JP2004074861A

JP2004074861A - 車両のフード構造

Info

Publication number: JP2004074861A
Application number: JP2002235095A
Authority: JP
Inventors: Fumihiko Kinejima; 杵島　史彦; Yukio Matsuda; 松田　行央
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-08-12
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】フードの衝突面における全面を略均一のストロークにし底付きを無くすと共に、所定値以下で略均一のＨＩＣ値にする。
【解決手段】インナパネル１４の衝突部２０は、インナパネル１４の外周骨に沿って形成された所定幅Ｗ１（側部幅）、Ｗ２（前部幅）、Ｗ３（後部幅）の低質量部としての第１エリア２０Ａ（図中のハッチングで示す範囲）と、第１エリア２０Ａに囲まれた矩形状の高質量部としての第２エリア２０Ｂとに分割されている。また、第１エリア２０Ａの単位面積当たりの質量Ｍ１が、第２エリア２０Ｂの単位面積当たりの質量Ｍ２より小さくなっている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両のフード構造に関し、特に、自動車等の車両において衝突時に歩行者を保護する車両のフード構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車両のフード構造においては、次のような構成が知られている。
【０００３】
図１３に示される如く、この車両のフード構造においては、エンジンフード１００のインナパネル１０２における前側骨１０２Ａ、後側骨１０２Ｂ及び車幅方向外側骨１０２Ｃからなる外周骨が他の部位に比べて剛性が高くなっている。また、前側骨１０２Ａと後側骨１０２Ｂとを連結する複数の骨格部材１０６が配設されていると共に、フード１００の前後方向中央部には、車幅方向に延びる骨格部材１０８が配設されており、この骨格部材１０８の両端部は、骨格部材１０６の交差部１１０に連結されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなフード１００においては、外周骨近傍からフード１００の中央部に向かって順番に並んだ各部位Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に、球状の衝突体を衝突させた場合に、各部位におけるフードの変形量（車両下方へのストロークＳ）と衝突体が受ける加速度Ｇから計算されるＨＩＣ値（頭部障害基準値）との関係は、前記インナパネル１０２の構造により、図１４のグラフに示される如くなる。即ち、ＨＩＣ値（グラフの実線）は、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の順に減少しており均一になっておらず、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の順にストロークＳ（グラフの一点鎖線）が大きくなる。この結果、外周骨から遠い中央部Ｐ３においては、ＨＩＣ値がＨ１以下であっても、ストロークＳが大きくなり、エンジン等の剛体に底付きする恐れがある。また、Ｐ２、Ｐ３はストロークが少なくＨＩＣ値はＨ１以上になってしまう。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、フードの衝突面における全面を略均一のストロークにし底付きを無くすと共に、所定値以下で略均一のＨＩＣ値にすることができる車両のフード構造を提供することが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、フードの車体外側面を構成するアウタ部材と、該アウタ部材の内側に配設されたインナ部材と、からなる車両のフード構造であって、
前記インナ部材における外周骨に沿って所定の幅で形成された低質量部と、
前記インナ部材における前記低質量部によって囲まれ、単位面積当たりの質量が前記低質量部の単位面積当たりの質量より重い高質量部と、
を有することを特徴とする。
【０００７】
