JP4934639B2 - ボンネット衝撃吸収装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の衝突時にボンネットの後端部を押し上げて、そのボンネットの上面に歩行者等の衝突体が打ち付けられたときに、ボンネットの後端部の降下を許容し、衝突体への衝撃を軽減するボンネット衝撃吸収装置に関する。

従来、この種のボンネット衝撃吸収装置は、ボンネットの後端部の下面に凹状受面を設けて、そこに押上ロッドの先端部を当接させる構成になっている。また、押上ロッドの基端部の側面には、切り欠き部が形成されている。そして、押上ロッドがボンネットの後端部を押し上げた状態でボンネットの上面に衝突体（例えば、歩行者）が打ち付けられると、押上ロッドが切り欠き部で破断し、その破断によって衝撃のエネルギーを吸収（消費）していた（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１１５６８０号公報（段落［００７０］、［００７４］，第１０図、第１２図）

ところで、上記した従来のボンネット衝撃吸収装置では、押上ロッドは、凹状受面によって先端部の横ずれを防がれた状態で衝突体からの荷重を受けるので、その荷重は軸方向を向いた軸荷重になる。そして、押上ロッドが軸荷重を受けてから破断する迄の変形量は、例えば、押上ロッドが曲げ荷重を受けて変形する場合に比べて非常に小さい。このため、ボンネットが僅かに降下する間に衝撃のエネルギーが押上ロッドの破断によって吸収されて衝突速度が急減速されることになり、衝突体への衝撃を十分に軽減することができない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、衝突体がボンネットから受ける衝撃を従来より軽減させることが可能なボンネット衝撃吸収装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るボンネット衝撃吸収装置（４０）は、車両（１０）の衝突時にボンネット（１３）の後端部を押し上げて、そのボンネット（１３）の上面に衝突体（９０）が打ち付けられたときに、ボンネット（１３）の後端部の降下を許容し、衝突体（９０）への衝撃を軽減するボンネット衝撃吸収装置（４０）において、車両（１０）のうちボンネット（１３）を除く車両本体（１０Ｈ）に組み付けられたアクチュエータ（５０）と、アクチュエータ（５０）に直動可能に設けられ、通常時には、ボンネット（１３）の下方の待機位置で待機し、車両（１０）の衝突時には、待機位置より上方の作用位置に移動して保持され、ボンネット（１３）の後端部を上限位置まで押し上げた状態にする押上ロッド（５２）と、ボンネット（１３）に設けられて押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）が当接し、ボンネット（１３）の後端部が上限位置から下方に移動する間に押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）を摺接移動させて押上ロッド（５２）の基端部を折り曲げるロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）と、ロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）に設けられて、押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）の摺接移動方向を向いた第１のベクトル（Ｖ１）と、押上ロッド（５２）の基端部から先端部（５２Ｈ）に向かった第２のベクトル（Ｖ２）との間の角度である摺接角（θ）が、摺接移動が進むに従って減少すると共に、押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）との間の摩擦係数が、摺接移動が進むに従って大きくなる徐変摺接領域（３４Ｒ）と、が備えられたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のボンネット衝撃吸収装置（４０）において、押上ロッド（５２）は待機位置から後側斜め上方に向かって上昇して作用位置に到達するところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のボンネット衝撃吸収装置（４０）において、一端部がボンネット（１３）の下面に固定されると共に、他端部が車両本体（１０Ｈ）に対して回動可能に連結され、ボンネット（１３）の前端部が車両本体（１０Ｈ）から切り離されたときに、ボンネット（１３）と一体に回転してボンネット（１３）の前端部を上方に移動可能とするヒンジアーム（３２）と、ヒンジアーム（３２）のうちボンネット（１３）側の一端部に設けられ、ボンネット（１３）の後端部が上限位置に移動した際に屈曲した状態に変形し、ボンネット（１３）の後端部が上限位置から下方に移動する間に屈曲を戻す側に変形して衝撃を軽減するヒンジ変形部（３３）とを備えたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載のボンネット衝撃吸収装置（４０）において、ヒンジ変形部（３３）には、ボンネット（１３）の下面に重ねて固定されると共に、ボンネット（１３）の後端部が上限位置に移動した際に屈曲した状態に変形する平板部（３４）と、平板部（３４）から起立し、平板部（３４）の屈曲部分と対応した位置にスリット（３７）を有した補強リブ（３５Ａ，３５Ｂ）とが備えられたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項３又は４に記載のボンネット衝撃吸収装置（４０）において、平板部（３４）に設けられて、ボンネット（１３）の下面に重ねて固定された前側平坦部（３４Ｆ）と、平板部（３４）に設けられて、通常は、前側平坦部（３４Ｆ）に対して面一状に連続し、ボンネット（１３）の後端部が上限位置に移動する動作に伴って前側平坦部（３４Ｆ）から下方に屈曲する後側平坦部（３４Ｒ）と、後側平坦部（３４Ｒ）のうち前側平坦部（３４Ｆ）と反対側の端部から下方に湾曲したアーム中間湾曲部（３２Ｗ）とを備え、押上ロッド（５２）が待機位置から作用位置に移動する間に押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）が前側平坦部（３４Ｆ）から後側平坦部（３４Ｒ）へと摺接移動し、ボンネット（１３）の後端部が上限位置から降下したときに、後側平坦部（３４Ｒ）及びアーム中間湾曲部（３２Ｗ）をロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）として押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）が摺接移動するところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１又は２に記載のボンネット衝撃吸収装置（４０）において、ロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）に連続し、押上ロッド（５２）が待機位置から作用位置に移動する間に押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）が摺接する上昇摺接部（３４Ｆ）を設け、押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）に対する上昇摺接部（３４Ｆ）の摩擦係数をロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）の摩擦係数より小さくしたところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載のボンネット衝撃吸収装置（４０）において、ロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）を通過した押上ロッド（５２）を、ボンネット（１３）の降下に伴う負荷から解放するための負荷解放部（１３Ｘ）を設けたところに特徴を有する。

