JP2015151054A

JP2015151054A - 車両用ポップアップフード装置のフード搭載構造

Info

Publication number: JP2015151054A
Application number: JP2014027832A
Authority: JP
Inventors: 康洋原; Yasuhiro Hara
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2015-08-24
Anticipated expiration: 2034-02-17
Also published as: JP6256081B2

Abstract

【課題】フードの中央部の迅速な持ち上げと歩行者の頭部保護性能の確保とを両立させることができる車両用ポップアップフード装置のフード搭載構造を提供する。
【解決手段】フード１４の後端部１４Ｂ側には、平面視で車両幅方向に延在する第１閉断面部６２と車両前後方向に延在する第２閉断面部６４及び第３閉断面部６６とによって構成され、かつ左右のフードヒンジ取付部７０間を車両幅方向に繋ぐ閉断面部６０が形成されている。このうち、第１閉断面部６２は、フード１４の後端１４Ｃから車両前後方向前側へ離間した位置でかつアクチュエータによるフード持上げ点（ボルト挿通孔６８の形成位置）よりも車両前方側となる位置に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用ポップアップフード装置のフード搭載構造に関する。

下記特許文献１には、車両用ポップアップフード装置に関する発明が開示されている。簡単に説明すると、歩行者と衝突すると、カウルサイド側面に配設された左右一対のアクチュエータが作動し、ロッドが車両上方側へ向けて伸長し、フードの後端部を車両上方側へ持ち上げるようになっている。そして、フード持上げ位置付近に車両下方側への衝突荷重が作用すると、ロッドの上端部がフードに沿って車両後方側へ摺動していき、この際にロッドが曲げ変形することによりエネルギーが吸収される。

特許第４４１０８２２号公報

上記特許文献１に記載された先行技術による場合、フードの後端部の下面側に車両幅方向に延びる閉断面部を形成してフードの後端部を補強し、この閉断面部の車両幅方向の両端部の下面に左右のフードヒンジのヒンジアームが取り付けられ、当該両端部の下面をロッドで持ち上げる構成となっている。このため、アクチュエータの作動時に、閉断面部で補強されたフード後端部はロッドによって迅速に持ち上げられるが、閉断面部による補強効果が及ばないフードの中央部の持ち上げが遅れる。対策として、フードの全体を補強することも考えられるが、その場合、歩行者の頭部衝突時のエネルギー吸収性能の確保が困難になる。

本発明は上記事実を考慮し、フードの中央部の迅速な持ち上げと歩行者の頭部保護性能の確保とを両立させることができる車両用ポップアップフード装置のフード搭載構造を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る車両用ポップアップフード装置のフード搭載構造は、フードの後端部の左右両側と車体とを支点回りに回動可能に連結し、当該フードを開閉可能に支持する一対のフードヒンジと、前記フードの外周部の車両下方側に設けられ、作動することにより当該フードを持ち上げるアクチュエータと、前記フードの後端から車両前後方向前側へ離間した位置でかつ前記アクチュエータによるフード持上げ点よりも車両前方側となる位置に配置され、左右のフードヒンジ取付部間を車両幅方向に繋ぐ閉断面部と、を備えている。

上記構成の本発明によれば、左右のフードヒンジ取付部間が、閉断面部によって車両幅方向に繋げられるため、フードの後端部付近の強度及び剛性が確保される。さらに、当該閉断面部がフードの後端から車両前後方向前側へ離間した位置でかつアクチュエータによるフード持上げ点よりも車両前方側となる位置に配置されているため、フードの後端部の下面側に閉断面部が形成される構造に比し、フードの補強部位が車両前方側へシフトされる。これにより、閉断面部による補強効果がフードの中央部にも及び、フードの中央部の強度及び剛性が前記構造よりも高くなる。その結果、フードの中央部を前記構造よりも迅速に持ち上げることができる。換言すれば、フードの中央部の持ち上げ遅れが解消又は抑制される。また、上記補強部はフードの全体を補強するものではないため、歩行者の頭部がフードの中央部に衝突したときに、フードの中央部から歩行者の頭部へ入力される荷重（反力）はそれほど大きくはならない。つまり、歩行者の頭部保護性能が阻害されることはない。