従って、外周骨に沿って所定の幅で形成されたインナ部材における低質量部の単位面積当たりの質量が、低質量部によって囲まれた高質量部の単位面積当たりの質量より軽くなっているので、インナ部材における低質量部の上方または高質量部の上方となるフードのアウタ部材の各部位に、衝突体の衝突により力が作用した場合には、前記質量の差によって、各部位における加速度特性が変化する。この結果、前記質量を調整することによりフードの変形量（車両下方へのストロークＳ）を略均一にすることができる。また、前記質量の違いによりインナ部材における低質量部から衝突体が受ける最大加速度Ｇをインナ部材における高質量部から衝突体が受ける最大加速度Ｇより小さくできる。このため、フードの衝突面における全面を略均一のストロークにし底付きを無くすことができる共に、フードの変形量（車両下方へのストロークＳ）と衝突体が受ける加速度Ｇから計算されるＨＩＣ値（頭部障害基準値）をフードの衝突面における全面において所定値以下で略均一にできる。
【０００８】
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の車両のフード構造において、前記インナ部材の高質量部が、エンジンルーム内においてフードに近接配置された剛体の上方に位置することを特徴とする。
【０００９】
従って、請求項１記載の内容に加えて、エンジンルーム内においてフードに近接配置された剛体の上方に位置するインナ部材の高質量部の単位面積当たりの質量を重くすることで、フードが、近接配置された剛体に底付きするのを防止できる。
【００１０】
請求項３記載の本発明は、請求項１、２の何れかに記載の車両のフード構造において、前記インナ部材は骨格部材からなることを特徴とする。
【００１１】
従って、請求項１、２の何れかに記載の内容に加えて、インナ部材を骨格部材で構成しため、周知の骨格部材を使用することができ、生産性が向上する。
【００１２】
請求項４記載の本発明は、請求項１、２の何れかに記載の車両のフード構造において、前記インナ部材は骨格部材とシート部材からなることを特徴とする。
【００１３】
従って、請求項１、２の何れかに記載の内容に加えて、インナ部材を骨格部材とシート部材で構成しため、骨格部材とシート部材とを使い分けることで質量の調整が容易である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明における車両のフード構造の第１実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００１５】
なお、図中矢印ＵＰは車体上方方向を示し、図中矢印ＦＲは車体前方方向を示している。
【００１６】
図２に示される如く、本実施形態では、自動車のエンジンフード１０が、エンジンフード１０の車体外側面を構成するアウタ部材としてのアウタパネル１２と、アウタパネル１２の内側に配設されエンジンルーム側部を構成するインナ部材としてのインナパネル１４で構成されている。
【００１７】
図１に示される如く、エンジンフード１０のインナパネル１４における前側骨１４Ａ、後側骨１４Ｂ及び車幅方向外側骨１４Ｃからなる外周骨は、他の部位に比べて剛性が高くなっている。
【００１８】
なお、インナパネル１４における外周骨１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの内側を、衝突部２０と定義し、図２に示される如く、この衝突部２０の上方側となるアウタパネル１２の上面１２Ａの部位Ｓ１をエンジンフード１０の衝突面３０と定義する。
【００１９】
図１に示される如く、インナパネル１４の衝突部２０は、インナパネル１４の外周骨１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃに沿って形成された所定幅Ｗ１（側部幅）、Ｗ２（前部幅）、Ｗ３（後部幅）の低質量部としての第１エリア２０Ａ（図中のハッチングで示す範囲）と、第１エリア２０Ａに囲まれた矩形状の高質量部としての第２エリア２０Ｂとに分割されている。
【００２０】
図３に示される如く、インナパネル１４の衝突部２０の第２エリア２０Ｂは、断面ハット形状の周知の骨格部材２２で構成されており、骨格部材２２の開口両端部に形成されたフランジ２２Ａが、アウタパネル１２（図２参照）にヘミング加工されている。
【００２１】
図１に示される如く、骨格部材２２は、インナパネル１４の衝突部２０における第２エリア２０Ｂの外周部に沿って矩形状に配設されていると共に、第２エリア２０Ｂの車幅方向中央部に車体前後方向に沿って配設されており、車幅方向に並ぶ２つの矩形を形成している。更に、骨格部材２２は、前記２つの矩形内の各対角線に沿ってＸ状に配設されている。
【００２２】
図３に示される如く、インナパネル１４の衝突部２０における第１エリア２０Ａには、断面ハット形状の周知の骨格部材２４が配設されており、骨格部材２４は、第２エリア２０Ｂの骨格部材２２とインナパネル１４の外周骨（図３では、後側骨１４Ｂ）とを連結している。また、骨格部材２４の開口両端部に形成されたフランジ２４Ａは、インナパネル１４の外周側に向って、下方に傾斜しており、アウタパネル１２から離間している。
