JP5994743B2

JP5994743B2 - 車両用ポップアップフード装置

Info

Publication number: JP5994743B2
Application number: JP2013141954A
Authority: JP
Inventors: 宗太郎成田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2033-07-05
Also published as: JP2015013597A

Description

本発明は、車両用ポップアップフード装置に関する。

下記特許文献１に記載された車両用ポップアップフード装置では、アクチュエータが作動することで、ロッドがヒンジアームの押し上げ面を押し上げる。そして、この状態で所定値以上の衝突荷重が作用すると、ロッドの先端部がヒンジアームの押し上げ面上を車両後方側へ摺動するのに伴ってロッドが曲げ変形する。これにより、衝突エネルギーが吸収される。

なお、ロッドがヒンジアームの押し上げ面を押し上げた後には、ロック機構によってロッドのフード下方側への移動が規制されるようになっている（例えば、下記特許文献２及び特許文献３参照）。

特許第４４１０８２２号公報特開２０１１−２０８７３８号公報特許第３７９５３０６号公報

ところで、比較的重いフードを用いる場合に、フードの押し上げ時にロッドが曲がると、フードを所定の位置へ押し上げることができなくなる。これに対して、例えばロッドの径寸法を大きくしてロッドの剛性を高くすると、ロッドの曲げ変形荷重が高くなり、ロッドが十分に曲げ変形することができなくなる可能性がある。

本発明は、上記事実を考慮し、フードの押上性能と歩行者保護性能とを両立できる車両用ポップアップフード装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の車両用ポップアップフード装置は、車体に設けられ、フードの後部側を回転可能に支持するヒンジアームと、アクチュエータが作動することで前記フードの後部側をフード上方側へ押し上げて前記ヒンジアームを押上位置へ回転させるロッドと、作動することで前記ヒンジアームに連結され且つ押上位置における前記ヒンジアームのフード下方側への回転を規制する規制部材を含んで構成され、所定値以上の衝突荷重が作用した場合に前記規制部材によって摺動摩擦を発生させることで又は前記規制部材が変形することで衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収機構と、を備え、前記エネルギー吸収機構は、前記ヒンジアームと一体的に又は前記ヒンジアームの回転に連動して回転される回転体を備えており、前記回転体の外周部には、前記規制部材と係合される係合歯が形成され、前記規制部材が前記係合歯と係合されることで、押上位置における前記ヒンジアームのフード下方側への回転が規制され、所定値以上の衝突荷重が作用した場合に、前記係合歯と前記規制部材との係合状態が解除され、前記規制部材が回転体の外周部を摺動することで摺動摩擦を発生させる。

請求項１に記載の車両用ポップアップフード装置では、車体に設けられたヒンジアームによってフードの後部側が回転可能に支持されている。そして、アクチュエータが作動することで、フードの後部側がロッドによってフード上方側へ押し上げられて、ヒンジアームが押上位置へ回転される。

ここで、エネルギー吸収機構が作動すると、規制部材がヒンジアームに連結されて、押上位置におけるヒンジアームのフード下方側への回転が規制される。このため、フードの後部側を押し上げたロッドのフード下方側への移動を規制するためのロック機構を用いる必要がなくなる。すなわち、所定値以上の衝突荷重が作用した場合にロッドをフード下方側へ後退させることができる。

また、所定値以上の衝突荷重が作用した場合には、規制部材によって摺動摩擦を発生させることで又は規制部材が変形することで、衝突エネルギーが吸収される。すなわち、ロッドとは別のエネルギー吸収機構によって衝突エネルギーが吸収されるため、従来技術のようにロッドを曲げ変形させて衝突エネルギーを吸収する必要がなくなる。

以上により、比較的重いフードを用いる場合には、例えばロッドの径寸法を大きくしてロッドの剛性を高くすることで、フードを所定の押上位置に押し上げることができる。また、ロッドの剛性を高くしても、ロッドとは別のエネルギー吸収機構によって衝突エネルギーを吸収できる。

また、請求項１に記載の車両用ポップアップフード装置では、エネルギー吸収機構が回転体を備えており、回転体は、ヒンジアームと一体的に又はヒンジアームの回転に連動して回転される。また、回転体の外周部には、規制部材と係合される係合歯が形成されており、規制部材が係合歯と係合されることで、押上位置におけるヒンジアームのフード下方側への回転が規制される。さらに、所定値以上の衝突荷重が作用した場合には、係合歯と規制部材との係合状態が解除され、規制部材が回転体の外周部を摺動することで摺動摩擦が発生する。以上により、回転体の外周部と規制部材とによって、押上位置におけるヒンジアームのフード下方側への回転を規制することができると共に、摺動摩擦を発生させることができる。

請求項２に記載の車両用ポップアップフード装置は、請求項１に記載の発明において、前記ヒンジアームを回転可能に支持するヒンジベースと、前記ヒンジベースと前記ヒンジアームとの間に設けられ、前記ヒンジアームの回転に連動して回転されるリンクを含んで構成されると共に、前記フードの所定角度以上の開きを制限するリンク機構と、を備え、前記回転体は、前記リンクと一体的に回転される。

