、前記支持部材が、弾性材料よりなり、前記支柱に嵌合する嵌合穴を有し、ボンネットが衝撃で変形して前記部品に衝突したとき前記支持部材が前記支柱に沿って伸長してボンネットの衝撃変形を吸収する構成でもよい。
この構成により、ボンネットが衝撃により変形して部品に衝突すると、支持部材が支柱に沿って伸長するように変形し、ボンネットの衝撃変形が容易に吸収される。

本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造においては、前記支持部材の周りに切り欠き溝を設け、前記切り欠き溝に前記部品の一部を係合させることにより、前記支持部材によって前記部品を支持する構成でもよい。
この構成により、部品に加わる衝撃力が部品の一部および切り欠き溝を介して支持部材に伝達され、支持部材が支柱により、上方に押圧されて支持部材が支柱に沿って伸長され、衝撃力が吸収される。

本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造においては、前記支柱の上部に球状部を設けるとともに、前記嵌合穴の底面を半球状に形成し、前記球状部の上端を前記嵌合穴の底面に係合させることにより、ボンネットが下方および横方向に変形したとき前記球状部と前記嵌合穴とでボンネットの衝撃変形を吸収する構成でもよい。
この構成により、ボンネットが下方だけでなく横方向にも変形して部品に横方向の衝撃力が加わると、嵌合穴の底面に係合する球状部により、支持部材が横方向にも押圧され、支持部材が横方向にも変形し、衝撃力が吸収される。

本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造においては、前記支持部材が、前記支柱に嵌合する嵌合穴が形成され弾性材料よりなる上部を有し、ボンネットが衝撃で変形して前記部品に衝突したとき前記上部が前記支柱に押圧されて前記支柱に沿って伸長することにより、ボンネットの衝撃変形を吸収する構成でもよい。
この構成により、支持部材の上部に形成される嵌合部が衝撃変形を吸収し易い弾性材料で形成される。この嵌合部の周囲に一体的に形成され、部品の一部を支持する支持部が弾性材料と異なる機械的強度のより高い材料で形成することができ、部品は支持部によって、より強固に支持される。

以上のように、本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造は、部品点数を少なくし構造を簡素化して、部品のエンジンルームへの組み込み作業の効率を向上させることができるボンネット衝撃変形吸収構造を提供することができる。

以下、本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造の実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。

本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造の実施の形態を図１〜図７に示す。
図１に示すように、自動車１のボンネット２の下方で、ヘッドカバー３の上方に部品としてのエアクリーナ４が位置している。本発明によれば、部品としてエアクリーナ４の他にリザーブタンク、排気ダクトであってもよい。５は本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造であり、図２〜図７を参照して説明する。

図２〜図７において、本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造５は、支柱６と、支持部材７とにより構成されている。
支柱６は、図２および図３に詳示しているように、エアクリーナ４側に突出してエンジンにおけるヘッドカバー３またはエンジンルーム内の他の部品に取り付けられている。
支柱６は、図４および図５に詳示しているように、上部に球状部６ａと、球状部６ａに一体的に形成され、外周部にねじが形成された下端部を有する茎部６ｂとを備えており、茎部６ｂがナット８とワッシャー９によりヘッドカバー３の支柱取付部３ａにねじ結合されている。球状部６ａは、例えば、球体、楕円体などの球状体で形成され、茎部６ｂは、例えば、円形、楕円形および多角形などの横断面を有する柱状体で形成されている。
茎部６ｂは、エアクリーナ４の形状、重量、構造やエアクリーナ４に加わる衝撃力の大きさなどに応じ、エアクリーナ４を確実に支持しうるに充分な強度と長さをもって形成されている。

一方、支持部材７は、下方が開口した有底の嵌合穴１０ａを有する嵌合部１０と、嵌合部１０の周囲に一体的に形成された支持部１１とを有する。このため、支柱６の球状部６ａが嵌合部１０の嵌合穴１０ａの底面に係合して支柱６が支持部材７に嵌合されるようになっている。

嵌合穴１０ａは、ほぼ円筒状に形成され、球状部６ａとほぼ同一の半球状の底面を有している。ここで、支柱６の軸線と直交方向で切断された球状部６ａの最大断面積が支柱６の軸線と直交方向で切断された茎部６ｂの断面積より大きく、支柱６の軸線と直交方向で切断された嵌合穴１０ａの底面の最大断面積が支柱６の軸線と直交方向で切断された嵌合穴１０ａの断面積より大きくなっている。したがって、球状部６ａが嵌合穴１０ａの底面に係合して支柱６が支持部材７に嵌合したとき、支持部材７を支柱６から引抜く方向に外力が加わっても、支持部材７が容易に抜き出ないようになっている。