請求項２記載の本発明に係る車両用ポップアップフード装置のフード搭載構造は、請求項１に記載の発明において、前記フードを平面視で見た場合に、フードロックストライカが配設される部位に形成された閉断面部の後側頂点と前記フードの後端における車両幅方向中央とを車両前後方向に結んだ線分をＬとしたときに、当該フードの後端における車両幅方向中央からＬ×（１／４）だけ車両前後方向前側に離間した位置に重なるように前記閉断面部が配置されている。

上記構成の本発明によれば、フードロックストライカが配設される部位に形成される閉断面部の後側頂点とフードの後端における車両幅方向中央とを車両前後方向に結んだ線分をＬとしたときに、当該フードの後端における車両幅方向中央からＬ×（１／４）だけ車両前後方向前側に離間した位置に重なるように前記閉断面部が配置されているため、フードの中央部の強度及び剛性が高くなり過ぎることを抑制又は防止することができる。さらに、フードの中央部の下方側に配置されるエンジン等のパワープラントとの干渉も避けることができる。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車両用ポップアップフード装置のフード搭載構造は、フードの中央部の迅速な持ち上げと歩行者の頭部保護性能の確保とを両立させることができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車両用ポップアップフード装置のフード搭載構造は、歩行者保護性能が阻害されず、かつパワープラントの部品形状や部品レイアウトを変更する必要がないという優れた効果を有する。

本実施形態に係る車両用ポップアップフード装置のフード搭載構造の要部を示すフードの平面図である。（Ａ）は対比例となる従来のフードの縦断面図であり、（Ｂ）は図１に示されるフードのＸ−Ｘ線に沿った縦断面図である。図１に示されるフードインナパネルのフードヒンジ取付部付近を拡大して示す要部拡大斜視図である。フードに対するフードヒンジの配設位置を示す図１に対応するフードの平面図である。作動前のポップアップフード装置を拡大して示す側面図である。作動後のポップアップフード装置を拡大して示す図５に対応する側面図である。

以下、図１〜図６を用いて、本発明に係る車両用ポップアップフード装置のフード搭載構造の一実施形態について説明する。なお、各図に適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、又矢印ＵＰは車両上方側を示している。さらに、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示している。

図１及び図４に示されるように、自動車（車両）１０のエンジンルーム（パワーユニット室）１２の上面側には、フード１４が設けられている。図２（Ｂ）に示されるように、フード１４は、車外側に配置されたフードアウタパネル１６とエンジンルーム１２側に配置されたフードインナパネル１８とによって構成されている。フードインナパネル１８はフードアウタパネル１６よりも板厚が厚く設定されており、このためフードインナパネル１８は意匠面を構成するフードアウタパネル１６と比べて強度及び剛性のいずれも高い。

また、上記フード１４の前端部１４Ａには、側面視で三角形状に形成された閉断面部２０が形成されている。閉断面部２０は、略水平に配置された底壁部２０Ａと、この底壁部２０Ａの後端から車両上方かつ車両後方へ向けて傾斜された後壁部２０Ｂと、を含んで構成されている。底壁部２０Ａには、側面視でＵ字状に形成されたフードロックストライカ２２が車両下向きに突出した状態で配設されている。これに対応して、フード１４の前端部１４Ａと車両上下方向に対向する車体前端部には、フードロックストライカ２２に対して離脱可能に係合される図示しないフードロック装置が配設されている。フードロックストライカ２２がフードロック装置に係合されることにより、フード１４は閉止状態を維持するようになっている。

図４に示されるように、上述した自動車１０には、歩行者等の衝突体と衝突としたときにフード１４の後端部１４Ｂを車両上方側へポップアップさせる車両用ポップアップフード装置２４が搭載されている。車両用ポップアップフード装置２４はフード１４の後端部１４Ｂの左右両側に配設された一対のポップアップ機構部２６を主要部として構成されている。左右のポップアップ機構部２６は同一に構成されているので、以下においてはドライバ側から見て車両右側に配置されたポップアップ機構部２６について説明し、車両左側に配置されたポップアップ機構部２６の説明については省略するものとする。