請求項２に記載の車両用ポップアップフード装置では、フードの所定角度以上の開きを制限するリンク機構が、ヒンジアームを回転可能に支持するヒンジベースと、ヒンジアームと、の間に設けられている。そして、リンク機構のリンクは、ヒンジアームの回転に連動して回転するように構成されており、このリンクと一体的に回転体が回転される。このため、リンク機構を活用して、ヒンジアームの回転に連動して回転体を回転させることができる。

請求項３に記載の車両用ポップアップフード装置は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記規制部材は、前記係合歯から離間される待機位置と、前記係合歯と係合される係合位置と、の間を回転可能に構成され、前記回転体の外周部には、カム面が形成され、前記ヒンジアームが押上位置からフード上方側へ回転されることで、前記カム面によって前記規制部材が係合位置から待機位置へ回転される。

請求項３に記載の車両用ポップアップフード装置では、回転体の外周部にカム面が形成されている。そして、ヒンジアームが押上位置からフード上方側へ回転されると、カム面によって規制部材が係合位置から待機位置へ回転される。このため、待機位置へ回転された規制部材を保持することで、規制部材と回転体との係合解除状態を維持できる。これにより、押上位置に押し上げられたフードを一旦開く方向へ回転させることで、規制部材と回転体との係合状態を解除させて、フードを閉じることができる。

請求項４に記載の車両用ポップアップフード装置は、車体に設けられ、フードの後部側を回転可能に支持するヒンジアームと、アクチュエータが作動することで前記フードの後部側をフード上方側へ押し上げて前記ヒンジアームを押上位置へ回転させるロッドと、作動することで前記ヒンジアームに連結され且つ押上位置における前記ヒンジアームのフード下方側への回転を規制する規制部材を含んで構成され、所定値以上の衝突荷重が作用した場合に前記規制部材によって摺動摩擦を発生させることで又は前記規制部材が変形することで衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収機構と、を備え、前記ヒンジアームを回転可能に支持するヒンジベースと、前記ヒンジベースと前記ヒンジアームとの間に設けられ、前記ヒンジアームの回転に連動して回転されるリンクを含んで構成されると共に、前記フードの所定角度以上の開きを制限するリンク機構と、をさらに備え、前記規制部材が、前記リンク又は前記ヒンジアームに当接されることで、押上位置における前記ヒンジアームのフード下方側への回転が規制され、所定値以上の衝突荷重が作用した場合に前記規制部材が変形することで衝突エネルギーを吸収する。

請求項４に記載の車両用ポップアップフード装置では、フードの所定角度以上の開きを制限するリンク機構が、ヒンジアームを回転可能に支持するヒンジベースと、ヒンジアームと、の間に設けられている。そして、リンク機構を構成するリンク又はヒンジアームに規制部材が当接されて、押上位置におけるヒンジアームのフード下方側への回転が規制される。さらに、所定値以上の衝突荷重が作用した場合には、規制部材が変形することで衝突エネルギーが吸収される。このため、衝突エネルギーを安定して吸収できる。

請求項１に記載の車両用ポップアップフード装置によれば、フードの押上性能と歩行者保護性能とを両立できる。

請求項１に記載の車両用ポップアップフード装置によれば、簡易な構成で、ヒンジアームの回転を規制できると共に、摺動摩擦を発生させることができる。

請求項２に記載の車両用ポップアップフード装置によれば、リンク機構を活用して、ヒンジアームの回転に連動して回転体を回転させることができる。

請求項３に記載の車両用ポップアップフード装置によれば、押上位置に押し上げられたフードを一旦開く方向へ回転させることで、規制部材と回転体との係合状態を解除させて、フードを閉じることができる。

請求項４に記載の車両用ポップアップフード装置によれば、衝突エネルギーを安定して吸収できる。

第１の実施の形態に係る車両用ポップアップフード装置に用いられるエネルギー吸収機構を拡大して示す模式的な斜視図である。第１の実施の形態に係る車両用ポップアップフード装置の全体構成を示す平面図である。図２に示される車両右側に配置されたポップアップ機構部を拡大して示す側面図である。図３に示されるフードが押上位置に押し上げられた状態を示す図３に対応する側面図である。（Ａ）は、図１に示されるロックパウルが待機位置に配置されてロックパウルとラチェットとの係合が解除された状態を拡大して示す側面図であり、（Ｂ）は、ロックパウルが係合位置に配置されてロックパウルのロック歯とラチェットのラチェット歯とが係合された状態を拡大して示す側面図である。（Ｃ）は、ロックパウルのロック歯がラチェットのカム面に当接されてロックパウルが待機位置に配置された状態を拡大して示す側面図であり、（Ｄ）は、（Ｃ）の状態からラチェットが閉方向側へ回転される状態を拡大して示す側面図である。（Ａ）は、第２の実施の形態に係る車両用ポップアップフード装置に用いられるポップアップ機構部を拡大して示す側面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示されるエネルギー吸収機構を示す車両前方側から見た一部破断した模式的な断面図（図６（Ａ）の６Ｂ−６Ｂ線断面図）である。（Ａ）は、図６（Ａ）に示されるフードが押上位置に押し上げられた状態を示す図６（Ａ）に対応する側面図であり、（Ｂ）は、図６（Ｂ）に示されるエネルギー吸収機構が作動した状態を示す図６（Ｂ）に対応する模式的な断面図（図７（Ａ）の７Ｂ−７Ｂ線断面図）である。

