JP6691933B2 - フードヒンジ - Google Patents

Description

本開示は、４節リンク機構によってフードを開閉するフードヒンジに関する。

フードの見切り線とプレスラインを一致させるなど、美観上の要望から、フードの外縁が車体に沿って立体的な形状となる場合がある。そのような場合、フードの開閉軌跡と車体とが干渉する惧れがある。例えば、特許文献１には、４節リンク機構をフードヒンジに用いる自動車のフード装置が開示されている。このように、フードの開閉軌跡と車体との干渉を回避するために、フード前端を上方へ回動させてフードヒンジが開くにつれて、フード後端部を上方に変位させることができる。

特許文献２には、衝突時にアクチュエータによってフードの後部を上方に持ち上げることによって、フードの変形ストロークを大きくし、フードに衝突する歩行者が受ける荷重を軽減させるポップアップ機能を有するフードが開示されている。

特開２０１０−００６３１５号公報 特開２００３−２２０９７３号公報

４節リンク機構は、１軸の回転中心を有するヒンジに比べて構成要素が多いため、各構成要素の干渉によってフードの変位態様が制限されることがある。そのため、ポップアップ機能を有するフードにおいて４節リンク機構を適用した場合、４節リンク機構によってフードの変形ストロークが制限され、荷重吸収能力が制限される虞がある。

本発明は、このような背景に鑑み、４節リンク機構において、衝突時にフードの下方向への変形のストロークを増加させることを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明のある実施形態は、車体（２）の前部を上方から覆うフード（３）の後端を車体に対して回動可能に支持するためのフードヒンジ（１）であって、車体側に固定されるヒンジベース部材（５）と、フード側に固定されるヒンジアッパ部材（１５）と、４節リンクを形成するように両部材間に後傾するように連結された1対のリンク部材（９、１０）とを有し、ヒンジベース部材及びヒンジアッパ部材が、それぞれ両リンク部材に回動可能に結合された、左右方向を向く主面を有する板部材からなる本体を有し、両リンク部材が、ヒンジベース部材及びヒンジアッパ部材の両本体に対して一方の側から重合し、ヒンジアッパ部材が、フード側に固定されるべき、その本体（１６）から前方に延出し、ヒンジベース部材の本体に対して他方の側にオフセットしている延長部（１７）を有することを特徴とする。

この構成によれば、衝突時フードがエンジンルームへ下降するとき、ヒンジベース部材とヒンジアッパ部材との位置が左右方向にオフセット分ずれており、上方のヒンジベース部材が下方につぶれ易く、フードの下方向への変形ストロークを大きくできる。この場合にヒンジが良好につぶれ塑性変形を伴いながら、大きな変形ストロークによっても衝突エネルギーの吸収も最大化され衝撃を軽減することができる。

また、上記構成において、平面視で、前記ヒンジアッパ部材の前記延長部と、前記ヒンジベース部材の前記本体との間に左右方向について空隙（Ｓ）が設けられているとよい。

この構成によれば、フードがエンジンルームへ下降するとき、これと一体のヒンジアッパ部材が下降する場合、空隙が存在する程のオフセットによってヒンジアッパ部材とヒンジベース部材とは上下方向に干渉せず、フードはヒンジアッパ部材の深さまで変形ストロークを確保でき、より確実に、フードが良好に潰れ、ヒンジアッパ部材があった空間までフードの塑性変形領域を拡大し、衝突エネルギーの吸収によって、衝撃を軽減することができる。

また、上記構成において、前記延長部が、前記本体から連続する延出する、左右方向を向く主面を有する板部材及びその上縁から前記他方の側に延出する、前記フード側に取り付けられるべきフランジ（１７ａ）を有するとよい。

この構成によれば、フード面と略平行なフランジ面は、主面とＬ字フランジを形成し補強を要せずポップアップ衝当面として十分な強度を提供し得る。また、主面とＬ字フランジを形成し、より少ない材料でフードを開閉する強度を提供し得る。

また、上記構成において、両リンク部材の前記ヒンジアッパ部材側の端部が、前記両リンク部材の前記ヒンジベース部材側の端部に対して前記一方の側にオフセットしているとよい。

この構成によれば、ヒンジに対する左右方向のモーメントが最小化され、開閉時のヒンジの負荷を軽減し、一旦、フード後端が持ち上がり開作動するフードのエンジンルームへの変形ストロークがより確保できる。

