JP6142803B2

JP6142803B2 - 車両用ポップアップフード装置

Info

Publication number: JP6142803B2
Application number: JP2014003465A
Authority: JP
Inventors: 宗太郎成田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2034-01-10
Also published as: JP2015131539A

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には、フードの後端側を持ち上げて当該フードの後端側の変形代を確保した車両用ポップアップフード装置が開示されている。この文献に記載された車両用ポップアップフード装置は、フードの後端側に固定されるヒンジアッパ（第１ヒンジ部材）と、車体に固定されるヒンジベース（第２ヒンジ部材）と、一端部及び他端部がヒンジアッパ及びヒンジベースにそれぞれ回動可能に連結されたヒンジアーム（揺動部材）と、を備えている。また、ヒンジアッパとヒンジアームとの間には、アクチュエータ（ピストンシリンダユニット）が配設されており、当該アクチュエータが作動することによって、フードの後端を持ち上げることが可能となっている。

特許第４８８７５１２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された車両用ポップアップフード装置は、アクチュエータの作動時にフードが車両後方側に移動しながら当該フードの後端側を持ち上げる構成とされているため、アクチュエータの作動量に対してフードの持ち上げ量が減少する。そのため、上記特許文献１に記載された車両用ポップアップフード装置では、フードの持ち上げ量の減少分を見込んでアクチュエータの作動量を設定する必要がある。

本発明は上記事実を考慮し、フードの持ち上げ量を確保しつつアクチュエータの作動量の増加を抑制することができる車両用ポップアップフード装置を得ることが目的である。

請求項１記載の車両用ポップアップフード装置は、車両前部に配置され車両前後方向及び車幅方向に延在するフードの後端側に固定されるヒンジアッパと、車体に固定されるヒンジベースと、一端部が前記ヒンジアッパに回動可能に連結されていると共に、他端部が前記ヒンジベースに回動可能に連結されたヒンジアームと、前記ヒンジアッパと前記ヒンジアームとの間に設けられ、車両斜め前方側又は車両斜め後方側に伸長することによって前記ヒンジアッパを前記ヒンジアームに対して回動させて前記フードの後端側を車両上方側に向けて持ち上げるアクチュエータと、を備え、前記アクチュエータが作動して前記ヒンジアッパが前記ヒンジアームに対して回動された際に、前記ヒンジアッパが前記ヒンジアームの一端部に対して車両前方側に移動可能に構成されている。

請求項１記載の車両用ポップアップフード装置によれば、ヒンジベースに対してヒンジアームを回動させることによって、フードを閉止位置から開放位置の間において移動させることができる。また、フードが閉止位置に位置している状態において、アクチュエータが作動すると、即ち、アクチュエータが車両斜め前方側又は車両斜め後方側に伸長すると、ヒンジアッパがヒンジアームに対して回動する。これにより、フードの後端側が車両上方側に向けて持ち上がる、即ち、フードがポップアップする。ここで、本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してヒンジアッパがヒンジアームに対して回動された際に、ヒンジアッパがヒンジアームの一端部に対して車両前方側に移動する。これにより、アクチュエータの作動前後における当該アクチュエータの傾斜角度の変化が少なくなり、当該アクチュエータの長さの変化をフードの持ち上げに有効に利用することができる。また、アクチュエータが車両斜め前方側に向けて伸長する構成においては、フードを車両前方側に積極的に移動させることができ、これにより、アクチュエータの作動時にフードが後退することによるフードの持ち上げ量の減少をより確実に抑制することができる。

請求項２記載の車両用ポップアップフード装置は、請求項１記載の車両用ポップアップフード装置において、前記ヒンジアッパと前記ヒンジアームとは、該ヒンジアッパに形成されたピン孔及び該ヒンジアームに形成されたピン孔に挿通された連結ピンを介して連結されており、前記ヒンジアッパに形成されたピン孔及び前記ヒンジアームに形成されたピン孔のいずれかが車両前後方向に長孔状に形成されている。