（第１の実施の形態）

以下、図１〜図５を用いて第１の実施の形態に係る車両用ポップアップフード装置１０について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＲＨは車両右方（車両幅方向一方側）を示している。

図２に示されるように、車両用ポップアップフード装置１０は、エンジンルームを開閉するフード１２の後端側両サイドにそれぞれ配設された左右一対のポップアップ機構部２０を主要部として構成されている。左右のポップアップ機構部２０はいずれも同一の構成であるので、以下の説明では車両右側に配置されたポップアップ機構部２０の構成について説明し、車両左側に配置されたポップアップ機構部２０の構成の説明は省略する。

ポップアップ機構部２０は、フード１２を開閉可能に支持するフードヒンジ２２と、歩行者等の衝突体との衝突時に作動するアクチュエータ４０（図４参照）及びエネルギー吸収機構６０（図１参照）と、このアクチュエータ４０が作動することによりフード上方側へ軸方向移動するロッド４６（図４参照）と、を含んで構成されている。また、ポップアップ機構部２０は、フード１２の所定角度以上の開きを制限するためのリンク機構５０を備えている。以下、初めにフード１２の構成について説明し、次いで上記各構成について説明する。

図３に示されるように、フード１２は、車両外側に配置されて意匠面を構成するフードアウタパネル１４と、エンジンルーム側に配置されると共にフードアウタパネル１４を補強するフードインナパネル１６と、を含んで構成されており、その両者の端末部がヘミング加工によって結合されている。また、フードインナパネル１６の後端側（後部側）はフード下方側へ膨らんでおり、これによりフード１２の後端側に後端膨らみ部１８が形成されている。

＜フードヒンジ２２の構成＞

図２及び図３に示されるように、フードヒンジ２２は、ヒンジベース２４とヒンジアーム３０とを含んで構成されている。ヒンジベース２４は、車両正面視で略逆Ｌ字形状に形成されており、車両前後方向に沿って延在する板状の取付部２４Ａと、取付部２４Ａの車両幅方向内側の端部から車両上方側へ屈曲されかつ板状に形成された支持部２４Ｂと、を備えている。そして、取付部２４Ａが、車体側構成部材であるカウルトップサイド２６の上面部２６Ａ（図３参照）に取付ボルト（図示省略）よって固定されている。このカウルトップサイド２６は、フード１２の後端側とウインドシールドガラスの下端部との間に車両幅方向に沿って延在するカウルの両サイドに設けられている。

ヒンジアーム３０は、車両前後方向に沿って延在する長尺状の部材であり、側面視で略Ｌ字形状に形成されている。ヒンジアーム３０は、ヒンジベース２４の支持部２４Ｂに対して平行に配置される側壁部３０Ａを備えており、ヒンジアーム３０の側壁部３０Ａの後端部が、ヒンジピン２８によってヒンジベース２４の支持部２４Ｂの上端部にヒンジ結合されている。したがって、ヒンジアーム３０は、ヒンジピン２８を回転中心として車両上下方向（図３の矢印Ａ方向及び図４の矢印Ｂ方向）へ回転可能とされている。

また、ヒンジアーム３０は、頂壁部３０Ｂを備えており、頂壁部３０Ｂは、側壁部３０Ａの上縁部からフード幅方向中央側へ折り曲げられて形成されると共に、フード１２の後端膨らみ部１８に対して略平行に配置されている。これにより、ヒンジアーム３０の一般断面の縦断面形状は上下逆向きのＬ字形状とされている。また、頂壁部３０Ｂの前部下面（図３に矢印Ｅで示す範囲）が、押上面３２とされており、押上面３２は、後述するロッド４６の先端部（押圧部４８）によって押し上げられるようになっている。

また、ヒンジアーム３０の頂壁部３０Ｂにおける前部は、フード１２の後端膨らみ部１８の下面に沿って略車両前後方向に延出されており、図示しないヒンジボルト及びウエルドナットによって後端膨らみ部１８に締結（固定）されている。これにより、ヒンジベース２４とフード１２の後端膨らみ部１８とが、ヒンジアーム３０によって連結されている。なお、ヒンジボルトのボルト締結方向はフード上下方向であり、組付に際してはフード下方側からヒンジボルトがウエルドナットに螺入されるようになっている。したがって、ヒンジボルトの締結後の状態では、ヒンジボルトのボルト頭部が頂壁部３０Ｂの下面からフード下方側へ突出した状態で配置されるようになっている。

さらに、上述した側壁部３０Ａには、側面視で矩形状とされた切欠３４（広義には低剛性部として把握される要素である）が形成されている。切欠３４は、側壁部３０Ａの下縁側から上縁側へ向けて切り欠かれており、側壁部３０Ａと頂壁部３０Ｂとの接続部位である稜線にかかるように設定されている。これにより、ヒンジアーム３０の側壁部３０Ａでは、切欠３４の形成部位の剛性が他の部位の剛性に比べて低くなっている。

なお、フードヒンジ２２は、本来的にはフード１２をボディーに開閉可能に支持するためのヒンジ部品であるが、本実施形態では、車両用ポップアップフード装置１０の構成要素でもある。

