JP4647080B2 - 車両のフードヒンジおよび車体構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体に固定されるヒンジロアとフードに固定されるヒンジアッパとがヒンジ連結される車両のフードヒンジおよび車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車両において、車体に固定されるヒンジロアとフードに固定されるヒンジアッパとがヒンジ連結されて構成される車両のフードヒンジ構造としては種々のものが採用されている。第１従来例として図８に示したものは通常のフードヒンジ構造例である。図８（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、エンジンルームの左右に長さ方向に延びる車体（フレームアッパ）２２にヒンジロア２４が固定され、フード（ボンネット）２１のフードインナ２１Ａにヒンジアッパ２３が固定される。これらヒンジロア２４とヒンジアッパ２３とはヒンジ軸心Ｈにてヒンジ連結され、該ヒンジ軸心Ｈを揺動中心としてフードが開閉される。なお、符号３２はフロントピラー、３３はフロントバルクヘッド、３４はサスペンションアッパブラケット、３６はフレームサイドアッパ、３８はホイールエプロンロア、そして２６はフェンダーパネルである。
【０００３】
また、第２従来例として図９に示したものは特開平１０−２５８７７３号公報に開示されたものである。これは、アッパフレーム１１２の上面に固定ブラケット１２１により挟持されてＬ字形の支持ブラケット１１７が脱落可能に固定され、該支持ブラケット１１７の第１垂下部１１９に、フードパネル１２７に固定されたヒンジブラケット１２４の第２垂下部１２８が回動自在に連結されている。かくして、フードパネル１２７に衝撃が加わると、ヒンジブラケット１２４を介して固定ブラケット１２１とアッパフレーム１１２との間に挟持固定されていた支持ブラケット１１７が下方へ引きずり出され、この際の変形により衝撃が効果的に吸収され、歩行者等への被害を最小限にすることが可能となった。
【０００４】
さらに、図示しての詳述はしないが、第３従来例として、歩行者との衝突を検知した制御装置によりフード持ち上げ保持手段を作動させ、インフレータおよびロッドによりフードを所定量持ち上げてその位置に保持するように構成し、歩行者からの衝撃による充分な変形ストロークを確保するようにした特開平９−３１５２６６号公報に開示されたものもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成のフードヒンジ構造において、前記第１従来例のものでは、図８（Ｃ）に明確なように、フレームアッパ２２の上面に固定されたヒンジロア２４と、フードインナ２１Ａに固定されたヒンジアッパ２３との間の間隙は狭く、ヒンジロア２４やヒンジアッパ２３の取付作業が困難となる上、万一の歩行者との衝突により、フードヒンジ部に矢印Ｐのような衝撃を受けた場合に、ヒンジロア２４とヒンジアッパ２３とは比較的早い段階で衝接してしまい、充分な衝撃吸収が行われずに、歩行者への被害を増大する虞れがあった。
【０００６】
そこで、前記第２従来例のもののように、支持ブラケット１１７の下方への変形移動の際の変形により衝撃を効果的に吸収させるものが提案されたが、そのためには、ヒンジブラケット１２４の固定部とアッパフレーム１１２の上面との間に所定のストロークＳが必要となり、フード高さが高くなって設計の自由度を減少させる上、空力特性の低下やフロント荷重増による取回しの悪化、さらには前方視界の狭化等を招く他、衝撃吸収後には、ヒンジブラケット１２４および支持ブラケット１１７からなるヒンジ部材はアッパフレーム１１２の上面に衝接して、それ以上の衝撃吸収は望めないものであった。また、前記第３従来例のものでは、通常走行時に低いフード面を構成して空力特性の低下や前方視界の狭化等を招くことはないものの、歩行者との衝突の検知手段やフードの持ち上げ手段等を備えねばならず、大幅なコストアップ、重量増、構造の複雑化等を生じて実用的ではなかった。
