以下、図1~図9を用いて、本発明に係る車� ��用ポップアップフード装置の第1実施形態に 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は車両前方側を示してお� ��、矢印UPは車両上方側を示しており、矢印IN は車両幅方向内側を示している。

 図3には、第1実施形態に係る車両用ポッ� �アップフード装置の全体構成を示す平面図� �示されている。また、図2には、右ハンドル� ��でドライバ側から見て右側(以下、単に「ド ライバ側から見て右側」と略す。)に配置さ� �たポップアップ機構部の通常時の状態を拡� �して示す平面図が示されている。さらに、� �1には、ドライバ側から見て右側に配置され� ��ポップアップ機構部の通常時の状態をエン� ��ンルーム側から見て示す拡大側面図が示さ� ��ている。

 これらの図に示されるように、車両用ポ� ��プアップフード装置10は、エンジンルーム� �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 14を主要部として構成されている。左右のポ� ��プアップ機構部14はいずれも同一構成であ� �ので、以下の説明においてはドライバ側か� �見て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、ドライバ側から見て 左側に配置されたポップアップ機構部14の構� ��の説明は省略する。

 ポップアップ機構部14は、フード12を開閉 可能に支持するフードヒンジ16と、歩行者等� ��衝突体との衝突時に作動するアクチュエー� ��18と、このアクチュエータ18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 20と、によって構成されている。以下、この� ��に各構成要素について説明する。

 <フードヒンジ16の構成>

 フードヒンジ16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 設けられた車体側構成部材であるカウルトッ プサイド22の上面部22Aに後述する取付ボルト3 6で固定されるヒンジベース26と、このヒンジ ベース26にヒンジピン(回転中心軸)28で相対回 転可能に連結され、ヒンジベース26とフード1 2の後述する後端膨らみ部34Aとを連結するフ� �ド側取付部材としてのヒンジアーム30と、に よって構成されている。

 なお、フード12は、車両外側に配置され� �意匠面を構成するフードアウタパネル32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32を補強するフードインナパネ� ��34と、を含んで構成されており、両者はそ� �端末部がヘミング加工されることによって� �合されている。また、フードインナパネル34 の後端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34A� ��形成されている。さらに、フードヒンジ16� �、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。

 各部の構成についてより具体的に説明す� ��と、図1及び図2に示されるように、ヒンジ� �ース26は、車両正面視で略L字状に形成され� �おり、車両前後方向に沿って延在する狭幅� �状の取付部26Aと、取付部26Aの車両幅方向内� �の端部から車両上方側へ屈曲されかつ側面� �で略台形状に形成された支持部26Bと、を備� �ている。取付部26Aは、カウルトップサイド22 の上面部22Aに取付ボルト36で固定されている� ��

 一方、ヒンジアーム30は、車両前後方向� �沿って延在する長尺状の部材であり、側面� �で略L字状に形成されている。構造的には、� ��ンジアーム30は、ヒンジベース26の支持部26B に対して平行に配置される側壁部30Aと、当該 側壁部30Aの上縁部からフード幅方向中央側へ 向けて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34Aに対して平行に配置さ� ��る頂壁部30Bと、を含んで構成されており、� ��般断面の縦断面形状は上下逆向きのL字状と されている。このうち、頂壁部30Bの前部下面 が、後述するロッド20の先端部(押圧部54)によ って押し上げられて当該先端部(押圧部54)が� �動していく押し上げ面(摺動面)38とされてい� ��。但し、実際には、後述するロッド20がフ� �ド上方側へ軸方向移動してその先端部の押� �部54が当接する位置(図4図示位置)よりもフー ド前方側の面は、摺動面としては使用しない 。

 また、頂壁部30Bの前端部の内側縁はフー� ��下方側へ折り曲げられており、側壁部30Aと� ��行な一対のフランジを形成している。従っ� ��、ヒンジアーム30の前端部は、略U字状の断� ��形状とされている。