［請求項１の発明］
請求項１のボンネット衝撃吸収装置（４０）では、車両（１０）の衝突時に、押上ロッド（５２）が待機位置より上方の作用位置に移動して保持され、ボンネット（１３）の後端部が上限位置に押し上げられた状態になる。この状態で、ボンネット（１３）の上面に衝突体（９０）が打ち付けられると、ボンネット（１３）の後端部が降下して、押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）がボンネット（１３）におけるロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）を摺接移動し、押上ロッド（５２）の基端部が折り曲げられる。このように本発明では、ボンネット（１３）の後端部を降下させる過程で押上ロッド（５２）を徐々に折り曲げるので、従来より押上ロッド（５２）の変形量が大きくなり、衝突体（９０）の衝突速度を徐々に減速することができる。このとき、衝撃のエネルギーは、押上ロッド（５２）の曲げ変形によって吸収（消費）されるのみならず、押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）とロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）との間の摩擦を受けながらの移動（即ち、摺接移動）によっても吸収される。

また、本発明の構成によれば、押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）は、ロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）における徐変摺接領域（３４Ｒ）を摺接移動すると、その摺接移動方向を向いた第１のベクトル（Ｖ１）と、押上ロッド（５２）の基端部から先端部（５２Ｈ）に向かった第２のベクトル（Ｖ２）との間の角度である摺接角（θ）が、摺接移動が進むに従って減少する。そして、摺接角（θ）が減少すると、ロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）の摺接面に対して垂直な押し付け力も減少する。しかしながら、徐変摺接領域（３４Ｒ）では、押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）との間の摩擦係数が、摺接移動が進むに従って大きくなるので、押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）が徐変摺接領域（３４Ｒ）を摺接移動する間の摩擦力の減少が抑えられる。この点においても、本発明によれば、衝突体（９０）の衝突速度を徐々に減速することができ、衝突体がボンネットから受ける衝撃を従来より軽減させることができる。

［請求項２の発明］
請求項２の構成では、押上ロッド（５２）は待機位置から後側斜め上方に向かって上昇して作用位置に到達するので、ロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）における摺接面に対して押上ロッド（５２）の軸方向が確実に傾斜した状態になる。これにより、ボンネット（１３）の後端部を降下させた際に、押上ロッド（５２）をロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）に対して確実に後方に摺接移動させることができる。

［請求項３の発明］
請求項３の構成では、ボンネット（１３）を開放する際には、ボンネット（１３）の前端部を車両本体（１０Ｈ）から切り離し、ヒンジアーム（３２）と共にボンネット（１３）を車両本体（１０Ｈ）に対して回動させながら、ボンネット（１３）の先端部（５２Ｈ）を上方に移動すればよい。そして、車両（１０）が衝突した際に、押上ロッド（５２）がボンネット（１３）の後端部を上方に押圧すると、ヒンジアーム（３２）のヒンジ変形部（３３）が屈曲して、ボンネット（１３）の上端部が上限位置に移動することが許容される。また、衝突体（９０）がボンネット（１３）の上面に打ち付けられた際には、ヒンジアーム（３２）のヒンジ変形部（３３）が屈曲を元に戻す方向に変形するので、その変形によって衝撃のエネルギーが吸収され、衝撃を軽減することができる。

［請求項４の発明］
請求項４の構成によれば、ヒンジアーム（３２）のヒンジ変形部（３３）における補強リブ（３５Ａ，３５Ｂ）がスリット（３７）によって分断されているので、ヒンジ変形部（３３）の平板部（３４）における屈曲位置が安定する。

［請求項５の発明］
請求項５の構成によれば、ヒンジアーム（３２）のヒンジ変形部（３３）に備えた後側平坦部（３４Ｒ）とアーム中間湾曲部（３２Ｗ）をロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）として利用したので、部品点数の削減が図られる。また、押上ロッド（５２）が待機位置から作用位置に移動するまでの間に、押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）が前側平坦部（３４Ｆ）から後側平坦部（３４Ｒ）へと摺接移動するので、仮にボンネット（１３）の後端部が押し上げられる途中で衝突体（９０）がボンネット（１３）の上面に打ち付けられても、ボンネット（１３）の後端部が上昇する動作から降下する動作にスムーズに移行し、衝撃を軽減することができる。

［請求項６の発明］
請求項６の構成によれば、押上ロッド（５２）が待機位置から作用位置に移動するまでの間に押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）が上昇摺接部（３４Ｆ）からロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）へと摺接移動するので、仮にボンネット（１３）の後端部が押し上げられる途中で衝突体（９０）がボンネット（１３）の上面に打ち付けられても、ボンネット（１３）の後端部が上昇する動作から降下する動作にスムーズに移行し、衝撃を軽減することができる。

［請求項７の発明］
請求項７の構成によれば、ボンネット（１３）の後端部が下限到達するまでの間に押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）が負荷解放部（１３Ｘ）に逃げ込み、押上ロッド（５２）が折れることが防がれる。これにより、折れた押上ロッド（５２）によって車両本体（１０Ｈ）が損傷することが防がれる。

［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１５に基づいて説明する。図１に示した車両１０は、前側にエンジン１１を収容したエンジンルーム１２を備え、そのエンジンルーム１２の上面がボンネット１３によって閉塞されている。

