JP4434114B2 - フードヒンジ - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車体に車体開口部の開閉動作可能にフード部材を取り付けるためのフードヒンジに関する。

エンジンルームの上側開口端を開閉するエンジンフード後部に衝突体が衝突する際の衝撃を緩和するために、エンジンフードの後端を車体に対し上記開閉動作方向に回動可能に連結するフードヒンジを衝撃荷重によって変形させるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照）。
特開２００１−３５４１６４号公報 特開２００２−１４５１２１号公報 特開２００２−３３７７４４号公報

しかしながら、上記した従来の各技術では、エンジンフードの後端が下方に変位してカウル部等に衝突して底付きを生じることが懸念される。

本発明は、上記事実を考慮して、フード部材の後端部と車体との干渉を防止し得るフードヒンジを得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係るフードヒンジは、車体側に固定される基部と、前記基部に回動可能に支持されフード部材側に固定されるフード側部材とを有し、前記基部に対する前記フード側部材に回動による車体開口部の開閉動作可能に前記フード部材を前記車体に連結するフードヒンジであって、前記フード側部材は、車幅方向に対向して配置されると共に車体上下方向の下端が連結された一対の縦壁を有し、一方の縦壁が前記基部に回動可能に支持されると共に、他方の縦壁の上側開口端から前記フード部材側に固定されるフランジ部が延設されており、かつ、前記一対の縦壁は、車体前後方向の前側部分よりも後側部分の方向が車体上下方向に高く構成されている。

請求項１記載のフードヒンジでは、フード側部材が基部すなわち車体に対し回動することで、該フード部材による車体開口部の開閉状態の切り替えが可能とされる。

このフード部材の後端側に衝突体が衝突すると、一対の縦壁の開口端（上端）が互いに離間するようにフード側部材を変形させつつ、フランジ部がフード部材の後端部と共に下方に変位する。ここで、下端が互いに連結された一対の縦壁は前側よりも後側の方が高く構成されているため、換言すれば、一対の縦壁の連結部位である下端は前側が後側よりも高位になるように車体前後方向に対し傾斜しているため、フード側部材のフランジ部すなわちフード部材の後端部は、前方に移動しつつ下方に（前方斜め下方に）沈み込むように変位する。このため、本フードヒンジにて支持されたフード部材の後端部は、車体開口部の後縁部を構成する車体部分に干渉することが防止される。

このように、請求項１記載のフードヒンジでは、フード部材の後端部と車体との干渉を防止し得る。

請求項２記載の発明に係るフードヒンジは、請求項１記載のフードヒンジにおいて、前記一方の縦壁は、車体前後方向の後端部において前記基部に回動可能に支持されている。

請求項２記載のフードヒンジでは、一方の縦壁前又は被支持部の後端部が基部に支持されているため、フード部材の後端側に衝突体が衝突した場合に、車体への荷重伝達経路となる後側連結部又は他方の縦壁の後端側が大きく変位し易い。これにより、フード部材の後端部が確実に前側に移動しながら下方に沈み込む作用が果たされる。

請求項３記載の発明に係るフードヒンジは、請求項１又は請求項２記載のフードヒンジにおいて、前記一方の縦壁は、車体上下方向の上部において前記基部に回動可能に支持されている。

請求項３記載のフードヒンジでは、一方の縦壁前又は被支持部の上部が基部に支持されているため、フードヒンジにおけるフード部材側の部材（前後の連結部を介して連結されたフード固定部及び被支持部、フード側部材）の剛性が低くなる。このため、フード部材の後端側に衝突体が衝突した場合に、前後の連結部又は他方の縦壁が変位し易い。これにより、フード部材の後端側への衝突体の衝突の初期におけるフードヒンジの構成部品自体の変形による衝撃吸収効果が向上する。