 図2に示されるように、上記フードヒンジ 16の側壁部30Aは、ヒンジベース26の支持部26B� �車両幅方向内側に隣接して配置される後部30 A1と、後部30A1に対してフード幅方向中央側へ オフセットして配置されかつフード前方側へ 延設された前部30A2と、後部30A1と前部30A2とを 斜めに繋ぐ中間部30A3と、によって構成され� �いる。フードヒンジ16の頂壁部30Bも同様に構 成されており、ヒンジベース26の支持部26B側� ��配置される後部30B1と、フード12の後端膨ら� ��部34Aの下面に当接状態で重ねられる前部30B2 と、後部30B1と前部30B2とを斜めに繋ぐ中間部3 0B3とを備えている。

 ヒンジアーム30の側壁部30Aの後端部は、� �ンジピン28によってヒンジベース26の支持部2 6Bの上端部にヒンジ結合されている。従って� ��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へ回動可能とされている 。なお、側壁部30Aの後端部には、鉤状に屈曲 された開度規制用のストッパ40が半径方向に� ��出されており、これに対応してヒンジベー� ��26の支持部26Bの上端部には、ストッパ40と干 渉してそれ以上のヒンジアーム30の回動を規� ��する開度規制用の規制部42が一体に形成さ� �ている。

 また、ヒンジアーム30の頂壁部30Bの前部30 B2は、フード12の後端膨らみ部34Aの下面に沿� �て略車両前後方向に延出されており、前後� �点で締結具であるヒンジボルト44及び図示し ないウエルドナットによってフード12の後端� ��らみ部34Aに締結(固定)されている。なお、� �ンジボルト44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44が図示しないウエルドナッ� ��に螺入されるようになっている。従って、� ��ンジボルト44の締結後の状態では、ヒンジ� �ルト44のボルト頭部44A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(図1参照)。

 さらに、上述した側壁部30Aには、フード� ��方側に配置されたヒンジボルト44のボルト� �部44Aと対向する位置に、側面視で矩形状と� �れた切欠46が形成されている。切欠46は、側� ��部30Aの下縁側から上縁側へ向けて切り欠か� ��ている。なお、切欠46は、側壁部30Aと頂壁� �30Bとの接続部位である稜線にかかるように� �定されている。

 なお、上記の如く構成されたヒンジアー� ��30を機能的に見た場合、側壁部30Aの後部30A1� ��ヒンジ側連結部として機能し、頂壁部30Bの� ��部30B2がフード側連結部として機能し、両機 能を併有した部品がヒンジアーム30といえる� ��

 <アクチュエータ18の構成>

 アクチュエータ18は、略円柱状に形成さ� �ており、平面視でヒンジアーム30の頂壁部30B における押し上げ面38の前部下方に略車両上� ��方向を軸方向として配置されている。アク� ��ュエータ18には図示しないブラケットが一� �的に設けられており、ブラケットがカウル� �ップサイド22の側面部22Bにボルトで固定され ている。また、アクチュエータ18のハウジン� ��52の内部には、ガス発生剤で構成されたガ� �発生手段及びガス発生剤を燃焼させてガス� �発生させる点火装置が配設されている。な� �、ガス発生剤を使ったタイプの他に、ハウ� �ング52内に高圧ガスが封入されて点火装置が 作動することにより高圧ガスを隔成している 隔壁を破断させるタイプを利用することも可 能である。

 また、上記アクチュエータ18を作動させ� �点火装置は、コンソールボックスの下方等� �配設された図示しないECU(制御手段)と接続さ れている。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)と接続� ��れている。

 <ロッド20の構成>

 ロッド20は、アクチュエータ18のハウジン グ52内に同軸上に収容されている。ロッド20� �真直棒状の部材とされており、その下端部� �はハウジング52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。ハウジング5 2内で発生したガスは、このピストンの推進� �として作用するようになっている。また、� �ッド20の上端部には、ロッド20よりも大径と� ��れた押圧部54が取り付けられている。押圧� �54は、頂壁部30Bの押し上げ面38の前端部近傍� ��位と上下に対向して配置されている。より� ��確には、図2に示されるように、押圧部54は� ��押し上げ面38のフード幅方向外側に配置さ� �ている。換言すれば、押圧部54は、車両平面 視で前後一対のヒンジボルト44に対してフー� ��幅方向にずれた位置(オーバーラップしない 位置)に配置されており、かつ前後一対のヒ� �ジボルト44の間(フード前方側のヒンジボル� �44の近傍)に配置されている。なお、このよ� �な位置関係になるのは、周辺部品との関係� �車両搭載スペースが限られる等の理由によ� �。