また、上記構成において、前記フードのためのポップアップアクチュエータ４が設けられ、前記ヒンジアッパ部材の前記本体と前記延長部との間に上下方向に曲げ変形容易な変形容易部１８が設けられているとよい。

この構成によれば、ポップアップ作動時に、曲げ変形容易な変形容易部でヒンジアッパ部材は曲がり易いから、持ち上げられるために要するポップアップアクチュエータの出力を比較的小さく抑えることができる。

また、上記構成において、前記ヒンジベース部材の前記本体の下縁に、前記一方の側に折り曲げられたガイド部７が設けられているとよい。

この構成によれば、取り付時に締結孔に固定ボルトを差し込むときに、車体と軽く当接することによって、正しい位置にヒンジベース部材を車幅方向において案内し容易に取り付け可能とする。

このように本発明によれば、フードが下方向へ変形するストロークを確保し、塑性変形による衝突エネルギーの吸収によって、衝撃を軽減することができるフードヒンジを提供することができる。

実施形態に係るフードヒンジの車両取付状態の全体像を示す模式側面図 図１に示すフードヒンジの斜視図 図２に示すフードヒンジの側面図 図２に示すフードヒンジの上面図であり、図４（Ａ）は取付前の上面図であり、図４（Ｂ）はアッパーメンバＢのフランジＢａへ取付後の上面図である。 図２に示すフードヒンジのフードが開閉状態を示す模式側面図であり、図５（Ａ）は閉状態、図５（Ｂ）は開状態を示す模式側面図である。 図２に示すフードヒンジのポップアップの動作を示す模式斜視図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に基づくフードヒンジ１を備えた車体２の要部の側面図である。本実施形態の車体２は、車体前部にエンジン、駆動装置等（図示しない）が搭載されるエンジンルームが配置されている。エンジンルームの上部開口は、フード３によって覆われる。フード３は、フードフレーム３ａの上側にフードスキン３ｂを重ね、フードスキン３ｂの周縁部をフードフレーム３ａの周縁部にヘミング接合することにより一体化されている。フードフレーム３ａ及びフードスキン３ｂは、例えばアルミニウム合金で形成されている。フード３は、前方に進むに従って徐々に低くなるように傾斜しており、また、車幅方向中央から車幅方向外側に進むに従って徐々に低くなるように湾曲している。

フード３は、左右一対のフードヒンジ１を介して、車幅方向両側のアッパーメンバＢに支持される。フードヒンジ１は、フード３の後端部の車幅方向両側に配置される。これにより、フード３は、前端部が上下方向に開閉（回動）可能になっている。

次に、図２〜図４を参照し、車体２の左側の フードヒンジ１について、詳細に説明する。左右のフードヒンジ１は車幅方向に左右対称であり、左側のフードヒンジ１のみについて説明し、右側のフードヒンジ１の説明は省略する。フードヒンジ１は、４節リンク機構の固定リンク部材として、左右方向を向く主面を有し、前後に延材する板部材からなる本体を有するヒンジベース部材５を備える。ヒンジベース部材５には、１対の締結孔６及び１対の位置決め孔８が設けられている。ヒンジベース部材５は、車体構造材をなすアッパーメンバＢから上向きに延出するフランジＢａに車体内方から重合される。そのとき、車体２への取り付の便宜のためにアッパーメンバＢのフランジＢａに設けられた突部（図示しない）が位置決め孔８に嵌合し、両部材間の位置決めがなされ、締結孔６に嵌入された固定ボルトＣをアッパーメンバＢのフランジＢａに設けられた溶接ナットＤに締結することにより、ヒンジベース部材５が車体構造材に取り付けられる。

ヒンジベース部材５は、アッパーメンバＢのフランジＢａの取り付け面に重合する第１部分５ａとアッパーメンバＢのフランジＢａの取り付け面から車外側に所定の距離をもって平行にオフセットした第２部分５ｂとが前後方向に交互に２つずつ形成されている。締結孔６及び位置決め孔８は、第１部分５ａに設けられている。第１部分５ａの下縁は、ヒンジベース部材５に取り付ける際に、アッパーメンバＢのフランジＢａへヒンジベース部材５を車幅方向において案内するためのガイド部７を形成するように、車外側に折り曲げられている。