以上説明したように本発明に係るフードヒンジは、フード部材の後端部と車体との干渉を防止し得るという優れた効果を有する。

本発明の一実施形態に係るフードヒンジ１０について、図１乃至図６に基づいて説明する。フードヒンジ１０は、エンジンフード３０の後端における車幅方向の両端に対応して、自動車Ｓに左右一対設けられるが、これらは車幅方向に対称に構成されるので、以下１つのフードヒンジ１０について説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＩＮは、それぞれフードヒンジ１０が適用された車体としての自動車Ｓの前方向（進行方向）、上方向、及び車幅方向内側を示している。

図１には、フードヒンジ１０の全体構成が斜視図にて示されており、図２には、フードヒンジ１０が車幅方向内側から見た側面図にて示されている。また、図３（Ａ）には、フードヒンジ１０の車体への取付状態が正面図にて示されており、図３（Ｂ）にはフードヒンジ１０の車体への取付状態が正面断面図にて示されている。

これらの図に示される如く、フードヒンジ１０は、基部としてのヒンジブラケット１２を備えている。ヒンジブラケット１２は、略平板状に形成されたベースプレート１４と、ベースプレート１４の後端近傍における車幅方向内端から垂下された平板状のヒンジプレート１６とを含んで構成されている。ヒンジプレート１６には、車幅方向に略一致する板厚方向に貫通するヒンジ孔１６Ａが形成されている。

図３（Ａ）に示される如く、ベースプレート１４は、車体を構成するエプロンアッパメンバ１８に固定されている。具体的には、図１に示される如くベースプレート１４には複数（この実施形態では２つ）のボルト貫通孔１４Ａが設けられており、図３（Ｂ）に示される如く各ボルト貫通孔１４Ａを貫通したボルト１９がエプロンアッパメンバ１８の裏面側に固着されたウェルドナット２０に螺合することで、ベースプレート１４はエプロンアッパメンバ１８に締結されている。

また、図１に示される如く、フードヒンジ１０は、フード側部材としてのヒンジアーム２２を備えている。ヒンジアーム２２は、正面視で上向きに開口する略Ｕ字状に形成されたＵ壁部２４と、Ｕ壁部２４の車幅方向内側の開口端（上端）から車幅方向内向きに延設されたフランジ部２６とを含んで構成されている。

図３（Ａ）に示される如く、フランジ部２６は、エプロンアッパメンバ１８の車幅方向内側に位置するエンジンルーム２８を上側から覆って閉止するフード部材としてのエンジンフード３０に固定されている。具体的には、図１に示される如くフランジ部２６には複数（この実施形態では２つ）のボルト貫通孔２６Ａが設けられており、図３に示される如く各ボルト貫通孔２６Ａを貫通したボルト３２がエンジンフード３０を構成するフードロアパネル３０Ａの裏面（上面）側に固着されたウェルドナット３３に螺合することで、ヒンジアーム２２はフランジ部２６においてエンジンフード３０締結されている。

Ｕ壁部２４は、互いに対向する一対の縦壁３４、３６と、一対の縦壁３４、３６の下端を連結する溝底壁３８とを有し、上向きに開口する凹溝４０を形成している。図２に示される如く、一対の縦壁３４、３６は、互いの上縁３４Ａ、３６Ａが側面視で略一致しており、これらの上縁３４Ａ、３６Ａは、側面視でベースプレート１４の側縁にも略一致している。なお、この実施形態におけるフランジ部２６は、縦壁３６の上縁３６Ａから車幅方向内向きに延設されている。

また、一対の縦壁３４、３６は、前側よりも後側の方が車体上下方向に高くなっており、Ｕ壁部２４の下縁２４Ａを形成する溝底壁３８は、側面視で一対の縦壁３４、３６の上縁３４Ａ、３６Ａ（フランジ部２６）に対し傾斜した直線状に形成されている。したがって、Ｕ壁部２４は、その内側に形成された凹溝４０が後端側ほど深くなる構成とされている。