＜アクチュエータ４０の構成＞

図３及び図４に示されるように、アクチュエータ４０は、略円柱状に形成されており、平面視でヒンジアーム３０の頂壁部３０Ｂにおける押上面３２の下方に略車両上下方向を軸方向として配置されている。アクチュエータ４０にはブラケット４２が一体的に設けられており、ブラケット４２がカウルトップサイド２６の側面部２６Ｂに固定されている。また、アクチュエータ４０のハウジング４４の内部には、図示しないガス発生装置が収容されている。このガス発生装置は、図示しないＥＣＵ（制御手段）と電気的に接続されており、ＥＣＵは、フロントバンパ等に配設されて歩行者等の衝突体との衝突を検知又は予知する衝突検知センサ（衝突検知手段）と電気的に接続されている。

＜ロッド４６の構成＞

ロッド４６は、アクチュエータ４０のハウジング４４内に同軸上に収容されている。図４に示されるように、ロッド４６は真直棒状の部材とされており、その下端部にはハウジング４４内に緊密に収容されたピストン（図示省略）が設けられている。そして、アクチュエータ４０のガス発生装置によって発生したガスがハウジング４４内へ供給されて、ハウジング４４内のガス圧によってピストンが上昇するようになっている。また、ロッド４６の上端部には、ロッド４６よりも大径とされた押圧部４８が取り付けられている。この押圧部４８の先端部は緩やかな曲面形状に形成されており、頂壁部３０Ｂの押上面３２と上下に対向して配置されている。より正確には、押圧部４８は、ヒンジボルトのボルト頭部と干渉しない位置に配置されている。

そして、ピストンの上昇に伴ってロッド４６が上方側へ移動すると、フード１２の押上面３２がロッド４６の押圧部４８によってフード上方側へ押し上げられるように構成されている（図４に示される位置であり、以下この位置を「押上位置」という）。また、押上位置では、ピストンはハウジング４４にロックされておらず、フード下方側への荷重がロッド４６に作用することで、ロッド４６がハウジング４４内をフード下方側へ後退するように構成されている。

＜リンク機構５０の構成＞

図３に示されるように、リンク機構５０は、リンクとしての第１リンク５２と第２リンク５４とを含んで構成されており、第１リンク５２及び第２リンク５４は、ヒンジベース２４の支持部２４Ｂとヒンジアーム３０の側壁部３０Ａとの間に配置されて、ヒンジベース２４とヒンジアーム３０とを連結している。第１リンク５２は、略矩形板状に形成されて、車両幅方向を板厚方向にしてヒンジベース２４の支持部２４Ｂの車両幅方向内側に配置されている。図１に示されるように、第１リンク５２の長手方向一端部には、略Ｄ字形状を成す支持孔５２Ａが貫通形成されており、支持孔５２Ａ内に支持軸５６の先端部が挿入されている。この支持軸５６は、車両幅方向を軸方向にしてヒンジベース２４の支持部２４Ｂに回転可能に支持されており、支持軸５６の先端部が断面略Ｄ字形状に形成されている。これにより、第１リンク５２は支持軸５６の軸回りに支持軸５６と一体的に回転するように構成されている。

図３に示されるように、第２リンク５４は、略矩形板状に形成されて、第１リンク５２とヒンジアーム３０の側壁部３０Ａとの間に車両幅方向を板厚方向にして配置されている。そして、第２リンク５４の長手方向一端部が、車両幅方向を軸方向とした軸５７によって第１リンク５２の長手方向他端部と相対回転可能に連結されている。一方、第２リンク５４の長手方向他端部は、車両幅方向を軸方向とした軸５８によってヒンジアーム３０の側壁部３０Ａと相対回転可能に連結されている。

これにより、フード１２を開く場合には、ヒンジアーム３０が開方向側（図３の矢印Ａ方向）へ回転されると共に、ヒンジアーム３０の回転と連動して第１リンク５２が開方向側（図３の矢印Ｃ方向側）へ回転される。一方、フード１２を閉じる場合には、ヒンジアーム３０が閉方向側（図４の矢印Ｂ方向側）へ回転されると共に、ヒンジアーム３０の回転と連動して第１リンク５２が支持軸５６の軸回りに閉方向側（図４の矢印Ｄ方向側）へ回転される。

なお、リンク機構５０は、フード１２の所定角度（フード１２が押上位置よりさらに開方向へ開かれた角度）以上の開きを制限するための機構であるが、本実施形態では、車両用ポップアップフード装置１０の構成要素でもある。

＜エネルギー吸収機構６０の構成＞

図１に示されるように、エネルギー吸収機構６０は、回転体としてのラチェット６２と、規制部材としてのロックパウル７０と、ロックピン７４（広義には、「保持部材」として把握される要素である）と、を含んで構成されている。

ラチェット６２は、略円板状に形成されると共に、ヒンジベース２４の支持部２４Ｂと第１リンク５２との間に車両幅方向を板厚方向にして配置されている。ラチェット６２の略中央部には、略Ｄ字形状を成す挿入孔６４が貫通形成されており、挿入孔６４内に支持軸５６の先端部が挿入されている。これにより、ラチェット６２は、支持軸５６及び第１リンク５２と一体的に回転される。すなわち、ラチェット６２はヒンジアーム３０の回転に連動して支持軸５６の軸回りを回転するように構成されている。