図５及び図６に示されるように、ポップアップ機構部２６は、フード１４の後端部１４Ｂの左右両側を車体２８に開閉可能に支持するフードヒンジ３０と、歩行者等の衝突体との衝突時に作動するアクチュエータ３２と、によって構成されている。

まず、フードヒンジ３０について説明する。図４〜図６に示されるように、フードヒンジ３０は、フード１４の外周部の下方側（ここでは、フード１４の後端部１４Ｂの左右両側）にそれぞれ配設されている。フードヒンジ３０は、大別して、車両前方側から見て略Ｌ字状に形成されたヒンジベース３４と、車両側方から見て略直角三角形状に形成されたロアアーム（揺動アーム）３６と、車両前後方向に延びて側面視で直線状に形成されたアッパアーム３８と、を主要部として構成されている。

ヒンジベース３４は、車体２８への取付ベースとなる部材であり、車両前後方向及び車両幅方向に延在する底壁部３４Ａと、この底壁部３４Ａの車両幅方向内側の側縁から車両上方側へ立ち上げられた側壁部３４Ｂと、を備えている。底壁部３４Ａは車体２８に締結具４０（図４参照）で締結固定されている。また、ロアアーム３６は斜辺が車両上方側を向くように配置されており、その後端部が支点としての第１ヒンジピン４２によってヒンジベース３４の側壁部３４Ｂの上端部に相対回転（揺動）可能に連結されている。さらに、アッパアーム３８は車両前方側から見てＬ字状に形成されており、底壁部３８Ａとこの底壁部３８Ａの側縁から車両下方側へ屈曲垂下された側壁部３８Ｂとを備えている。底壁部３８Ａは、後述する第２閉断面部６４の底壁部６４Ａに締結具４３（図４参照）締結固定されている。また、アッパアーム３８の前端部は第２ヒンジピン４４によってロアアーム３６の前端部に相対回転可能に連結されている。上記構成により、フード１４の後端部１４Ｂの左右両側と車体２８とが第１ヒンジピン４２を支点として回動可能に連結されており、フード１４は左右一対のフードヒンジ３０によって開閉可能に支持されている。

図５及び図６に示されるように、上述したロアアーム３６の下端部とアッパアーム３８の後端部とは、略円柱状に形成されたアクチュエータ３２によって相互に連結されている。アクチュエータ３２は、開放側の端部を車両幅方向内側に向けて配置されたＵ字状断面の取付ブラケット４６と、この取付ブラケット４６の内側にボルト４８及び図示しないナットで固定された略円筒状のシリンダ５２と、このシリンダ５２内に軸方向移動可能に設けられた真直棒状のピストンロッド５４と、によって構成されている。取付ブラケット４６の下端部は、ロアアーム３６の下端部に第１連結軸５６によって相対回転可能に連結されている。また、ピストンロッド５４の上端部は、アッパアーム３８の後端部に第２連結軸５８によって相対回転可能に連結されている。

図１〜図３に示されるように、上述したフード１４には、平面視で略Ｈ状に形成された閉断面部６０が一体に形成されている。閉断面部６０は、フード１４の車両前後方向後側において車両幅方向に沿って延在する第１閉断面部６２と、この第１閉断面部６２の車両幅方向両端部から車両後方側へ延設された第２閉断面部６４と、第１閉断面部６２の車両幅方向両端部から車両前方側へ延設された第３閉断面部６６と、によって構成されている。第３閉断面部６６は、第２閉断面部６４よりも車両幅方向の長さが短く形成されていると共に第２閉断面部６４の長手方向の延長上に配置されている。なお、第３閉断面部６６は、後述するフード１４の中央部Ｑ（図１参照）を越えた位置まで延出されている。また、第１閉断面部６２、第２閉断面部６４及び第３閉断面部６６は、いずれもフードアウタパネル１６とフードインナパネル１８とによって構成されている。

