(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方ボンネット（１）が、少なくとも１つの多ジョイントヒンジ（４）を介して該車両のフレームに結合され、歩行者の衝撃の荷重下で閉じた位置に対して下がった位置に変位可能であり、該前方ボンネット（１）は少なくとも１つのボンネットロック（３）によって閉じることも可能であり、該少なくとも１つの多ジョイントヒンジ（４）は、該前方ボンネット（１）を開閉するための少なくとも１つのリンク（６；５′）を有し、
該少なくとも１つのリンク（６；５′）は下がった位置に変位されると少なくとも２つの部分リンク（６ａ、６ｂ；５′ａ、５′ｂ）に分離することが可能なことを特徴とする、前方ボンネット構造。
【請求項２】
該２つの部分リンク（６ａ、６ｂ；５′ａ、５′ｂ）は関節様に互いに接続されることを特徴とする、請求項１に記載の前方ボンネット構造。
【請求項３】
該２つの部分に分離することが可能なリンク（６；５′）が、２つの部分リンク（６ａ、６ｂ；５′ａ、５′ｂ）をせん断可能なボルト（２１）によって互いに固く接続することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の前方ボンネット構造。
【請求項４】
該せん断されるボルト（２１）が、衝撃の荷重下で、該固い接続を解くことを特徴とする、請求項３に記載の前方ボンネット構造。
【請求項５】
該せん断されるボルト（２１）が取替え可能であることを特徴とする、請求項３または請求項４に記載の前方ボンネット構造。
【請求項６】
該前方ボンネット（１）の両側に多ジョイントヒンジ（４；４′）が配されることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の前方ボンネット構造。
【請求項７】
該前方ボンネット（１）が、該少なくとも１つのリンク（６；５′）が２つに分離されるのと同時に、該車両のフロントガラスに向かう方向に並進運動（ｘ）を行なうことを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれかに記載の前方ボンネット構造。
【請求項８】
該多ジョイントヒンジ（４）の該リンク（５、６）の、該前方ボンネ
ット（１）に取付けられる回転式ジョイント（１０、１２）が、該前方ボンネット（１）に歩行者の衝撃が加わったときに、２つの部分に分離可能な該リンク（６、５′）の本体側ジョイント（９、１１）ではなく該２つの部分リンク（６ａ、６ｂ；５′ａ、５′ｂ）を接続するジョイント（６ｃ；５′ｃ）を中心として、かつ、該車両の本体に配され固定された該他のリンクの回転式ジョイント（９；１１）を中心として、規定された運動を行なうことを特徴とする、請求項２から請求項７のいずれかに記載の前方ボンネット構造。
【請求項９】
該多ジョイントヒンジ（４）の該リンク（５、６）の、該前方ボンネット（１）に取付けられる回転式ジョイント（１０、１２）が、該前方ボンネット（１）に歩行者がぶつかったときに、２つの部分に分離可能な該リンク（６；５′）の本体側ジョイントではなく該２つの部分リンクを接続するジョイント（６ｃ；５′ｃ）を中心として、かつ、該車両の本体に配され固定された該他のリンク（５；６′）の回転式ジョイント（９；１１）を中心として、規定された運動を行なうこと、および、該他のリンク（５；６′）の該本体側回転式ジョイント（９；１１）が、衝撃時に、該少なくとも２つの部分に分離可能なリンク（６；５′）が分離された状況を少なくとも部分的に補償するために、該リンクの静止位置に向かって予め応力を加えられたエネルギ蓄積ユニット（１６）に対し、その予めの応力に対抗して応力を加えること、を特徴とする、請求項１から請求項７のいずれかに記載の前方ボンネット構造。
【請求項１０】
該エネルギ蓄積ユニット（１６）が、該前方ボンネット（１）に衝撃が加わって該２つの部分に分離可能なリンク（６，５′）の接続が分離された結果として該前方ボンネット（１）上に配された該多ジョイントヒンジ（４）のヒンジ部（８）がその開始位置から変位した場合に、実質的に該関連のリンク（５）の軸方向の延長となるように配されることを特徴とする、請求項９に記載の前方ボンネット構造。
【請求項１１】
該ボンネットロック（３）が、そのロックされた位置において、該前方ボンネット（１）の水平方向の変位を可能にすることを特徴とする、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の前方ボンネット構造。
【請求項１２】
該ボンネットロック（３）全体が変位可能であることを特徴とする、請求項１１に記載の前方ボンネット構造。
【請求項１３】
該ボンネットロック（３）が、そのロック位置に隣接して、該前方ボンネット（１）の後方へと向かう実質的に水平方向の変位（ｘ）のための規定された案内を提供する、変位許容空間を有することを特徴とする、請求項１１に記載の前方ボンネット構造。
【請求項１４】
エネルギ蓄積部材が該ボンネットロック（３）に対して変位とは反対方向に予め応力をかけ、衝撃時には、該エネルギ蓄積部材が、該衝撃のエネルギのいくらかを吸収するように応力を受け得ることを特徴とする、請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の前方ボンネット構造。
【請求項１５】
該２つの部分に分離可能な少なくとも１つのリンク（６）の２つの回転点（１０、１２）間の距離が、歩行者の衝撃のあったときに減じられることを特徴とする、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の前方ボンネット構造。
【請求項１６】
該多ジョイントヒンジ（４）が、該多ジョイントヒンジ（４）の該少なくとも１つのリンク（６；５′）が２つの部分に分離することなく該ボンネットロック（３）が解除されたときには該前方ボンネット（１）を開くことができるような態様で、該車両の該フレームに配されることを特徴とする、請求項１から請求項１５のいずれかに記載の前方ボンネット構造。
【請求項１７】
該多ジョイントヒンジが４ジョイントヒンジ（４）として設計され、該２つの部分リンク（６ａ、６ｂ；５′ａ、５′ｂ）が、過荷重の状態で、互いに対して、該４ジョイントヒンジ（４）の、他の、分離されないリンクの変位移動を補償する角度をとることを特徴とする、請求項１から請求項１６のいずれかに記載の前方ボンネット構造。