【００２３】
図１に示される如く、骨格部材２４は、第１エリア２０Ａの四隅に放射状に配設されていると共に、第１エリア２０Ａの車幅方向中央部に車体前後方向に沿って配設されている。
【００２４】
図２に示される如く、骨格部材２２の高さＨ１は、骨格部材２４の高さＨ２より大きくなっており、骨格部材２２の単位長さ当たりの質量が、骨格部材２４の単位長さ当たりの質量より大きくなっている。
【００２５】
従って、骨格部材２２の配設位置と骨格部材２４の配設位置との違い及び骨格部材２２の単位長さ当たりの質量と骨格部材２４の単位長さ当たりの質量との違いとによって、第１エリア２０Ａの単位面積当たりの質量Ｍ１が、第２エリア２０Ｂの単位面積当たりの質量Ｍ２より小さくなっている。
【００２６】
このため、歩行者が衝突するフード１０のアウタパネル１２の衝突面３０における前記第１エリア２０Ａに対応する部位の単位面積当たりの質量が、歩行者が衝突するフード１０のアウタパネル１２の衝突面３０における前記第２エリア２０Ｂに対応する部位の単位面積当たりの質量より軽くなっている。
【００２７】
従って、フード１０のアウタパネル１２の衝突面３０におけるこれらの部位に同じ力が作用した場合には、前記第１エリア２０Ａに対応する部位の加速度が、前記第２エリア２０Ｂに対応する部位の加速度に比べて小さくなる。
【００２８】
即ち、インナパネル１４の各部位における単位面積当たりの質量の違いにより、フード１０の衝突面３０における前記第１エリア２０Ａに対応する部位と前記第２エリア２０Ｂに対応する部位における加速度特性を調整している。
【００２９】
具体的には、第２エリア２０Ｂの略中央部Ｑ１（図１参照）の上方となる、フード１０の衝突面３０における中央部３０Ａ（図２参照）では、衝突後半において、インナパネル１４における前側縁部１４Ａ、後側縁部１４Ｂ及び車幅方向外側縁部１４Ｃからなる外周骨の影響が少なく、衝突後半の加速度が低い。このため、図４（Ａ）に破線で示す従来構造のフード（図１３）に比べて、図４（Ａ）に実線で示すように、ピーク時の加速度Ｇ１を上げることで、ストロークＳ１を短くしている。
【００３０】
また、第１エリア２０Ａにおいて前側縁部１４Ａ近傍Ｑ２（図１参照）の上方となる、フード１０の衝突面３０における前端部３０Ｂ（図２参照）では、衝突前半から衝突後半にかけて、インナパネル１４における外周骨の影響が大きく、高い加速度が発生する。このため、図４（Ｂ）に破線で示す従来構造のフード（図１３）に比べて、図４（Ｂ）に実線で示すように、ピーク時の加速度Ｇ２を大幅に下げることで、ストロークＳ２を伸ばしている。
【００３１】
また、第２エリア２０Ｂの略中央部Ｑ１と第１エリア２０Ａの前側縁部１４Ａ近傍Ｑ２との中間の部位Ｑ３（図１参照）の上方となる、前記フード１０の衝突面３０における部位３０Ｃ（図２参照）では、衝突後半でインナパネル１４における外周骨の影響が大きく、衝突後半の加速度がやや高めになる。このため、図４（Ｃ）に破線で示す従来構造のフード（図１３）に比べて、図４（Ｃ）に実線で示すように、ピーク時の加速度Ｇ３を下げることで、ストロークＳ３を伸ばしている。
【００３２】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３３】
本実施形態では、フード１０のアウタパネル１２の内側に配設されたインナパネル１４の第１エリア２０Ａの単位面積当たりの質量Ｍ１が、第２エリア２０Ｂの単位面積当たりの質量Ｍ２より小さくなっており、フード１０の衝突面３０における中央部３０Ａにおいては、図１３に示す従来構造のフードに比べて、図４に実線で示すように、ピーク時の加速度Ｇ１を上げることでストロークＳ１を短くし、フード１０の衝突面３０における前端部３０Ｂにおいては、図４に二点鎖線で示すように、ピーク時の加速度Ｇ２を大幅に下げストロークＳ２を伸ばし、フード１０の衝突面３０における前記２つの中間の部位３０Ｃでは、図４に一点鎖線で示すように、ピーク時の加速度Ｇ３と後半の加速度Ｇ４を共に下げ、ストロークＳ３を伸ばしている。
【００３４】
この結果、前記質量Ｍ１、Ｍ２を調整することによりフード１０の変形量（車両下方へのストロークＳ）を略均一にすることができる。また、前記質量Ｍ１、Ｍ２の違いによりインナパネル１４における第１エリア２０Ａから衝突体が受ける最大加速度がインナパネル１４における第２エリア２０Ｂから衝突体が受ける最大加速度より小さくなる。このため、フード１０の衝突面３０における全面を略均一のストロークにし底付きを無くすことができる共に、フード１０の変形量（車両下方へのストロークＳ）と衝突体が受ける加速度Ｇから計算されるＨＩＣ値（頭部障害基準値）をフード１０の衝突面３０における全面において所定値以下で略均一にできる。
