JP4884042B2

JP4884042B2 - フード持ち上げ構造を有する自動車

Info

Publication number: JP4884042B2
Application number: JP2006072559A
Authority: JP
Inventors: 実高蔵; 英司清水; 頼光平田
Original assignee: NHK Spring Co Ltd; Mazda Motor Corp
Current assignee: NHK Spring Co Ltd; Mazda Motor Corp
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2026-03-16
Also published as: JP2007245937A

Description

本発明はフード持ち上げ構造を有する自動車に関する。

歩行者保護を目的として、自動車のフード後端を持ち上げる構造が提案されている。衝突時に、車両前端部を支点としてフード後端部を持ち上げることにより、フードの裏側に空間を設ける。歩行者若しくは障害物がフードに衝突した際、フード裏側に設けられた空間の分、フードが裏側方向に変形可能となり、フードの変形による衝突エネルギーの吸収量を向上させることができる。

この様なフード後端部持ち上げ構造は、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されている。特許文献１によれば、フードは後端部でブラケットを介して車体に固定されている。車体側のブラケットとフード側のブラケット（スイングアーム）とが１点で連結されており、通常時、即ち車体前端部を持ち上げてフードを開く際は、当該連結部を支点としてフードの開閉を行う。車体側のブラケットとフード側のブラケットとは、くの字型に屈伸するリンクを介して連結されている。衝突時はフード前端部を固定したままフードブラケットを連結するリンクを伸ばすことによってフード後端部を持ち上げることができる。

また、特許文献２も同様に、フードは後端部でブラケットを介して車体に固定されている。車体側のブラケットは上方に持ち上がるようになっており、衝突時はフード前端部を固定したまま車体側のブラケットを持ち上げることによって、フード後端部を持ち上げることができる。このように、従来のフード持ち上げ構造は、通常時にフードを開く際の支点となる部分を上方に持ち上げることによって、フードの後端部を持ち上げる構成となっている。
特開２００１−１８８４４号公報特開２００３−２２０９７２号公報

車体の設計上、通常時にフードを開く際に支点となる部分、即ち車体側のブラケットとフード側のブラケットとが連結される部分の上方には、車体の装甲が覆い被さっていることが多い。このような車体構造の場合、フードブラケットを上方に持ち上げることによってフード後端部を持ち上げることが困難である。即ち、特許文献１又は特許文献２に開示されるようなフード持ち上げ構造を用いる場合、フードブラケット上方に車体の装甲が覆い被さるような車体設計を避ける必要があり、設計自由度が下がる。

本発明は上記事情を背景としてなされたものであって、自動車にフード後端部持ち上げ構造を採用するにあたり、車体設計の自由度に対する影響を抑制し、車体の設計自由度の高いフード持ち上げ構造を有する自動車を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る自動車は、運転席の前側に設けられたフードと、フード内面の後端部に固定されたアームと、前記アームに結合された回動ブラケットと、を備え、通常動作において、前記アームが前記回動ブラケットに固定された状態で前記回動ブラケットが回動軸を中心として回動して前記フードの前端が開き、基準を超える衝撃があった場合に、前記回動ブラケットが前記回動軸を中心として回動すると共に前記アームが前記回動ブラケットに対して屈折して前記フードの後端を上げるものである。これにより、自動車にフード後端部持ち上げ構造を採用するにあたり、車体設計の自由度に対する影響を抑制し、車体の設計自由度の高いフード持ち上げ構造を有する自動車を提供することができる。

ここで、前記アームは回動軸によって前記回動ブラケットに連結され、前記通常動作において、前記アームは係止ピンによって前記回動ブラケットに固定され、前記基準を超える衝撃があった場合に、前記係止ピンが抜脱されて前記アームが前記回動軸を中心に回動することによって、前記アームが前記回動ブラケットに対して屈折することが好ましい。これにより、アームと回動ブラケットとを固定するために太いピンを用いることができる。

また、前記回動ブラケットは前記屈折するアームに対して回動方向にスライドすることが好ましい。これにより、フードの回転軌跡と回動ブラケットの回転軌跡の違いに対応し、フードの後端部を十分持ち上げることができる。

さらに、前記基準を超える衝撃があった場合に動作するアクチュエータと、前記アクチュエータの押圧力によって回動するロック・プレートと、を備え、前記係止ピンは、本体部とその本体部よりも径が大きい頭部とを備え、前記ロック・プレートは、前記基準を超える衝撃があった場合に前記頭部の下面を摺動しつつ押圧することによって前記係止ピンを抜脱する傾斜部と、を備えることが好ましい。これにより、アクチュエータの押圧力とは垂直な方向に係止ピンを抜脱することができる。

また、前記ロック・プレートは、通常動作時において前記係止ピンの頭部上面に重なる係止部を有することが好ましい。これにより、誤ってアームと回動ブラケットとの固定が解除されることを防ぐことができる。

さらに、前記係止部と前記係止ピンの頭部上面との夫々に形成された凹凸部が互いに嵌合することが好ましい。これにより、ロック・プレートの固定と係止ピンの固定を両方行なうことができる。

さらにまた、通常動作時において前記ロック・プレートを留め、前記基準を超える衝撃があった場合に、回動する前記ロック・プレートによって剪断されるシェア・ピンをさらに備えることが好ましい。これにより、通常状態はロック・プレートを回動不能とし、非常時にはロックプレーを回動可能とすることができる。

また、前記アームと前記回動ブラケットとが結合された位置から前記係止ピンが装着された位置よりも更に遠い位置において、前記アームと前記回動ブラケットとを係止する補助系止部を有することが好ましい。これにより、アームと回動ブラケットとが係合された位置と前記係止ピンとの間隔よりも更に広い間隔のモーメントに対してアームと回動ブラケットとを係止することができる。