 <ヒンジアーム30とロッド20との関係>

 上述したヒンジアーム30の前部30A2、30B2と 中間部30A3、30B3との接続部位には、曲げ部60� �形成されている。図6に示されるように、ヒ� ��ジアーム30の押し上げ面38におけるロッド20� ��先端部の押圧部54が当接する位置から曲げ� �60までの長さをaとし、ロッド20の長さ(押圧� �54を含んだ長さ)をbとすると、a<bの関係が� ��り立つようにaとbの寸法が設定されている� �

 (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� ��て説明する。

 図1に示されるように、車両用ポップアッ プフード装置10が非作動状態のときには、ア� ��チュエータ18が非作動状態にあるため、ロ� �ド20はアクチュエータ18のハウジング52内に� �容された状態(押圧部54の下面がアクチュエ� �タ18のハウジング52の上端部52Aに当接した状� ��)にある。また、図2に示されるように、ロ� �ド20の先端部の押圧部54は、ヒンジアーム30� �頂壁部30Bにおける押し上げ面38の前端側の直 下に対向して配置されており、かつヒンジボ ルト44に対してフード幅方向にずれた位置に� ��置されている(図2参照)。

 この状態から、歩行者等の衝突体と前面� ��突すると、図示しない衝突検知手段によっ� ��衝突体と前面衝突したことが検知され、図� ��しない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� ��アップフード装置10を作動させるべきか否� �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18に作動信号が出力される。これにより� ��アクチュエータ18内の図示しない点火装置� �点火し、ガス発生剤を燃焼させて所定量の� �スをハウジング52内に発生させる。なお、ア クチュエータ18が高圧ガス封入タイプの場合� ��は、点火装置が作動することにより隔壁が� ��断等されることにより所定量のガスがハウ� ��ング52内に発生する。また、プリクラッシ� �センサを搭載している場合には、前面衝突� �予知された段階で上記の作動となる。

 上記の如くして発生したガスは、ハウジ� ��グ52内に緊密に収容されたピストンに作用� �、ピストンをハウジング52の軸方向先端側(� �ち、フード上方側)へ押圧する。ピストンに� ��、ロッド20の下端部が連結されているので� �ピストンがハウジング52内を上昇すると、ロ ッド20がフード上方側へ向けて軸方向移動す� ��。その結果、図4に示されるように、ロッド 20の先端部の押圧部54がヒンジアーム30の押し 上げ面38に当接し、ヒンジアーム30をヒンジ� �ン28回りに図4の時計方向(矢印B方向)へ回動� �せることにより、フード12の後端側(後端膨� �み部34A)がフード上方側へ押し上げられる。� ��のとき、ヒンジアーム30の側壁部30Aの前部30 A2側は切欠46の形成部位の剛性が他の部位に� �べて低くなっているため、切欠46を起点とし てヒンジアーム30が屈曲される。なお、ヒン� ��アーム30の回動ストロークは、側壁部30Aの� �端部に形成されたストッパ40がヒンジベース 26の規制部42に当接することによって規制さ� �るので、ヒンジアーム30は所定量以上は回動 しない。すなわち、フード12の後端側のポッ� ��アップ量(リフトアップ量)は、予め決めら� �ている。