図５（Ａ）〜（Ｄ）にも示されるように、ラチェット６２の外周部には、係合歯としての一対のラチェット歯６６とカム面６８とが形成されている。カム面６８は、側面視で略円弧状に形成されて、ラチェット歯６６に対して閉方向側（図１の矢印Ｄ方向側）に隣接して配置されると共に、ラチェット歯６６と滑らかに接続されている。また、カム面６８の半径は、ラチェット６２の回転中心からラチェット歯６６の先端までの距離に比して大きく設定されている。なお、図５（Ａ）〜（Ｄ）では、便宜上ラチェット６２の挿入孔６４を円形に記載している。

ロックパウル７０は、略楔形板材により形成されて、車両幅方向を板厚方向にしてラチェット６２の側方に配置されている。このロックパウル７０の一端部は、車両幅方向を軸方向にした軸７１によってヒンジベース２４の支持部２４Ｂに回転可能に支持されている。これにより、ロックパウル７０は、軸７１の軸回りに、図５（Ａ）に示される待機位置と図５（Ｂ）に示される係合位置との間を回転するように構成されている。また、ロックパウル７０には、図示しないバネが係合されており、このバネの付勢力によってロックパウル７０は係合位置側へ付勢されている。

一方、ロックパウル７０の他端部には、ロック歯７２が形成されており、ロック歯７２は、ラチェット６２のラチェット歯６６と係合可能に構成されている。そして、ヒンジアーム３０が押上位置に押し上げられた状態において、ロックパウル７０のロック歯７２がラチェット６２のラチェット歯６６と係合することで、ラチェット６２の閉方向側（図１及び図５（Ｂ）の矢印Ｄ方向側）への回転が規制されるようになっている（図５（Ｂ）参照）。

また、ロック歯７２とラチェット歯６６との係合状態において、所定値以上のフード下方側への衝突荷重がフード１２（ヒンジアーム３０）に作用した場合には、ロック歯７２とラチェット歯６６との係合状態が解除されて、ラチェット６２の閉方向側への回転が許容されるようなっている。一方、ロック歯７２とラチェット歯６６との係合状態（図５（Ｂ）の状態）からラチェット６２が開方向側（図５（Ｂ）の矢印Ｃ方向側）へ回転されると、ロック歯７２がラチェット６２のカム面６８に当接されて、ロックパウル７０が係合位置から待機位置へ回転されるようになっている（図５（Ｃ）参照）。

ロックピン７４は、略円柱状に形成されて、車両幅方向を軸方向にしてラチェット６２とロックパウル７０との間に配置されている。そして、ロックピン７４は、待機位置におけるロックパウル７０の外周部と係合されて、ロックパウル７０を待機位置に保持している。

また、ロックピン７４は、車両幅方向に移動可能に構成されており、ロックピン７４が車両幅方向外側へ移動されることで、ロックピン７４によるロックパウル７０に対する保持状態が解除されるようになっている。具体的には、図１に示されるように、車両幅方向を長手方向とするシリンダ７６内にピストン７８が収容されており、このピストン７８にロックピン７４の基端部（車両幅方向外側端部）が結合されている。また、シリンダ７６の側壁にはガス発生装置８０が装着されており、ガス発生装置は上述したＥＣＵと電気的に接続されている。さらに、シリンダ７６内には、比較的荷重の低いバネ（図示省略）が収容されており、このバネの付勢力によってピストン７８が車両幅方向内側へ付勢されている。

そして、ガス発生装置８０が作動してシリンダ７６内にガスが供給されると、シリンダ７６内のガス圧によって、ピストン７８がバネの付勢力に抗してシリンダ７６内を車両幅方向外側へ移動することで、ロックピン７４が車両幅方向外側へ瞬時に移動するようになっている。また、ガス発生装置８０の作動後にシリンダ７６内のガスが抜けると、バネの付勢力によってピストン７８が車両幅方向内側へ移動されて、ロックピン７４が元の位置に復帰されるようになっている。なお、ロックパウル７０が係合位置に配置された状態では、ロックピン７４の先端（車両幅方向内側端）がロックパウル７０の側面に当接して、ロックピン７４の車両幅方向内側への移動が制限されるようになっている。

次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図３に示される状態が車両用ポップアップフード装置１０の非作動状態である。この状態のときには、アクチュエータ４０が非作動状態にあるため、ロッド４６はアクチュエータ４０のハウジング４４内に収容されている。また、ロッド４６の先端部の押圧部４８は、ヒンジアーム３０の頂壁部３０Ｂにおける押上面３２の直下に対向して配置されている。さらに、エネルギー吸収機構６０のロックパウル７０はロックピン７４によって待機位置に保持されており、ロックパウル７０とラチェット６２との係合は解除された状態にされている（図５（Ａ）参照）。