さらに、通常動作時において前記回動ブラケットと分離されており、前記基準を超える衝撃があった場合に前記回動ブラケットを押圧することによって回動させる駆動アームをさらに供えることが好ましい。これにより、水平方向の押圧力を垂直方向の成分を有する押圧力に変換するとともに、衝突時の駆動機構が通常動作時の邪魔にならないようにすることができる。

また、前記回動ブラケットは、前記フードの後端が上がった後に前記駆動アームと係合して、前記回動ブラケットの回動を停止するフックを備えることが好ましい。これにより、フードの持ち上がりを所望のタイミングで停止させることができる。

さらにまた、前記駆動アームは、当該駆動アームが係合されるベースと重なる位置に、前記ベース側に突出する凸部を有し、前記ベースは、通常動作時において前記駆動アームに形成された凸部と嵌合する凹部を有することが好ましい。これにより、通常時に駆動アームをベースに係止し、振動による揺動を防止することができる。

本発明により、自動車にフード後端部持ち上げ構造を採用するにあたり、車体設計の自由度に対する影響を抑制し、車体の設計自由度の高いフード持ち上げ構造を有する自動車を提供することができる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。説明の明確化のため以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。以下の説明においては、車両の進行方向を基準として方向を定義する。即ち、車両が進行する方向であって、運転手が向いている方向が前方である。

実施の形態１．
図１は本実施形態に係るフードヒンジ１００を有する自動車２００を模式的に示す側面図である。図１においては、フードヒンジ１００の部分の車体を切り欠いて示している。本実施形態に係る自動車２００は運転席の前方にエンジンルーム２０１が設けられている。エンジンルーム２０１の上にはフード２０２が設けられており、通常時は図１（ａ）に示すようにフード２０２によってエンジンルーム２０１が覆い隠されている。

フード２０２は、エンジンルーム２０１と運転席との間でフードヒンジ１００により車体に対して回動可能に係合されている。エンジンルームを開く際には、図１（ｂ）に示すようにフードヒンジ１００を支点としてフード２０２を回動させ、フード２０２の前端部を持ち上げる。更に、本実施形態に係るフードヒンジ１００の機能を作動させることにより、図１（ｃ）に示すようにフード２０２の前端部を車体に固定した状態で、フード２０２の後端部を持ち上げることができる。図１には１つのフードヒンジ１００のみ図示されているが、フードヒンジ１００は車体の左右両側にそれぞれ設けられている。以後、図１（ａ）のようにフード２０２を閉じた状態及び図１（ｂ）のようにフード２０２の前端部を持ち上げてエンジンルーム２０１を開く状態を通常状態とし、図１（ｃ）のように、衝突時の衝撃緩和のためにフード２０２の後端部を持ち上げた状態を非常状態とする。

図２は、本実施形態に係るフードヒンジ１００を示す斜視図、図３、図４及び図５は本実施形態に係るフードヒンジ１００を示す側面図である。図３は図１（ａ）に示すフード２０２が閉じた状態、図４は図１（ｂ）に示すエンジンルーム２０１を開くためにフード２０２の前端部を持ち上げた状態を示している。また、図２及び図５は、図１（ｃ）に示す衝突時の衝撃緩和のためにフードヒンジ１００の機能を作動させ、フード２０２の後端部を持ち上げた状態を示している。図２に示すように、本実施形態に係るフードヒンジ１００は、固定ブラケット１０１、回動ブラケット１０２、アーム１０３を有する。

固定ブラケット１０１はフードヒンジ１００のベースとなる部分であり、車体とフードヒンジ１００との固定部である。固定ブラケット１０１と回動ブラケット１０２とは、通常回動部１０４において回動可能に係合されている。通常回動部１０４は、回動ブラケット１０２に設けられた貫通孔と固定ブラケット１０１に設けられた貫通孔とに貫装されたピンであり、回動ブラケット１０２は通常回動部１０４を軸として回動する。図４に示すように、エンジンルーム２０１を開く際は、通常回動部１０４を支点として回動ブラケット１０２が回動することにより、フード２０２前端部が持ち上がる。固定ブラケット１０１には、非常時に回動ブラケット１０２を押し上げるための、駆動アーム１０５が係合されている。駆動アーム１０５については後述する。

回動ブラケット１０２は略Ｌ字状に形成されており、折れ曲がった先端部が通常回動部１０４において固定ブラケット１０１に係合されている。これにより、通常回動部１０４の上方に車体の装甲がある場合でも、車体と回動ブラケット１０２とが接触することなく、回動ブラケット１０２を回動させることができる。回動ブラケット１０２は、その長手方向が回動面に対して平行になるように、通常回動部１０４を支点として回動する。

回動ブラケット１０２の通常回動部１０４とは反対側の端部に設けられた非常回動部１０６において、回動ブラケット１０２とアーム１０３とが結合されている。非常回動部１０６は、回動ブラケット１０２に設けられた貫通孔とアーム１０３に設けられた貫通孔とに貫装されたピンであり、非常回動部１０６によって回動ブラケット１０２とアーム１０３とが連結されている。アーム１０３は非常回動部１０６を軸として回動する。非常回動部１０６の回動軸と通常回動部１０４の回動軸とは略平行である。非常回動部１０６が貫装されるアーム１０３の貫通孔は長孔部１０７（図５参照）である。従って、非常回動部１０６においては、アーム１０３が回動ブラケット１０２に対して非常回動部１０６を支点として屈折するように回動可能であるのと同時に、アーム１０３が回動ブラケット１０２に対して長孔部１０７に沿って回動方向に相対的に移動可能である。換言すると、非常回動部１０６が長孔部１０７に沿って回動方向に移動可能である。長孔部１０７における非常回動部１０６の移動方向は、アーム１０３の回動面に対して略平行である。