【請求項１８】
該多ジョイントヒンジ（４）が２ジョイントヒンジとして設計されることを特徴とする、請求項１から請求項１６のいずれかに記載の前方ボンネット構造。
【請求項１９】
該多ジョイントヒンジ（４）が７ジョイントヒンジとして設計されることを特徴とする、請求項１から請求項１６のいずれかに記載の前方ボンネット構造。
【請求項２０】
該多ジョイントヒンジ（４）が、該車両の運転準備ができた状態では、弾性の、持上げられた位置に配されることを特徴とする、請求項１から請求項１９のいずれかに記載の前方ボンネット構造。
【請求項２１】
該多ジョイントヒンジ（４）が、運転方向において見ると、前方ボンネット構造（１）の後ろの位置に配されることを特徴とする、請求項１から請求項２０のいずれかに記載の前方ボンネット構造。
【請求項２２】
少なくとも１つのリンク（６；５′）の２つの分節点（１１、１２；９、１０）間の距離が、過荷重によって変更され得ることを特徴とする、４ジョイントヒンジ。
【請求項２３】
過荷重があったときに、該少なくとも１つのリンク（６；５′）の２つの部分リンク間の固い接続が永久的に排除されることを特徴とする、請求項２２に記載の４ジョイントヒンジ。
【請求項２４】
該接続がせん断可能なボルトとして設計されること、および、該２つの部分リンクが中間ジョイントによって接続されること、を特徴とする、請求項２２または請求項２３に記載の４ジョイントヒンジ。
【請求項２５】
該接続は該２つの部分リンクの破壊可能な覆いとして設計され、それのみによって該２つのリンクが互いに対して支持されることを特徴とする、請求項２２または請求項２３に記載の４ジョイントヒンジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、車両の前方ボンネットが少なくとも１つの多ジョイントヒンジ（multiple-joint hinge）を介して該車両のフレームに結合され、該前方ボンネットがさらに少なくとも１つのボンネットロックによってロックすることが可能である、請求項１のプリアンブルに記載の前方ボンネット構造に関する。
【０００２】
現在、自動車の乗客に対して、エアーバッグなどのような多数の安全装置が実際の用途から既知である。それに対して、自動車の前部に当る歩行者に対する保護手段は今までほとんど提案されていないし、実際に実施されていない。６０ｋｍ／時までの速度で起こる歩行者にかかわる事故は特に問題になっていた。なぜなら、歩行者の頭が当った場合、歩行者の頭は多くの場合自動車のエンジンボンネットに当り、歩行者はその負傷により死に至ることになる。この負傷の深刻さは、一般に薄い金属板からなる前方のボンネットまたはエンジンボンネットが曲がりやすいのにもかかわらず、それが今度は、たとえばエンジンブロック、サスペンションレッグキャリア、空気フィルタ、バルブカバーまたはフレームの側部および横材などの、エンジンボンネットの下にある、実際、変形できないし変形できるとしても非常に難しい部品に当ることによって、引き起こされる。特に歩行者の頭部の衝撃の結果がもっと緩和されることが望ましいであろうが、逆に、６０ｋｍ／時を超える速度では、歩行者は衝突すれば、車の上に投げ飛ばされてしまう。
【０００３】
ＤＥ−Ｃ−２９  ２２  ８９３は、エンジンボンネットおよびフェンダー間に形成されるジョイントの領域において、エンジンボンネットおよびフェンダーがこれら２つの部分に沿って存在するエネルギ吸収Ｕ部によって支持されることを提案する。衝突した場合に、これらのＵ部は衝撃を変形エネルギに変換する。この構造の第１の欠点は、Ｕ部を曲げるためにはその部分に大きな力が作用しなければならないことである。さらに、他の態様では役に立たないこれらのＵ部は、得るには高価であり、また装着するのが難しい。
【０００４】
ＤＥ−Ａ−２７  ３７  ８７６が記載する衝撃保護装置は、予め応力が与えられたピボットフラップを用いて、メッシュ状吸収エレメントを休止位置から変位させ、メッシュは実質的に前方ボンネット上に載って吸収位置をとり、これは自動車のフロントガラスの前方に実質的に位置する。この装置は歩行者よりもむしろフロントガラスを、前方ボンネットに対する過度に硬い衝撃から守るために用いられる。さらに、枢支運動を引起す働きを有しかつ前方バンパーと一体化されるセンサと接触すれば、メッシュがトリガされ、一連の状態が起こってメッシュは運転者の視野を完全に塞ぐことになる。
【０００５】
ＤＥ−Ａ−２８  ４１  ３１５が記載する安全装置は、車の前部に配置されるセンサからの信号に応答して歩行者との衝突を検知する。前方ボンネットは休止位置から衝撃位置に変位し、ピストン−シリンダ部によって休止位置に対して上昇する。この変位はエネルギ蓄積によって行なわれる。この上昇動作の際、前方ボンネットは車の前部に配置される水平ピボットピンを中心に回動する。
【０００６】
ＤＥ−Ａ−１９７  １０  ４１７は前方ボンネットを持上げるための構造を記載している。車の前部に配置される水平ピボットピンを中心とした回動は、他方端に結合される前方ボンネットの上昇をも担う同じ空気圧ばねによって引起される。
【０００７】
ＤＥ−Ａ−１９７  ２１  ５６５は前方ボンネットを上げるための、自動車の安全装置を記載している。前方ボンネットの上昇は、ボンネットロックと一体化されている機構により、速度に依存する態様で起こる。この目的のために、安全上の理由のために運転席から通常はトリガされる圧縮ばねによって動作される、ロックを外す作用が、衝撃によってトリガされるセンサによって引起されるか、または代替的に、特に相対的に高速の場合、ボンネットロックの掛け金ボルトと一体化したピストン−シリンダ部が、推進チャージによって伸長される。この構造の第１の欠点は、運転者がボンネットを簡単に閉じることができるためには、前方ボンネットを閉じるのに必要な力が所定のしきい値を超えてはならないことである。人身事故の場合に与えられる力は大きなものなので、前方ボンネットは迅速に下に押し下げられ、既知の損傷が特に頭部あたりに起こる。ピストン−シリンダ部を伸長させるために推進チャージを設けることも問題を引起す。なぜなら、このチャージの耐用年数は、特に保護があまりない構造では制限されており、さらにこのチャージの交換は難しいからである。その上、圧縮ばねとピストン−シリンダ部が同時にトリガされるおそれがあり、その結果前方ボンネットの開きが大きくなって、空気流によってボンネットがフロントガラスと接触するまでになり、運転者の視野を妨げる。