【０００７】
そこで本発明は、前記従来の車両のフードヒンジおよび車体構造における諸課題を解決して、低いフード面を維持したままで、ヒンジ部における充分な衝撃吸収ストロークが確保できる上に、取付作業性も向上した車両のフードヒンジおよび車体構造を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、車体に固定されるヒンジロアとフードに固定されるヒンジアッパとがヒンジ連結される車両のフードヒンジ構造において、ヒンジロア固定部となる車体のエンジンルーム側を、前記ヒンジロア固定部より下方に位置する段差部とするとともに、該段差部に対向してヒンジアッパ固定部を配設するとともに、前記フードのヒンジアッパ固定部と車体の段差部との間に、上方からの荷重に対する衝撃吸収部材を配設したことを特徴とする。また本発明は、前記衝撃吸収部材を前記ヒンジロアと一体にて構成したことを特徴とする。また本発明は、前記車体のヒンジロア固定部と、ヒンジロアとヒンジアッパとの連結部との間に脆弱部を形成したことを特徴とするもので、歩行者等との衝突によりヒンジ部が衝撃を受けた場合に、ヒンジロア固定部となる車体のエンジンルーム側に設けられた段差部の存在により、ヒンジ部が充分な衝撃吸収ストロークを以て変形することで、歩行者等への被害を最小限に抑制することができる他、ヒンジ部のエンジンルーム内への落下変形による更なる衝撃吸収機能も有する上、前記段差部を利用してヒンジ部材の取付作業も容易となる。
【０００９】
【実施の形態】
以下、本発明の車両のフードヒンジおよび車体構造の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明の車両のフードヒンジおよび車体構造の第１実施の形態を示すもので、図１（Ａ）は要部断面図、図１（Ｂ）は衝撃吸収時の変形状態図、図２（Ａ）はフード側が省略された要部斜視図、図２（Ｂ）は車両前部の斜視図、図３は衝撃吸収部材の変形例斜視図である。本発明は、図１（Ａ）に示すように、車体（フレームアッパ）２に固定されるヒンジロア４とフード１に固定されるヒンジアッパ３とがヒンジ連結される車両のフードヒンジにおいて、ヒンジロア固定部となる車体２のエンジンルーム側を、前記ヒンジロア固定部２Ｂより下方に位置する段差部２Ａとするとともに、該段差部２Ａに対向してヒンジアッパ固定部（ヒンジアッパ３のヒンジ面３Ａ）を配設するとともに、前記フード１のヒンジアッパ固定部３Ｂと車体の段差部２Ａとの間に、上方からの荷重に対する衝撃吸収部材５を配設したことを特徴とする。
【００１０】
以下に詳述すると、本発明のフードヒンジ部は、図２（Ｂ）の車両前部の斜視図におけるＤにて示される部分に施されるものである。図示の例ではフードすなわちボンネット１は後端部をヒンジとして前部開放端部が開閉するが、前端部をヒンジとして後部開放端部が開放する形式のヒンジ部にも適用が可能であることは言うまでもない。図１（Ａ）に示すように、最外側にフェンダパネル６が取り付けられたフレームサイドアッパ１６に対して、車体の前後方向に延びてヒンジロア固定部を構成するフレームアッパ２と、車体の幅方向に延びるフロントバルクヘッド１３とが固着される。フレームアッパ２の上面の固定面２ＢにはＬ字形のヒンジロア４の固定面４Ｂが固定ボルト８によって固定され、エンジンルーム側には下方に位置する段差部２Ａが形成される。そして、段差部２Ａには、図３（Ａ）に示すような衝撃吸収部材であるＬ字形のヒンジキャッチャ５の固定面５Ｂが固定ボルト１１により固定され、上方からの荷重に対する衝撃を吸収できるようにされる。
【００１１】