 図4に示されるフード12の押し上げ位置保� ��状態において、フード上方側から所定値以� ��の衝突荷重が、ロッド20によるフード12の押 し上げ位置付近に作用した場合、図5に示さ� �るように、ロッド20の先端部の押圧部54がヒ� ��ジアーム30の押し上げ面38に沿って車両後方 側へ摺動される。そして、ロッド20の押圧部5 4がヒンジアーム30の押し上げ面38上を車両後� ��側へ摺動するのに伴ってロッド20が根元か� �曲げ変形(塑性変形)される。このときのロッ ド20の曲げ変形により、衝突エネルギーが吸� ��されて、衝突体への入力荷重(反力)が低減� �れる。なお、押し上げ面38上をロッド20の押� ��部54が摺動していく際に、ヒンジアーム30の 側壁部30Aは切欠46が開く方向へ変形される。

 ここで、押圧部54がヒンジアーム30の曲げ 部60まで摺動すると、押圧部54の角が曲げ部60 に引っ掛かる(摺動抵抗が急激に増加してブ� �ーキがかかる)。この状態から更にフード12� �下降すると、図6に示されるように、押圧部5 4が曲げ部60を越えて、押し上げ面38上を摺動� ��ていく。その後、ヒンジアーム30の下端部� �ハウジング52の上端部52A又はロッド20の根元� ��折れ曲がり部に底付きする。つまり、ロッ� ��20の先端部の押圧部54がヒンジアーム30の押� ��上げ面38に当接した時点からヒンジアーム30 の下端部がハウジング52の上端部52A又はロッ� ��20の根元の折れ曲がり部に当接して底付き� �た時点までの途中の段階で、ロッド20の軸線 と押し上げ面38とのなす角度θ(図4及び図8参� �)の変化が増加から減少に一旦転じ、これに� ��り摺動抵抗が増加して中間荷重が立ち上が� ��。なお、単に「ロッド20の軸線と押し上げ� �38とのなす角度」というとロッド20の軸線に� ��して車両後方側の角度と車両前方側の角度� ��二つがあるが、ここでいう「ロッド20の軸� �と押し上げ面38とのなす角度θ」は、前者の� ��の角度のことを指しており、鈍角の方であ� ��。

 このことを図7に示されるグラフを用いて 説明すると、図7に示される荷重-変位特性に� ��いて、フード12の押し上げ位置保持状態に� �いて上方側からフード押し上げ位置付近に� �定値以上の衝突荷重が作用すると、ロッド20 が曲げ変形を開始するまでは荷重(反力)が立� ��上がり、曲げ変形する直前にピーク荷重(P1) を迎える。ロッド20が曲がり始めると、荷重� ��急激に減少していき、仮に本構造が適用さ� ��ていない場合には破線グラフのようになっ� ��、エネルギー吸収の終期に底付き荷重が立� ��上がり、再度ピーク荷重(P2)を迎えて終了す る。なお、グラフは破線グラフ及び実線グラ フのいずれも誇張して描いている。

 これに対し、本構造が適用された場合に� ��、P1~P2までの間にロッド20が曲げ部60に干渉� ��るので、再び荷重(反力)が立ち上がり、中� �ピーク荷重(P3)が発生する。よって、仮にエ� ��ルギー吸収の総量(グラフと横軸で囲まれた 面積)が同じだとすると、衝突終期のピーク� �重をP2からP4に下げることができ、変形スト� ��ークもδだけ短くなる。その結果、衝突体� �の衝突時にアクチュエータ18の作動によりロ ッド20を伸長させてフード12を押し上げる構� �において、フード押し上げ位置付近に所定� �以上の衝突荷重が入力された場合に効率良� �衝突エネルギーを吸収することができる。