ボンネット１３の後端部は、ヒンジ機構３０によって車両本体１０Ｈに連結される一方、ボンネット１３の前端部はロック機構２０によって車両本体１０Ｈに連結されている。ロック機構２０は、図４に示すように、ボンネット１３の横方向における中央に配置され、図１に示すように、ボンネット１３の前端部における下面に設けたストライカ２１と、エンジンルーム１２の前端部における内壁１２Ｗに組み付けられたロック装置２２とからなる。そのストライカ２１は、丸棒を門形に湾曲変形させた形状になっている。ロック装置２２は、ストライカ２１と噛み合って回動するラッチ（図示せず）と、そのラッチの回動を規制するラチェット（図示せず）とを有している。また、通常は、ラッチがストライカ２１に噛み合って係合した状態で、そのラッチの回動をラチェットにて規制し、ボンネット１３の前端部が車両本体１０Ｈに保持されている。そして、車内の操作レバーを操作すると、ラチェットによるラッチの回動規制が解除されて、ボンネット１３の前端部が車両本体１０Ｈから上方に離脱可能になる。

図４に示すように、ヒンジ機構３０は、ボンネット１３の後端部おける両側部に対をなして配置されている。図１に示すように、ヒンジ機構３０は、エンジンルーム１２の内壁１２Ｗに固定された支持スタンド３１と、支持スタンド３１に回動可能に連結されたヒンジアーム３２とを備えてなる。なお、支持スタンド３１及びヒンジアーム３２は、共に板金の成形品である。

図９に示すように、支持スタンド３１は、エンジンルーム１２の内壁１２Ｗにおける上面にボルトにて固定されている。また、支持スタンド３１は、車両本体１０Ｈのうちボンネット１３の後方における車両外壁１２Ｇの下方に位置している。さらに、支持スタンド３１の上端部には、車両１０の横方向に貫通した支軸孔３１Ｋ（図５参照）が形成され、そこに貫通した回転支持軸３１Ｊによってヒンジアーム３２が支持スタンド３１に回転可能に連結されている。

図９に示すようにボンネット１３を閉じた状態を基準にして、ヒンジアーム３２の形状を説明すると以下のようである。ヒンジアーム３２は、支持スタンド３１との連結部分から前側斜め下方に延びた後、Ｖ字状に折り曲げられて前側斜め上方に延び、さらにその上端部が、斜め下方に向けて折り曲げられてボンネット１３の下面と平行に延びている。また、ヒンジアーム３２のうちボンネット１３の下面と平行に延びた部分が、本発明に係るヒンジ変形部３３になっており、そのヒンジ変形部３３がボンネット１３の後端部における下面にボルトＢ１，Ｂ２にて固定されている。そして、ロック機構２０（図１参照）のストライカ２１とロック装置２２との係合を解除してボンネット１３の前端部を上方に移動すると、図１０に示すように、ボンネット１３がヒンジアーム３２と一体になって回転支持軸３１Ｊを中心にして回動し、図２に示すように、エンジンルーム１２の上面開口が開放される。また、ボンネット１３が開放側の端部まで回動すると、図１０に示すように、ヒンジアーム３２におけるＶ字状の屈曲部の内側に車両外壁１２Ｇが受容され、ボンネット１３の後端部が車両外壁１２Ｇの上方に位置する。このように、ヒンジアーム３２にエルボー屈曲部３２Ａを設けたことで、ヒンジアーム３２の回動範囲が広く確保されている。なお、ヒンジアーム３２のうち上記したＶ字状の屈曲部を、以下、「エルボー屈曲部３２Ａ」といい、ヒンジ変形部３３寄りの屈曲部を、以下、「リスト屈曲部３２Ｂ」という。

ヒンジアーム３２のうちヒンジ変形部３３を除く全体は断面Ｌ字構造をなしている。具体的には、ヒンジアーム３２は、回転支持軸３１Ｊが貫通したアーム縦壁３２Ｇと、そのアーム縦壁３２Ｇの上縁部から車両１０の横方向の中央側に向かって突出したアーム横壁３２Ｈとから構成されている（図１０参照）。また、図５に示すように、ヒンジアーム３２の基端部には、ストッパ壁３２Ｓが設けられている。ストッパ壁３２Ｓは、アーム縦壁３２Ｇの縁部から突出した突片を支持スタンド３１側に直角曲げしてなる。そして、図１０に示すように、ボンネット１３が可動範囲における開放端に位置した際に、ストッパ壁３２Ｓが支持スタンド３１に備えた待受壁３１Ｓに当接して位置決めされる。

図５に示すように、ヒンジアーム３２を上方から見ると、ヒンジアーム３２のうち後端部から中間部分に亘る範囲がクランク状に屈曲して支持スタンド３１から車両１０の幅方向の中央側に離れている。また、ヒンジアーム３２のうちリスト屈曲部３２Ｂでは、アーム横壁３２Ｈの横幅がヒンジ変形部３３に向かうに従って徐々に広くなっている。

図８（Ａ）に示すように、ヒンジ変形部３３は、アーム横壁３２Ｈに連続しかつ平坦になった平板部３４を有している。平板部３４は、前後方向の後端部から中間部に向かって徐々に幅広になり、中間部から前端部に亘って均一幅になっている。詳細には、図５に示すように、平板部３４における横方向の外側に位置した外側縁部３４Ｘは、リスト屈曲部３２Ｂから斜め前方外側に延び、平板部３４における横方向の内側に位置した内側縁部３４Ｙは、リスト屈曲部３２Ｂから前後方向と平行に延びている。そして、内側縁部３４Ｙは、途中で外側縁部３４Ｘから離れる側にクランク状に屈曲している。また、外側縁部３４Ｘは、内側縁部３４Ｙにおけるクランク状屈曲部３８より前方まで斜め外側に延びてから、途中で内寄りに屈曲して前後方向と平行に延びている。