【００３５】
また、本実施形態では、インナパネル１４を骨格部材２２、２４で構成し、骨格部材２２、２４の高さＨ１、Ｈ２及び配設位置の違いによって、フード１０の衝突面３０における第１エリア２０Ａの所定範囲内の質量と、前記第２エリア２０Ｂの所定範囲内の質量とを異ならせる構成のため、周知の骨格部材を使用することができ、生産性が向上する。
【００３６】
また、本実施形態では、骨格部材２４のフランジ２４Ａがアウタパネル１２から離間している。このため、骨格部材２４に対向するフード１０の衝突面３０に衝突体が衝突した場合には、衝突直後に発生する加速度に骨格部材２４の質量が関係しないので、この点においても、衝突体が受ける最大加速度Ｇを小さくすることができる。
【００３７】
なお、本実施形態では、骨格部材２２、２４の高さＨ１、Ｈ２及び配設位置の違いによって、フード１０の衝突面３０における第１エリア２０Ａの単位面積当たりの質量と、前記第２エリア２０Ｂの単位面積当たりの質量とを変える構成としたが、これに代えて、図５に示される如く、骨格部材２２の高さＨ１と、骨格部材２４の高さＨ２とを略等しくし、骨格部材２２、２４の形状、板厚、材質等の違いによって、フード１０の衝突面３０における第１エリア２０Ａの単位面積当たりの質量と、前記第２エリア２０Ｂの単位面積当たりの質量とを変える構成とししても良い。
【００３８】
また、図６に示される如く、骨格部材２４の開口両端部に形成されたフランジ２４Ａを傾斜させずに略同一の幅Ｌでアウタパネル１２から離間させた構成としても良い。
【００３９】
また、骨格部材２２の配設形状は、図１に示される本実施形態の形状に限定されず、図７に示される如く、骨格部材２２が、第２エリア２０Ｂの外周部に沿って矩形状に配設されていると共に、矩形状内に車幅方向に略等間隔で４本配設された配設形状等の他の配設形状としても良い。更には、骨格部材２４を無くし、骨格部材２２を前側骨１４Ａと後側骨１４Ｂに架設し、骨格部材２２における第２エリア２０Ｂとなる部位のみの板厚を厚くする等により質量を調整しても良い。
【００４０】
次に、本発明における車両のフード構造の第２実施形態を図８及び図９に従って説明する。
【００４１】
なお、第１実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
図８に示される如く、本実施形態では、インナパネル１４の衝突部２０の第２エリア２０Ｂが、矩形状のシート部材３２からなり、シート部材３２はアスファルトシート、樹脂系熱硬化型シート、塩ビシート、金属板等によって構成されている。
【００４３】
図９に示される如く、シート部材３２は、アウタパネル１２の裏面に固定されている。
【００４４】
図８に示される如く、インナパネル１４の衝突部２０における第１エリア２０Ａの骨格部材２４は、第１実施形態と同様に、第２エリア２０Ｂのシート部材３２とインナパネル１４の外周部とを連結している。
【００４５】
このため、歩行者が衝突するフード１０のアウタパネル１２の衝突面３０における前記第１エリア２０Ａに対応する部位の単位面積当たりの質量が、歩行者が衝突するフード１０のアウタパネル１２の衝突面３０における前記第２エリア２０Ｂに対応する部位の単位面積当たりの質量より軽くなっている。
【００４６】
従って、本実施形態においても、第１実施形態と同様の作用効果が得られると共に、本実施形態では、インナパネル１４を骨格部材２４とシート部材３２で構成しため、骨格部材２４とシート部材３２とを使い分けることで質量の調整が容易である。
【００４７】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記各実施形態では、インナパネル１４の衝突部２０を、外周部を構成する所定幅Ｗの第１エリア２０Ａと、第１エリア２０Ａに囲まれた矩形状の第２エリア２０Ｂとに分割したが、これに代えて、図１０に示される如く、第２エリア２０Ｂの車両後方側の部位２０Ｃを第２エリア２０Ｂの一部とし、インナパネル１４の衝突部２０を、インナパネル１４の少なくとも前側骨１４Ａと車幅方向外側骨１４Ｃとの外周骨に沿って所定の幅で形成された第１エリア２０Ａと、この第１エリア２０Ａの内側となる第２エリア２０Ｂ、２０Ｃとに分割した構成としても良い。
【００４８】