 上記作用及び効果を「ロッド20の軸線と� �し上げ面38とのなす角度θ」との関係で更に� ��足説明すると、図8Aに示されるロッド20の状 態が、衝突初期のピーク荷重が立ち上がった (発生した)ときの状態である。図7のグラフで は、点P1に相当する。今仮に、このときのロ� ��ド20の軸線と押し上げ面38とのなす角度をθ1 (>90°)とする。この状態からフード12が下降 し始めてロッド20が曲げ変形していくと、急� ��に摺動抵抗が減少していくが、丁度図7のグ ラフにおける点P1と点P3との間の谷部(点P5付� �)の状態を現したのが、図8Bである。この状� �下では、ロッド20の軸線と押し上げ面38との� ��す角度θ2は、θ1よりも増加している(θ2>θ 1)。そして、押圧部54が曲げ部60に到ると、図 8Cに示される状態となる。すなわち、ロッド2 0の軸線と押し上げ面38(曲げ部60の曲率半径の 中心と、押圧部54が押し上げ面38と接する位� �とを結んだ線分に対する接線S)とのなす角度 θ3は、押圧部54が曲げ部60に到達する直前の� �度θ2よりも小さくなり、角度θの変化が増加 から一旦減少に転じる(θ2>θ3)。このときに 、押圧部54に作用する摺動抵抗が急激に増加� ��ることで、図7に示される中間ピーク荷重P3� ��発生させることが可能となる。

 また、本実施形態では、ロッド20のハウ� �ング52の上端部52Aからの突出長さbを、フー� �ヒンジ16のヒンジアーム30におけるロッド20� �よる押し上げ位置から曲げ部60までの長さa� �りも大きく設定したので、ロッド20の先端部 の押圧部54がヒンジアーム30の曲げ部60に当接 したときに、反力(中間荷重)を立ち上げるこ� ��ができ、エネルギー吸収効率が低下するの� ��効果的に抑制することができる。

 〔上記実施形態の補足説明〕

 (1) 上述した実施形態では、フードヒン� �16をカウルトップサイドに固定したが、これ に限らず、フードヒンジをエプロンアッパメ ンバ等の車体側構成部材に固定するようにし てもよい。

 (2) 上述した実施形態では、フード12の後 端側をロッド20が押し上げる構成を採ったが� ��これに限らず、フード後部側をロッドが押� ��上げる構成であればよい。すなわち、本発� ��における「フード後部側」とは、フードの� ��後方向中間部よりも車両後方側に位置する� ��分を指している。好ましくは、フード後端� ��らフード全長の1/3程度までの部分をロッド� ��押し上げるとよい。なお、フードの前後方� ��中間部を除いているのは、フードの前後方� ��中間部にはフードの折れビードが設定され� ��いることがあり、この部分をフード上方側� ��押し上げると、フードが折れ変形し、フー� ��後端側が上がらないためである。

 (3) 用語について以下に補足説明する。

 まず、本発明における「曲げ部」につい� ��であるが、実施形態中の曲げ部60は図1に示� ��れる通常時(アクチュエータ18の非作動状態) におけるヒンジアーム30を側面視で見た場合� ��、前部から中間部にかけて湾曲した接続部� ��を指しており、本発明における「曲げ部」� ��その意味で使っている。因みに、図4に示さ れるフード押し上げ位置保持状態では、後側 のヒンジボルト44のボルト頭部44Aの若干フー� ��後方側の位置(後端膨らみ部34Aの底部後端)� �ヒンジアーム30が曲げ変形して(屈曲して)い� ��が、このときに生じた曲げ変形はフード12� �下降する際に概ね元の状態に戻されるため� �この屈曲部位は本発明における「曲げ部」� �はない。すなわち、本発明における「曲げ� �」は、車両用ポップアップフード装置の非� �動状態におけるヒンジアームの曲げ部を意� �する。

 次に、本発明における「底付き」につい� ��であるが、上記実施形態ではヒンジアーム3 0の下端部がハウジング52の上端部52A又は曲げ 変形したロッド20の根元の折れ曲がり部に底� ��く例について説明したが、これに限らず、� ��ウルトップサイド22や図9に示されるように� ��カウルトップサイド22の上面部22Aよりも下� �に位置するカウル70に底付く態様やFF車等で� ��エプロンアッパメンバに底付く態様なども� ��まれる。

 (4) 上述した実施形態では、ヒンジアー� �30が側面視で略Z字状に形成されていたが、� �略Z字状」とはフード12への取付部とヒンジ� �ース26への連結部とを有し、両者を車両前後 方向に対して斜めに傾斜して連結する形状で あればよく、見方によっては略L字状、略S字� ��に見えるものも含まれる。