【０００８】
ＤＥ−Ａ−２７  １１  ３３８は歩行者の衝撃を減衰するための装置を記載している。エアーバッグがフロントガードの領域に配置され、そのフィリングによりエアーバッグがセンサ信号でトリガされる。この場合、エアーバッグは同時にボンネットを部分的に持上げるような態様で配置されてもよい。このためには、２つのリンクに予荷重を与えているばね力を超える必要がある。２つのリンクは回転点を介して互いに接続されており、一方は前方ボンネット上に回転可能に配置され、他方は自動車の固定部に回転可能に傾けられた状態で配置される。さらに、ボンネットと側部との間に、封止する態様で弾性的外形の部材をストリップ状に配置することも提案されている。これにより、衝突の際にさらなる保護が与えられる。
【０００９】
ＤＥ−Ａ−２７  １１  ３３９は前方側に結合される前方ボンネットを記載している。結合は弾性的であるよう設計されており、その態様により歩行者の衝撃によって前方ボンネットが水平方向に変位され得る。後方に変位される前方ボンネットの後方側は剛性ロックエレメントの一方端に接続される。ロックエレメントの他方端は、前方ボンネットが後方に変位された場合、上方向にかつガイドカーブで後方向に変位され、前方ボンネットは上方向の運動を行なう。この持上がりは前方ボンネットが実際に水平方向に変位された場合のみ起こり、たとえば子供との衝突の場合には起こらない。
【００１０】
ＥＰ−Ａ−０  ５０９  ６９０は衝撃があった場合、前方ボンネットが後方に変位されるような態様で、ボンネットの前方側が車の構造体に結合されている前方ボンネットを記載している。クロージャまたはピボット手段は後方側に配置され、前方ボンネットが後方に向かって動くと、前方ボンネットの上方向の枢支運動を引起し、それによりボンネットの変形移動は歩行者と衝突した場合に増加する。この枢支運動はたとえば４ジョイントヒンジによってガイドされるが、この４ジョイントヒンジは本来ならばエンジンや他の部分にアクセスしたい場合に前方ボンネットを回動させるために用いられるものである。ここでも、前方ボンネットは実質的に変位された場合のみ持上がり、弱い衝撃では前方ボンネットを後方に、さらに上方に変位させることはない。
【００１１】
ＤＥ−Ａ−１９７  １２  ９６１はヒンジがヒンジマウント上に配置される、車の前方ボンネットの構造を記載している。そのヒンジは、歩行者との衝突があった場合、上方向に回動してボンネットを持上げる。この配置での問題は、前方ボンネット用のボンネットロックが、ヒンジマウントの任意の変位を許さないピボット軸を規定することである。その結果、記載されているヒンジマウントはたとえばブロックされてしまう。
【００１２】
ＥＰ−Ｂ−０  ６３０  ８０１は、前方ボンネットを本体に取付けるためのヒンジ構造がエンジン室の前方領域に設けられ、ロック手段がエンジン室の後方部分に配される、前方ボンネット構造について記載している。このヒンジ構造は４ジョイントメカニズムとして設計されており、特定的な特徴として、本体の一部を形成する部分と本体との間に延びる軸を中心に全体が回動可能であり、このため、前方ボンネットが歩行者との衝突により開いたり閉じたりしても、４ジョイントメカニズムのリンクが変化することはない。開閉時、前方ボンネットは、４ジョイントヒンジとともにその軸を中心に変位されるが、歩行者との衝突の際には、この４ジョイントメカニズムが、前方ボンネットの位置を垂直方向および水平方向に変化させる。
【００１３】
ＤＥ−Ｃ−３９  １６  ７３９は、バック・ドア（trunk lid）のための４ジョイント結合について記載している。この４ジョイントメカニズムの２つのリンクのうち一方のリンクは、「座屈（buckling）ジョイント」として設計され、これは、尾板（tailgate）を組込むために、ねじを緩めることによって作動させることが可能である。これにより、４ジョイントメカニズムの実際の枢支運動が維持され、バック・ドアは、尾板を組込むために引込めることが可能である。この位置において、バック・ドアは、ロックにラッチされていないことが理解されるであろう。４ジョイント構造に対するこの変化が、歩行者との衝突によって起きないことは明らかである。これはねじを緩めることによって起こる変化であって、衝撃時にこの変化は不可能である。
【００１４】
ＤＥ−Ａ−３３  １５  １２９は、よく見かける態様で腰折れ（swan neck）として設計された、尾板ヒンジについて記載している。その応用のために設けられた主要ジョイントは、腰折れの第１の区分と第２の区分とを接続するねじ接続を解除することにより、動作不能とすることができる。その結果、ばねが第１の区分をロックし、ピボットジョイントがその後、補助ジョイントを中心として回動する。しかし、これは多ジョイントではなく、ねじ接続も、歩行者の衝撃によって解除されるのではなく、尾板に外部から荷重がかかると破壊するように意図されているものでもない。
【００１５】
ＦＲ−Ａ−２  ６９０  ４０５は、単一のジョイントによって規定されるピボット軸を中心として回動することの可能なバック・ドア、バック・ドアの領域に回動可能に配される座屈ジョイント構造として設計されている軸に平行である軸を中心として回動することの可能な支持装置、について記載している。これもやはり、多ジョイントではない。また、該支持装置は、ボンネット構造のピボット軸も規定していない。
【００１６】
概して、使用後に容易に元に戻すことができ、開発が十分に行なわれて大量生産される車両において用いることの可能な、安価な構造を提案する解決策は、未だ提案されてはいない。
【００１７】
この発明の目的は、安価にかつ工業的規模で達成することが可能な歩行者に対する保護を提供する、請求項１のプリアンブルに記載の前方ボンネット構造を提案することである。
【００１８】