この状態から、歩行者等の衝突体と前面衝突すると、衝突検知手段によって衝突体と前面衝突したことが検知され、ＥＣＵに衝突信号が出力される。ＥＣＵでは、入力された衝突信号に基づいて車両用ポップアップフード装置１０を作動させるべきか否かを判断し、車両用ポップアップフード装置１０を作動させるべきと判断すると、アクチュエータ４０に作動信号が出力される。これにより、アクチュエータ４０のガス発生装置が作動して、ハウジング４４内にガスが供給される。

ハウジング４４内にガスが供給されると、ハウジング４４内のガス圧によってピストンがハウジング４４の軸方向先端側（即ち、フード上方側）へ移動される。ピストンには、ロッド４６の下端部が連結されているので、ピストンがハウジング４４内を上昇すると、ロッド４６がフード上方側へ向けて軸方向移動する。その結果、ロッド４６の先端部の押圧部４８がヒンジアーム３０の押上面３２に当接し、ヒンジアーム３０をヒンジピン２８回りに開方向（図３の矢印Ａ方向）へ回転させることにより、フード１２の後端側（後端膨らみ部１８）がフード上方側（押上位置）へ押し上げられる。このとき、ヒンジアーム３０の側壁部３０Ａでは、切欠３４の形成部位の剛性が他の部位の剛性に比べて低くなっているため、切欠３４を起点としてヒンジアーム３０が屈曲される（図４参照）。

また、ロッド４６によるヒンジアーム３０の押し上げ時には、ヒンジアーム３０が開方向側へ回転されるため、ヒンジアーム３０に連結されたリンク機構５０の第１リンク５２及び支持軸５６がヒンジアーム３０の回転に連動して開方向側（図３の矢印Ｃ方向側）へ回転される。さらに、エネルギー吸収機構６０のラチェット６２は支持軸５６及び第１リンク５２と一体的に回転するため、ヒンジアーム３０の開方向側への回転に連動してラチェット６２が支持軸５６の軸回りに開方向側へ回転される（図５（Ａ）の状態から図５（Ｂ）の状態になる）。

一方、ＥＣＵが車両用ポップアップフード装置１０を作動させるべきと判断すると、エネルギー吸収機構６０のガス発生装置８０に作動信号が出力される。これにより、ガス発生装置８０が作動してエネルギー吸収機構６０のシリンダ７６内にガスが供給される。そして、シリンダ７６内のガス圧によってピストン７８が車両幅方向外側へ移動することで、ロックピン７４が車両幅方向外側へ瞬時に移動される。これにより、ロックピン７４によるロックパウル７０に対する保持状態が解除されて、ロックパウル７０が軸７１の軸回りを待機位置から係合位置へ回転して、ロックパウル７０のロック歯７２がラチェット６２のラチェット歯６６と係合される（図５（Ｂ）参照）。したがって、ロックパウル７０が、ラチェット６２及びリンク機構５０を介してヒンジアーム３０に連結されて、ヒンジアーム３０の閉方向側への回転が規制される。その結果、フード１２が押上位置に保持される。

フード１２が押上位置に保持された状態において、フード上方側から衝突荷重がフードヒンジ２２に作用すると、ヒンジアーム３０は閉方向側へ回転しようとするが、ロックパウル７０によってラチェット６２の閉方向側への回転が規制されているため、ヒンジアーム３０の閉方向側への回転が規制される。そして、ヒンジアーム３０が切欠３４の位置でさらに屈曲されることによって、衝突エネルギーが吸収されて衝突体への入力荷重（反力）が低減される。

さらに、フードヒンジ２２に作用する衝突荷重が所定値以上である場合には、ラチェット６２とロックパウル７０との係合状態が解除されて、ラチェット６２が閉方向側（図５（Ｂ）の矢印Ｄ方向側）へ回転される。このとき、ロックパウル７０はバネによってラチェット６２の外周部に押し付けられるため、ロックパウル７０とラチェット６２との間に摺動摩擦（摺動抵抗）が発生する。これにより、ロックパウル７０とラチェット６２との間で発生する摺動摩擦（摺動抵抗）によって衝突エネルギーが吸収されて、衝突体への入力荷重（反力）が低減される。

なお、ラチェット６２が閉方向側へ回転されると、ヒンジアーム３０の押上面３２がロッド４６の押圧部４８をフード下方側へ押圧するが、アクチュエータ４０のピストンはハウジング４４にロックされていないため、ロッド４６は当該押圧力によってフード下方側へ後退していく。

このように、本実施の形態の車両用ポップアップフード装置１０によれば、エネルギー吸収機構６０が作動すると、ロックパウル７０がラチェット６２及びリンク機構５０を介してヒンジアーム３０に連結されて、押上位置におけるヒンジアーム３０のフード下方側への回転が規制される。このため、フード１２の後端側（後部側）を押し上げたロッド４６のフード下方側への移動を規制するためのロック機構を用いる必要がなくなる。すなわち、所定値以上の衝突荷重が作用した場合にロッド４６をフード下方側へ後退させることができる。

また、所定値以上の衝突荷重がフード１２（ヒンジアーム３０）に作用した場合には、ヒンジアーム３０のフード下方側への回転が許容され、ロックパウル７０のロック歯７２とラチェット６２の外周部とによって摺動摩擦を発生させることで、衝突エネルギーが吸収される。すなわち、ロッド４６とは別のエネルギー吸収機構６０によって衝突エネルギーが吸収されるため、従来技術のようにロッド４６を曲げ変形させて衝突エネルギーを吸収する必要がなくなる。