第２閉断面部６４について更に説明すると、図３に示されるように、第２閉断面部６４の底壁部６４Ａには、前後一対のボルト挿通孔６８が形成されている。さらに、第２閉断面部６４の底壁部６４Ａにおいて、前後一対のボルト挿通孔６８の形成位置を含みアッパアーム３８が取り付けられる領域が、フードヒンジ取付部７０とされている。補足すると、底壁部６４Ａにおいて前後一対のボルト挿通孔６８が形成された位置は、前述したフードヒンジ３０のアッパアーム３８のボルト締結点であり、アクチュエータ３２によるフード持上げ位置でもある。

上述した第１閉断面部６２は、フード１４の後端１４Ｃから車両前後方向前側へ所定距離だけ離間した位置でかつアクチュエータ３２によるフード持上げ点（ボルト挿通孔６８の形成位置）よりも車両前方側となる位置に配置されている。また、第１閉断面部６２は、左右一対の第２閉断面部６４を介して左右のフードヒンジ取付部７０間を車両幅方向に繋いだ構成とされている。

さらに、図１及び図２（Ｂ）に示されるように、フード１４を平面視で見た場合に、フードロックストライカ２２が配設される部位に形成される閉断面部２０の後側頂点２０Ｃとフード１４の後端１４Ｃにおける車両幅方向中央とを車両前後方向に結んだ線分をＬとしたときに、フード１４の後端１４Ｃにおける車両幅方向中央からＬ×（１／４）だけ車両前後方向前側に離間した位置Ｐに重なるように第１閉断面部６２が配置されている、

（本実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

図４及び図５に示される状態が車両用ポップアップフード装置２４の非作動状態である。この状態のときには、アクチュエータ３２が非作動状態にあるため、ピストンロッド５４の大半がシリンダ５２内に収容されている。

この状態から、歩行者等の衝突体と自動車１０が前面衝突すると、衝突体と前面衝突したことが図示しない衝突検知センサによって検知され、ＥＣＵに衝突信号が出力される。ＥＣＵでは、入力された衝突信号に基づいて車両用ポップアップフード装置２４を作動させるべきか否かを判断し、車両用ポップアップフード装置２４を作動させるべきと判断すると、アクチュエータ３２に作動信号が出力される。これにより、アクチュエータ３２内に設けられた図示しないガス発生装置が作動して、シリンダ５２内にガスが供給される。

シリンダ５２内にガスが供給されると、シリンダ５２内のガス圧によってピストンロッド５４がシリンダ５２内を車両上側へ軸方向移動（上昇）する。ピストンロッド５４が車両上側へ向けて軸方向移動すると、ピストンロッド５４がアッパアーム３８の後端部を車両上側へ押上げて、フード１４の車幅方向両端部が持ち上げられる（図６参照）。このときには、アッパアーム３８がロアアーム３６に対して車両上側へ相対回動されると共に、ロアアーム３６がヒンジベース３４に対して車両上側へ相対回動される。その結果、フード１４の後端部１４Ｂが車両上方側へポップアップされ、その状態に保持される。

ここで、本実施形態では、左右のフードヒンジ取付部７０間が、閉断面部６０によって車両幅方向に繋げられるため、フード１４の後端部１４Ｂ付近の強度及び剛性が確保される。そして、この閉断面部６０（より具体的には、左右のフードヒンジ取付部７０間を第２閉断面部６４を介して車両幅方向に繋ぐ第１閉断面部６２）が、フード１４の後端１４Ｃから車両前後方向前側へ離間した位置でかつアクチュエータ３２によるフード持上げ点（ボルト挿通孔６８）よりも車両前方側となる位置に配置されている。このため、図２（Ａ）の対比例に示されるようにフード１４の後端部１４Ｂの下面側に第１閉断面部６２が形成された構造に比し、フード１４の補強部位が車両前方側へシフトされる。これにより、第１閉断面部６２による補強効果がフード１４の中央部（図１の一点鎖線Ｑで囲んだ部分）にも及び、フード１４の中央部Ｑの強度及び剛性が前記対比例の構造よりも高くなる。その結果、フード１４の中央部Ｑを前記対比例の構造よりも迅速に持ち上げることができる。換言すれば、フード１４の中央部Ｑの持ち上げ遅れが解消又は抑制される。また、上記第１閉断面部６２はフード１４の全体を補強するものではないため、歩行者の頭部がフード１４の中央部Ｑに衝突したときに、フード１４の中央部Ｑから歩行者の頭部へ入力される荷重（反力）はそれほど大きくはならない。つまり、歩行者の頭部保護性能が阻害されることはない。