一方、ボンネットすなわちフード１のインナパネルにはヒンジアッパ固定部を構成してＬ字形のヒンジアッパ３の固定面３Ｂが固定ボルト７によって固定される。ヒンジアッパ３のヒンジ面３Ａと、対向する前記ヒンジロア４のヒンジ面４Ａとがヒンジ軸心Ｈにてヒンジ連結される。ヒンジアッパ固定部を構成する前記ヒンジアッパ固定面３Ｂに近接させて段差部２Ａに配設されたヒンジキャッチャ５の衝接面５Ａを位置させる。前記フード側縁部の少なくともヒンジアッパ固定部の外側を折曲促進形状（ビード部）１Ａとして、衝撃物としてヒンジ部近傍に加わった歩行者等の形状に沿った変形を可能にする。また、前記車体のヒンジロア固定部（ヒンジロア４の固定面４Ｂ）と、ヒンジロア４とヒンジアッパ３との連結部（ヒンジ軸心Ｈ）との間に例えば折曲部からなる脆弱部９を形成した。また、衝撃吸収部材であるヒンジキャッチャ５の中間部にも例えば折曲部からなる脆弱部１０が形成される。
【００１２】
図３に示すように、ヒンジキャッチャ５の衝撃吸収機能として、ヒンジキャッチャ５のフレームアッパ２における段差部２Ａの側壁への固定面５Ｂの取付ボルト孔５Ｃとして、図３（Ｂ）のような衝撃吸収機能を有するだるま孔としたり、図３（Ｃ）のような衝撃吸収機能を有するスリット付きボルト孔とする構成を付加してもよい。図２（Ａ）はこのような本発明のヒンジ部である要部の斜視図であり、フード側が省略されて描かれている。図中、符号１２はフロントピラー、１４はサスペンション装置のストラットタワーの上面部を構成するサスペンションアッパブラケットである。後述するように、サスペンションアッパブラケット１４の上面は車体（フレームアッパ）２の一般面より低く（段差部２Ａと略同一面）構成される。
【００１３】
以上のように構成したので、図１（Ｂ）に示すように、万一、衝突によって歩行者の頭部Ｐ等がヒンジ部近傍のフード１に衝接してきた場合には、ヒンジ部が変形してフレームアッパ２に形成された段差部２Ａとの間に形成された比較的長い衝撃吸収ストロークＬの間で充分に衝撃を吸収することができるので、歩行者への被害を最小限に抑制することが可能となる。その際、ビード部からなる折曲促進形状１Ａの存在により、フード１の側縁部は衝撃物としての歩行者の頭部Ｐの形状に沿って変形するので、歩行者に対する衝撃面圧が低くなり衝撃が和らげられるとともに、変形したフード１の側縁部がヒンジアッパ３およびヒンジロア４の各ヒンジ面３Ａ、４Ａの上端部に接触してヒンジ軸心Ｈを中心とした曲げモーメントが発生し易くなり、ヒンジ部の屈曲変形が促進される。
【００１４】
さらに、ヒンジ面４Ａに形成された脆弱部９の存在によりヒンジロア４は、効果的に衝撃を吸収しつつ変形し、次いで、ヒンジアッパ固定面３Ｂおよび固定ボルト７が衝撃吸収部材であるヒンジキャッチャ５の衝接面５Ａに衝接し、中間部に形成された脆弱部１０等を含めてヒンジキャッチャ５を効果的に変形させ衝撃が吸収される。本発明では、衝撃吸収部材が配設されて衝撃吸収部となる前記段差部２Ａがエンジンルーム側に形成されていることによって、ヒンジ部材の取付作業も容易となり、ヒンジ部のエンジンルーム内への落下変形による更なる衝撃吸収機能も有する。また、前記ヒンジロア４におけるヒンジ面４Ａに形成された脆弱部９がエンジンルーム側に折曲形成された場合は、ヒンジ面４Ａの垂直長さが減少するとともに固定ボルト７の取付作業空間が増大して作業性が向上する上、ヒンジ部のエンジンルーム内方向への落下変形を促進してさらなる衝撃ストロークの拡大に寄与できる。
【００１５】