以上により、比較的重いフード１２を用いる場合には、例えばロッド４６の径寸法を大きくしてロッド４６の剛性を高くすることで、フード１２を所定の押上位置に押し上げることができる。また、ロッド４６の剛性を高くしても、ロッド４６とは別のエネルギー吸収機構６０によって衝突エネルギーを吸収できる。その結果、フード１２の押上性能と歩行者保護性能とを両立できる。

また、上述したように、所定値以上の衝突荷重がフード１２（ヒンジアーム３０）に作用した場合には、ラチェット６２のラチェット歯６６とロックパウル７０のロック歯７２との係合状態が解除され、ロックパウル７０がラチェット６２の外周部を摺動することで摺動摩擦が発生する。このため、簡易な構成によって、ヒンジアーム３０の回転を規制できると共に、ラチェット６２とロックパウル７０との間に摺動摩擦を発生させることができる。

さらに、ヒンジアーム３０には、フード１２の所定角度以上の開きを制限するリンク機構５０が連結されており、ラチェット６２が、リンク機構５０を構成する第１リンク５２と一体的に回転するように構成されている。このため、リンク機構５０を活用して、ヒンジアーム３０の回転と連動してラチェット６２を回転させることができる。

また、ヒンジアーム３０が押上位置からフード上方側（開方向側）へ回転されると、ラチェット６２が開方向側へ回転される（図５（Ｂ）の状態から図５（Ｃ）の状態になる）。このため、ロックパウル７０のロック歯７２がラチェット６２のカム面６８に当接されて、ロックパウル７０が係合位置から待機位置へ回転される。これにより、ロックパウル７０とラチェット６２との係合状態が解除される。そして、待機位置にロックパウル７０が回転されると、シリンダ７６内に収容されたバネの付勢力によってロックピン７４がロックパウル７０と係合される位置に復帰されて、ロックピン７４によってロックパウル７０が待機位置に保持される。これにより、ロックパウル７０とラチェット６２との係合解除状態が維持される。そして、この状態からフード１２（ヒンジアーム３０）を閉方向側へ回転させると（図５（Ｄ）参照）、ロックパウル７０とラチェット６２との係合解除状態が維持されているため、フード１２を閉じることができる。以上により、本実施の形態の車両用ポップアップフード装置１０によれば、押上位置に押し上げられたフード１２を一旦開方向側へ回転させることで、フード１２を閉じることができる。

また、上述したように、所定値以上のフード下方側への衝突荷重がフード１２（ヒンジアーム３０）に作用した場合には、ロック歯７２とラチェット歯６６との係合状態が解除されるように構成されている。このため、ロック歯７２又はラチェット歯６６の形状を適宜変更することで、ロック歯７２とラチェット歯６６との係合を解除する荷重を調整できる。

なお、第１の実施の形態では、エネルギー吸収機構６０のラチェット６２がリンク機構５０の第１リンク５２と一体に回転するように構成されている。これに代えて、ラチェット６２をリンク機構５０の第２リンク５４と一体に回転するように構成してもよい。例えば、第２リンク５４と第１リンク５２との連結部分の軸５７において又は第２リンク５４とヒンジアーム３０との連結部分の軸５８において、ラチェット６２を第２リンク５４と一体に回転するように構成してもよい。また、例えば、ヒンジピン２８を回転中心としてラチェット６２をヒンジアーム３０と一体的に回転するように構成してもよい。この場合には、リンク機構５０を省略することができる。

また、第１の実施の形態では、所定値以上のフード下方側への衝突荷重がフード１２（ヒンジアーム３０）に作用した場合には、ロックパウル７０のロック歯７２とラチェット６２のラチェット歯６６との係合状態が解除されるように構成されている。これに代えて、所定値以上のフード下方側への衝突荷重がフード１２（ヒンジアーム３０）に作用した場合には、ロックパウル７０が曲げ変形して、ロック歯７２とラチェット歯６６との係合状態を解除するように構成してもよい。

（第２の実施の形態）

以下、図６及び図７を用いて第２の実施の形態に係る車両用ポップアップフード装置１００について説明する。第２の実施の形態では、第１の実施の形態に係る車両用ポップアップフード装置１０と比べて、以下に示す点を除いて同様に構成されている。なお、第１の実施の形態と同様に構成されている部材には、同一の符号を付している。

すなわち、第２の実施の形態では、エネルギー吸収機構６０のラチェット６２、ロックパウル７０、及びロックピン７４が省略されており、エネルギー吸収機構６０は、規制部材としてのロックプレート１０２を備えている。ロックプレート１０２は略直方体状に形成されて、シリンダ７６の車両幅方向内側部分にシールされた状態で収容されている。シリンダ７６は、略矩形筒形状に形成されると共に、リンク機構５０に対して車両幅方向外側に配置されている。また、シリンダ７６の車両幅方向外側端部にガス発生装置８０が装着されている。