通常時、アーム１０３は回動ブラケット１０２に固定されており、回動不能な状態となっている。フード２０２はアーム１０３に固定されており、図１（ｂ）及び図４に示すように回動ブラケット１０２を回動させることによって、フード２０２が持ち上がる。非常時には、フードヒンジ１００の機能を作動させることによってアーム１０３と回動ブラケット１０２との固定が解除され、上述したようにアーム１０３が回動ブラケット１０２に対して回動可能且つ長孔部１０７に沿って回動方向に移動可能となる。これにより、図１（ｃ）、図５に示すようにフード２０２の後部を持ち上げることができる。

この様に、フード２０２の前端部を持ち上げてエンジンルームを開く際に回動する通常回動部１０４とフード２０２との間の部材（回動ブラケット１０２、アーム１０３）に、非常回動部１０６の様なスライド可能な回動部を更に設ける。即ち、従来であれば回動ブラケット１０２に直接フード２０２が固定されていたが、固定ブラケット１０２を回動ブラケット１０２とアーム１０３の２つに分割することによって、固定ブラケット１０１や通常回動部１０４を動かすことなく、フード２０２の後端部を持ち上げることができる。

換言すると、回動ブラケット１０２に直接フード２０２を固定するのではなく、非常回動部１０６を支点として屈折し、長孔部１０７に沿って回動方向にスライドするアーム１０３を介してフード２０２を保持することにより、フード２０２の後端部を持ち上げることができる。非常回動部１０６は、通常時は回動不能に固定されており、衝突時等の非常時にのみ回動可能となることが好ましい。本実施形態の特徴の１つは、通常時と非常時において、非常回動部１０６が回動不能である状態と回動可能である状態とを切換えることにある。

図６は、アーム１０３と回動ブラケット１０２とが固定された状態、即ちフードヒンジ１００の非作動状態を示す図である。アーム１０３と回動ブラケット１０２とは、上述した非常回動部１０６において係合されると共に、非常回動部１０６とは異なる位置でアーム１０３及び回動ブラケット１０２を貫通する係止ピン１０８によって係止されている。非常回動部１０６と係止ピン１０８との２点で係合されることにより、アーム１０３は回動ブラケット１０２に対して回動不能となる。

回動ブラケット１０２には、３次元カム１１１が３次元カム回動部１１２を支点として回動可能に係合されている。３次元カム１１１は略扇形の板状部材であり、中心角の近傍に３次元カム回動部１１２が設けられている。３次元カム１１１の一部が係止ピン１０８が設けられた位置に重なるように配置されている。図１（ａ）に示すように、フード２０２が閉じた状態においては、図３に示すように、３次元カム回動部１１２が設けられた頂点を挟む２つの辺のうちの１つが被押圧面１２２として車体進行方向に対して略垂直になるように配置されている。

被押圧面１２２に対して垂直に力を加えることで、３次元カム１１１が３次元カム回動部１１２を支点としてその板面と平行に回動する。３次元カム１１１が回動することで３次元カム１１１上に描かれる係止ピン１０８の軌跡に沿って、貫通孔である係止ピン抜脱路１１３が形成されている。即ち係止ピン１０８は、アーム１０３及び回動ブラケット１０２に設けられた貫通孔に貫装され、更に係止ピン抜脱路１１３を貫通している。

図６（ｂ）は図６（ａ）の切断線ＡＡにおける断面図である。係止ピン１０８の一端には鍔が設けられており、この鍔の径は係止ピン抜脱路１１３の幅よりも広く形成されている。係止ピン抜脱路１１３の一端には、３次元カム１１１の形状によって係止部１１４が形成されている。図６（ｂ）に示すように、係止部１１４は３次元カム１１１の板面から盛り上がるように形成されている。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す通常状態においては、係止ピン１０８がアーム１０３及び回動ブラケット１０２を貫通した状態で抜けないように係止部１１４によって係止ピン１０８が押さえられ、アーム１０３と回動ブラケット１０２との固定が解除されることを防いでいる。即ち、３次元カム１１１はロック・プレートとして用いられる。

ここで、係止部１１４が係止ピン１０８を押さえておらず、係止ピン１０８の頭頂部に重なっているだけでも、係止ピン１０８がアーム１０３及び回動ブラケット１０２を貫通した状態で抜けないようにするという効果を得ることができるが、より確実に係止ピン１０８の不意の抜脱を防ぐためには、係止部１１４によって係止ピン１０８が押さえられていることが好ましい。

図６（ｃ）は図６（ａ）の切断線ＢＢにおける断面図である。係止ピン抜脱路１１３の途中には、３次元カム１１１の形状によって斜面１１５が形成されている。斜面１１５は、係止ピン抜脱路１１３に沿って、係止部１１４が形成された側からもう一方の端部の間に形成されており、３次元カム１１１の回動方向と垂直な方向に高さが変わるように形成されている。換言すると、係止ピン抜脱路１１３の係止部１１４側からもう一方の端部に近付くにつれて、３次元カム１１１の面が回動ブラケット１０２から遠ざかるように斜面１１５が形成されている。斜面１１５と係止部１１４とは重ならないように配置されている。

図７（ａ）は、フードヒンジ１００の作動状態であり、図６（ａ）の状態から３次元カム１１１が反時計回りに回動した状態を示している。３次元カム１１１が３次元カム回動部１１２を支点として反時計回りに回動すると、係止ピン１０８は、係止ピン抜脱路１１３に沿って３次元カム１１１に対して相対的に移動する。実際には、係止ピン１０８はアーム１０３及び回動ブラケット１０２に貫装されており、３次元カム１１１が係止ピン１０８に対して相対的に移動する。この時、係止ピン１０８が斜面１１５の形成された範囲にさしかかると、係止ピン１０８の端部に形成された鍔が斜面１１５に当接し、係止ピン１０８が斜面１１５に沿って上昇する。即ち、斜面１１５の上昇に合わせて、係止ピン１０８は、３次元カム１１１の回動方向と垂直な方向であって、回動ブラケット１０２から遠ざかる方向に移動し、係止ピン１０８がアーム１０３に形成された貫通孔から抜ける。