この目的は、冒頭に記載した前方ボンネット構造に対し、本発明に従って、少なくとも１つの多ジョイントヒンジが歩行者の衝撃の荷重下で少なくとも２つの部分に分かれ得る少なくとも１つのリンクを有する、という請求項１の特徴によって、達成される。
【００１９】
少なくとも１つのリンクが可変長であるように設計される多ジョイントヒンジの設計は、本発明の基本的な考えの実施例を表わす。それに従えば、過度の荷重がかけられた場合に、該少なくとも１つのリンクの２つの結合点間の距離が変動し得る。これは、それによって複数ジョイントを解放し、該複数ジョイントの実際の旋回曲線とは異なるさらなる旋回曲線を与えることを目的とする。
【００２０】
本発明に従った前方ボンネット構造は有利なことに３つの制限位置を有する。公知の閉じた位置では前方ボンネットはロックされるが、この位置は車両の運転中にとられるものである。開いた位置も同様に公知であり、その位置ではエンジン室へのアクセスが操作者に対して開かれる。それらの位置に加えてさらに第３の制限位置が存在するが、これは過荷重位置として説明することができる。以下により詳細に説明するが、この位置は、歩行者の衝撃がある場合に後ろに下がる前方ボンネットに課される要求を満たすための位置である。
【００２１】
多ジョイントヒンジは４ジョイントヒンジとして有利に設計され得るが、代替的にそれを７ジョイントヒンジまたはただ１つのリンクを伴って２ジョイントヒンジとして設計することも可能である。
【００２２】
始動位置において、前方ボンネットは、ボンネットロックによりロックされている。該ボンネットロックは、好ましくは前方ボンネットの前方領域に設けられる。４ジョイントヒンジは、２つのリンクと２つのヒンジ部を含む。該ヒンジ部は、該リンクに、関節のような態様で、該リンクの端部領域に配される回転点にて接続され、公知の止め具手段によって前方ボンネットおよび車両の本体に接続されて、前方ボンネットの回動経路を規定する。これにより、前方ボンネットは、開いた位置と閉じた位置の間で自由に摺動旋回することが可能となり、選択的にエンジン室へのアクセスを開く。開いた位置は、好ましくはたとえば空気圧ばねなどのばねの補助で達成されるが、前方ボンネットはこの位置で、操作者が危険なくアクセスできるように、本体と前方ボンネットとの間のロッドによって保持され得る。代替的に、１または複数の４ジョイントヒンジが過死点位置に到達すると、通常１つのヒンジが展開図では方形の設計である前方ボンネットの後方の両隅に配置されるので、前方ボンネットは、外的な補助なしに保持され得る。
【００２３】
便宜上乗用車である該車両の運転中、前方ボンネットはその閉じた位置にあり、ボンネットロックによってロックされている。したがって、一連の硬い構成要素、たとえばエンジンブロック、サスペンションレッグカバーなどが配置されるエンジン室は、前方ボンネットによって保護カバーの態様で閉じられている。前方ボンネットは、少なくとも衝撃の際に歩行者の頭部に危険を及ぼし得る部品から、十分な距離を置いて配置され、前方ボンネットの下側には、選択的に発泡材で裏打ちされた空間が設けられる。該発泡材は圧縮可能に設計され、適宜、衝撃および／もしくは音エネルギを吸収するか、または自由な空間を有する。
【００２４】
本発明に従った前方ボンネット構造は、前方ボンネットを、少なくとも閉じた位置から開始して、前方ボンネットとエンジン室の危険な部品との間の距離が減じられる過荷重位置へと変位させることが可能である。本発明に従えば、過荷重時、４ジョイントヒンジは、前方ボンネット構造のさらなる部品と適宜協働して、過荷重位置に向かうまたは過荷重位置に至る変位につき、歩行者からの衝撃エネルギのうちある割合を変位または変形エネルギに変換することにより、車両が６０ｋｍ／ｈまでの速度で走行している場合の衝撃が、歩行者を死亡させることがほとんどないようにする。
【００２５】
歩行者の衝撃の荷重を受けると、前方ボンネットは、４ジョイントヒンジの少なくとも１つのリンクの所定の座屈によって過荷重位置方向に変位する。この変位移動は、前方ボンネットが徐々に変形または移動して衝撃エネルギが変換される結果として、該衝撃を軽減し、したがって該衝撃の激しさを減じる。前方ボンネット自体の変形エネルギがこの場合考慮されるべきであるが、これは通常、ボンネットロックおよび２つの４ジョイントヒンジにクランプすることにより、ある限られた程度までしか可能でないことを理解されたい。
【００２６】
前方ボンネットの過荷重位置に向かう並進運動を可能にするために、４ジョイントヒンジの複数リンクのうち少なくとも１つのリンクは、少なくとも２つの部分に、必要であればより多くの部分に、分かれ得るように設計される。しかし、この分離するという特徴は、それがエネルギの変換を伴うものであれば、どのような特定の技術的実施例にも限定されることはない。ばねなどの態様でエネルギ蓄積部を設けることによる２つの部分への可逆的な分離も、２つの部分への回復不能な不可逆的な分離も、どちらも好適である。後者は、吹き飛ばすことのできるリンクの覆い、圧縮可能な発泡材、金属合金等で作成されるが、これらは、リンクの断面に対応の中断があり、少なくとも断面で２つの部分への分離が可能であり、他にも、クランプ嵌めを用いて設計され２つの部分に共に嵌められる複数リンクによって作成されてもよく、この場合、プレス嵌めが広がることによって必要な変形エネルギが与えられる。
【００２７】
便宜上、４ジョイントヒンジの、少なくとも２つの部分に分離され得るリンクの２つの部分リンクは、互いに関節のように接続される。この関節様の接続は、好ましくは固定アーム（fixing limb）によって相殺する（cancel out）ことができ、それにより、それら２つの部分リンクは開いた位置および閉じた位置において１つの強固なリンクとして作用し、ヒンジ部分をリンクに接続しているジョイントのみが動作可能とされる。４ジョイントヒンジの両方のリンクをそれぞれ少なくとも２つの部分に分かれ得るように設計することも、有利に可能である。この場合、それらが２つの部分に分離することで新しい有効な４リンクシステムが形成され、これを、所望される変位経路に従って前方ボンネットに適用することが可能である。２つの部分に分離され得る２つのリンクによって衝撃エネルギが双方のリンクに分散されかつしたがって前方ボンネット構造をよりよく寸法決めすることができる、という利点に加えて、これによりさらに、前方ボンネット上の非対称の衝撃を吸収するのがより容易になり、またしたがって、衝撃エネルギを変換するのに必要とされる前方ボンネットの変位移動はいくぶん短くて済むようになる。その結果として、前方ボンネットとエンジン室の硬い部品との間に残しておくべき距離を減じることが可能となり、車両の抗力係数の劣化が抑えられる。さらに、過荷重位置に向かう回動時には、ボンネットロックを中心とする回動運動が回転運動を規定するように、中間リンクを中心とする並進運動を提供することが可能となり、したがって、前方ボンネットの水平方向のシフトを可能にする備えは必要がなくなる。