請求項２記載の車両用ポップアップフード装置によれば、連結ピンが長孔状に形成されたピン孔内を移動することによって、ヒンジアッパがヒンジアームに対して回動された際に、ヒンジアッパをヒンジアームの一端部に対して車両前方側に移動させることができる。

請求項３記載の車両用ポップアップフード装置は、請求項２記載の車両用ポップアップフード装置において、前記ヒンジアッパ及び前記ヒンジアームのいずれかには、前記フードが持ち上げられた状態において前記連結ピンを長孔状に形成された前記ピン孔内の所定の位置に保持する保持部が設けられている。

請求項３記載の車両用ポップアップフード装置によれば、フードがポップアップしている状態において、連結ピンが長孔状に形成されたピン孔内の所定の位置に保持されることにより、フードの姿勢を安定させることができる。

請求項１〜請求項３記載の本発明に係る車両用ポップアップフード装置は、フードの持ち上げ量を確保しつつアクチュエータの作動量の増加を抑制することができる、という優れた効果を有する。

車両右側に配置されたポップアップ機構部を示す側面図である。本実施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。アクチュエータが作動した状態におけるポップアップ機構部を示す図１に対応する側面図である。図２に示された４−４線に沿って切断した車両の前部を模式的に示した側面図である。アクチュエータが作動した状態における第１変形例に係るポップアップ機構部を示す図３に対応する側面図である。アクチュエータが作動した状態における第２変形例に係るポップアップ機構部を示す図３に対応する側面図である。第３変形例に係るポップアップ機構部を示す図１に対応する側面図である。アクチュエータが作動した状態における第２変形例に係るポップアップ機構部を示す図７に対応する側面図である。

図１及び図２を用いて本発明の実施形態に係る車両用ポップアップフード装置について説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＯＵＴは、車両の前方向（進行方向）、上方向、車幅方向の外側方向をそれぞれ示している。また以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

図２に示されるように、本実施形態の車両用ポップアップフード装置１０は、フード１２の後端側の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１４を主要部として構成されている。以下、先ずフード１２の概略の構成について説明し、次いでポップアップ機構部１４の詳細な構成について説明する。なお、左右のポップアップ機構部１４はいずれも左右対称に構成されているため、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１４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１４の構成の説明は省略する。

（フード１２）
フード１２は、車両前後方向及び車幅方向に延在すると共に車両平面視で略矩形状に形成されており、このフード１２は、図示しないパワーユニットが収容されたパワーユニットルームを車両上方側から覆っている。また、フード１２の後端部はポップアップ機構部１４を構成する一対のヒンジアーム２４等（図１参照）によって回動可能に支持されている。また、フード１２の前端部における車幅方向の中間部には、フードストライカ１６が固定されている。このフードストライカ１６が車体の前端部における車幅方向の中間部に配置された単一のフードロック装置１８に係止されることによって、フード１２が閉止位置に保持される、即ち、フード１２の回動が規制されるようになっている。

（ポップアップ機構部１４）
図１に示されるように、ポップアップ機構部１４は、フード１２の後端側に固定されるヒンジアッパ２０と、車体に固定されるヒンジベース２２と、一端部がヒンジアッパ２０に回動可能に連結されていると共に、他端部がヒンジベース２２に回動可能に連結されたヒンジアーム２４と、を備えている。また、ポップアップ機構部１４は、自らが伸長することによってヒンジアッパ２０をヒンジアーム２４に対して回動させるアクチュエータ２６を備えている。

ヒンジアッパ２０は、鋼板材にプレス加工等が施されることによって形成されており、このヒンジアッパ２０は、車両前後方向を長手方向とすると共に車両正面視で略Ｌ字状断面に形成されている。具体的には、ヒンジアッパ２０は車両上下方向を板厚方向として車両前後方向に延びる固定部２８と、固定部２８の車幅方向外側の端部から車両下方側に向けて延びる基壁部３０と、を備えている。固定部２８には、図示しないボルトが挿入されており、このボルトがフード１２の後端部に接合された図示しないウェルドナットに螺入されることによってヒンジアッパ２０がフード１２の後端部に固定されている。また、基壁部３０の後端部には、後に詳述するアクチュエータ２６の一端部が回動可能に連結されており、基壁部３０の前端部には、車両前後方向を長手方向とする長孔状とされていると共に連結ピン３２が挿通されるピン孔３４が形成されている。また、ピン孔３４の短手方向の内径は連結ピン３２の外径よりも若干大きな内径とされており、ピン孔３４の長手方向の内径は、連結ピン３２の外径に比して大きな内径とされている。