支持部材７の嵌合部１０は、例えば、プラスチック、ゴム、エラストマーなどの弾性材料からなっており、エアクリーナ４に加わる衝撃力の大きさに応じた形状、大きさ、衝撃吸収効果が得られる引張強さ、引裂強さや反発弾性などの機械的強度を有している。

支持部材７は、嵌合部１０の周囲に一体的に形成され、中央部に切り欠き溝１１ａが形成された支持部１１を有している。エアクリーナ４は、ケース部４ａと、ケース部４ａの下端で下方に突出した突出部４ｂとを有する（図５を参照）。突出部４ｂに、開口する円形の開口穴１２が形成されてフランジ部１３が設けられている。嵌合部１０の切り欠き溝１１ａにフランジ部１３が嵌合することにより、支持部材７はエアクリーナ４に固定されている。
支持部１１は、図５に示すように、フランジ部１３の大きさ、ケース部４ａの板厚、エアクリーナ４が受ける衝撃の大きさなどに応じ、フランジ部１３を確実に支持しうる充分な機械的強度を有する。支持部１１の横断面は、例えば、円形、楕円形に形成されている。

支持部１１は、嵌合部１０と同一の材料からなっており、一体的に形成されてもよく、また場合によって異なった材料であってもよい。異なった材料を用いる場合、例えば、図７に示すように、支持部材７は嵌合部１０と支持部１１とを係合させた分割構造とし、支持部１１を機械的強度が比較的高いプラスチックで成形し、嵌合部１０を弾力性のあるゴムやエラストマーで成形してもよい。

以下、支柱６と支持部材７との配置について説明する。
図５および図６に示すように、支持部１１の上面から嵌合部１０の最上面までの距離をＬ_１とし、ケース部４ａに矢印方向の衝撃力Ｆが加わり嵌合部１０が支柱６に沿って伸長した状態の支持部１１の上面から伸長後の嵌合部１０の最上面までの距離をＬ_２とすると、ボンネット２が衝撃で変形してエアクリーナ４に衝突したとき支持部材７が伸長する伸長距離Ｌ_３はＬ_２−Ｌ_１となり、ケース部４ａは伸長距離Ｌ_３だけ下降する。このような伸長距離Ｌ_３を確保するため、支持部材７の下部と、その支持部材７の下部が下降してナット６の上部に当接するまでの距離をＬ_４とすると、Ｌ_４が、次式、Ｌ_４＞Ｌ_３を満たすように、支持部材７および支柱６が配置されている。
このように配置することにより、図３に示すように、変形したボンネット２が、エアクリーナ４に衝突して衝撃力Ｆが加わったとき、支柱６に押圧されて嵌合部１０が距離Ｌ_３だけ伸長すると同時に、エアクリーナ４が距離Ｌ_３だけ下降して、エアクリーナ４に加わる衝撃力が吸収される。

ボンネット２が受ける衝撃力が傾斜した方向からボンネット２に加わった場合には、衝撃力の分力として、エアクリーナ４に対しても横方向の衝撃力が加わることになる。支持部材７は、この横方向の衝撃力に対しても、嵌合部１０が横方向に変形するように形成されており、横方向の衝撃力も吸収することができる。

支持部材７に加わる衝撃力の大きさなどに対応して、嵌合部１０が破断するように支持部材７および支柱６を構成してもよい。

以上説明したように、本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造５は、エアクリーナ４の下方近傍に設けられた支柱６と、エアクリーナ４に固定され支柱６に嵌合し、ボンネット２の衝撃変形を吸収する支持部材７とを備えているので、自動車１のボンネット２上に歩行者が落下してボンネット２が変形し、ボンネット２の下方に位置するエアクリーナ４にボンネット２を介して衝撃力が加わると、嵌合部１０が支柱６により押圧され、嵌合部１０が支柱６に沿って伸長する。嵌合部１０の伸長により、衝撃力が吸収され、ボンネット２の衝撃変形による衝撃吸収が容易となる。

この支持部材７の周りに切り欠き溝１１ａを形成し、切り欠き溝１１ａにエアクリーナ４の一部を係合させることにより、支持部材７によってエアクリーナ４を支持しているので、エアクリーナ４に加わる衝撃力がエアクリーナ４の一部および切り欠き溝１１ａを介して支持部材７に伝達され、嵌合部１０が支柱６により、上方に押圧されて嵌合部１０が上方に伸長され、衝撃力が好適に吸収される。