上記形状によってヒンジアーム２２は、フランジ部２６に所定値以上の下向きの荷重が作用した場合に、溝底壁３８を展開（塑性変形）させながら車幅方向内側に位置する縦壁３６が、縦壁３４に対し車幅方向及び車体上下方向に離間する方向に変位するようになっている。すなわち、図２に示される如く、ヒンジアーム２２は、側面視でＵ壁部２４の下縁２４Ａ（溝底壁３８）に略直角な矢印Ａにて示す前下方向に、該Ｕ壁部２４がフランジ部２６を案内する構成とされている。

図３（Ｂ）の想像線及び図４は、Ｕ壁部２４の塑性変形後の状態を斜視図にて示している。図４に示される如く、ヒンジアーム２２では、Ｕ壁部２４の塑性変形によってフランジ部２６を後傾させて矢印Ａ方向に変位させるようになっている。すなわち、上記の如く後側が前側より上下方向に高い一対の縦壁３４、３６を有するＵ壁部２４は、互いの上縁３４Ａ、３６Ａが前側よりも後側において車体上下方向及び車幅方向に大きく離間するように変形する構成とされている。

図１に示される如く、車幅方向外側に位置する縦壁３４は、その後端部における上部にヒンジ孔１６Ａに対応して形成されたヒンジ孔３４Ｂを有しており、該ヒンジ孔３４Ｂ廻りの面がヒンジブラケット１２のヒンジプレート１６に対し摺動可能とされている。ヒンジアーム２２は、図３（Ｂ）に示される如くヒンジ孔１６Ａ、３４Ｂに挿通されたヒンジピン４２によって、ヒンジブラケット１２に対し該ヒンジピン４２の車幅方向に沿う軸心廻りに回動自在に支持されている。ヒンジピン４２は、軸線方向の両端がかしめられる等してヒンジプレート１６、縦壁３４に対し抜け止め状態とされている。

これにより、フードヒンジ１０は、ヒンジブラケット１２が固定されたエプロンアッパメンバ１８に対して、ヒンジアーム２２が固定されたエンジンフード３０をヒンジピン４２の軸心廻りに回動可能に支持している。エンジンフード３０は、ヒンジピン４２の軸心廻りの回動によってエンジンルーム２８を閉止する閉止位置と、エンジンルーム２８を開放する開放位置とを取り得る構成とされている。

以上説明したフードヒンジ１０において、ヒンジアーム２２を構成する縦壁３４が本発明における「一対の縦壁の一方」又は「被支持部」に相当し、縦壁３６が「前側連結部及び後側連結部が一体に形成されたもの」又は「一対の縦壁の他方」に相当し、フランジ部２６が「フランジ部」又は「フード固定部」に相当する。なお、縦壁３４と縦壁３６とを連結する溝底壁３８については、「一対の縦壁の一方」又は「被支持部」に相当すると把握しても良く、「前側連結部及び後側連結部が一体に形成されたもの」又は「一対の縦壁の他方」に相当すると把握しても良い。

次に、本実施形態の作用を説明する。

上記構成のフードヒンジ１０が適用された自動車Ｓでは、エンジンルーム２８を閉止しているエンジンフード３０の前端を上方に持ち上げると、該エンジンフード３０と共にヒンジアーム２２が車体に対しヒンジピン４２の軸心廻りに回動して、エンジンルーム２８が開放される。また、逆の動作によって２８が閉止される状態に復帰する。

図５（Ａ）には、エンジンフード３０がエンジンルーム２８を閉止している状態での、エンジンフード３０の後端部３０Ｂと、エンジンルーム２８の後縁を成すカウル部４４との位置関係を示している。この状態でエンジンフード３０の後端部３０Ｂに上方から衝突体Ｋが衝突すると、フードヒンジ１０では、ヒンジアーム２２のＵ壁部２４が変形しながら２６がエンジンフード３０の後端部３０Ｂと共に下方に変位する。