そして、ＥＣＵが車両用ポップアップフード装置１００を作動させるべきと判断すると、エネルギー吸収機構６０のガス発生装置８０に作動信号が出力される。これにより、ガス発生装置８０が作動してエネルギー吸収機構６０のシリンダ７６内にガスが供給される。そして、シリンダ７６内のガス圧によってロックプレート１０２が車両幅方向内側へ瞬時に突出されると、ロックプレート１０２が第１リンク５２と第２リンク５４との連結部分の下方側に配置されて、当該連結部分に当接されるようになっている（図７（Ａ）及び（Ｂ）参照）。これにより、ロックプレート１０２が、リンク機構５０を介してヒンジアーム３０に連結されて、押上位置におけるヒンジアーム３０のフード下方側（閉方向側）への回転が規制される。

また、所定値以上の衝突荷重がフード１２（ヒンジアーム３０）に作用した際には、ロックプレート１０２がフード下方側へ曲げ変形するようになっている。その結果、ロックプレート１０２が曲げ変形することによって衝突エネルギーが吸収される。したがって、第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏する。

また、第２の実施の形態では、所定値以上の衝突荷重がフード１２（ヒンジアーム３０）に作用した際には、ロックプレート１０２が曲げ変形することによって衝突エネルギーが吸収されるため、衝突エネルギーを安定して吸収できる。

なお、第２の実施の形態では、ロックプレート１０２が第１リンク５２及び第２リンク５４の連結部分に当接されるように構成されているが、ロックプレート１０２をヒンジアーム３０に直接当接するように構成してもよい。

また、第２の実施の形態では、ロックプレート１０２が曲げ変形することによって衝突エネルギーが吸収されるが、衝突エネルギーを吸収する方法はこれに限らない。例えば、ロックプレート１０２をダンパとして構成してダンパの減衰によって衝突エネルギーを吸収してもよい。

１０車両用ポップアップフード装置
１２フード
２４ヒンジベース
３０ヒンジアーム
４０アクチュエータ
４６ロッド
５０リンク機構
５２第１リンク（リンク）
５４第２リンク（リンク）
６０エネルギー吸収機構
６２ラチェット（回転体）
６６ラチェット歯（係合歯）
６８カム面
７０ロックパウル（規制部材）
１００車両用ポップアップフード装置
１０２ロックプレート（規制部材）

Claims

車体に設けられ、フードの後部側を回転可能に支持するヒンジアームと、
アクチュエータが作動することで前記フードの後部側をフード上方側へ押し上げて前記ヒンジアームを押上位置へ回転させるロッドと、
作動することで前記ヒンジアームに連結され且つ押上位置における前記ヒンジアームのフード下方側への回転を規制する規制部材を含んで構成され、所定値以上の衝突荷重が作用した場合に前記規制部材によって摺動摩擦を発生させることで又は前記規制部材が変形することで衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収機構と、
を備え、
前記エネルギー吸収機構は、前記ヒンジアームと一体的に又は前記ヒンジアームの回転に連動して回転される回転体を備えており、
前記回転体の外周部には、前記規制部材と係合される係合歯が形成され、
前記規制部材が前記係合歯と係合されることで、押上位置における前記ヒンジアームのフード下方側への回転が規制され、
所定値以上の衝突荷重が作用した場合に、前記係合歯と前記規制部材との係合状態が解除され、前記規制部材が回転体の外周部を摺動することで摺動摩擦を発生させる車両用ポップアップフード装置。
前記ヒンジアームを回転可能に支持するヒンジベースと、
前記ヒンジベースと前記ヒンジアームとの間に設けられ、前記ヒンジアームの回転に連動して回転されるリンクを含んで構成されると共に、前記フードの所定角度以上の開きを制限するリンク機構と、
を備え、
前記回転体は、前記リンクと一体的に回転される請求項１に記載の車両用ポップアップフード装置。
前記規制部材は、前記係合歯から離間される待機位置と、前記係合歯と係合される係合位置と、の間を回転可能に構成され、
前記回転体の外周部には、カム面が形成され、
前記ヒンジアームが押上位置からフード上方側へ回転されることで、前記カム面によって前記規制部材が係合位置から待機位置へ回転される請求項１又は請求項２に記載の車両用ポップアップフード装置。
車体に設けられ、フードの後部側を回転可能に支持するヒンジアームと、
アクチュエータが作動することで前記フードの後部側をフード上方側へ押し上げて前記ヒンジアームを押上位置へ回転させるロッドと、
作動することで前記ヒンジアームに連結され且つ押上位置における前記ヒンジアームのフード下方側への回転を規制する規制部材を含んで構成され、所定値以上の衝突荷重が作用した場合に前記規制部材によって摺動摩擦を発生させることで又は前記規制部材が変形することで衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収機構と、
を備え、
前記ヒンジアームを回転可能に支持するヒンジベースと、
前記ヒンジベースと前記ヒンジアームとの間に設けられ、前記ヒンジアームの回転に連動して回転されるリンクを含んで構成されると共に、前記フードの所定角度以上の開きを制限するリンク機構と、
をさらに備え、
前記規制部材が、前記リンク又は前記ヒンジアームに当接されることで、押上位置における前記ヒンジアームのフード下方側への回転が規制され、
所定値以上の衝突荷重が作用した場合に前記規制部材が変形することで衝突エネルギーを吸収する車両用ポップアップフード装置。