【００２８】
代替的に、２つの部分に分離され得る少なくとも１つのリンクの、その２つの部分リンクのうち第１のリンクを、２つのストップ部分の一方上、たとえば本体部分上に、取外し可能に配することが可能である。そうすれば、過荷重の場合を除けば、該第１の部分リンクは公知のリンクの機能を担う。本体側の結合は、他方の第２の部分リンク上で補助ジョイントを介してなされ、該第２の部分リンク自体が本体部分に結合される。過荷重時には、第２の部分リンクと本体部分との本来ならば固定された接続が排除され、第２の部分リンクを本体部分に接続するジョイントが、前方ボンネットの変位に利用されるようになる。その結果、第１および第２の部分リンクと前方ボンネットにおけるジョイントとの間の補助ジョイントによって規定される枢支運動とは異なる、旋回運動学が可能とされる。
【００２９】
好ましくは、少なくとも２つの部分に分かれ得る少なくとも１つのリンクは、衝撃エネルギに対して２つの部分リンクに応力を加えるエネルギ蓄積部を含み、衝撃があると、それら部分リンクの固い接続が排除される。この改良例は特に有利である。なぜなら、たとえば前方ボンネット等の上で飛び跳ねる子供によって引起されるような他の過荷重によってもたらされる、どのような意図しない荷重によっても、前方ボンネットは過荷重位置に向かって枢支運動を行なうであろうが、その意図しない応力の後、前方ボンネットは、エネルギ蓄積部のおかげで、閉じた位置へと戻るように回動することが可能となるためである。これは、過荷重または衝撃の後、車両が運転準備の整った状態に速やかに戻り得ることを意味し、さらには、前方ボンネットに対して歩行者の最初の衝撃が与えられた後にも、４リンクヒンジが依然として、変化しない特性を持って用いられ得ることを意味する。エネルギ蓄積部は便宜上、リンク内に設けられるが、これは、閉じた位置において、頭から衝突した場合にも歩行者保護が低減されることのないような程度に前方ボンネットの保持力を支えるように、設けられる。
【００３０】
エネルギ蓄積部は、便宜上、ばねからなる。これは選択的に、引張ばねまたは圧縮ばねとして設計されてもよく、止め具に対してリンク部分に応力を加える。その目的のために、便宜上、いずれの場合にも、ばねの一方端は２つの部分リンクのうち一方に作用する。エネルギ蓄積部は、たとえば、リンク上に配された１または複数の引張ばねからなってもよい。これらのばねのうち１つのばねは、過荷重位置への枢支運動が始まる前に予めかけられる開始応力を増大する目的で、クリックばねとして設計されてもよい。
【００３１】
エネルギ蓄積部は、さらに、リンクの変形可能な構成要素の回復不能な可撓性の変形によって衝撃エネルギを変形エネルギに変換する、変形可能な構成要素を含んでもよい。この場合、リンクが２つの部分に分離される結果として、衝撃エネルギは変形可能な構成要素の可撓性の変形によって減じられ、その結果として得られる部分リンクの互いに対する角度位置は、たとえば好適な道具によって補助されるさらなる可撓性の変形によってのみ、回復可能とされる。この理由から、この構成要素では、衝撃の後、前方ボンネットは永久にその衝撃位置方向に変位したままとなる。
【００３２】
好ましい変形可能な構成要素として、吹き飛ばすことのできる発泡材またはプラスチックからなる中間ジョイントの覆いがあるが、リンク全体がこの材料から構成されることも可能である。代替的に、２つの部分に分かれ得る少なくとも１つのリンクは、注入成形されるプラスチッククラッディングにより、通常の荷重を超えた場合に破壊する所望の破壊点を規定し、したがって中間ジョイントが設けられない４ジョイントシステムを解放する、２つの短いリンク部分へと分割されるリンクとして設計することも可能である。この変形例は、特に、壊れたリンクを交換することによって４ジョイントヒンジを元に戻すことができる、という利点を有するが、代替的に、４ジョイントヒンジ全体を交換し、破損したリンクをリサイクルによって取替えることも可能である。このシステムは、特に、他の車両または静止した障害物と頭から衝突した場合にも、前方ボンネットが依然として他方の強固なリンクによって保持される、という利点を有する。これは、前方ボンネットがフロントウインドウを突き破って車両の乗客室に入り込む危険を大幅に減じることができる。
【００３３】
可撓性の覆いを用いる上述の解決策の代替策として、せん断可能な複数接続を有する複数リンク経路を用いることも可能である。これは特に、２つの部分リンクを通る複数ボルトを有するものであり、それらはせん断することができ、安価だが安全であり元に戻すことも容易な接続を規定する。
【００３４】
上記の記載が、少なくとも２つの部分に分かれ得るリンクに言及する場合、これは、２つの部分への分離に限定することを意図するのではなく、同時に、３つ以上の部分リンクへの分離を含み、したがって、たとえば複数の中間ジョイントもまた含むことを理解されたい。
【００３５】
２つの部分に分かれ得るリンクの固定アームは、可逆的な部分と同時に回復不能な不可逆的部分もまた含み得ることを理解されたい。その結果、予測される衝撃に対して、かつ、該４ジョイントヒンジの前方ボンネット上に装着されるヒンジからの、車両モデルによってサイズの異なる前方ボンネット上の衝撃の距離に対して、４ジョイントヒンジを適用かつ設計することを考慮することが可能となる。またさらに、実質的にばねの種々の設計によって、他の実施例では種々の車両モデルについて同一である可撓性の変形可能な構成要素をもって、画一化を達成することが可能となる。
【００３６】
