JP2009029316A

JP2009029316A - 自動車のボンネット構造

Info

Publication number: JP2009029316A
Application number: JP2007196652A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Hori; 智博堀; Masanori Kodaira; 正則小平
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2009-02-12

Abstract

【課題】ボンネット衝撃吸収を効率的なものにすることでボンネット衝撃吸収構造を小型化する。
【解決手段】インタークーラ3に外気を誘導するバルジ部材5は、ボンネット開口4aに対して上方に変位可能に設けられている。バルジ部材5の左右のフランジ5bと、ボンネット4の下面に固設されたブラケット6との間にリフト機構10が介設されている。リフト機構10は、インフレータ11によってボンネット4の板面に沿って伸長するロッド12と、ロッド付きインフレータ11の両端に設けられた一対のリンク機構13で構成されている。
【選択図】図4

Description

本発明は、自動車のボンネット構造に関し、より詳しくは、歩行者保護を目的とした衝突安全に関するボンネットの衝撃吸収構造に関する。

近時の自動車は、車両衝突時に乗員を保護するために車体構造に衝撃吸収構造を採用したり、エアバック、シートベルトなどが採用されている。このことに加えて、歩行者保護のために、ボンネットに衝撃吸収構造を採用する検討が進んでいる。

特許文献１は、ボンネットの剛性を確保しつつ衝突時の歩行者のダメージを小さくするために、ボンネットのインナーパネルに複数のディンプルを形成すると共にディンプルの周りに複数の貫通孔を形成することを提案している。

また、衝突時にボンネットの後端を跳ね上げさせることが既に提案されているが、これを発展させた例として、特許文献２は、ボンネットを前後に２分割して、衝突時に前部ボンネットの前端又は後端と後部ボンネットの前端又は後端を跳ね上げて、ボンネット上に乗り上げた歩行者を前部ボンネットと後部ボンネットとの間で捕捉して地上に落下するのを抑制することを提案している。

特許文献２に開示のボンネット衝撃吸収構造について説明すると、前部ボンネット及び後部ボンネットの縁部と、これに対応したエンジンルームの開口周縁部との間には、各ボンネットの端を持ち上げるためのリフト機構として例えばインフレータとガスシリンダとの組み合わせ又はリンクとバネとの組み合わせが介装され、このリフト機構は、減速度や衝突荷重を検知する衝突センサからの信号によって動作が実行される。

特開２００３−１９１８６５号公報特開平４−８１３６９号公報

特許文献２に開示のようにボンネットを前後に２分割して持ち上げるにしても、ボンネット全体を持ち上げるにしても、ボンネットが重量物であるがゆえに、リフト機構として可成り大がかりなシステムが必要となる。同様に、衝突時にボンネットを持ち上げることは、エンジンルーム内の剛性物体（例えばエンジン）とのボンネットとの間の離間距離を大きくして、ボンネットが変形することのできる緩衝間隙（クラッシュストローク）を拡大する意味を有しているが、十分なクラッシュストロークを生じさせるにはボンネットの端を持ち上げるリフトストロークを大きく設定する必要があり、この必要性からもリフト機構のシステムが大型化してしまう。

本発明の目的は、ボンネット衝撃吸収を効率的なものにすることでボンネット衝撃吸収構造を小型化することのできる自動車のボンネット構造を提供することにある。

上記の技術的課題は、本発明によれば、
エンジンルームの上方開口を覆うボンネットの一部領域であって、エンジンルーム内に配設された剛性物体に対応する部位に設けられたボンネット開口と、
該ボンネット開口に設けられて前記ボンネットの一部を構成するパネル部材と、
前記ボンネットのボンネット開口の開口縁部と、該パネル部材との間に介設されて、該パネル部材を上方に変位させるリフト機構と、
歩行者の車体前部への衝突を検出する衝突センサから信号を受けて前記リフト機構を動作させる制御手段とを有する自動車のボンネット構造を提供することにより達成される。

すなわち、本発明によれば、ボンネットの限定領域だけをリフト機構によって持ち上げるようにしてあるため、当該リフト機構が小型であって且つリフトストロークが小さなものであったとしても、エンジンルーム内の剛性物体であってボンネットとの離間距離が小さな剛性物体との間の離間距離を衝突時に拡大して十分なクラッシュストロークを生成することができる。

