JP4249133B2 - フード、特にエンジンフードを車体に連結するためのヒンジ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１において予め特徴付けた文節に関連して、フード、特にエンジンフードを自動車の車体に連結するヒンジに関するものであり、また請求項１８において予め特徴付けた文節に関連して、ヒンジによって自動車の車体に連結されるフードを開放するためのエアバッグに関するものである。

自動車との事故発生の際、歩行者を保護するための種々の手段が提案されている。歩行者が自動車に対して衝突した際、当該歩行者の頭部が影響を受ける荷重を減らすべく種々の研究がなされている。カウルの領域でエンジンフードを持ち上げることを目的としたアクティブシステムが一般に知られている。これは、当該エンジンフードの変形によって、事故に巻き込まれた歩行者から受けるエネルギーを、当該歩行者が当該エンジンフードの下方に位置する固定部分と接触することなく分散させることを可能とするものである。しかしながら、従来、このエンジンフードは、カウルの領域においてヒンジを介して車体に連結されている。

従って、本発明の目的は、歩行者の保護向上を可能とするヒンジを特定することである。

この目的は、請求項１に記載の特徴ないし請求項２に記載の特徴を有するヒンジによって達せられる。

従って、フード、特にエンジンフードを車体に連結するためのヒンジは、特に歩行者との間の事故発生の際に、当該フードが当該ヒンジから解放されるように設計される。

この目的は、更に、車体に配置された少なくとも１つのヒンジキャリア、フードに配置された少なくとも１つのヒンジアーム、及びヒンジキャリアにヒンジアームを回転（旋回）可能に連結する少なくとも１つの連結部分を備えるとともに、当該ヒンジキャリアへの当該ヒンジアームの連結が事故発生の際に当該連結部分によって解放される、フードを連結するためのヒンジによって達せられる。

この場合、エンジンフードヒンジは、エンジンフードと車体との完全な分離によって解放され、この場合、エンジンフードの動作を制限する装置が付加的に設けられることが必要とされる。他方で、このエンジンフードヒンジの解放は、解放状態とされるヒンジ連結部分のみによってなされ、これによってエンジンフードが持ち上がる間で所望の自在動作が生じるにもかかわらず、エンジンフードと車体との間は完全に分離されない。この場合、エンジンフードの動作は同様に、非分離状態の連結によって制限される。

請求項１〜１７には、フード、特にエンジンフードを車体から解放するための種々のオプションが記載されている。これらの原理には、ヒンジを解放するための、爆発スクリュー（起爆による）の使用、せん断ピンの使用、エアバッグの使用が含まれる。エンジンを持ち上げるのに用いられるエアバッグとともに、せん断ピンを使用する場合には、せん断ピンの十分かつ低振動のせん断を可能とするために、なるべくヒンジの近くにエアバッグ荷重を導入するのが有利である。このエアバッグの膨張は、２つのヒンジ部材、特には荷重の作用によって別の２つのヒンジ部材の少なくとも１つから解放されるボルトを連結する連結要素に対し、張力或いはせん断力を作用させるのに用いられる。

ヒンジ領域のエンジンフードが車体から完全に分離される場合には、ヒンジから解放後のエンジンフードが、抑制不能な動作をしないように、また歩行者の危険となる可能性が小さくなるように、更なる手段を設けることが必要とされる。例えば、ここではリバウンドストラップが使用され、この場合、当該リバウンドストラップ及び当該リバウンドストラップに設けられた付加的なリップシームの伸長動作によって、エンジンフードは、規定の荷重レベルでなるべく穏やかに起立状の最終位置へと移動する。これにより、エンジンフードの起立に関連する振動を減らし、また不可避の振動を弱めるための時間を減らすことが可能とされる。

ヒンジ連結を完全にまたは部分的に解放する手段によって、車体前側における回転位置まわりのエンジンフードの動作が可能とされる。従って、エンジンフード、ヒンジ及び車体近傍領域に対する不慮のダメージが最小限となる。車体前側の領域におけるエンジンフードの回転を効果的に行うためには、事故発生の際、当該エンジンフードを回転可能とする付加的な手段を設けることが必要とされる。この場合には、エンジンフードは、所望の領域において自在に回転可能とされ、車体の残りの領域に衝突しないように、その回転位置が例えばレバー機構によって移動される。

本発明は、図面の記載を参照しつつ以下に簡潔に説明される。

図１は、一般的なヒンジ構造を示すものであり、当該ヒンジは、通常車体に固定されるヒンジキャリア（a hinge carrier）１、通常エンジンフードに固定されるヒンジアーム（a hinge arm）２、及びヒンジボルト（a hinge bolt）３の形態の連結部分（a connecting part）からなる。このヒンジアーム２は、ヒンジキャリア１に対し、ヒンジボルト３の軸まわりに回転（旋回）可能に構成されている。