平板部３４の外側縁部３４Ｘには、前後方向に延びた部分の中間位置にスリット３７が形成され、そのスリット３７の奥面３７Ｚは丸みを帯びている。また、内側縁部３４Ｙにおけるクランク状屈曲部３８のうち外側縁部３４Ｘ寄りの角部内面３８Ｚも丸みを帯びている。そして、スリット３７の奥面３７Ｚとクランク状屈曲部３８の角部内面３８Ｚとを結ぶ架空の折曲直線３９を境にして、平板部３４のうち折曲直線３９より前側部分が本発明に係る前側平坦部３４Ｆ（本発明に係る「上昇摺接部」に相当する）になっており、折曲直線３９より後側部分が本発明に係る後側平坦部３４Ｒ（本発明の「ロッド摺接部」及び「徐変摺接領域」にも相当する）になっている。そして、後述するアクチュエータ５０によってボンネット１３の後端部が押し上げられると、図８（Ａ）から図８（Ｂ）の変化に示すように、後側平坦部３４Ｒが前側平坦部３４Ｆに対して下方に折り曲げられる。

前側平坦部３４Ｆには、内側縁部３４Ｙ寄り位置に、取付孔３４Ｄ，３４Ｅが前後に並べて設けられている。また、前側の取付孔３４Ｄは、長孔形状になっており、平板部３４の前縁部は取付孔３４Ｄに対応した部分が張り出している。そして、これら取付孔３４Ｄ，３４Ｅに挿通したボルトＢ１，Ｂ２（図７参照）をボンネット１３の下面に締め付けてヒンジ変形部３３がボンネット１３の後端部に固定されている。そして、ボンネット１３が閉じた状態で、平板部３４は、水平方向に対して若干後ろ上がりに傾斜した状態になっている。

図８（Ａ）に示すように、平板部３４のうちスリット３７より後側の外側縁部３４Ｘからは、アーム縦壁３２Ｇに連続した第１補強リブ３５Ａが垂直下方に張り出している。また、平板部３４のうちスリット３７より前側の外側縁部３４Ｘからは、第２補強リブ３５Ｂが斜め外側に向かって張り出している。そして、平板部３４の後側平坦部３４Ｒが前側平坦部３４Ｆに対して屈曲した際には、図８（Ｂ）に示すように、第１補強リブ３５Ａが第２補強リブ３５Ｂの内側に入り込んでリブ３５Ａ，３５Ｂ同士の干渉が避けられる。また、図７に示すように、平板部３４のうち内側縁部３４Ｙには、クランク状屈曲部３８より前側部分のみから第３補強リブ３５Ｃが垂直下方に向かって張り出している。なお、第３補強リブ３５Ｃの張り出し量は、第１補強リブ３５Ａ及び第２補強リブ３５Ｂより小さくなっている。

図７に示すように、リスト屈曲部３２Ｂにおけるアーム横壁３２Ｈは、ヒンジ変形部３３の平板部３４における後側平坦部３４Ｒから緩やかな円弧を描いて斜め後側下方に湾曲して、本発明に係るアーム中間湾曲部３２Ｗ（本発明に係る「ロッド摺接部」に相当する）になっている。なお、アーム横壁３２Ｈのうちリスト屈曲部３２Ｂとエルボー屈曲部３２Ａとの間の直線部分と平板部３４との間の角度は、略１２０度の角度で開いている（図９参照）。

図６及び図７に示すように、後側平坦部３４Ｒの下面全体には、ローレット加工が施されている。そのローレット加工を施された面は前後方向で第１〜第３の領域４３Ａ〜４３Ｃに３分割されている。そして、後側平坦部３４Ｒのうち前側平坦部３４Ｆ側に位置した第１の領域４３Ａから、中間の第２の領域４３Ｂ、そして、アーム中間湾曲部３２Ｗ側の第３の領域４３Ｃの順番で、ローレットの目が徐々に細かくなっている。これにより、次述する押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈ（本発明に係る「先端部」に相当する）と後側平坦部３４Ｒとの摩擦係数は、第１，第２，第３の領域４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃの順番で徐々に大きくなっている。

図９に示すように、エンジンルーム１２のうち支持スタンド３１が上面に固定された内壁１２Ｗの側面には、アクチュエータ５０が取り付けられている。そして、このアクチュエータ５０と上記したヒンジアーム３２とによって本発明のボンネット衝撃吸収装置４０が構成されている。アクチュエータ５０は、例えば、シリンダ５１に押上ロッド５２を直動可能に組み付けてなる。シリンダ５１は、例えば、両端有底の円筒状になっており、その上下方向に対して若干傾斜した方向に延びている。より詳細には、シリンダ５１は、上端部が下端部より後方側に位置した傾斜状態にして、エンジンルーム１２のうち支持スタンド３１が上面に固定された内壁１２Ｗの側面に固定されている。また、シリンダ５１の上端壁５１Ａには、貫通孔５１Ｂが形成され、そこに押上ロッド５２が貫通している。

押上ロッド５２は、貫通孔５１Ｂを貫通した本体部５２Ａの下端に円板体５２Ｂを備えている。この円板体５２Ｂは、シリンダ５１の略同一径になっており、シリンダ５１内を直動する。また、本体部５２Ａの上端には、ヘッド部５２Ｈが備えられている。ヘッド部５２Ｈは、本体部５２Ａより外径が大きな円柱状になっており、その上端面は丸みを帯びて上方に膨出している。

押上ロッド５２は、通常、ヘッド部５２Ｈの下面がシリンダ５１における上端壁５１Ａの上面に当接し、ボンネット１３の後端部から下方に離間した「待機位置」に位置している。押上ロッド５２が待機位置に位置した状態では、押上ロッド５２の円板体５２Ｂは、シリンダ５１の下端寄り位置に配置され、その円板体５２Ｂとシリンダ５１の下端壁５１Ｃとの間にガス発生剤５３が充填されている。また、シリンダ５１の下端部には、ガス発生剤５３に着火させるための着火線５４が外部から引き込まれている。さらに、図３に示すように、車両１０の前面には、衝撃検出センサ５５が設けられている。そして、車両１０の前面に例えば歩行者９０（本発明に係る「衝突体」に相当する）が衝突すると、その衝撃が衝撃検出センサ５５によって検出されて着火線５４に通電され、ガス発生剤５３が点火される。すると、ガス発生剤５３が爆発して一気に気化し、押上ロッド５２を円板体５２Ｂがシリンダ５１における上端壁５１Ａの下面に当接した「作用位置」まで押し上げる。このとき、押上ロッド５２は、シリンダ５１の案内により、上記待機位置から後側斜め上方に向かって上昇して作用位置に到達する。また、押上ロッド５２は、シリンダ５１内のガス圧によって作用位置に保持される。