図４および図５は本発明の車両のフードヒンジおよび車体構造の第２実施の形態を示すもので、図４（Ａ）はフード側が省略された要部斜視図、図４（Ｂ）は要部断面図、図４（Ｃ）は衝撃吸収部材の斜視図、図５は衝撃吸収部材の変形例斜視図である。本実施の形態のものは、図４に示すように、衝撃吸収部材（前記第１実施の形態ではヒンジキャッチャ５）をヒンジロア４と一体にて構成したことを特徴とする。つまり、フレームアッパ２における段差部２Ａの側壁から底壁にかけて添設される略６の字形のヒンジロア４が採用されたもので、図４（Ｂ）および（Ｃ）に明確なように、ヒンジロア４は、段差部２Ａへの固定とヒンジ部を構成する起立状の固定・ヒンジ面４Ｃと、その下端部から直交曲折されて段差部２Ａの底壁に保持される保持面４Ｄと、さらに直角に起立して折り返されて衝撃吸収部を構成する変形部４Ｅと、該変形部４Ｅの上端部を直角に折曲してヒンジアッパ３固定部と略平行に近接配置される衝接面４Ｆとから構成される。ヒンジロア４は、起立状の固定・ヒンジ面４Ｃを段差部２Ａの側壁に固定ボルト８によって固定され、その上端部近傍のヒンジ軸心Ｈにてヒンジアッパ３とヒンジ連結される。なお、変形部４Ｅには変形の促進と固定ボルト取付作業のための切欠１５が形成される。また、符号９は第１実施の形態のものと同様の脆弱部を示す。図示のものは脆弱部９が外方へ折曲されているが、内方へ折曲させてヒンジ部材がエンジンルーム側へ容易に変形できるようにしてもよい。
【００１６】
図５は衝撃吸収部材の変形例斜視図で、図５（Ａ）のものでは、衝撃吸収部となる変形部４Ｅが段差部２Ａの底壁に保持される保持面４Ｄの前端部から起立折曲されて形成され、さらにその上端部から略水平状に折曲されて衝接面４Ｆが形成された例で、エンジンルーム側が開放された構成となることから、ボルト孔４Ｇを通じた固定・ヒンジ面４Ｃの段差部２Ａの側壁への固定が容易となる。本例では保持面４Ｄを段差部２Ａの底壁にもボルト孔４Ｈにより固定できるように構成されるので、その際の固定ボルトの取付作業が容易となる。図５（Ｂ）のものでは、前記図５（Ａ）の例のものにおいて、段差部２Ａの底壁への保持面４Ｄの面積を必要最小限としたもので、部材の軽量化と簡素化がなされたものである。このような構成により、本実施の形態では、１つの部材にてヒンジロア側における車体への固定と衝撃吸収機能を同時に発揮せしめることができて、部材の削減と取付作業の簡素化が図れる。しかも、固定・ヒンジ面４Ｃとこれと直交する保持面４Ｄとによって、ヒンジロア４の段差部２Ａへの取付作業時のセットが確実かつ容易となる他、保持面４Ｄの段差部２Ａの底壁への確実な保持によって、変形部４Ｅの衝撃吸収時の変形が安定して行われる。
【００１７】
図６は前述した本発明のフードヒンジ構造が適用される車体構造の第１実施の形態を示すもので要部の分解斜視図である。本実施の形態のものは、車体（フレームアッパ）２のストラットタワー（サスペンション装置が収容されるホイールエプロンアッパ１７、ホイールエプロンロア１８およびサスペンションアッパブラケット１４等から構成される）からバルクヘッド１３までのエンジンルーム側に一般面（フレームアッパ２の上面）より下方に位置する段差部２Ａを設けたものである。フレームアッパ２の後端部からは斜め上方に傾斜した重合フランジ２Ｃを延設してフロントピラー１２（図７参照）に重合して連続させるとともに、フレームアッパ２の前端部から延設した重合フランジ２Ｄをサスペンションアッパブラケット１４の上面に重合して連続させて構成することにより、サスペンションからの上下入力荷重や前突による前方からの衝撃をフロントピラー１２に分散せしめて衝突効力を向上させて、充分な衝撃吸収を可能にする。また、サスペンションアッパブラケット１４の上面からホイールエプロンロア１８の３つの面に重合する重合フランジ１４Ａが垂設される。これによって、サスペンションアッパブラケット１４面を前後方向で３つの棚面が円滑に荷重を受けることができるので、サスペンション剛性と車体剛性の向上に寄与する。
【００１８】