上記より、本実施形態によれば、フード１４の中央部Ｑの迅速な持ち上げと歩行者の頭部保護性能の確保とを両立させることができる。

また、本実施形態では、フードロックストライカ２２が配設される部位に形成される閉断面部２０の後側頂点２０Ｃとフード１４の後端１４Ｃにおける車両幅方向中央とを車両前後方向に結んだ線分をＬとしたときに、当該フード１４の後端１４Ｃにおける車両幅方向中央からＬ×（１／４）だけ車両前後方向前側に離間した位置Ｐに重なるように第１閉断面部６２が配置されている。このため、フード１４の中央部Ｑの強度及び剛性が高くなり過ぎることを抑制又は防止することができる。さらに、フード１４の中央部Ｑの下方側に配置されるエンジン等のパワープラントとの干渉も避けることができる。その結果、本実施形態によれば、フードの中央部の迅速な持ち上げと歩行者の頭部保護性能の確保とを両立させることができる。

なお、本実施形態では、第２閉断面部６４の車両前方側への延長上に第３閉断面部６６を連続して形成したが、これに限らず、第３閉断面部６６を省略してもよい。

また、本発明において、「当該フードの後端における車両幅方向中央からＬ×（１／４）だけ車両前後方向前側に離間した位置に重なるように前記閉断面部が配置されている」とは、フードを平面視で見たときに、フードの後端における車両幅方向中央からＬ×（１／４）だけ車両前後方向前側に離間した位置Ｐが第１閉断面部６２の前後幅の範囲に含まれていることを意味する。

さらに、本実施形態では、車両用ポップアップフード装置２４がフード１４の後端部１４Ｂを車両上方側へ持ち上げるタイプのものであったが、これに限らず、フードの前端部を車両上方側へ持ち上げるタイプの車両に対して本発明を適用してもよいし、フードの前端部と後端部の両方を車両上方側へ持ち上げるタイプの車両に対して本発明を適用してもよい。

また、本実施形態では、歩行者保護デバイスとして車両用ポップアップフード装置２４を搭載した車両に対して本発明を適用したが、これに限らず、車両用リアポップアップフード装置の他に、第１閉断面部の車両後方側に歩行者保護エアバッグ装置を搭載した車両に対して本発明を適用してもよい。

１４フード
１４Ｂ後端部
１４Ｃ後端
２０閉断面部
２０Ｃ後側頂点
２２フードロックストライカ
２４車両用ポップアップフード装置
２８車体
３０フードヒンジ
３２アクチュエータ
４２第１ヒンジピン（支点）
６０閉断面部
６２第１閉断面部
６４第２閉断面部
７０フードヒンジ取付部
Ｌ線分
Ｐフードの後端からＬ×（１／４）だけ車両前後方向前側に離間した位置

Claims

フードの後端部の左右両側と車体とを支点回りに回動可能に連結し、当該フードを開閉可能に支持する一対のフードヒンジと、
前記フードの外周部の車両下方側に設けられ、作動することにより当該フードを持ち上げるアクチュエータと、
前記フードの後端から車両前後方向前側へ離間した位置でかつ前記アクチュエータによるフード持上げ点よりも車両前方側となる位置に配置され、左右のフードヒンジ取付部間を車両幅方向に繋ぐ閉断面部と、
を備えた車両用ポップアップフード装置のフード搭載構造。
前記フードを平面視で見た場合に、フードロックストライカが配設される部位に形成された閉断面部の後側頂点と前記フードの後端における車両幅方向中央とを車両前後方向に結んだ線分をＬとしたときに、当該フードの後端における車両幅方向中央からＬ×（１／４）だけ車両前後方向前側に離間した位置に重なるように前記閉断面部が配置されている、
請求項１記載の車両用ポップアップフード装置のフード搭載構造。