図７（ｂ）は図７（ａ）の切断線ＣＣにおける断面図である。図７（ｂ）に示すように、係止ピン１０８の鍔が斜面１１５に沿って上昇することにより、係止ピン１０８が貫装された孔から抜ける。このように、３次元カム１１１が回動することによって、係止ピン１０８がアーム１０３から抜脱され、アーム１０３と回動ブラケット１０２との固定が解除される。即ち、３次元カム１１１を操作することによって、アーム１０３と回動ブラケット１０２との固定を解除することができる。

ここで、本実施形態においては、アーム１０３、回動ブラケット１０２、３次元カム１１１の順に重なるように係合されているため、３次元カム１１１は回動ブラケット１０２に係合され、係止ピン１０８はアーム１０３から抜脱されるが、これに限定されない。即ち、回動ブラケット１０２、アーム１０３、３次元カム１１１の順に重なるように係合されていれば、３次元カム１１１はアーム１０３に係合され、係止ピン１０８は回動ブラケット１０２から抜脱されることによって、アーム１０３と回動ブラケット１０２との固定が解除される。

フード２０２の前端部を持ち上げてエンジンルームを開く場合、アーム１０３と回動ブラケット１０２とは固定されている必要がある。従って、通常時、３次元カム１１１は回動ブラケット１０２に対して固定されていなければならない。このため、３次元カム１１１と回動ブラケット１０２とは３次元カム係止部１１６において係止されている。３次元カム係止部１１６において、３次元カム１１１に設けられた貫通孔と回動ブラケット１０２に設けられた貫通孔とにシェア・ピンが貫装されている。

従って、３次元カム１１１と回動ブラケット１０２とは、３次元カム回動部１１２と３次元カム係止部１１６とにおいて係合され固定されている。非常時には、３次元カム係止部１１６のシェア・ピンによる固定を解除することにより、３次元カム１１１が回動ブラケット１０２に対して回動可能な状態となる。３次元カム１１１と回動ブラケット１０２との固定は、被押圧面１２２に強い力が加わることによって、３次元カム回動部１１２を支点として３次元カム１１１が回動し、３次元カム係止部１１６のシェア・ピンが剪断されることによって解除される。これについては後に詳述する。

更に、アーム１０３と回動ブラケット１０２との固定を補助するために、回動ブラケット１０２に補助ピン１０９が設けられており、アーム１０３に形成された切り欠き１１０と嵌合する。補助ピン１０９の端部には鍔が形成されており、この鍔が切り欠き１１０と嵌合することによって、非常回動部１０６の回動方向だけでなく、当該回動方向と垂直な方向についても、アーム１０３と回動ブラケット１０２とを固定することができる。補助ピン１０９は非常回動部１０６に対して係止ピン１０８よりも遠い位置に形成されている。これにより、非常回動部１０６と係止ピン１０８との間隔よりも広いモーメントに対して、アーム１０３と回動ブラケット１０２とを固定することができる。

フード２０２と通常回動部１０４との間の部材を、回動ブラケット１０２とアーム１０３とに分割することにより、１つの部材の場合よりも強度が低下する。これにより、車体の振動によってフード２０２の後端部が持ち上がってしまうことや、エンジンルーム２０１を開くためにフード２０２の前端部を持ち上げる時に非常回動部１０６が回動してしまうこと等の不具合が考えられる。これに対して、係止ピン１０８及び３次元カム１１１による固定や、補助ピン１０９及び切り欠き１１０等を設けることにより、強度を補強することができ、上記の様な不具合を解決することができる。

尚、アーム１０３及び回動ブラケット１０２には、図２に示すように、非常回動部１０６が設けられた連結面に対して垂直にフランジが設けられている。そして、図３、図４に示すように、通常状態においてはアーム１０３のフランジと回動ブラケット１０２のフランジとが重なっている。これにより、非常回動部１０６を支点としたアーム１０３の時計回りの回動が妨げられる。また、係止ピン１０８を支点としては、時計回り、反時計回り両方において回動不能となる。

図２、図３及び図５を用いて駆動アーム１０５について説明する。駆動アーム１０５は、駆動アーム回動部１１７において固定ブラケット１０１に対して回動可能に係合されている。駆動アーム１０５は三角形に近い形状をした板状の部材であり、その３つの頂点のうちの１つの近傍に駆動アーム回動部１１７が設けられている。図３に示すように、フード２０２が閉じた状態では、駆動アーム１０５の駆動アーム回動部１１７が設けられた頂点を挟む２つの辺のうちの１辺が被押圧辺１２１として車体の進行方向に対して略垂直になるように配置されている。

被押圧辺１２１に対して力を加えることにより、駆動アーム回動部１１７を支点として駆動アーム１０５が回動する。被押圧辺１２１に対向する頂点の近傍に押し上げ部１１８が形成されている。押し上げ部１１８は、板状の駆動アーム１０５の板面から突出する突部として形成されている。駆動アーム１０５と回動ブラケット１０２とは、駆動アーム１０５が回動することにより、押し上げ部１１８が回動ブラケット１０２に当接するような位置関係で、固定ブラケット１０１に係合されている。また、駆動アーム１０５の回動面と回動ブラケット１０２の回動面とは略平行である。