ヒンジベース部材５の２つの第２部分５ｂのそれぞれには、ピン１１及び１２を介して一対のリンク部材９及び１０の下端が、車外側から重合され、かつ枢支されている。リンク部材９及び１０は、それぞれ斜め上方かつ後方に延在する板部材をなし、補強用の縦方向のビードが設けられている。更に、リンク部材９及び１０の中間部は折り曲げ部が設けられ、リンク部材９及び１０の上端がその下端に対して平行にかつ車外側にオフセットしている。

リンク部材９及び１０の上端は、左右方向を向く主面を有し、前後方向に延在する板部材をなすヒンジアッパ部材１５の本体１６に互いに間隔をおいて、車外側から重合され、かつ枢支されている。ヒンジアッパ部材１５は、更に本体１６から前方に延出する、同じく左右方向を向く主面を有し、本体から前方に、前後方向に延在する板部材をなす延長部１７と、本体１６の上縁から車内方向に延出するフランジ１６ａと、延長部１７の上縁から車内方向に延出するフランジ１７ａとを備えている。本体１６と延長部１７との間の部分には折り曲げ部が設けられ、延長部１７が、本体１６から車内側にオフセットし、かつ本体１６と平行に延在している。ここで、オフセット量は、平面視で、ヒンジアッパ部材１５の延長部１７と、ヒンジベース部材５の本体との間に左右方向に空隙Ｓが設けられるように定め、フランジ１６ａ及びフランジ１７ａは、滑らかに連続形成されている。

ヒンジアッパ部材１５の延長部１７のフランジ１７ａには、１対の取付孔１９が設けられ、フランジ１７ａをフードフレーム３ａに重合し、取付孔１９に嵌入された取付けボルトをフードフレーム３ａに設けられた溶接ナットに締結することにより、ヒンジアッパ部材１５がフードフレーム３ａに取り付けられる。ポップアップアクチュエータ４は、車体構造材に取り付けられ、その作動端が延長部１７のフランジ１７ａに下側から衝当し得るように配置されている。本体１６と延長部１７との間の部分には、下縁から切欠かれた変形容易部としての切欠部１８が設けられている。

このように構成された実施形態に係るフードヒンジ１の作用効果について、以下に説明する。

まず、最初に、フードヒンジ１の通常の働きを説明する。図５（Ａ）に示されるように、フード３が閉じられた状態では、１対のリンク部材９、１０は、多少の空隙をおいて互いに上下に重なり合い、ヒンジアッパ部材１５は概ね水平に配置される。この状態からフード３の前端を持ち上げ、フード３が上方へ回動し始めると、フード３に固定されているヒンジアッパ部材１５はリンク部材９、１０を駆動する。図５（Ｂ）は、フード３が略３０°開かれた時のフードヒンジ１の側面から見た形態を示す。図５（Ｂ）に示されるように、ヒンジアッパ部材１５は、４節リンク機構の拘束を受けることから、前端が起き上がる回動運動を行うと同時に、上方かつ前方への平行移動を伴うこととなる。開閉時に、フード３の後端が、近隣の外装部材と干渉することを回避することができる。

次に、衝突時の、ポップアップアクチュエータ４の働きを説明する。衝突時には、衝突センサで衝突が検知され、衝突が歩行者との衝突であるとする所定の基準に適合すれば、ポップアップアクチュエータ４が作動すべきと制御装置（図示せず）は判定し、ポップアップアクチュエータ４は、これを駆動するための火薬の発火時エネルギーによって駆動される。ポップアップアクチュエータ４は、ピストンを作動し、その作動端を上方へ押し上げ、ヒンジアッパ部材１５に衝当させる。この一連の動作の結果、フード３は、フード３の後端が約１０ｃｍ程度持ち上げられ、エンジンルーム内に空間が生まれる。この空間によって、フード３の下方向への塑性変形する程度のストロークを確保し、フード３に対して衝突した物体に対してもフード３の塑性変形に伴い衝突エネルギーが吸収され、衝撃を軽減できる。

フード３がポップアップすると、ヒンジアッパ部材１５の本体は、４節リンク機構の拘束に従って、立ち上がることになる。そのとき、フード３に対してフランジ１７ａを介して固定締結されているヒンジアッパ部材１５の延長部１７は、フード３の先端部を中心とする円弧軌跡に沿って持ち上げられる。その結果、ヒンジアッパ部材１５の本体と、その延長部１７とは、互いに異なる軌跡に沿って持ち上げられる。そこで、本体１６と延長部１７との中間に上下方向に曲げ変形容易な部分として切欠部１８を設けることにより、運動軌跡間の矛盾を解消するようにしている。このような構成のおかげで、フード３は持ち上げられるために要するポップアップアクチュエータ４の出力を比較的小さく抑えることができる。