支柱６の上部に球状部６ａを形成するとともに、嵌合穴１０ａの底面を半球状に形成し、球状部６ａの上端を嵌合穴１０ａの底面に係合させているので、ボンネット２が下方および横方向に変形したとき球状部６ａと嵌合穴１０ａとでボンネット２の衝撃変形が吸収される。ボンネット２が下方だけでなく横方向にも変形してエアクリーナ４に横方向の衝撃力が加わっても、嵌合穴１０ａの底面に係合する球状部６ａにより、嵌合部１０が横方向にも押圧され、嵌合部１０が横方向にも変形し衝撃力が上下左右方向に吸収される。

図４〜図７に示す前述の実施の形態においては、エアクリーナ４の下方近傍に設けた支柱６について説明したが、本発明においては、前記支柱６をエアクリーナ４の上方に設けて、支持部材７を下方側に伸びるように変形させてもよい。また、エアクリーナ４に一つの突出部４ｂを形成した場合について説明したが、本発明においては、図２および図３に示すように、エアクリーナ４に複数箇所の突出部４ｂを形成し、この突出部４ｂにそれぞれ支持部材７を固定してもよい。
支持部材７は、複数箇所の突出部４ｂの全てに固定されてもよく、突出部４ｂの全てに固定されなくてもよい。例えば、３箇所の突出部４ｂの一箇所に支持部材７を固定し、他の２箇所の突出部４ｂには衝撃吸収機能を有しない部材を固定してもよい。
支持部材７を固定した突出部４ｂが一箇所であっても、この支持部材７によりボンネット２に加わる衝撃力を好適に吸収することができ、支持部材７を支柱６に嵌合させるだけで、エアクリーナ４のエンジンルームへの組み込み作業を容易にすることができる。

以上説明したように、本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造は、部品点数を少なくし構造を簡素化して、部品のエンジンルームへの組み込み作業の効率を向上させることができるという効果を有する。また、歩行者が自動車のボンネットに衝突したとき、ボンネットを衝撃で変形させて歩行者に加えられる衝撃力を弱くすることができる。さらに、エンジンの駆動時に、エンジンの高周波振動がヘッドカバーに伝達されても、衝撃変形吸部材により高周波振動を吸収することができる。

本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造とエアクリーナを有する自動車の斜視図である。 エンジンルームに設けられた本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造とエアクリーナの断面図である。 ボンネットに衝撃が加わったときの本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造とエアクリーナの断面図である。 一部を破断した本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造の斜視図である。 ボンネットに衝撃が加わらないときの本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造の部分断面図である。 ボンネットに衝撃が加わり支持部材が伸長したときの本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造の部分断面図である。 本発明に係わるボンネット衝撃変形吸収構造の他の実施形態の部分断面図である。

符号の説明

１ 自動車
２ ボンネット
３ ヘッドカバー
３ａ 支柱取付部
４ エアクリーナ
４ａ ケース部
４ｂ 突出部
５ ボンネット衝撃変形吸収構造
６ 支柱
６ａ 球状部
６ｂ 茎部
７ 支持部材
８ ナット
９ ワッシャー
１０ 嵌合部
１０ａ 嵌合穴
１１ 支持部
１１ａ 切り欠き溝
１２ 開口部
１３ フランジ部

Claims (5)

1. ボンネット下方に位置する部品をエンジンまたはエンジンルーム内の他の部品に支持させる支柱と、前記部品に固定され前記支柱に嵌合し、少なくともボンネットが下方に伸長変形するのを許容するようにして前記部品を支持する支持部材とを備えたことを特徴とするボンネット衝撃変形吸収構造。
2. 前記支持部材が、弾性材料よりなり、前記支柱に嵌合する嵌合穴を有し、ボンネットが衝撃で変形して前記部品に衝突したとき前記支持部材が前記支柱に沿って伸長してボンネットの衝撃変形を吸収することを特徴とする請求項１に記載のボンネット衝撃変形吸収構造。
3. 前記支持部材の周りに切り欠き溝を設け、前記切り欠き溝に前記部品の一部を係合させることにより、前記支持部材によって前記部品を支持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボンネット衝撃変形吸収構造。
4. 前記支柱の上部に球状部を設けるとともに、前記嵌合穴の底面を半球状に形成し、前記球状部の上端を前記嵌合穴の底面に係合させることにより、ボンネットが下方および横方向に変形したとき前記球状部と前記嵌合穴とでボンネットの衝撃変形を吸収することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のボンネット衝撃変形吸収構造。
5. 前記支持部材が、前記支柱に嵌合する嵌合穴が形成され弾性材料よりなる上部を有し、ボンネットが衝撃で変形して前記部品に衝突したとき前記上部が前記支柱に押圧されて前記支柱に沿って伸長することにより、ボンネットの衝撃変形を吸収することを特徴とする請求項１に記載のボンネット衝撃変形吸収構造。

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