固定ブラケット１０１には、駆動アーム１０５を押すためのアクチュエータ３００が取り付けられている。アクチュエータ３００は長手形状を有し、円筒状の基部３０１に押圧部３０２が収納された構造となっている。作動時には、基部３０１から押圧部３０２が飛び出し、押圧部３０２が被押圧辺１２１に対して垂直な方向に押圧力を加える。

アクチュエータ３００は図示しない衝撃検出装置と接続されており、衝撃検出装置から衝撃を検出した旨の信号を受信することによって作動する。具体的には、アクチュエータ３００内には火薬が込められており、衝撃検出装置からの衝撃検出信号に応じてアクチュエータ３００内の点火装置が火薬に点火する。押圧部３０２は火薬の爆発力によって基部３０１から飛び出す。押圧部３０２の飛び出し軌跡は、回動ブラケット１０２や駆動アーム１０５の回動面と略平行である。

図３に示すように、アクチュエータ３００は、駆動アーム１０５に対して回動ブラケット１０２とは反対側に配置されている。被押圧辺１２１に対して力が加えられると、駆動アーム１０５は駆動アーム回動部１１７を支点として回動する。すると、押し上げ部１１８が回動ブラケット１０２に形成された押し上げ面１１９を押圧する。図５に示すように、駆動アーム１０５が回動し、押し上げ部１１８が押し上げ面１１９を押し上げることによって回動ブラケット１０２が通常回動部１０４を支点として回動する。

回動ブラケット１０２を押し上げるためには、垂直上方向の力を要する。アクチュエータ３００によって垂直方向の力を得る場合、長手状のアクチュエータを縦向きに配置する必要があるため、垂直方向に長いスペースが必要となる。しかしながら、昨今の自動車のエンジンルームにおいてその様なスペースを設けることは困難である。駆動アーム１０５によって、アクチュエータ３００の水平方向の力を垂直方向に変換することができる。

次に、図８のフローチャートを用いて、本実施形態に係るフードヒンジ１００の非常時の動作について説明する。図３に示すように、アクチュエータ３００の押圧部３０２の軌道上には駆動アーム１０５と３次元カム１１１とが配置されており、駆動アーム１０５よりも３次元カム１１１の方がよりアクチュエータ３００に近い位置に配置されている。自動車に搭載された衝撃検出装置が衝撃を検出し（Ｓ８０１）、衝撃検出装置が発する衝撃検出信号に応じてアクチュエータ３００が作動する（Ｓ８０２）。

アクチュエータ３００の押圧部３０２が火薬の爆発力によって飛び出すと、押圧部３０２は先ず３次元カム１１１の被押圧面１２２に当接し、３次元カム１１１を押圧する（Ｓ８０３）。押圧部３０２が被押圧面１２２を押圧すると、３次元カム回動部１１２を支点として３次元カム１１１が回動する。この時、３次元カム１１１と回動ブラケット１０２とは３次元カム係止部１１６において固定されているが、アクチュエータ３００の押圧力によって３次元カム１１１が押動し、３次元カム１１１がシェア・ピンを剪断し（Ｓ８０４）、３次元カム１１１が回動ブラケット１０２に対して回動可能となる。

３次元カム１１１が回動ブラケット１０２に対して回動すると、上述した３次元カム１１１の機能により、アーム１０３と回動ブラケット１０２とを係止している係止ピン１０８がアーム１０３から抜脱される（Ｓ８０５）。これにより、アーム１０３と回動ブラケット１０２との係止が解除される。押圧部３０２がその軌道に沿って更に進行すると、次に駆動アーム１０５の被押圧辺１２１に当接し、駆動アーム１０５を押圧する（Ｓ８０６）。被押圧辺１２１を押圧されることにより、駆動アーム１０５が駆動アーム回動部１１７を支点として回動する。駆動アーム１０５が回動することにより、押し上げ部１１８が押し上げ面１１９を押圧し、回動ブラケット１０２が通常回動部１０４を支点として回動する（Ｓ８０７）。

フード２０２は車体前方において固定されているため、回動ブラケット１０２が通常回動部１０４を支点として回動すると、アーム１０３が非常回動部１０６を支点として回動すると共に非常回動部１０６が長孔部１０７に沿って移動する（Ｓ８０８）。これと同時に、フード２０２が車体前方の固定部を支点として回動し、フード２０２の後端部が持ち上がる（Ｓ８０９）。

本実施の形態においては、通常時のフード２０２の開閉を担う部分と非常時のフード２０２の後端部の持ち上げを担う部分とが共に回動ブラケット２０２である。そのため、非常時におけるフード２０２の後端部の持ち上げに際して、通常時に持ち上げることが想定されていない部分を持ち上げる必要がない。従って、フード２０２の後端部の持ち上げ機能によって車体の設計やデザインが拘束されることがない。

フード２０２の後端部を持ち上げる場合、フード２０２の後端部はその前端部において車体と係合された部分を支点として回動する。これに対して、回動ブラケット１０２は通常回動部１０４を支点として回動するため、フード２０２の回転軌跡と回動ブラケット１０２の回転軌跡は異なる。従って、図５に示すように、アーム１０３は破線Ｐが回転軌跡となり、回動ブラケット１０２の非常回動部１０６は破線Ｑが回転軌跡となるため、回動ブラケット１０２の非常回動部１０６がアーム１０３に対して固定された状態である場合、アーム１０３と回動ブラケット１０２とは回転軌跡が異なるためフード２０２の裏側に十分なスペースができる程フード２０２を持ち上げることができない。

これに対し、非常回動部１０６が長孔部１０７に沿って移動することにより、アーム１０３と回動ブラケット１０２との回転軌跡の違いに対応することができる。即ち、通常時のフード２０２の開閉を担う部分と非常時のフード２０２の後端部の持ち上げを担う部分とが共通であることによる不具合を、非常回動部１０６及び長孔部１０７によって解消している。