ヒンジベース２２は、上記ヒンジアッパ２０と同様に鋼板材にプレス加工等が施されることによって形成されており、このヒンジベース２２は、車両前後方向を長手方向とすると共に車両正面視で略Ｌ字状断面に形成されている。具体的には、ヒンジベース２２は車両上下方向を板厚方向として車両前後方向に延びる固定部３６と、固定部３６の車幅方向内側の端部から車両上方側に向けて延びる縦壁部３８と、を備えている。固定部３６には、図示しないボルトが挿入されており、このボルトが図示しないエプロンアッパメンバに接合された図示しないウェルドナットに螺入されることによってヒンジベース２２が車体に固定されている。

ヒンジアーム２４は、上記ヒンジアッパ２０及びヒンジベース２２と同様に鋼板材にプレス加工等が施されることによって形成されており、このヒンジアーム２４は、車両側面視で略三角形状に形成されている。なお、ヒンジアーム２４の車両下方側の端部は車幅方向内側に向けて折り曲げられたフランジ部４０とされている。また、ヒンジアーム２４の後端部は、ヒンジベース２２の縦壁部３８の後端部に回動可能に連結されている。さらに、ヒンジアーム２４の下端部には、後述するアクチュエータ２６の他端部が回動可能に連結されている。

ヒンジアーム２４の前端部には、連結ピン３２が挿通される円形のピン孔４２が形成されている。このピン孔４２の内径は連結ピン３２の外径に比して若干大きな内径とされている。ヒンジアーム２４の前端部に形成されたピン孔４２及びヒンジアッパ２０の基壁部３０に形成されたピン孔３４に連結ピン３２が挿入されることによって、ヒンジアーム２４の前端部がヒンジアッパ２０に回動可能に連結されている。そして、ヒンジアッパ２０の前端部に形成されたピン孔３４が車両前後方向を長手方向とする長孔状に形成されていることによって、後述のアクチュエータ２６の作動時に、ヒンジアッパ２０がヒンジアーム２４の前端部に対して車両前方側に移動することが可能となっている。

アクチュエータ２６は、有底円筒状に形成されたシリンダ部４４と、棒状に形成されていると共にシリンダ部４４に挿入されたロッド部４６と、を有して構成されている。シリンダ部４４内に設けられたガス発生剤が燃焼して、ロッド部４６がシリンダ部４４に対して軸方向一方側に移動することによってアクチュエータ２６の長手方向の寸法が伸長するようになっている。なお、ロッド部４６及びシリンダ部４４には図示しないストッパ部が設けられており、これにより、アクチュエータ２６が所定の寸法を超えて伸長しないようになっていると共に所定の寸法に伸長したアクチュエータ２６が縮長しないようになっている。

ロッド部４６の先端部は、ヒンジアッパ２０の基壁部３０の後端部に回動可能に連結されており、またシリンダ部４４の閉止端側は、ブラケット４８を介してヒンジアーム２４の下端部に回動可能に連結されている。これにより、アクチュエータ２６がヒンジアッパ２０及びヒンジアーム２４に取付けられている。また、アクチュエータ２６がヒンジアッパ２０及びヒンジアーム２４に取付けられた状態において、アクチュエータ２６の上端部が当該アクチュエータ２６の下端部に比して車両後方側に位置している。当該アクチュエータ２６の取付姿勢とされることによって、アクチュエータ２６が車両斜め後方側に向けて伸長することが可能となっている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図２に示されるように、本実施形態の車両用ポップアップフード装置１０によれば、ヒンジベース２２に対してヒンジアーム２４を回動させることによって、フード１２を閉止位置から開放位置の間において移動させることができる。