具体的には、図５（Ｂ）に示される如く、Ｕ壁部２４は、溝底壁３８を展開させながら縦壁３６が縦壁３４から離間するように変位する。ここで、縦壁３６の下縁に連続する溝底壁３８が後側で前側よりも車体上下方向に低位とされているため、縦壁３６の上端に連続するフランジ部２６は、側面視では図５（Ａ）に矢印Ａ方向にて示す前下方に変位して図５（Ｂ）の状態に至る。

このため、該フードヒンジ１０によって車体に支持されたエンジンフード３０は、衝突体Ｋの衝突によって下方に変位する際に、その後端部３０Ｂがカウル部４４に干渉（衝突）することが防止又は抑制される。これにより、エンジンフード３０の後端部３０Ｂは、衝突体Ｋと共に大きく沈み込み、大きなストロークで衝突体Ｋの衝撃エネルギを吸収することができる。すなわち、エネルギ吸収過程で衝突体Ｋに作用する衝撃荷重のピークを低く抑えることができる。

このことを図７に示す比較例との比較によって説明する。なお、比較例構成における本実施形態と同じ構成には、同じ符号を付して説明を省略する。図７（Ａ）に示す比較例に係るフードヒンジ１００は、Ｕ壁部２４を有しないヒンジアーム１０２がヒンジピン４２を介してヒンジブラケット１２に連結されて構成されている。ヒンジアーム１０２は、フランジ部２６からヒンジプレート１６に対応して垂下された被支持プレート１０４において、ヒンジピン４２を介してヒンジブラケット１２に支持されている。

このフードヒンジ１００が適用された自動車のエンジンフード３０の後端部３０Ｂに衝突体Ｋが衝突すると、フランジ部２６はヒンジピン４２廻りに前傾するように回動しながら、又はほぼ真直ぐ（角変位を伴うことなく）、車体上下方向の下方に変位する。このとき、図７（Ｂ）に示される如く、エンジンフード３０の後端部３０Ｂはカウル部４４に干渉してしまい、底付きを生じる。このように、衝突体Ｋがフードヒンジ１００の近傍に衝突した場合に単に下方に変位するフードヒンジ１００では、エンジンフード３０の後端部３０Ｂをカウル部４４に干渉させてしまうことが懸念される。

これに対して、本実施形態に係るフードヒンジ１０では、上記の通り所定値以上の下向き荷重を受けてエンジンフード３０の後端部３０Ｂを前下方に案内するため、エンジンフード３０の後端部３０Ｂとカウル部４４との干渉が防止され、該フードヒンジ１０の近傍に衝突体Ｋが衝突した場合であっても、十分な衝撃吸収ストロークを得ることができる。特に、フードヒンジ１０は、衝撃荷重を受けて自ら変形するＵ壁部２４をヒンジアーム２２が有するため、衝突体Ｋの衝突初期にはＵ壁部２４の塑性変形によって該衝突体Ｋエネルギ吸収を果たすことができる。

以上により、フードヒンジ１０では、図６に実線にて示される如く、同図に破線にて示す比較例の特性と比較して、衝突初期（ストロークの小さい領域）での加速度（衝撃荷重）のピークＰ１をＵ壁部２４の変形によって抑えると共に、Ｕ壁部２４がフランジ部２６を前下方に案内してエンジンフード３０の後端部３０Ｂのストロークを確保（許容）することで、エンジンフード３０のカウル部４４への底付きによる加速度のピークＰ２をほぼなくすことができた。

また、フードヒンジ１０では、ヒンジピン４２が縦壁３４の後端部においてヒンジブラケット１２とヒンジアーム２２とを相対回動可能に連結しているため、Ｕ壁部２４はヒンジピン４２からの反力が生じる後端側において大きく変形し易い。これにより、Ｕ壁部２４は、フランジ部２６を一層確実に前下方に案内することができる。