フード２０２の後端部が持ち上がるにつれて、非常回動部１０６が長孔部１０７に沿って回動ブラケット１０２の回動方向に移動する。非常回動部１０６が長孔部１０７内を移動不可な状態になった時点、即ち、非常回動部１０６が長孔部１０７の端部に到達した時点で回動ブラケット１０２の回動が止まり、フード２０２の後端部の上昇が止まる。アクチュエータ３００は一方向にしか動かない構造になっており、基部３０１から飛び出した押圧部３０２は図５の状態で固定され、基部３０１側に戻らない。従って、フード２０２は後端部が持ち上げられた状態で保持される。

上述したように、３次元カム１１１と回動ブラケット１０２とは、３次元カム回動部１１２及び３次元カム係止部１１６において係止され、固定されており、３次元カム係止部１１６のシェア・ピンを剪断することにより、固定が解除される。シェア・ピンの剪断は、アクチュエータ３００の被押圧面１２２に対する押圧力によって３次元カム１１１が押動され、３次元カム１１１によって成される。従って、３次元カム係止部１１６のシェア・ピンは、車体振動や、フード２０２の前端部を持ち上げてエンジンルーム２０１を開く際の振動等の力では剪断されず、アクチュエータ３００による被押圧面１２２への押圧力によって３次元カム１１１が回動する際の、３次元カム１１１の押圧力によって剪断される程度の強度を有する。

この様に、本実施形態に係るフードヒンジ１００を用いることにより、固定ブラケット１０１や通常回動部１０４を動かすことなく、フード２０２の後端部を持ち上げることができる。従って、フードヒンジ１００の上方に車体の装甲を配置することができないといった、車体設計上若しくはデザイン上の制約を受けることなく、車体を設計及びデザインすることができる。

上記の説明においては、アーム１０３が回動ブラケット１０２に対して回動可能であり、アーム１０３とフード２０２が固定されている例を説明した。即ち、フード２０２が回動ブラケット１０２に対して回動可能である。従って、アーム１０３とフード２０２とが一体に成形されていても、上記と同様の効果を得ることができる。しかしながら、製造工程上、フード２０２には塗装を施す必要があり、塗装後にフードヒンジ１００を介して車体に取り付けられるため、フード２０２と他の部材とを組み立てる工程はなるべく単純な工程であることが好ましい。フード２０２とアーム１０３とを一体に成形する場合、フード２０２と回動ブラケット１０２とを組み立てる際に、３次元カム１１１や係止ピン１０８を取り付ける必要があり、工程が複雑となる。上記の説明の様に、アーム１０３とフード２０２とが別々の部材であれば、塗装の施されたフード２０２をアーム１０３にボルト等で単純に固定すれば良いため、フード２０２とアーム１０３とは別々の部材であることが好ましい。

実施の形態２．
本実施の形態においては、持ち上げアーム１０５による回動ブラケット１０２の持ち上げ動作において、ストッパを設けることにより、回動ブラケット１０２が所定量持ち上がった時点で回動ブラケット１０２の回動を停止させる例を説明する。尚、実施の形態１と同様の符号を付す構成については実施の形態１と同一又は相当部を示し、説明を省略する。

障害物がフード２０２へ衝突する瞬間にフード２０２がまだ上昇中である場合、障害物の運動方向とフード２０２の運動方向とが略逆方向となり、衝突エネルギーが増大してしまう。従って、障害物がフード２０２に衝突する際には、フード２０２は後端部が持ち上げられた状態で停止及び保持されていることが好ましい。

図９に示すように本実施系では、回動ブラケット１０２の押し上げ面１１９が形成された面に、フック状のストッパ１２０が形成されている。駆動アーム１０５が回動ブラケット１０２を押し上げると、押し上げ面１１９において押し上げ部１１８が当接する部位がストッパ１２０に近付いていき、最終的には図９に示すように押し上げ部１１８がストッパ１２０に嵌合する。これにより、駆動アーム１０５及び回動ブラケット１０２の回動が止まる。

この様に、ストッパ１２０を設けることにより、フード２０２が所定量持ち上がったところで、回動ブラケット１０２の回動をストップさせることができる。即ち、ストッパ１２０を設けることにより、ストッパ１２０を設けない場合よりも回動ブラケット１０２の回動量を小さくすることができる。押し上げ面１１９にストッパ１２０を形成し、押し上げ部１１８をストッパ１２０に嵌合させる方法以外にも、駆動アーム回動部１１７や通常回動部１０４が所定量回動したところで、その回動を阻止するようなストッパを設けることによって、上記と同様の効果を得ることができる。

実施の形態３．
本実施の形態においては、固定ブラケット１０１と駆動アーム１０５との係止の他の態様を説明する。尚、実施の形態１と同様の符号を付す構成については実施の形態１と同一又は相当部を示し、説明を省略する。図１０は図１（ａ）に示すように、フード２０２が閉じた状態の固定ブラケット１０１周辺を示す斜視図である。

実施の形態１において説明したように、駆動アーム１０５が駆動アーム回動部１１７のみにおいて固定ブラケット１０１に係止されている場合、駆動アーム１０５は自由に回動可能である。従って、車両の振動に応じて駆動アーム１０５も振動し、騒音となることが考えられる。このため、アクチュエータ３００を作動させてフード２０２後端部を持ち上げる時以外は、駆動アーム１０５は固定ブラケット１０１に対して回動不能な状態であることが好ましい。

本実施形態に係る固定ブラケット１０１は、図１（ａ）のフード２０２が閉じた状態において駆動アーム１０５と重なる位置に係止孔１２３を有する。同様に、駆動アーム１０５は、係止孔１２３と重なる位置に凸部１２４を有する。被押圧辺１２１が車体進行方向に対して垂直な状態において、凸部１２４は係止孔１２３に嵌合している。これにより、駆動アーム１０５は固定ブラケット１０１に対して２点で係止され、回動不能となる。