図２は、本発明によるヒンジであって、当該ヒンジからのエンジンフードと車体との分離が既に完了した状態を示すものである。ヒンジボルト３は、爆発ボルトに置き替えられており、これによりヒンジアーム２とヒンジキャリア１との間の連結は当該爆発ボルトの爆発によって分離される。図２に示す状態では、ヒンジアーム２に連結のエンジンフードの下に配置されたエアバッグ（an airbag）６は、ヒンジキャリアからヒンジアームを既に分離させている。ヒンジキャリア１に対するヒンジアーム２のこの動作は、当該ヒンジキャリアと当該ヒンジアームとの間に配置されるリバウンドストラップ４によって制限される。このリバウンドストラップは、第１にリップシームを有し、第２に弾性設計とされ、これによってエアバッグ６の展開中にて、当該エンジンフードは比較的穏やかにその最終状態へと移行し、したがって当該エンジンフードの振動が回避される。

図３は、本発明におけるヒンジの更なる実施の形態を示すものである。この場合には、ヒンジアーム２は、せん断ピン（a shear pin）３を介してヒンジキャリア１に連結されている。エアバッグ（ここでは図示省略）の展開の際、このせん断ピン３は、当該エアバッグから作用する荷重（力）でせん断され、これによってヒンジアーム２とヒンジキャリア１との間の連結が解除される。従って、エンジンフードはその開位置（開放位置）へと移動する。

図４は、本発明におけるヒンジの更なる実施の形態を示すものである。この場合には、ボルト３の形態の連結部分は、伝達要素（a transmission element）５を介してエアバッグバイパス（an airbag bypass）４に連結されている。エアバッグ（装置）が点火すれば、その際、弾性のエアバッグバイパス４は膨張して、伝達要素５を介してボルト３を最初の位置から外方へと引っ張る。従って、ヒンジキャリア１及びヒンジアーム２は互いに解放される。

図５は、本発明におけるヒンジの実施の形態を示すものであり、この図においてエアバッグ６は、膨張状態のときよりも最初の状態のときの方が長い。このエアバッグ６は、ヒンジのボルト３に伝達要素５を介して連結されている。このエアバッグ６が膨張すれば、その長さは最初よりも小さくなり、ボルト３は伝達要素５を介してその連結部分の外方へと引き出され、その結果、ヒンジキャリア１及びヒンジアーム２は互いに解放される。このボルト３は、ここでは図４に示す実施の形態の場合と同様の方法によって、スプリングによって予め張力（プレテンション）が付与される。エアバッグ（の膨張）が緩和されているときは、これによりボルトは再び最初の位置へと素早く戻る。

図６は、本発明におけるヒンジを、ボール及びソケットヒンジの形態で示すものである。連結部分３は、ここではヒンジアーム２上に直接取り付けられるボールの形態として設計されている。この球状の連結部分３は、固定部材１０と、軸１２まわりに回転（旋回）可能な部材１１からなる、２部材構成ヒンジキャリアに収容されている。この球状の連結部分３は、この場合ヒンジキャリア部材１０及び１１上の対応するソケットに収容されている。当該ヒンジキャリア部材１０及び１１は、クランプ１３を介して互いに連結されている。伝達要素５上にエアバッグ６の展開による荷重（力）が作用すれば、そのとき当該伝達要素５上に配置されたクランプ１３は、２つのヒンジキャリア部材１０，１１から解放され、これによって可動式のヒンジキャリア部材１１は、軸１２のまわりにたたまれ（旋回し）、球状の連結部分３を解放する。

図７は、更なる実施の形態を示すものである。この場合、ヒンジアーム２は、当該ヒンジアーム２の変形が可能とされた変形領域２０を備える。エンジンフードの下に配置されたエアバッグ（装置）が点火されれば、そのときヒンジアーム２の変形領域２０が変形し、その結果、連結部分３はヒンジキャリア１のソケット１００外へと移動し、これによって連結を解放する。それはソケット１００へと突出したヒンジアーム２を短縮することで移動する。この開放動作は、ヒンジキャリア１のみぞ（a coulisse）４０内を移動するレバー４によって調節される。その結果、規定の動作（作用）を達成し得る。更なる可能性として、例えば連結部分３のためのみぞガイドが図７中の上部領域に示される。初期位置において、この連結部分３は、ロック要素（a locking element）４２の向こうのみぞガイドの領域４１にて確実にクランプ（固定）される。エアバッグが展開すれば、そのときこの部分３は、矢印で示される経路上を、一方向式のフラップ（a one-way flap）４３を通り過ぎて開位置４５へと移動する。事故発生後、当該フードは、領域４５から押し下げられることによって、再び一方向式のフラップ４３を通り過ぎ、隣接する作動位置への移行が可能な移動位置（a transportation position）４４へと至る。