本実施形態のボンネット衝撃吸収装置４０の構成に関する説明は以上である。次に、ボンネット衝撃吸収装置４０の動作及び作用効果について説明する。ボンネット１３は、エンジン１１等のメンテナンスを行うときに開かれる。ボンネット１３を開くには、車内の操作レバー（図示せず）を操作してロック機構２０（図１参照）のストライカ２１とロック装置２２との係合を解除する。そして、ボンネット１３の前端部を上方に移動するようにしてボンネット１３を回動すればよい。

走行中を含め、通常は、ストライカ２１がロック装置２２に係合してボンネット１３が閉じた状態になっている。この状態で、ボンネット１３は、僅かに後ろ上がりの状態になっている（図１参照）。図３に示すように、走行中に車両１０が、例えば歩行者９０を跳ねてしまった場合、その歩行者９０は車両１０の前面に衝突してから、図１２及び図１４に示すように、ボンネット１３の上面に打ち付けられることが多い。これに対し、本実施形態のボンネット衝撃吸収装置４０を備えた車両１０では、歩行者９０が図３に示すように車両１０の前面に衝突した場合に、その衝突を衝撃検出センサ５５が検出し、シリンダ５１内のガス発生剤５３（図９参照）に点火される。すると、ガス発生剤５３が一気に気化して押上ロッド５２が待機位置から作用位置まで一気に上昇し、その押上ロッド５２によってボンネット１３の後端部が上限位置まで押し上げられる。

詳細には、押上ロッド５２が待機位置から作用位置に到達する途中で、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈが、ボンネット１３の後端部に固定されているヒンジアーム３２の平板部３４における前側平坦部３４Ｆに最初に当接する（図１１参照）。このとき、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈは、前側平坦部３４Ｆの下面に対して前側斜め方向から当接し、その後、前側平坦部３４Ｆを摺接移動しながらボンネット１３の後端部を押し上げる。この押し上げ力によって、図８（Ｂ）に示すように平板部３４が折曲直線３９にて折り曲げられ、前側平坦部３４Ｆに対して後側平坦部３４Ｒが斜め下方に屈曲した状態になる。そして、図１２に示すように、押上ロッド５２が作用位置に到達したときには、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈが後側平坦部３４Ｒに配置される。このようにして、歩行者９０がボンネット１３に打ち付けられる前に、ボンネット１３は、前端部を支点にして後ろ上がりの傾斜角を増加させた状態に保持される（図３及び図１２参照）。

この状態で、ボンネット１３の上面に歩行者９０が打ち付けられると、ボンネット１３の後ろ上がりの傾斜角を減少させながら、ボンネット１３の後端部が上限位置から降下して、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈが後側平坦部３４Ｒを後方に摺接移動し、押上ロッド５２の基端部が折り曲げられる（図１４参照）。このように、ボンネット１３の後端部を降下させる過程で押上ロッド５２を徐々に折り曲げるので、従来より押上ロッド５２の変形量が大きくなり、歩行者９０の衝突速度を徐々に減速することができる。このとき、押上ロッド５２の曲げ変形によって衝撃のエネルギーが吸収されるのみならず、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈが後側平坦部３４Ｒから摩擦を受けながら移動するので、その摩擦移動（即ち、摺接移動）によっても衝撃のエネルギーが吸収される。これらに加え、ヒンジアーム３２のヒンジ変形部３３が前側平坦部３４Ｆと後側平坦部３４Ｒとの間の屈曲を元に戻す方向に変形するので、そのヒンジ変形部３３の変形によって衝撃のエネルギーが吸収され、衝撃を軽減することができる。

ここで、後側平坦部３４Ｒでは、図１３に示すように、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈの摺接移動方向を向いた第１のベクトルＶ１と、押上ロッド５２の基端部からヘッド部５２Ｈに向かった第２のベクトルＶ２との間の角度である摺接角θが、摺接移動が進むに従って減少する。そして、摺接角θが減少すると、後側平坦部３４Ｒの摺接面（下面）に対して垂直な押し付け力も減少する。しかしながら、後側平坦部３４Ｒでは、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈとの間の摩擦係数が、摺接移動が進むに従って大きくなるようにローレット加工が施されているので、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈが後側平坦部３４Ｒを摺接移動する間は、摩擦力の減少が抑えられ、衝突体９０の衝突速度を徐々に減速することができる。

また、後側平坦部３４Ｒを通過してアーム中間湾曲部３２Ｗを後側に進むと摺接角θは増し、やがて後側には進まなくなり、横方向に進む。ここで、アーム中間湾曲部３２Ｗは、図８（Ｂ）に示すように平板部３４の屈曲により、アーム縦壁３２Ｇと反対側の側部が若干上方に位置するように傾斜しているので、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈは、アーム中間湾曲部３２Ｗによってアーム縦壁３２Ｇから離れる横方向に進む。また、アーム中間湾曲部３２Ｗによって押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈが横方向に摺接移動し始めたときの摺接角θは、後側平坦部３４Ｒの終端部の摺接角θに比べて大きくなっており、その摺接角θも摺接移動が進むに従って徐々に小さくなっていく。このアーム中間湾曲部３２Ｗを横方向に進む間にも、摩擦移動（即ち、摺接移動）によって衝撃のエネルギーが吸収される。また、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈは、アーム中間湾曲部３２Ｗの案内によりアーム横壁３２Ｈから外れてヒンジアーム３２の側方の負荷解放部１３Ｘ（図１５参照）に移動する。これにより、押上ロッド５２は、折れることなくボンネット１３の降下に伴う負荷から解放され、折れた押上ロッド５２によるエンジン１１等の損傷が防がれる。なお、図７及び図８には、ヒンジアーム３２を押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈが摺接した経路４１が示されている。