凸部１２４と係止孔１２３との嵌合は車体の振動程度では解除されないので、通常時は駆動アーム１０５は固定ブラケット１０１に固定された状態となる。これに対し、凸部１２４と係止孔１２３との嵌合の強度は、アクチュエータ３００の押圧力よりも弱い。従って、非常時にアクチュエータ３００が作動して被押圧辺１２１に押圧力が加わると、駆動アーム１０５は駆動アーム回動部１１７を支点として回動し、凸部１２４と係止孔１２３との係止が解除される。凸部１２４と係止孔１２３との嵌合強度の違いは、凸部１２４の高さや、係止孔１２３の形状を変化させることにより制御することができる。

この様に、駆動アーム１０５に設けた凸部１２４と固定ブラケット１０１に設けた係止孔１２３とを嵌合させることにより、駆動アーム１０５を固定ブラケット１０１に固定することができる。凸部１２４と係止孔１２３との嵌合は、車体の振動等、軽微な力では解除されないようにすると共に、アクチュエータ３００により被押圧辺１２１へ押圧力が加えられた際には、嵌合が解除されるようにすることによって、非常時にフード２０２の後端部を持ち上げる際にのみ、駆動アーム１０５を回動可能とすることができる。

尚、上記の説明における方法の他に、例えば、駆動アーム１０５と固定ブラケット１０１との間に摩擦係数の高いゴム等の部材を挟むことによって、駆動アーム１０５を固定ブラケット１０１に対して回動不能とする方法が考えられる。この方法では、両者の間に挟んだゴムが外れてしまうと、両者の固定が解除されてしまう。また、部品点数が増加してしまう。

更に、３次元カム１１１と回動ブラケット１０２との固定のようにシェア・ピンによる固定も考えられる。回動ブラケット１０２はユーザがエンジンルーム２０１を開く際に回動する部分であるため、３次元カム１１１と回動ブラケット１０２との固定についてはそれに耐え得る強度が求められる。また、走行中に３次元カム１１１と回動ブラケット１０２との固定が解除されてしまった場合、フード２０２の後端部が上がってしまうことが考えられ、運転手の視界の妨げとなることも考えられる。従って、３次元カム１１１と回動ブラケット１０２との固定はあらゆる面で重要な固定である。

これに対して、駆動アーム１０５と固定ブラケット１０１とは、走行中の騒音防止等の理由であり、３次元カム１１１と回動ブラケット１０２との固定に要求される程の重要性が求められない。従って、シェア・ピンを用い、部品点数が増えてしまうのは好ましくない。上記で説明したように、係止孔１２３と凸部１２４との嵌合による係止を用いることによって、部品点数を増やすことなく、駆動アーム１０５と固定ブラケット１０１との固定に対して十分な効果を得ることができる。

実施の形態４．
本実施の形態においては、３次元カム１１１と回動ブラケット１０２との係止の他の態様を説明する。尚、実施の形態１と同様の符号を付す構成については実施の形態１と同一又は相当部を示し、説明を省略する。図１１は、アーム１０３が回動ブラケット１０２に固定されている状態を示す斜視図、図１２（ａ）は、本実施形態に係る３次元カム１１１及びその周辺部を示す側面図である。

図１１及び図１２（ａ）に示すように、本実施形態に係る３次元カム１１１は、係止ピン抜脱路１１３となる貫通孔が、切り欠きとして形成されている。そして、係止部１１４は３次元カム１１１から突出する形で係止ピン１０８を押さえるように形成されている。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の切断線ＥＥによる断面図である。実施の形態１と同様に、係止部１１４が係止ピン１０８を押さえることにより、係止ピン１０８がアーム１０３若しくは回動ブラケット１０２の貫通孔から抜けないようにしている。係止ピン抜脱路１１３及び斜面１１５については実施の形態１と同様に形成されている。

図１２（ｃ）は、図１２（ａ）の切断線ＦＦによる断面図である。本実施形態に係る係止ピン１０８は、係止部１１４によって押さえられている頭頂部に、凹部１２５が形成されている。凹部１２５に係止部１１４が嵌合することにより、３次元カム１１１の回動を阻止している。係止部１１４と凹部１２５との嵌合は、車体の振動等の軽微な力では解除されない。従って、本実施形態に係る３次元カム１１１は、実施の形態１のように、３次元カム係止部１１６を設けてシェア・ピンによって回動ブラケット１０２に固定することなく、係止部１１４と凹部１２５との嵌合によって回動不能とされる。

非常時には、アクチュエータ３００の押圧力によって３次元カム１１１が３次元カム回動部１１２を支点として回動する。アクチュエータ３００による押圧力は車体の振動等と比べて非常に強いため、係止部１１４と凹部１２５との嵌合強度ではこれに抵抗できず、係止部１１４と凹部１２５との嵌合が解除される。この時、係止部１１４は、突出部として形成されていることにより、実施の形態１の様に両端が３次元カム１１１の板面と接続されている場合よりも、容易に撓むことができる。係止部１１４と凹部１２５との嵌合が解除されると、３次元カム１１１は３次元カム回動部１１２を支点として回動し、実施の形態１と同様に係止ピン１０８が抜脱される。

この様に、本実施形態に係る３次元カム１１１を用いることにより、シェア・ピン等を用いて固定することなく、３次元カム１１１を回動ブラケット１０２に対して回動不能にすることができ、部品点数を減らすことができる。

尚、係止部１１４が係止ピン１０８を押さえておらず、凹部１２５に嵌合しているだけでも、係止ピン１０８がアーム１０３及び回動ブラケット１０２を貫通した状態で抜けないようにするという効果を得ることができるが、より確実に係止ピン１０８の不意の抜脱を防ぐためには、係止部１１４によって係止ピン１０８が押さえられていることが好ましい。