図８は、更なる実施の形態を示すものであり、この図においてエアバッグ６の展開は、レバー６として設計された伝達要素を介してボルト３に作用し、エアバッグ６が展開されるとき、当該ボルトがその連結部分の外方へと引っ張られるようになる。当該エアバッグは、ここではピストンの形で作動し、ピストン形キャップ６２に隣り合う。

図９は、特に好ましいエアバッグ６の実施の形態を示すものである。この場合、当該エアバッグは、エンジンフードのヒンジの直近に位置するような形態で、車両に配置されている。ガスランス（a gas lance）６０は、エアバッグ６に配置されており、その出口開口が同様にヒンジの直近に配置されている。ガス発生器（ガスジェネレータ）６１によってエアバッグ６の展開用ガスが発生すれば、そのときＩ．中に示すように、ヒンジの領域に位置するエアバッグ領域がまず第１に膨張する。そのあとにのみ残りのエアバッグが展開する。これによって、最初にヒンジの領域に予備の荷重（力）が発生し、当該荷重によってヒンジの解放が可能とされ、そのあとにのみエンジンフードの残りが持ち上げられるという効果が達せられる。これにより、エンジンフードにおける不必要な振動が防止される。

図１は、一般的なヒンジ構造を示すものである。 図２は、本発明によるヒンジであって、当該ヒンジからのエンジンフードと車体との分離が既に完了した状態を示すものである。 図３は、本発明におけるヒンジの更なる実施の形態を示すものである。 図４は、本発明におけるヒンジの更なる実施の形態を示すものである。 図５は、本発明におけるヒンジの実施の形態を示すものである。 図６は、本発明におけるヒンジを、ボール及びソケットヒンジの形態で示すものである。 図７は、更なる実施の形態を示すものである。 図８は、更なる実施の形態を示すものである。 図９は、特に好ましいエアバッグ６の実施の形態を示すものである。

符号の説明

１ ヒンジキャリア
２ ヒンジアーム
３ （ヒンジ）ボルト
４ エアバッグバイパス
５ 伝達要素
６ エアバッグ
１０ ヒンジキャリア部材
１１ ヒンジキャリア部材
１２ 軸
１３ クランプ
２０ 変形領域

Claims (10)

1. フード、特にエンジンフードを車体に連結するためのヒンジであって、
   前記車体に設けられた少なくとも１つのヒンジキャリア、前記フードに設けられた少なくとも１つのヒンジアーム、及び前記ヒンジアームを前記ヒンジキャリアに対しヒンジ軸まわりに回転可能に連結する少なくとも１つの連結部分を備え、
   事故発生の際、前記連結部分が少なくとも１つの駆動手段によって前記ヒンジ軸に沿って移動することによって前記ヒンジキャリアへの前記ヒンジアームの連結が解放されることを特徴とするヒンジ。
2. 請求項１に記載のヒンジであって、
   前記駆動手段は、膨張可能なエアバッグおよび／またはガス誘導要素であることを特徴とするヒンジ。
3. 請求項２に記載のヒンジであって、
   前記エアバッグおよび／またはガス誘導要素は、少なくとも１つの伝達要素を介して前記連結部分に作用することを特徴とするヒンジ。
4. 請求項３に記載のヒンジであって、
   前記伝達要素は、レバーとして設計されることを特徴とするヒンジ。
5. 請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のヒンジであって、
   前記エアバッグおよび／またはガス誘導要素は、ガス充填中におけるその膨張によって、前記連結部分および／または前記伝達要素を押す或いは引っ張るように作用することを特徴とするヒンジ。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のヒンジであって、
   前記ヒンジキャリア及びヒンジアームの間の相対的な動作を制限する少なくとも１つの制限手段が設けられていることを特徴とするヒンジ。
7. 請求項６に記載のヒンジであって、
   前記制限手段は、リバウンドストラップおよび／またはみぞ内を誘導されるレバーであることを特徴とするヒンジ。
8. 請求項２に記載のヒンジによって車体に連結されたフード、特にエンジンフードを開放するためのエアバッグであって、
   当該エアバッグは、前記ヒンジに直接的に設けられ前記ヒンジの領域に展開されたとき車体から前記フードを開放するように構成されていることを特徴とするエアバッグ。
9. 請求項８に記載のエアバッグであって、
   前記エアバッグは、展開の際、まず第１に前記ヒンジに設けられた領域にて展開されることを特徴とするエアバッグ。
10. 請求項８または請求項９に記載のエアバッグであって、
    前記エアバッグの内部に、ガス誘導システム、特にガスランスが設けられており、前記ランスは、前記ヒンジに設けられた前記エアバッグ領域への展開に用いるガスを誘導することを特徴とするエアバッグ。

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