図７は本発明のフードヒンジ構造が適用される車体構造の第２実施の形態を示すもので、図７（Ａ）は要部の組立後の斜視図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＥ−Ｅ断面図、図７（Ｃ）は図７（Ａ）のＤ矢視図である。本実施の形態のものは、前記第１実施の形態のものと同様に、フレームアッパ２のストラットタワーからバルクヘッド１３までのエンジンルーム側に一般面より下方に位置する段差部２Ａを設けるとともに、少なくとも前記ストラットタワーの上面部を構成するサスペンションアッパブラケット１４も車体（２）の一般面より低く構成したものである。このような構成によって、サスペンションアッパブラケット１４とフード１との間の隙間を広くできない構成のものでも、充分な衝撃吸収ストロークが確保できることとなった。
【００１９】
以上、本発明の各実施の形態について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、脆弱部形状を含むヒンジロアの形状およびその車体への固定形態、ヒンジアッパの形状およびそのフードへの固定形態、ヒンジロアとヒンジアッパとのヒンジ連結形態、段差部の形状（数段としてもよい）、脆弱部形状を含む衝撃吸収部材の形状およびその車体への固定形態、フードにおける折曲促進形状の形成形態、車体を構成するフレームアッパの形状およびそのフレームサイドアッパ、ストラットタワー、フロントバルクヘッドおよびフロンピラーとの接続形態、、サスペンションアッパブラケットとホイールエプロンロアとの関連構成を含むストラットタワーの形状、形式等については適宜選定できるものである。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳細に述べてきたように、本発明によれば、車体に固定されるヒンジロアとフードに固定されるヒンジアッパとがヒンジ連結される車両のフードヒンジ構造において、ヒンジロア固定部となる車体のエンジンルーム側を、前記ヒンジロア固定部より下方に位置する段差部とするとともに、該段差部に対向してヒンジアッパ固定部を配設するとともに、前記フードのヒンジアッパ固定部と車体の段差部との間に、上方からの荷重に対する衝撃吸収部材を配設したことにより、万一の衝突によって歩行者の頭部等がヒンジ部近傍のフードに衝接してきた場合には、車体のエンジンルーム側に形成された段差部との間に形成された比較的長い衝撃吸収ストロークの間でヒンジ部が変形して充分に衝撃を吸収することができるので、歩行者への被害を最小限に抑制することが可能となる。しかも、前記段差部がエンジンルーム側に形成されているので、ヒンジ部のエンジンルーム内方向への落下変形の可能性によるさらなる衝撃ストロークの拡大が期待できる。そして、段差部の存在による大きなストロークでの良好な衝撃吸収特性を段差部に配設した衝撃吸収部材によって適切に制御することができる。
【００２１】
削除
【００２２】
さらにまた、前記衝撃吸収部材を前記ヒンジロアと一体にて構成した場合は、１つの部材にてヒンジロア側における車体への固定と衝撃吸収機能を同時に発揮せしめることができて、部材の削減と取付作業の簡素化が図れる。
また、前記車体のヒンジロア固定部と、ヒンジロアとヒンジアッパとの連結部との間に脆弱部を形成した場合は、ヒンジロアが効果的に衝撃を吸収しつつ変形することを可能にする。しかも、脆弱部をエンジンルーム側に折曲形成する折曲部とすれば、ヒンジ面の垂直長さが減少するとともに固定ボルトの取付作業空間が増大して作業性が向上する上、ヒンジ部のエンジンルーム内方向への落下変形を促進してさらなる衝撃ストロークの拡大に寄与できる。
【００２３】
また、車体に固定されるヒンジロアとフードに固定されるヒンジアッパとがヒンジ連結されるフードヒンジを備えた車体構造において、車体のストラットタワーからバルクヘッドまでのエンジンルーム側に一般面より下方に位置する段差部を設けるとともに、該段差部に対向してヒンジアッパ固定部を配設したことにより、車体構造の一部に段差部を設けるだけの簡素な構造変更のみにて衝撃ストロークの大きなヒンジ部の変形により効果的な衝撃吸収が可能となる。