また、上記の説明においては係止ピン１０８の頭頂部に凹部１２５が形成されており、係止部１１４が凹部１２５に嵌合している例を説明したが、係止部１１４と係止ピン１０８との凹凸は特に限定されず、係止部１１４に凹部が形成されており、当該凹部に係止ピン１０８の頭頂部が嵌合する構成としても良い。また係止ピン１０８の頭頂部に凸部が形成されており、当該凸部が係止部１１４の凹部に嵌合する構成としても良い。さらには、係止部１１４及び係止ピン１１８頭頂部の夫々に凹凸が形成されており、当該凹凸が互いに嵌合する構成としても良い。

本発明の実施の形態に係るフードヒンジを有する自動車を模式的に示す側面図である。本発明の実施の形態に係るフードヒンジを示す斜視図である。本発明の実施の形態に係るフードヒンジの閉状態を示す透過側面図である。本発明の実施の形態に係るフードヒンジの開状態を示す透過側面図である。本発明の実施の形態に係るフードヒンジの作動状態を示す透過側面図である。本発明の実施の形態に係る３次元カム及びその周辺部を示す側面図及び断面図である。本発明の実施の形態に係る３次元カム及びその周辺部を示す側面図及び断面図である。本発明の実施の形態に係るフードヒンジの動作を示すフローチャートである。本発明の他の実施の形態に係るフードヒンジを示す透過側面図である。本発明の他の実施の形態に係るフードヒンジの一部を示す斜視図である。本発明の他の実施の形態に係る３次元カム及びその周辺部を示す斜視図である。本発明の他の実施の形態に係る３次元カム及びその周辺部を示す側面図及び断面図である。

符号の説明

１００フードヒンジ、１０１固定ブラケット、１０２回動ブラケット、
１０３アーム、１０４通常回動部、１０５駆動アーム、１０６非常回動部、
１０７長孔部、１０８係止ピン、１０９補助ピン、１１０切り欠き、
１１１３次元カム、１１２３次元カム回動部、１１３係止ピン抜脱路、
１１４係止部、１１５斜面、１１６３次元カム係止部、
１１７駆動アーム回動部、１１８押し上げ部、１１９押し上げ面、
１２０ストッパ、１２１被押圧辺、１２２被押圧面、１２３係止孔、１２４凸部、
１２５凹部、２００自動車、２０１エンジンルーム、２０２フード、
３００アクチュエータ、３０１基部、３０２押圧部

Claims

運転席の前側に設けられたフードと、
前記フードの内面の後端部に固定されたアームと、
前記アームに第１回動軸によって連結された回動ブラケットと、
基準を超える衝撃があった場合に動作するアクチュエータと、
本体部とその本体部よりも径が大きい頭部とを備え、通常動作において前記アーム及び前記回動ブラケットを貫通して前記アームを前記回動ブラケットに固定する、係止ピンと、
傾斜部を有し、前記回動ブラケットに第２回動軸において連結されたロック・プレートと、
を備え、
前記アーム、前記回動ブラケット及び前記ロック・プレートは、前記係止ピンの前記アーム及び前記回動ブラケットの貫通方向において、前記ロック・プレート、前記アーム、前記回動ブラケットの順、又は、前記ロック・プレート、前記回動ブラケット、前記アームの順、に重なるように配置され、
前記通常動作において、前記アームが前記係止ピンにより前記回動ブラケットに固定された状態で、前記回動ブラケットが、前記第１回動軸と反対側に設けられた第３回動軸を中心として回動して前記フードの前端が開き、
前記基準を超える衝撃があった場合に前記アクチュエータの押圧力によって前記ロック・プレートが前記第２回動軸を中心として回動し、
前記ロック・プレートの前記回動に伴って、前記傾斜部が前記頭部の下面を摺動しつつ押圧することによって前記係止ピンを抜脱し、
前記係止ピンが抜脱された状態で前記回動ブラケットが前記第３回動軸を中心として回動し、前記アームが前記第１回動軸を中心に回動して前記回動ブラケットに対して屈折し、前記フードの後端を上げる、自動車。
前記回動ブラケットは前記屈折するアームに対して回動方向にスライドする請求項１に記載の自動車。
前記ロック・プレートは、通常動作時において前記係止ピンの頭部上面に重なる係止部を有する、請求項１又は２に記載の自動車。
前記係止部と前記係止ピンの頭部上面との夫々に形成された凹凸部が互いに嵌合する、請求項３に記載の自動車。
通常動作時において前記ロック・プレートを留め、前記基準を超える衝撃があった場合に、回動する前記ロック・プレートによって剪断されるシェア・ピンをさらに備える、請求項１乃至４のいずれかに記載の自動車。
前記アームと前記回動ブラケットとが結合された位置から前記係止ピンが装着された位置よりも更に遠い位置において、前記アームと前記回動ブラケットとを係止する補助系止部を有する、請求項１乃至５いずれかに記載の自動車。
通常動作時において前記回動ブラケットと分離されており、前記基準を超える衝撃があった場合に前記回動ブラケットを押圧することによって回動させる駆動アームをさらに供える、請求項１乃至６いずれかに記載の自動車。
前記回動ブラケットは、前記フードの後端が上がった後に前記駆動アームと係合して、前記回動ブラケットの回動を停止するフックを備える、請求項７に記載の自動車。
前記駆動アームは、当該駆動アームが係合されるベースと重なる位置に、前記ベース側に突出する凸部を有し、
前記ベースは、通常動作時において前記駆動アームに形成された凸部と嵌合する凹部を有する、請求項７または８に記載の自動車。