その並進運動が完全な可逆性を有する前方ボンネット構造が特に好ましいことを理解されたい。なぜなら、このタイプの構造は特に、車両の技術的点検のための日常的なテストにおいて、正しい操作および信頼性を容易にチェックすることができるからである。したがって、衝突の際に回復不能に不可逆的に変化する構成要素を用いる場合には、これらの構成要素を、視覚による点検によって損傷をチェックすることができるような態様で設けられれば好都合である。
【００３７】
車両の本体に対する前方ボンネットの閉じた位置から開いた位置への、または過荷重位置への変位を確実にするためには、４ジョイントヒンジが、本体に支えられているヒンジ部分のところで、車両の本体上の固定された位置に配されると好都合である。そうすれば、リンクの本体側回転点を中心とする枢支運動が実行されるようになる。
【００３８】
本発明の好ましい改良例に従えば、衝撃の際に、４ジョイントヒンジのリンクのうちの１つによって、リンクの機能的位置に向かって予め応力が加えられているエネルギ蓄積ユニットを、その予めの応力に対抗して圧縮することが可能であるが、これは、該少なくとも１つのリンクにおける変化を少なくとも部分的に補償することを目的とする。前方ボンネットが閉じた位置から開いた位置へ移動してまた戻る変位の間にエネルギ蓄積ユニットによって予め応力を与えられるリンクの回転点は、変化しないままであり、その予め応力を与えられたエネルギ蓄積ユニット上へと変位されて後者に応力を与えるにすぎない。歩行者による衝撃の際には、その衝撃エネルギは部分的に吸収され、その結果、好ましくは強固なリンクは、その関連のエネルギ蓄積ユニットとともに、前方ボンネットの水平方向変位を該少なくとも１つのリンクにより補償し、したがって、頭からの衝突の場合に、前方ボンネットがフロントガラスを破って車両の乗員室に入るのを有利に防ぐ。
【００３９】
ボンネットロックは、その閉じた位置においては、前方ボンネットに対して過荷重および作用がかかった際に少なくとも１つのリンクによって後方に向かってさらに変位される少なくとも１つのリンクの回転点を、前方ボンネットの後方への対応の並進運動によって可能にするために、前方ボンネットの水平方向の変位を可能にするような態様で設計されると好都合である。この目的のために、ボンネットロックは、開錠については標準的な態様で設計されるが、閉じてロックされた状態においては、前方ボンネットが抵抗に対抗して後方に好都合に変位することができるようにする、水平方向の変位許容空間を備えるように設計することが可能であり、これも同様に可逆的または不可逆的に変形可能である。たとえば、この許容空間は、圧縮ばねのための収容場所を形成することができるが、該ばねは、たとえば、ブラケット部として設計され該ロック内にロックされた状態に保持される前方ボンネットの保持部分に対して、開錠を可能にしかつ歩行者との衝突の際には応力が与えられる位置方向へと、予め応力を与え、その結果、衝撃エネルギのいくらかを吸収する。この手段は、前方ボンネットの前方領域において主に予測される子供の頭部の衝撃を緩和する必要がある場合に、特に有利である。さらに、変位許容空間は、衝撃の圧力で砕けた後には予備のものと取替えることのできる、プラスチック発泡材部で裏打ちすることが可能であり、そうすれば、前方ボンネット構造の機能能力は、最初の衝撃の後にも、さらなる衝撃に備えて保持されるようになる。
【００４０】
本発明のさらなる利点および特徴は、以下の説明および従属請求項から明らかとなるであろう。
【００４１】
以下、添付の図面を参照して、および本発明に従った前方ボンネット構造の好ましい例示的実施例に基づいて、本発明をより詳細に説明する。
【００４２】
【詳細な説明】
図１は、自動車の前方部分の側面図である。そのエンジン室は、前方ボンネット１によって遮蔽することができる。前方ボンネット１は、前方ボンネット１の前方領域２に配されたボンネットロック３によって施錠および開錠することができ、前方ボンネット１の運転席に面する側は、２つのヒンジ４によってそれぞれ、車体のフレームの両縁部に結合される。ヒンジ４は、この実施例の場合、４ジョイントヒンジとして設計されており、これは、長い方のリンク５と短い方のリンク６を含む。それらリンクのジョイントは、フレームに固定された部品７および、前方ボンネット１上に配された部品８に対して、回動可能に結合される。前方ボンネット１は、フレーム部品７上のそれらジョイントを中心として回動することにより、図１に示す閉じた位置から開いた位置に、また元の位置へと、回動することが可能である。
【００４３】
図２は、ヒンジ４の第１の好ましい実施例を示す。図中、長い方のリンク５の回転式ジョイントを９および１０で示し、短い方のリンクの回転式ジョイントを１１および１２で示す。４つすべてのリンク９〜１２が、関連するフレーム部７または前方ボンネット部８において固定位置に配されていることがわかる。
【００４４】
長い方のリンク５が強固なリンクとして設計されているのに対し、短い方のリンク６は、２つの部分に分離することが可能なリンクとして設計されており、これは、フレーム部７に割当てられる第１の部分リンク６ａおよび、ボンネット部８に割当てられる第２の部分リンク６ｂからなる。部分リンク６ａおよび６ｂは、たとえばリベットジョイントとして設計されて回転式ジョイントを規定するジョイント６ｃによって、互いに関節様に接続される。２つの部分リンク６ａ、６ｂは、せん断可能なボルトとして設計されたロック部材２１によってもたらされる固い接続によって、リンク６ｃを中心とする回転において互いに接続される。したがって、部分リンク６ａ、６ｂから組立てられたリンク６は、４ジョイントヒンジ４が閉じた位置にあるかぎり、強固なリンク６として働く。この状態は符号Ｓで表わされ、図２においては破線で示される。開いた位置は符号Ｏで表わされ、図２においては実線で示される。ボルト２１がせん断されると、短い方のリンク６はジョイント６ｃを中心として旋回することが可能となる。これにより、４ジョイントヒンジ４によって生み出される前方ボンネット１の回動経路を排除することが可能となり、特に、強固なリンク６によって規定されるジョイント１１、１２の両軸間の距離は、今やそれら２つの軸間で動くリンクに対して変化させることができるようになる。
【００４５】