また、本実施形態の車両用ポップアップフード装置１０を備えた車両が走行している際に、歩行者等が該車両の前部に衝突したことが検知されると、アクチュエータ２６が作動する。また、アクチュエータ２６が作動することによって当該アクチュエータ２６が伸長すると、図３に示されるように、ヒンジアッパ２０がヒンジアーム２４に対して回動する。これにより、図４に示されるように、フード１２の後端側が車両上方側に向けて持ち上がる、即ち、フード１２がポップアップする。

図３に示されるように、本車両用ポップアップフード装置１０では、アクチュエータ２６が作動してヒンジアッパ２０がヒンジアーム２４に対して回動された際に、ヒンジアッパ２０に形成されたピン孔３４内を連結ピン３２が移動する。すなわち、ヒンジアッパ２０がヒンジアーム２４の前端部に対して車両前方側に移動する。その結果、アクチュエータ２６の作動前後における当該アクチュエータ２６の傾斜角度の変化が少なくなり、当該アクチュエータ２６の長さの変化をフード１２の持ち上げに有効に利用することができる。すなわち、本実施形態では、フード１２の持ち上げ量を確保しつつアクチュエータ２６の作動量の増加を抑制することができる。

なお、本実施形態では、内部のガス圧が上昇することによってロッド部４６がシリンダ部４４に対して軸方向一方側に移動するタイプのアクチュエータ２６を用いてポップアップ機構部１４を構成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものでなない。例えば、シリンダ部内に配置された圧縮コイルスプリンクが伸長することによってロッド部がシリンダ部に対して軸方向一方側に移動するタイプのアクチュエータを用いてポップアップ機構部１４を構成することもできる。

また、本実施形態では、ヒンジアッパ２０の前端部に形成されたピン孔３４が車両前後方向を長手方向とする長孔状に形成されていることによって、ヒンジアッパ２０がヒンジアーム２４の前端部に対して車両前方側に移動可能に構成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ヒンジアッパ２０の前端部に形成されたピン孔を連結ピン３２の外径に対応する円形状に形成すると共に、当該ヒンジアッパ２０の基壁部３０におけるピン孔３４の後方側の部位を薄肉とすること等によってヒンジアッパ２０がヒンジアーム２４の前端部に対して車両前方側に移動可能に構成することもできる。当該構成によれば、連結ピン３２が、ヒンジアッパ２０の基壁部３０におけるピン孔３４の後方側の部位を変形させることによってヒンジアッパ２０がヒンジアーム２４の前端部に対して車両前方側に移動する。

また、本実施形態では、ヒンジアッパ２０の前端部に形成されたピン孔３４を車両前後方向を長手方向とする長孔状に形成した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ヒンジアッパ２０の前端部に形成されたピン孔を連結ピン３２の外径に対応する円形状に形成すると共に、ヒンジアーム２４の前端部に形成されたピン孔を車両前後方向を長手方向とする長孔状に形成した構成とすることもできる。

（第１変形例及び第２変形例に係るポップアップ機構部）
次に、図５及び図６を用いて上記実施形態の第１変形例及び第２変形例に係るポップアップ機構部５０，５２について説明する。なお、上記実施形態と同一の機能を有する部材及び部分については、上記実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図５に示されるように、第１変形例に係るポップアップ機構部５０は、フード１２がポップアップしている状態において連結ピン３２をヒンジアッパ２０に形成されたピン孔３４の後端部に保持する保持部としての一対の突起部５４が設けられていることに特徴がある。この一対の突起部５４は、ピン孔３４の長手方向の中間部に当該ピン孔３４の短手方向に対向して配置されている。また、一の突起部５４と他の突起部５４との距離は、連結ピン３２の外径より短く設定されている。そして、連結ピン３２が一対の突起部５４に当接することによって連結ピン３２がヒンジアッパ２０に形成されたピン孔３４の後端部に保持されるようになっている。なお、連結ピン３２は、一対の突起部５４を乗り越えて、即ち、連結ピン３２が突起部５４及びピン孔３４の周縁部を弾性変形或いは塑性変形させることによって、ピン孔３４の前端部から後端部に移動するようになっている。