さらに、少なくとも前記ストラットタワーの上面部を車体の一般面より低く構成した場合は、サスペンションアッパブラケットとフードとの間の隙間を広くできない構成のものでも、充分な衝撃吸収ストロークが確保できる。
【００２４】
さらにまた、前記ヒンジロア固定部となる車体にフロントピラーおよびストラットタワーへの重合フランジを延設した場合は、サスペンションからの上下入力荷重や前突による前方からの衝撃をフロントピラーに分散せしめて衝突効力を向上させて、充分な衝撃吸収を可能にする。
このように、本発明によれば、低いフード面を維持したままで、ヒンジ部における充分な衝撃吸収ストロークが確保できる上に、取付作業性も向上した車両のフードヒンジおよび車体構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両のフードヒンジおよび車体構造の第１実施の形態を示すもので、図１（Ａ）は要部断面図、図１（Ｂ）は衝撃吸収時の変形状態図である。
【図２】同、図２（Ａ）はフード側が省略された要部斜視図、図２（Ｂ）は車両前部の斜視図である。
【図３】同、衝撃吸収部材の変形例斜視図である。
【図４】本発明の車両のフードヒンジおよび車体構造の第２実施の形態を示すもので、図４（Ａ）はフード側が省略された要部斜視図、図４（Ｂ）は要部断面図、図４（Ｃ）は衝撃吸収部材の斜視図である。
【図５】図５は衝撃吸収部材の変形例斜視図である。
【図６】本発明のフードヒンジ構造が適用される車体構造の第１実施の形態を示すもので要部の分解斜視図である。
【図７】本発明のフードヒンジ構造が適用される車体構造の第２実施の形態を示すもので、図７（Ａ）は要部の組立後の斜視図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＥ−Ｅ断面図、図７（Ｃ）は図７（Ａ）のＤ矢視図である。
【図８】フードヒンジ構造の第１従来例の説明図である。
【図９】フードヒンジ構造の第２従来例の説明図である。
【符号の説明】
１ フード
１Ａ ビード部（折曲促進形状）
２ フレームアッパ（ヒンジロア固定部）
２Ａ 段差部
２Ｂ 固定面
２Ｃ 重合フランジ
２Ｄ 重合フランジ
３ ヒンジアッパ
３Ａ ヒンジ面
３Ｂ 固定面（ヒンジアッパ固定部）
４ ヒンジロア
４Ａ ヒンジ面
４Ｂ 固定面
４Ｃ 固定・ヒンジ面
４Ｄ 保持面
４Ｅ 変形部
４Ｆ 衝接面
４Ｇ ボルト孔
４Ｈ ボルト孔
５ ヒンジキャッチャ（衝撃吸収部材）
５Ａ 衝接面
５Ｂ 固定面
５Ｃ 取付ボルト孔
９ 折曲部（脆弱部）
１０ 折曲部（脆弱部）
１２ フロントピラー
１３ フロントバルクヘッド
１４ サスペンションアッパブラケット（ストラットタワー上面部）
Ｈ ヒンジ軸心
Ｌ 衝撃吸収ストローク
Ｐ 歩行者頭部

Claims (3)

1. 車体に固定されるヒンジロアとフードに固定されるヒンジアッパとがヒンジ連結される車両のフードヒンジ構造において、ヒンジロア固定部となる車体のエンジンルーム側を、前記ヒンジロア固定部より下方に位置する段差部とするとともに、該段差部に対向してヒンジアッパ固定部を配設するとともに、前記フードのヒンジアッパ固定部と車体の段差部との間に、上方からの荷重に対する衝撃吸収部材を配設したことを特徴とする車両のフードヒンジ構造。
2. 前記衝撃吸収部材を前記ヒンジロアと一体にて構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両のフードヒンジ構造。
3. 前記車体のヒンジロア固定部と、ヒンジロアとヒンジアッパとの連結部との間に脆弱部を形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の車両のフードヒンジ構造。

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