このように、本実施形態のボンネット衝撃吸収装置４０では、ボンネット１３の後端部を降下させつつ押上ロッド５２を折り曲げるので、従来より押上ロッド５２の変形量が大きくなり、歩行者９０の衝突速度を徐々に減速することができる。また、押上ロッド５２の曲げ変形のみならず、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈの摩擦移動（即ち、摺接移動）及びヒンジ変形部３３の曲げ変形によって衝撃のエネルギーを吸収することができる。その上、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈとの間の摩擦係数が、摺接移動が進むに従って徐々に大きくなる後側平坦部３４Ｒを設けたので、摺接移動する間の摩擦力の減少が抑えられ、衝突体９０の衝突速度を徐々に減速することができる。これらにより、歩行者９０がボンネット１３から一度に大きな衝撃を受けることを回避して、衝撃を従来より軽減させることができる。

また、押上ロッド５２が待機位置から上昇して作用位置に到達する前に、歩行者９０がボンネット１３の上面に打ち付けられても、降下する過程と同様に、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈが前側平坦部３４Ｆから後側平坦部３４Ｒへと摺接移動するので、ボンネット１３の後端部が上昇する動作から降下する動作にスムーズに移行し、衝撃を軽減することができる。

しかも、押上ロッド５２は待機位置から後側斜め上方に向かって上昇するので、例えば、ボンネット１３が衝突によって変形しても、後側平坦部３４Ｒにおける摺接面に対して押上ロッド５２の軸方向が確実に傾斜した状態になる。これにより、ボンネット１３の後端部を降下させた際に、押上ロッド５２を後側平坦部３４Ｒに対して確実に後方に摺接移動させることができる。

また、本実施形態のボンネット衝撃吸収装置４０では、ヒンジアーム３２のヒンジ変形部３３に備えた後側平坦部３４Ｒとアーム中間湾曲部３２Ｗを押上ロッド５２に対する摺接部品として利用したので、その摺接部品を別途設けた場合に比べて、部品点数の削減が図られる。さらに、ヒンジアーム３２のヒンジ変形部３３における第１及び第２の補強リブ３５Ａ，３５Ｂがスリット３７によって分断されているので、ヒンジ変形部３３の平板部３４における屈曲位置が安定する。

［第２実施形態］
本実施形態は図１６及び図１７に示されており、前記第１実施形態とは主としてヒンジアーム３２Ｖの構成が異なる。以下、第１実施形態と異なる構成に関してのみ説明し、第１実施形態と同一構造の部位には同一の符号を付して重複した説明は省略する。

本実施形態のヒンジアーム３２Ｖは、エルボー屈曲部３２Ａとリスト屈曲部３２Ｂと間でアーム横壁３２Ｈが途切れ、リスト屈曲部３２Ｂより前方側がアーム縦壁３２Ｇのみで構成されかつボンネット１３の下面に沿って延びた連結突片３２Ｔになっている。そして、この連結突片３２Ｔは、ボンネット１３の下面に固定されたロッド摺接部材６０に回動可能に連結されている。ロッド摺接部材６０は、ボンネット１３の下面に重ねて固定される
平板部６０Ｈとその平板部６０Ｈの後端を下方に湾曲させてなるアーム中間湾曲部６０Ｗと、平板部６０Ｈとアーム中間湾曲部６０Ｗの一側部から垂下された連結リブ６０Ｇとを備えてなる。その平板部６０Ｈからアーム中間湾曲部６０Ｗに亘った部分は、前記第１実施形態のヒンジアーム３２における平板部３４からアーム中間湾曲部３２Ｗに亘った部分と同一形状になっている。

ロッド摺接部材６０の連結リブ６０Ｇは、連結突片３２Ｔと略同一の形状になっている。そして、連結リブ６０Ｇの前端部には、前後方向に延びた長孔６１が形成される一方、連結リブ６０Ｇの後端部には、丸孔６２が形成されている。長孔６１には、連結突片３２Ｔの前端部から突出したピン６３が抜け止め状態に係合している。一方、丸孔６２には、図１６に示すように、連結突片３２Ｔの後端部から突出したノックアウトピン６４が嵌合されている。本実施形態の構成に関する説明は以上である。

この構成によれば、通常は、図１６に示すように、ロッド摺接部材６０とヒンジアーム３２Ｖとが一体に固定されている。また、ストライカ２１（図１参照）とロック装置２２（図１参照）との係合を解除した際には、ボンネット１３とヒンジアーム３２Ｖとが一体に回動する。そして、車両１０が衝突したときには、図１７に示すように、押上ロッド５２がロッド摺接部材６０の平板部６０Ｈに摺接してボンネット１３の後端部を押し上げる。すると、ノックアウトピン６４が切断されて、ロッド摺接部材６０に対してヒンジアーム３２Ｖが回動可能になり、ボンネット１３の後端部が上限位置まで押し上げられる。そして、ボンネット１３の後端部が降下する間に、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈが、前記第１実施形態の平板部３４からアーム中間湾曲部３２Ｗを摺接する動作と同様に平板部６０Ｈからアーム中間湾曲部６０Ｗを摺接して衝撃を徐々に吸収する。