また、図２において、２２は止め具を示す。該止め具はボンネット部８上に配され、前方ボンネット１が閉じられると、短い方のリンク６に、ボンネット固定手段に対して予め応力をかける。これは、ボンネットのコーナーをＡコラム（A column）に対して明確に位置付けることができるという利点をもたらす。止め具２２は、本体の公差およびヒンジ４の製造に関わる公差を補償するために有利に調整可能であるが、止め具２２は特に、過荷重時に衝撃のショックをせん断ボルト２１に伝えるのに利用される。代替的に、止め具２２を本体に配することも可能である。
【００４６】
図２からより具体的にわかるように、前方ボンネット１の静荷重の一部は、図２に示される４ジョイントヒンジ４が開いた位置Ｏにある場合、短い方のリンク６に荷重をかける。前方ボンネット１の枢支−傾斜運動を防ぐためには、リンク６はこの荷重で座屈してはならない。せん断ボルト２１および他の止め具が、短い方のリンク６のリベットジョイント６ｃを中心とした座屈を防ぐのに使用される。閉じた位置Ｓおよび開いた位置Ｏのいずれにある場合にも、短い方のリンク６の長さおよび状態は実質的に変化しないことがわかる。
【００４７】
図３は、前方ボンネット１への歩行者の衝撃によって引起される過荷重の状態および、結果として起こる４ジョイントヒンジ４全体の、より具体的には特に短い方のリンク６の、変形を示す。図３において、閉じた位置Ｓは破線で示され、矢印Ａによって概略的に示される歩行者の衝撃によって生じる過荷重位置Ｈは、連続する線で示される。また、図３は、ボンネットロック３を概略的に示す。ボンネットロック３は、その概略的な図示からわかるように、本体上に変位可能に配され、ボンネットロック内に形成される参照番号３ａが付された軸を中心に前方ボンネット１が回動することに伴って前方ボンネット１が水平方向に変位できるようにしている。前方ボンネット１が、それに取付けられたボンネット部８の領域において、変位移動ｖを行なうことがわかる。これは、回転式ジョイント１０の軸上に描かれた矢印によって示される。この移動ｖは、水平方向の成分ｘおよび垂直方向の成分ｚからなり、それらも同様に図３に示す。したがって、歩行者が衝突した場合、前方ボンネットは量ｚだけ下がり、そのために、硬く、損傷の要因となるであろうエンジン室内の部品に近づくことになる。同時に、前方ボンネット１およびしたがってボンネットロック３もまた、移動の方向で後方に量ｘだけ変位される。もし、短い方のリンク６が長い方のリンク５と同様に曲がらないように設計されていたとすれば、並進運動は４ジョイントヒンジ４によって達成され得ないであろう。なぜなら、４つのジョイント９〜１２は１つの旋回移動、すなわち、前方ボンネット１を開く運動のための基礎となる運動を規定するのみであり、したがって、並進運動は静的に過度に確定（overdetermine）されてしまうためである。短い方のリンク６は、２つの部分に分離することができるように設計されているので、この４ジョイントメカニズム４のあまりにも確固とした静的な関係は排除され、前方ボンネット１への歩行者の衝撃によって引起される衝撃エネルギは、対応する変形エネルギに変換され（さらに、他の理由による衝撃を減じるさらなるエネルギ成分に変換され）る。短い方のリンク６のジョイント１２の軸の位置変化は、図３にｄで示される。比較的大きな垂直方向の変位に対しても、短い方のリンク６の有効長さは短くて十分であることがわかる。また、短い方のリンク６が２つの部分に分離されることにより、２つのリンク５および６の互いに対する有効角度位置がわずかに変化することがわかる。この位置は、本来ならば、４ジョイントメカニズム４を静的に確定するものである。
【００４８】
歩行者の衝撃によってもたらされる荷重の下、ボルト２１は止め具２２によって伝えられるショックの結果としてせん断され、回転式ジョイント６ｃが解除される。結果としての、４ジョイントヒンジ４による不充分な確定（underdetermination）は、前方ボンネット１がもはやその閉じた位置Ｓに保持されず、過荷重位置Ｈに降下することを意味する。この例においては、衝撃エネルギはボルト２１をせん断するのに必要なエネルギに変換され、それにより、回転式ジョイント６ｃを中心とした枢支運動によってもたらされる短い方のリンク６の実際の座屈が同時に、衝撃エネルギを変換し、かつしたがって衝撃を減衰する。ボルト２１に代わるものとして、せん断中の可撓性の変形により、または、たとえばばねとして設計されることで弾性の変形により、比較的大量のエネルギを蓄積または消費することのできる、より大きな部品を含む、他のものを設けることも可能であることを理解されたい。２つの部分リンク６ａ、６ｂおよびせん断ボルト２１の構造は、この例では、下方部分リンク６ａの補助ジョイント６ｃから突出する部分が前方ボンネット１の変位移動を遮るように突出して歩行者を傷つける硬い障害物となることのないように選択され、その突出部分は、有利なことに、前方ボンネット１の変位ゾーンには入らないようにされる。
【００４９】
たとえば、ジョイント６ａのまわりにねじりばねを配することが特に好ましい。そのばねは、一方端で部分リンク６ａに対して予め応力がかけられ、他方端で部分リンク６ｂに対して予め応力がかけられる。このばねは、歩行者の衝撃を和らげる目的で、４ジョイントヒンジ４の降下に対して応力をかけることができるが、応力のかかる方向において、２つの部分リンク６ａ、６ｂの整合位置を越えて旋回することは、エンドストップによって防止される。この意味において、直線リンクとしての理想的に典型的なリンク５、６の記述が、実現が最も簡単な実施例であることに留意されたい。しかし、曲線設計のリンク５、６もまた等しく可能であり、この場合、理想的なリンクは、例示の実施例において記載されたリンク５、６の軸と一致するであろう。
【００５０】
以下の例示的な実施例の説明においては、特記しない限り、同様の参照番号は図１から図３に示したのと同様の部分を示し、この点で上記の説明を参照して重複説明を避ける。
【００５１】
図１に示す前方ボンネット構造のための４ジョイントヒンジのさらなる実施例４′を図４に示す。この前方ボンネット構造は、前方ボンネット１の閉じた位置Ｓを示す。
【００５２】