本発明の他の目的及び作用効果は以下の本発明の好ましい実施の形態の詳しい説明から明らかになろう。

以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。図１は、第１実施例の断面図であり、図２は第１実施例を適用したボンネットを斜め前方から見た図である。図１、図２を参照して、第１実施例を説明すると、この実施例が適用されるエンジンルーム１には、エンジン２の上にインタークーラ３が配設されており、このインタークーラ３によって冷却した新気がエンジン２に導入される。

車体前部に位置するエンジンルーム１の上方開口を開閉可能に覆うボンネット４には、インタークーラ３を臨む限定された領域に開口４ａが形成され、この開口４ａに、外気取り入れ口を形成するバルジ部材５が昇降可能に設置されている。すなわち、バルジ部材５は、ボンネット４の一部領域であってインタークーラ３に対応した限定部位を構成し、そして、このバルジ部材５によって、ボンネットは部分的に上方に隆起した形状を有する。バルジ部材５は、その車幅方向に延びる前端面を前方に向けて開放したバルジ開口５ａを有し、このバルジ開口５ａから走行風を受け入れ、そして、この走行風をエンジンルーム１内のインタークーラ３に向けて誘導する。インタークーラ３は、周知のようにエンジン２の吸気系に介装され、このインタークーラ３によって冷却された新気がエンジン２に導入される。

バルジ部材５は、その車幅方向両端に沿って且つ車幅方向外方に向けて延びるフランジ５ｂを有する。このフランジ５ｂは、ボンネット４を平面視したときにボンネット開口４ａの縁部と重複して位置し、そして、この左右のフランジ５ｂと、ボンネット４の下面に固設されたブラケット６つまりボンネット開口４ａの対応する車幅方向縁部に設けられたブラケット６との間にリフト機構１０が介設されている。リフト機構１０は、インフレータ１１によって車体前後方向に伸長するロッド１２付きインフレータ１１の前端及び後端に連結された節１３ａを有する一対のリンク機構１３とで構成され、各リンク機構１３は、ロッド付きインフレータ１１側に向けて車体前後方向内方に屈曲した形態を有している。より詳しくは、ロッド１２は、ボンネット４の板面に沿って伸長するように位置決めされ、インフレータ１１が起爆することによるロッド付きインフレータ１１のボンネット４の板面に沿った車体前後方向の伸長動作によってリンク機構１３の節１３ａが相対的に離間する方向に付勢され、これにより節１３ａで車体前後方向内方に屈曲した形態のリンク機構１３を強制的に上下に伸長させることよってバルジ部材５を上方にリフトさせる構成となっている。このリフト機構１０は、図４に示すように、歩行者が車体前部に衝突したのを検知する衝突センサ２０から衝突信号が制御手段２１に入力されると、制御手段２１からインフレータ１１に起爆信号が出力され、これによりインフレータ１１が起爆してロッド１２が伸長し、これによりリンク機構１３が動作してバルジ部材５を上昇させる。なお、図４に示す仮想線は通常時のバルジ部材５の高さ位置を示し、実線位置が、リフト機構１０が作動した後の衝突時のバルジ部材５の高さ位置を示す。なお、図５に示す参照符号１４は、ボンネット４とバルジ部材５との間に介装されたシール部材である。

如上のように、第１実施例によれば、インタークーラ３に外気を誘導するバルジ部材５に関し、このバルジ部材５を衝突時に全体的に上方に変位させる、つまりバルジ部材５を略平行移動させてバルジ部材５を全体的にリフトさせるようにしたことから、エンジンルーム１内の剛性物体の一つとして挙げることのできるインタークーラ３の平面視全領域においてバルジ部材５がエンジンルーム１側に変形することのできる十分なクラッシュストロークＤ（図５）を確保することができる。

また、衝突時にボンネット４の平面視一部領域であるバルジ部材５を上方に変位させる構造を採用することにより、ボンネット４の全体に比べて軽量であるバルジ部材５を上方に変位させるリフト機構１０はバルジ部材５を上方に変位させるリフトストロークが小さくてもよく、従って小型化するのが容易である。