［第３実施形態］
本実施形態は、図１８に示されており、前記第２実施形態とロッド摺接部材６５のみが異なる。そのロッド摺接部材６５は、下面が開放した角溝構造のロッド摺接部６６を有している。また、そのロッド摺接部６６の一側壁の下端部を上方側に折り返した後、さらにロッド摺接部６６から離れる側の側方に折り曲げてボルト固定部６７が形成されている。そして、ロッド摺接部６６の天井面には、第１実施形態と同様に、摩擦係数が異なる複数の領域が押上ロッド５２の摺接移動方向に沿って設けられている。また、ボルト固定部６７の上板壁６７Ｊがボンネット１３の下面にボルトＢ３にて固定されている。さらに、上板壁６７Ｊから垂下された縦壁６７Ｔに前記したヒンジアーム３２Ｖの連結突片３２Ｔが連結されている。さらに、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈは、ロッド摺接部６６の内面を摺接移動する。この構成によれば、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈと固定用のボルトＢ３との干渉を確実に避けることができる。

［第４実施形態］
本実施形態のロッド摺接部材６５Ｖは、図１９に示されており、前記第３実施形態とロッド摺接部６６Ｖの構造のみが異なる。このロッド摺接部６６Ｖは、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈを受容する部分が断面Ｖ字状になっている。そして、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈがロッド摺接部６６ＶのＶ字内面に２点支持されて、摺接移動する。そのＶ字内面にも摩擦係数が異なる複数の領域が押上ロッド５２の摺接移動方向に沿って設けられている。この構成によれば、押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈが摺接移動する方向が安定する。

［第５実施形態］
本実施形態のロッド摺接部材６５Ｗは、図２０に示されており、前記第３実施形態とロッド摺接部６８の構成のみが異なる。本実施形態のロッド摺接部６８は、ボルト固定部６７からボンネット１３の横方向の中央に向かって延び、その断面形状は、例えば角溝状になっている。また、ロッド摺接部６８は、ボルト固定部６７から離れるに従って斜め上方に延び、途中で屈曲して略水平横方向に延びている。そして、ロッド摺接部６８の内面にも摩擦係数が異なる複数の領域が押上ロッド５２の摺接移動方向に沿って設けられている。このような構成にしても前記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

［第６実施形態］
本実施形態のロッド摺接部材６５Ｘは、図２１に示されており、前記第３実施形態とボルト固定部６７とロッド摺接部６６とを別部品にし、そのロッド摺接部６６をボンネット１３の下面に溶接した構造になっている。このような構成にしても前記第３実施形態と同様の作用効果を奏する。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記第１実施形態では、押上ロッド５２が摺接する部分の摩擦係数を摺接移動方向で異ならせるために、ローレット加工の目の粗さを変更していたが、例えば、ローレット加工以外に、摺接面にコイニング・ビード等を加工して摩擦係数を異ならせてもよい。

（２）また、摩擦係数を異ならせるために、ローレット加工等のような表面加工以外に、押上ロッド５２が摺接する部分の材質を、摺接移動方向で異ならせてもよいし、シートを押上ロッド５２が摺接する部分に貼り付けてもよい。具体的には、硬度が異なる材質を摺接移動方向に並べたり、或いは、ラス網、パンチメタル等を押上ロッド５２が摺接する部分に貼り付けてもよい。

（３）また、上記した第１実施形態の押上ロッド５２を、シリンダ５１に回転不能に組み付け、押上ロッド５２の基端部が屈曲した状態で押上ロッド５２の基端部が捻り変形されるようにアーム中間湾曲部３２Ｗによって押上ロッド５２を摺接案内してもよい。

（４）前記実施形態では、アーム中間湾曲部３２Ｗが押上ロッド５２を横方向に案内してヒンジアーム３２の側方の負荷解放部１３Ｘ（図１４参照）に逃がしていたが、例えば、ヒンジアーム３２のアーム横壁３２Ｈに貫通孔を設けてそこに押上ロッド５２を逃がす構成にしてもよい。

（５）また、上記した第１実施形態の押上ロッド５２を、シリンダ５１に回転不能に組み付け、押上ロッド５２の基端部が屈曲した状態で押上ロッド５２の基端部が捻り変形されるようにアーム中間湾曲部３２Ｗによって押上ロッド５２を摺接案内してもよい。

（６）本発明に係る押上ロッド５２がボンネット１３に押されて曲がる方向及びその押上ロッド５２のヘッド部５２Ｈが摺接移動する方向は、車両１０の後方、前方、横方向、斜め前方、斜め後方の何れであってもよい。

本発明の第１実施形態に係るボンネット衝撃吸収装置を搭載した車両の概念図 その車両のボンネットを開いた状態の概念図 その車両が歩行者と衝突した状態の概念図 その車両の前側部分の平面図 ヒンジ機構の平面図 ヒンジ変形部の下面図 ヒンジアームの前端部分を下方から見た斜視図 （Ａ）ヒンジ変形部を上方から見た斜視図、（Ｂ）そのヒンジ変形部を上方から見た斜視図、 アクチュエータの側断面図 ボンネットを開いた状態のボンネット衝撃吸収装置の側面図 押上ロッドがボンネットに当接した状態の側面図 押上ロッドがボンネットを押し上げた状態の側面図 押上ロッドがボンネットを押し上げた状態の側面図 押上ロッドがボンネットによって折り曲げられた状態の側面図 押上ロッドがヒンジアームの側方に逃げた状態の側面図 第２実施形態のボンネット衝撃吸収装置の非作動時の側面図 ボンネット衝撃吸収装置の作動時の側面図 第３実施形態のロッド摺接部材の正断面図 第４実施形態のロッド摺接部材の正断面図 第５実施形態のロッド摺接部材の正断面図 第６実施形態のロッド摺接部材の正断面図