図２および図３とは異なり、本実施例においては、２つの部分に分離することができるように設計されているのは、短い方のリンク６′ではなく長い方のリンク５′である。図４に示すヒンジの実施例４′は、特に、開いた位置（図示せず）において、前方ボンネット１の静荷重の大半が、前方ボンネット１の上に配されるボンネット部８と共に、硬く２つの部分に分離することができないように設計されている短い方のリンク６′によって受止められる、という利点を有する。それにより、弾性的にまたは可撓性を有して変形可能な接続手段２１は、衝撃特性によりうまく適合することが可能となる。部分５′ａ、５′ｂおよび５′ｃからなるリンク５′の構造は、図２および図３に示した２つの部分に分離することが可能なリンク６の構造に対応する。この実施例においては、止め具２２′は本体部分の上に配置される。
【００５３】
図１に示した前方ボンネット構造に対して、図５に示すような４ジョイントヒンジのさらなる実施例４″を設計することも可能である。これは、どちらも２つの部分に分離することの可能な、図４の長い方のリンク５′ならびに図２および図３の短い方のリンク６を、１つの４ジョイントヒンジに組込むものである。４ジョイントヒンジ４のこの好ましい設計は、特に、回転式ジョイント６ｃおよび５′ｃが対応して好ましい構造であった場合に、４ジョイントヒンジ４が固定ダブル（blocked double）４ジョイントメカニズムを規定する、という利点を有する。この構造では、原則として、中間ジョイント６ｃおよび５′ｃは使用されないが、過荷重の場合には、それらがボンネット部のジョイント１０、１２とともに、新しい４ジョイントメカニズムを形成する。この場合、止め具等によって、フレーム側の部分リンク５′ａ、６ａが急落することを確実に避けることができ、したがって、その新しい４ジョイントメカニズムは、ボンネットロック３のピボット軸３ａを中心として新しい旋回範囲を規定する。これは、水平方向には変位可能に設計されることはない。この多ジョイントヒンジ４″では、過荷重の場合の前方ボンネット１の水平方向変位はもはや起こらず、ボンネットロック３は従来技術による設計のものでよいことがわかる。
【００５４】
代替的に、部分リンク５′ｂ、６ｂの領域に複数の止め具を設けることも可能である。これによれば、ジョイント９、１１、５′ｃおよび６ｃからなる「下方の」４ジョイントメカニズムが作動するようになる。この設計の特定的な利点は、衝撃エネルギが、ボルト２１をせん断するように、または対応する設計の場合にはばねを伸ばすように、（両方の４ジョイントヒンジの）両方のリンクに分散されることであり、その結果として、エネルギの変換が向上することである。特にこの場合、せん断ボルト２１は、まず一方が、その後他方が、規定された態様でせん断するように設計され得る。このような利点は、たとえば前方ボンネット１上に非対称な衝撃があった場合、または、たとえば子供と大人のように衝撃をもたらす人の体重が違う場合等における、異なる衝撃エネルギを設計時に考慮すべきである場合に、特に顕著である。
【００５５】
図１の前方ボンネット構造のための４ジョイントヒンジ４のさらなる有利な実施例を図６に示す。これは、４ジョイントヒンジ４を含む図１から図３に示した前方ボンネット構造の改良例を示すが、この改良例は、４ジョイントヒンジ４′または、それら２つの組合せのためにも好適である。この改良された前方ボンネット構造においては、長い方のリンク５と短い方のリンク６のそれぞれの回転点９および１１の一方を、フレーム部分７に固定的に取付けるのではなく、フレーム部分７に対して、エネルギ蓄積ユニット１６の予めの応力に対抗するように圧縮することが可能である。エネルギ蓄積ユニット１６は、圧縮ばねとして設計され、実質的には、ばね１６に割当てられた長い方のリンク５の延長として設計される。これにより、回転式ジョイント９の位置が可変となり、その結果、ボンネットロック３は、図３におけるような水平方向変位ｘを行なう必要がなくなり、それに代えて、前方ボンネット１のみが、ボンネットロック３の軸３ａを中心として回動運動を行なうようになる。
【００５６】
図６に示した実施例において、エネルギ蓄積ユニット１６は、およそ、長い方のリンク５の軸方向の延長として配され、フレーム部分７に割当てられたその回転式ジョイント９を、ガイド１７内に配されたスライド１８上で支える。ガイド１７は、フレーム部分７と一体化され、これは、歩行者の衝撃Ａの荷重によって荷重Ｈがかかった際に、長い方のリンク５の限界に実質的に整合される。短い方のリンク６は、図２および図３に示した実施例におけるのと同様の態様で、回転式ジョイント６ｃを中心として２つの部分に分かれる。回転式ジョイント６ｃは、好ましくは、せん断ボルト２１または、圧縮ばねによって形成される。
【００５７】
以上に、本発明を種々の実施例を参照してより詳細に述べた。どの実施例においても、ロック手段は、せん断ボルトとして回復不能に不可逆的に設計され特に安価なものを示した。しかし、可撓性の変化可能な材料で作られた構成要素２１と同様に、２つの部分に分かれ得るよう設計されたリンク５′および／または６の可逆的なロックおよびロック解除を行なう、ばねを設けることもまた可能であることを理解されたい。このようなばねは、したがって、衝撃後に走行準備が整った状態を回復するのに必要とされる機械面での出費を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に従った前方ボンネット構造の好ましい例示的実施例を伴う車両の一部の概略側面図である。
【図２】  図１の前方ボンネット構造における４ジョイントヒンジの第１の実施例を、前方ボンネットが開閉された状態で示す、概略側面図である。
【図３】  図２の４ジョイントヒンジを、前方ボンネットが過荷重のかかった位置にある状態で示す、概略側面図である。
【図４】  図１の前方ボンネット構造における４ジョイントヒンジの別の実施例を、前方ボンネットが閉じられた状態で示す、概略側面図である。
【図５】  図１の前方ボンネット構造における４ジョイントヒンジのさらなる実施例を、前方ボンネットが閉じられた状態および過荷重を受ける状態で示す、概略側面図である。
【図６】  図１の前方ボンネット構造における４ジョイントヒンジのさらに別の実施例を、前方ボンネットが閉じられた状態で示す、概略側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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