また、リフト機構１０は、ボンネット開口４ａの周縁と、ボンネット４の下面に設置したブラケット６との間に配設してあるため、エンジンルーム１内のインタークーラ３の配置位置に応じてバルジ部材５を配設することができる。

上述した第１実施例ではリフト機構１０にインフレータ１１を組み込むようにしたが、図６に示すように電動モータ３０とリンク３１との組み合わせによってリフト機構１０を構成するようにしてもよく、また、図７、図８に示すようにバルジ部材５の後端をピボット軸３２によってボンネット４に軸支し、前端を電動モータ３０とリンク３１によって揺動させるようにしてもよい。

電動モータとしてサーボモータのように位置決めが可能な駆動源を採用することにより、平常時にバルジ開口５ａの開度つまりバルジ部材５の高さ位置を調整することができる。例えば、低速且つ低負荷及び／又は高速且つ低負荷の運転状態ではバルジ部材５の高さ位置を低くしてバルジ開口５ａの開口面積を小さくし、それ以外の運転状態ではバルジ部材５の高さ位置を相対的に高くするようにしてもよい。例えば、制御手段２１にアクセル開度センサ２２、車速センサ２３からの信号を入力して、低速且つ低負荷の運転状態でバルジ部材５の高さ位置を低くすることで前方視界を改善することができる。また、高速且つ低負荷の運転状態（高速巡航時）にバルジ部材５の高さ位置を低くすることで空気抵抗を低減することができる。この平常時のバルジ部材５の高さ制御は２段階であってもよいが、運転状態に応じて多段階にバルジ部材５の高さ位置を制御するようにしてもよい。

また、ボンネット４の構造として特許文献１（特開２００３−１９１８６５号公報）に開示の構造を採用してもよい。図９〜図１２はその概要を示すものであり、詳しくは特開２００３−１９１８６５号に開示の内容をここに援用する。ボンネット４は、アウターパネル４ｂとインナーパネル４ｃとで構成され、ボンネットインナーパネル４ｃに複数のディンプル３５が互いに間隔を隔てて形成され、また、各ディンプル３５の周囲に貫通孔３６が形成されている。ボンネットインナーパネル４ｃに形成された複数のディンプル３５の直径は共通していてもよいし、異なっていてもよい。同様に、ボンネットインナーパネル４ｃに形成された複数の貫通孔３６の直径は共通していてもよいし、異なっていてもよい。

このようなボンネット４の構造を採用することにより、ボンネット４の剛性を確保できるだけでなく、部分的な変形の容易性をディンプル３５及び貫通孔３６によって調整することができることになるが、上述した変位可能なバルジ部材５との組み合わせによって、衝突時に、インタークーラ１１に隣接する部位はバルジ部材５を上昇させることで十分なクラッシュストロークＤ（図５）を生成し、他の領域では、ディンプル３５と貫通孔３６の組み合わせによって変形容易性を確保することでボンネット衝撃吸収性能を高めることができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態として、インタークーラ３に外気を導入するためにボンネット４から上方に隆起したバルジ部材５を上方に変位させる例を説明したが、本発明は、このバルジ部材５に限定されるものでない。

図１２は、ボンネットを取り外してＦＦ車両のエンジンルーム１を真上から見た図である。図１２に図示のエンジンは、フロントエンジン・フロントドライブ車両（ＦＦ車）であり、エンジン２は直列四気筒エンジンが採用され、エンジンルーム１には横置き（出力軸が車幅方向に延びる）に搭載されており、前述したインタークーラ３は搭載されていない。