符号の説明

１０ 車両
１０Ｈ 車両本体
１３ ボンネット
１３Ｘ 負荷解放部
２０ ロック機構
２１ ストライカ
２２ ロック装置
３０ ヒンジ機構
３１ 支持スタンド
３１Ｊ 回転支持軸
３１Ｋ 支軸孔
３１Ｓ 待受壁
３２，３２Ｖ ヒンジアーム
３２Ｗ，６０Ｗ アーム中間湾曲部（ロッド摺接部）
３３ ヒンジ変形部
３４，６０Ｈ 平板部
３４Ｆ 前側平坦部（上昇摺接部）
３４Ｒ 後側平坦部（徐変摺接領域，ロッド摺接部）
３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ 補強リブ
３７ スリット
４０ ボンネット衝撃吸収装置
５０ アクチュエータ
５２ 押上ロッド
５２Ｈ ヘッド部（先端部）
６０，６５，６５Ｖ，６５Ｗ，６５Ｘ ロッド摺接部材
６６，６６Ｖ，６８ ロッド摺接部
９０ 歩行者（衝突体）
Ｖ１ 第１のベクトル
Ｖ２ 第２のベクトル
θ 摺接角

Claims (7)

1. 車両（１０）の衝突時にボンネット（１３）の後端部を押し上げて、そのボンネット（１３）の上面に衝突体（９０）が打ち付けられたときに、前記ボンネット（１３）の後端部の降下を許容し、前記衝突体（９０）への衝撃を軽減するボンネット衝撃吸収装置（４０）において、
   前記車両（１０）のうち前記ボンネット（１３）を除く車両本体（１０Ｈ）に組み付けられたアクチュエータ（５０）と、
   前記アクチュエータ（５０）に直動可能に設けられ、通常時には、前記ボンネット（１３）の下方の待機位置で待機し、前記車両（１０）の衝突時には、前記待機位置より上方の作用位置に移動して保持され、前記ボンネット（１３）の後端部を上限位置まで押し上げた状態にする押上ロッド（５２）と、
   前記ボンネット（１３）に設けられて前記押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）が当接し、前記ボンネット（１３）の後端部が前記上限位置から下方に移動する間に前記押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）を摺接移動させて前記押上ロッド（５２）の基端部を折り曲げるロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）と、
   前記ロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）に設けられて、前記押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）の摺接移動方向を向いた第１のベクトル（Ｖ１）と、前記押上ロッド（５２）の基端部から先端部（５２Ｈ）に向かった第２のベクトル（Ｖ２）との間の角度である摺接角（θ）が、前記摺接移動が進むに従って減少すると共に、前記押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）との間の摩擦係数が、前記摺接移動が進むに従って大きくなる徐変摺接領域（３４Ｒ）と、が備えられたことを特徴とするボンネット衝撃吸収装置（４０）。
2. 前記押上ロッド（５２）は前記待機位置から後側斜め上方に向かって上昇して前記作用位置に到達することを特徴とする請求項１に記載のボンネット衝撃吸収装置（４０）。
3. 一端部が前記ボンネット（１３）の下面に固定されると共に、他端部が前記車両本体（１０Ｈ）に対して回動可能に連結され、前記ボンネット（１３）の前端部が前記車両本体（１０Ｈ）から切り離されたときに、前記ボンネット（１３）と一体に回転して前記ボンネット（１３）の前端部を上方に移動可能とするヒンジアーム（３２）と、
   前記ヒンジアーム（３２）のうち前記ボンネット（１３）側の一端部に設けられ、前記ボンネット（１３）の後端部が前記上限位置に移動した際に屈曲した状態に変形し、前記ボンネット（１３）の後端部が前記上限位置から下方に移動する間に前記屈曲を戻す側に変形して衝撃を軽減するヒンジ変形部（３３）とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のボンネット衝撃吸収装置（４０）。
4. 前記ヒンジ変形部（３３）には、前記ボンネット（１３）の下面に重ねて固定されると共に、前記ボンネット（１３）の後端部が前記上限位置に移動した際に屈曲した状態に変形する平板部（３４）と、前記平板部（３４）から起立し、前記平板部（３４）の屈曲部分と対応した位置にスリット（３７）を有した補強リブ（３５Ａ，３５Ｂ）とが備えられたことを特徴とする請求項３に記載のボンネット衝撃吸収装置（４０）。
5. 前記平板部（３４）に設けられて、前記ボンネット（１３）の下面に重ねて固定された前側平坦部（３４Ｆ）と、
   前記平板部（３４）に設けられて、通常は、前記前側平坦部（３４Ｆ）に対して面一状に連続し、前記ボンネット（１３）の後端部が上限位置に移動する動作に伴って前記前側平坦部（３４Ｆ）から下方に屈曲する後側平坦部（３４Ｒ）と、
   前記後側平坦部（３４Ｒ）のうち前記前側平坦部（３４Ｆ）と反対側の端部から下方に湾曲したアーム中間湾曲部（３２Ｗ）とを備え、
   前記押上ロッド（５２）が前記待機位置から前記作用位置に移動する間に前記押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）が前記前側平坦部（３４Ｆ）から前記後側平坦部（３４Ｒ）へと摺接移動し、
   前記ボンネット（１３）の後端部が前記上限位置から降下したときに、前記後側平坦部（３４Ｒ）及び前記アーム中間湾曲部（３２Ｗ）を前記ロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）として前記押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）が摺接移動することを特徴とする請求項３又は４に記載のボンネット衝撃吸収装置（４０）。
6. 前記ロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）に連続し、前記押上ロッド（５２）が前記待機位置から前記作用位置に移動する間に前記押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）が摺接する上昇摺接部（３４Ｆ）を設け、
   前記押上ロッド（５２）の先端部（５２Ｈ）に対する前記上昇摺接部（３４Ｆ）の摩擦係数を前記ロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）の摩擦係数より小さくしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のボンネット衝撃吸収装置（４０）。
7. 前記ロッド摺接部（３４Ｒ，３２Ｗ）を通過した押上ロッド（５２）を、前記ボンネット（１３）の降下に伴う負荷から解放するための負荷解放部（１３Ｘ）を設けたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のボンネット衝撃吸収装置（４０）。

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