衝突時に、フード３がポップアップした後に、フード３に対して下向きの負荷が加わったとき、フード３は、フードヒンジ１を押し潰しつつ下降する。それによって、フード３に加わる衝撃を緩和することができる。フードヒンジ１が押し潰されたときでも、ヒンジアッパ部材１５の本体１６と延長部１７との間の部分には折り曲げ部が設けられ、延長部１７が、本体１６から車内側にオフセットし、かつ本体１６と平行に延在しているため、フードヒンジ１の潰れ代を最大化できる。

特に、本実施形態に係るフードヒンジ１では、平面視で、ヒンジアッパ部材１５の延長部１７と、ヒンジベース部材５の本体との間に左右方向に空隙Ｓが設けられている。従って、衝突時にフード３がエンジンルーム内に下降するときに、空隙が形成されていない場合に比べ、ヒンジアッパ部材１５の延長部１７はヒンジベース部材５等の他の部材との干渉が避けられ、フード３はより確実にエンジンルーム内に下降し、かつ塑性変形を伴いながら良好につぶれ、フード３に対する衝撃をより確実に軽減することができる。

本実施形態に係るフードヒンジ１では、リンク部材９及び１０の中間部は折り曲げ部が設けられ、それらの上端部が、下端部に対して平行にかつ車内側にオフセットしている。このようにオフセットを設けることにより、ヒンジに対する左右方向のモーメントが最小化され、開閉時のヒンジの負荷を軽減できる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、本発明はポップアップ機構が装備されていない場合にも適用可能であり、フードも、エンジンルームのためのフードに限らず、トランクなど他の空間のリッドなどにも適用可能である。

１ ：フードヒンジ
２ ：車体
３ ：フード
４ ：ポップアップアクチュエータ
５ ：ヒンジベース部材
７ ：ガイド部
９ ：リンク部材
１０ ：リンク部材
１１〜１４ ：枢支ピン
１５ ：ヒンジアッパ部材
１６ ：本体（ヒンジアッパ部材）
１７ ：延長部（ヒンジアッパ部材）
１７ａ ：フランジ（ヒンジアッパ部材）
１８ ：変形容易部（切欠部）
Ｓ ：空隙

Claims (5)

1. 車体の前部を上方から覆うフードの後端を前記車体に対して回動可能に支持するためのフードヒンジであって、
   前記車体側に固定されるヒンジベース部材と、前記フード側に固定されるヒンジアッパ部材と、４節リンクを形成するように前記両部材間に後傾するように連結された1対のリンク部材とを有し、
   前記ヒンジベース部材及び前記ヒンジアッパ部材が、それぞれ前記両リンク部材に回動可能に結合された、左右方向を向く主面を有する板部材からなる本体を有し、
   前記両リンク部材が、前記ヒンジベース部材及び前記ヒンジアッパ部材の前記両本体に対して車外側から重合し、
   前記ヒンジアッパ部材が、前記フード側に固定されるべき、前記本体から前方に延出し、かつ前記ヒンジベース部材の前記本体に対して車内側にオフセットしている延長部を有し、
   前記両リンク部材の前記ヒンジアッパ部材側の端部が、前記両リンク部材の前記ヒンジベース部材側の端部に対して前記車外側にオフセットしていることを特徴とするフードヒンジ。
2. 平面視で、前記ヒンジアッパ部材の前記延長部と、前記ヒンジベース部材の前記本体との間に左右方向について空隙が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のフードヒンジ。
3. 前記延長部が、前記本体から連続して延出する、左右方向を向く主面を有する板部材及びその上縁から前記車内側に延出する、前記フード側に取り付けられるべきフランジを有することを特徴とする請求項1又は２に記載のフードヒンジ。
4. 前記フードのためのポップアップアクチュエータが設けられ、前記ヒンジアッパ部材の前記本体と前記延長部との間に上下方向に曲げ変形容易な変形容易部が設けられていることを特徴とする請求項1〜３のいずれか１項に記載のフードヒンジ。
5. 前記ヒンジベース部材の前記本体の下縁に、前記車外側に折り曲げられたガイド部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフードヒンジ。

Images