この種の車両において、前述したボンネット４の間の離間距離が比較的小さい、エンジンルーム１内の剛性物体を例示すれば、図１２を参照して、左右一対のストラットタワー４０（右側を４０Ｒで示し、左側を４０Ｌで示してある）、一対のストラットタワー４０Ｒ、４０Ｌ間を結ぶストラットタワーバー４１、エンジン２、バッテリ４２、ラジエータ４３などを挙げることができる。図１２に一点鎖線で囲んだ領域Ａ１〜Ａ４は、これに対応するボンネット４の部分領域に上述したボンネット開口４ａと同様の開口（図示せず）を設け、このボンネット開口に、平時はボンネット４と面一であるが、衝突時には、前述したバルジ部材５と同じ機構を使って上昇させて十分なクラッシュストロークＤ（図５）を生成するパネル部材（図示せず）を設けるようにしてもよい。なお、領域Ａ１は、ストラットタワー４０Ｒ、４０Ｌ及びストラットタワーバー４１が占める領域を指し示しているが、例えばストラットタワーバー４１無しの車両であれば、ストラットタワー４０Ｒと４０Ｌが個々に臨むボンネット４の部分領域を衝突時に上昇させるようにしてもよい。

ボンネット４の部分領域Ａ１〜Ａ４においては、図１のバルジ部材５と同様に当該領域Ａ１〜Ａ４を平行移動によって上昇させてもよいし、図７のバルジ部材５と同様に一端を中心に他端を持ち上げるようにしてもよい。また、持ち上げる端は、車体前後方向の前端又は後端であってもよいし、車幅方向の端であってもよい。

また、図６、図７を参照して、衝突時にボンネット４に加わる衝撃の方向Ｆに対して、図６に図示のように衝撃を受けたときにリンク３１が倒れる傾向となるようにリンク３１を衝撃方向Ｆに対して傾斜した姿勢で配設するのがよく、また、図７に図示のリンク３１のように長孔３１ａを備えているときには、衝撃方向Ｆが長孔３１ａの長手方向と略一致するようにリンク３１を配設するのがよい。

第１実施例のボンネット構造を説明するための図であり、図２のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。第１実施例のボンネット構造の斜視図である。第１実施例のボンネット構造の平面図である。図３のIV−IV線に沿った断面図である。図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。第１実施例の第１変形例を説明するための図である。第１実施例の第２変形例を説明するための図である。図７に図示の第２変形例を斜め前方から見た図である。ボンネットに関する変形例を説明するための斜視図である。図９に図示のボンネットの下面（ボンネットインナープレート）の構造を説明するための図である。ボンネットインナープレートに形成したディンプル及びその周りの貫通孔を説明するための部分図である。エンジンルームの内部を説明するための平面図である。

符号の説明

１エンジンルーム
２エンジン
３インタークーラ
４ボンネット
４ａボンネット開口
４ｂボンネットアウタパネル
４ｃボンネットインナーパネル
５バルジ部材
５ａバルジ開口
５ｂ車幅方向両端のフランジ
６ブラケット
１０リフト機構
１１インフレータ
１２ロッド
１３リンク機構
１４シール部材
２０衝突センサ
２１制御手段
２２アクセル開度センサ
２３車速センサ
３０電動モータ
３１リンク
３１ａ長孔
３２ピボット軸

Claims

エンジンルームの上方開口を覆うボンネットの一部領域であって、エンジンルーム内に配設された剛性物体に対応する部位に設けられたボンネット開口と、
該ボンネット開口に設けられて前記ボンネットの一部を構成するパネル部材と、
前記ボンネットのボンネット開口の開口縁部と、該パネル部材との間に介設されて、該パネル部材を上方に変位させるリフト機構と、
歩行者の車体前部への衝突を検出する衝突センサから信号を受けて前記リフト機構を動作させる制御手段とを有する自動車のボンネット構造。
前記パネル部材が、上方に隆起した形状を有する、請求項１に記載の自動車のボンネット構造。
前記リフト機構が、前記ボンネットの板面に沿った力を発生する駆動要素と、該駆動要素からの力を上方へのストロークに変換するリンク機構との組み合わせによって構成されている、請求項１又は２に記載の自動車のボンネット構造。
前記リフト機構が、前記ボンネットに設けられたブラケットに設置されている、請求項３に記載の自動車のボンネット構造。
前記パネル部材が、前記ボンネット開口の縁部と平面視したときに重複するフランジを有し、該フランジと前記ボンネット開口の縁部との間にシール部材が介装されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動車のボンネット構造。