以上説明した第１変形例に係るポップアップ機構部５０によれば、ポップアップしたフード１２の姿勢を安定させることができる。

また、図６に示された第２変形例に係るポップアップ機構部５２のように、単一の突起部５４をピン孔３４の上縁部に設けた構成においても上記第１変形例に係るポップアップ機構部５０と同様の作用効果を得ることができる。また、長孔状のピン孔３４が基壁部３０の前端部に形成されている構成においては、アクチュエータ２６の作動時に連結ピン３２がピン孔３４の下縁部と摺接する。そのため、突起部５４をピン孔３４の上縁部に設けた構成とすることにより、連結ピン３２をピン孔３４内においてスムーズに移動させることができる。なお、長孔状のピン孔がヒンジアーム２４の前端部に形成されている構成においては、アクチュエータ２６の作動時に連結ピン３２が長孔状のピン孔の上縁部と摺接する。そのため、当該構成においては、突起部５４をピン孔の下縁部に設けた構成とすることにより、連結ピン３２をピン孔内においてスムーズに移動させることができる。

（第３変形例に係るポップアップ機構部）
次に、図７及び図８を用いて上記実施形態の第３変形例に係るポップアップ機構部５６について説明する。なお、上記実施形態等と同一の機能を有する部材及び部分については、上記実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図７に示されるように、本変形例に係るポップアップ機構部５６は、アクチュエータ２６がヒンジアッパ２０及びヒンジアーム２４に取付けられた状態において、アクチュエータ２６の上端部が当該アクチュエータ２６の下端部に比して車両前方側に位置していることに特徴がある。当該アクチュエータ２６の取付姿勢とされることによって、アクチュエータ２６が車両斜め前方側に向けて伸長することが可能となっている。

上記第３変形例に係るポップアップ機構部５６によれば、アクチュエータ２６が車両斜め前方側に向けて伸長する構成とされていることにより、当該アクチュエータ２６の作動時にフード１２を車両前方側に積極的に移動させることができる。これにより、アクチュエータ２６の作動によるフード１２の持ち上げ量を積極的に増加させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０車両用ポップアップフード装置
１２フード
２０ヒンジアッパ
２２ヒンジベース
２４ヒンジアーム
２６アクチュエータ
３２連結ピン
３４ピン孔
４２ピン孔
５４突起部（保持部）

Claims

車両前部に配置され車両前後方向及び車幅方向に延在するフードの後端側に固定されるヒンジアッパと、
車体に固定されるヒンジベースと、
一端部が前記ヒンジアッパに回動可能に連結されていると共に、他端部が前記ヒンジベースに回動可能に連結されたヒンジアームと、
前記ヒンジアッパと前記ヒンジアームとの間に設けられ、車両斜め前方側又は車両斜め後方側に伸長することによって前記ヒンジアッパを前記ヒンジアームに対して回動させて前記フードの後端側を車両上方側に向けて持ち上げるアクチュエータと、
を備え、
前記アクチュエータが作動して前記ヒンジアッパが前記ヒンジアームに対して回動された際に、前記ヒンジアッパが前記ヒンジアームの一端部に対して車両前方側に移動可能に構成された車両用ポップアップフード装置。
前記ヒンジアッパと前記ヒンジアームとは、該ヒンジアッパに形成されたピン孔及び該ヒンジアームに形成されたピン孔に挿通された連結ピンを介して連結されており、
前記ヒンジアッパに形成されたピン孔及び前記ヒンジアームに形成されたピン孔のいずれかが車両前後方向に長孔状に形成されている請求項１記載の車両用ポップアップフード装置。
前記ヒンジアッパ及び前記ヒンジアームのいずれかには、前記フードが持ち上げられた状態において前記連結ピンを長孔状に形成された前記ピン孔内の所定の位置に保持する保持部が設けられている請求項２記載の車両用ポップアップフード装置。