さらに、フードヒンジ１０では、縦壁３４の上部においてヒンジブラケット１２とヒンジアーム２２とを相対回動可能に連結しているため、Ｕ壁部２４における縦壁３４のヒンジピン４２よりも下側部分からフランジ部２６にかけての部分の剛性が低くなる。このため、上記した衝突体Ｋの衝突初期におけるＵ壁部２４の変形による衝撃吸収効果が向上する。

なお、上記実施形態では、Ｕ壁部２４がヒンジアーム２２の前後方向の全長に亘って連続的に設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、Ｕ壁部２４、縦壁３６、又は溝底壁３８等に１つ又は前後方向に並列する複数の切り抜き部を設けることで、Ｕ壁部２４、縦壁３６、又は溝底壁３８が前後方向に部分的に存在するように（複数の連結部が独立してフランジ部２６と溝壁３４とを連結するように）構成しても良い。

また、上記実施形態では、ベースプレート１４、フランジ部２６が略水平面に沿う平板状に形成された例を示したが、本発明はこれに限定されず。例えば、これらの一方又は双方を鉛直面に沿う平板状に形成しても良い。したがって、例えば、ヒンジアーム２２におけるエンジンフード３０への固定部を縦壁３６の上端から面一に延設して構成することも可能である。

さらに、上記実施形態では、ヒンジアーム２２がＵ壁部２４を有する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、Ｕ壁部２４に代えて、正面視で上向きに開口するコ字状やＶ字状等に形成されるように下端が連結された一対の縦壁を有する構成としても良い。したがって、一対の縦壁は、互いに平行に対向するものには限られず、テーパ状に配置されるものであっても良い。

本発明の実施形態に係るフードヒンジを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るフードヒンジを示す側面図である。 本発明の実施形態に係るフードヒンジの車体取付状態を示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は正面断面図である。 本発明の実施形態に係るフードヒンジの変形状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るフードヒンジによって車体に支持されたエンジンフードを示す図であって、（Ａ）は衝突体の衝突前の側断面図、（Ｂ）は衝突体の衝突による変形状態の側断面図である。 本発明の実施形態に係るフードヒンジによって車体に支持されたエンジンフードの衝撃特性を示す線図である。 本発明の実施形態との比較例に係るフードヒンジによって車体に支持されたエンジンフードを示す図であって、（Ａ）は衝突体の衝突前の側断面図、（Ｂ）は衝突体の衝突による変形状態の側断面図である。

符号の説明

１０ フードヒンジ
１２ ヒンジブラケット（基部）
１８ エプロンアッパメンバ（車体）
２２ ヒンジアーム（フード側部材）
２６ フランジ部（フード固定部）
２８ エンジンルーム（車体開口部）
３０ エンジンフード（フード部材）
３４ 縦壁（一対の縦壁の一方、被支持部）
３６ 縦壁（一対の縦壁の他方、前側連結部及び後側連結部）

Claims (3)

1. 車体側に固定される基部と、前記基部に回動可能に支持されフード部材側に固定されるフード側部材とを有し、前記基部に対する前記フード側部材に回動による車体開口部の開閉動作可能に前記フード部材を前記車体に連結するフードヒンジであって、
   前記フード側部材は、
   車幅方向に対向して配置されると共に車体上下方向の下端が連結された一対の縦壁を有し、
   一方の縦壁が前記基部に回動可能に支持されると共に、他方の縦壁における車体上下方向の上端から前記フード部材側に固定されるフランジ部が延設されており、
   かつ、前記一対の縦壁は、車体前後方向の前側部分よりも後側部分の方が車体上下方向に高く構成されているフードヒンジ。
2. 前記一方の縦壁は、車体前後方向の後端部において前記基部に回動可能に支持されている請求項１記載のフードヒンジ。
3. 前記一方の縦壁は、車体上下方向の上部において前記基部に回動可能に支持されている請求項１又は請求項２記載のフードヒンジ。

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