また、図１１、図１２に示される如く、フード１０の一部１０Ａにおいて、骨格部材３４とシート部材３６を使用し、エンジンルーム内においてフード１０に近接配置されたエンジン等の剛体の上方に位置する部位を高質量部としての第２エリア２０Ｂとすると共に、インナパネル１４の外周骨に沿って所定幅で形成された第２エリア２０Ｂの外周部を低質量部としての第１エリア２０Ａ（図中のハッチングで示す範囲）とした構成としても良い。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明は、フードの車体外側面を構成するアウタ部材と、アウタ部材の内側に配設されたインナ部材と、からなる車両のフード構造であって、インナ部材における外周骨に沿って所定の幅で形成された低質量部と、インナ部材における低質量部によって囲まれ、単位面積当たりの質量が低質量部の単位面積当たりの質量より重い高質量部と、を有するため、フードの衝突面における全面を略均一のストロークにし底付きを無くすと共に、所定値以下で略均一のＨＩＣ値にすることができるという優れた効果を有する。
【００５０】
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の車両のフード構造において、インナ部材の高質量部が、エンジンルーム内においてフードに近接配置された剛体の上方に位置するため、請求項１記載の効果に加えて、フードが近接配置された剛体に底付きするのを防止できるという優れた効果を有する。
【００５１】
請求項３記載の本発明は、請求項１、２の何れかに記載の車両のフード構造において、インナ部材は骨格部材からなるため、請求項１、２の何れかに記載の効果に加えて、生産性が向上するという優れた効果を有する。
【００５２】
請求項４記載の本発明は、請求項１、２の何れかに記載の車両のフード構造において、インナ部材は骨格部材とシート部材からなるため、請求項１、２の何れかに記載の効果に加えて、質量の調整が容易であるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両のフード構造を示す車両下方から見た概略平面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った拡大断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る車両のフード構造におけるインナパネルの一部を示す車斜め前方上側から見た斜視図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１実施形態に係る車両のフード構造のストロークと加速度との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第１実施形態の変形例に係る車両のフード構造を示す図２に対応する断面である。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例に係る車両のフード構造を示す図３に対応する斜視面である。
【図７】本発明の第１実施形態の変形例に係る車両のフード構造を示す図１に対応する概略平面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る車両のフード構造を示す車両下方から見た概略平面図である。
【図９】図８の９−９線に沿った拡大断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る車両のフード構造を示す車両下方から見た概略平面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る車両のフード構造を示す車両下方から見た概略平面図である。
【図１２】図１１の１２−１２線に沿った拡大断面図である。
【図１３】従来技術の車両のフード構造を示す車両下方から見た概略平面図である。
【図１４】従来技術の車両のフード構造におけるフード先端からの距離とＨＩＣ値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０　　エンジンフード
１２　　エンジンフードのアウタパネル（アウタ部材）
１４　　エンジンフードのインナパネル（インナ部材）
１４Ａ　　前側骨（外周骨）
１４Ｂ　　後側骨（外周骨）
１４Ｃ　　車幅方向外側骨（外周骨）
２０　　インナパネルの衝突部
２０Ａ　　衝突部の第１エリア（低質量部）
２０Ｂ　　衝突部の第２エリア（高質量部）
２２　　骨格部材
２４　　骨格部材
３０　　フードの衝突面
３２　　シート部材
３４　　骨格部材
３６　　シート部材

Claims

フードの車体外側面を構成するアウタ部材と、該アウタ部材の内側に配設されたインナ部材と、からなる車両のフード構造であって、
前記インナ部材における外周骨に沿って所定の幅で形成された低質量部と、
前記インナ部材における前記低質量部によって囲まれ、単位面積当たりの質量が前記低質量部の単位面積当たりの質量より重い高質量部と、
を有することを特徴とする車両のフード構造。
前記インナ部材の高質量部が、エンジンルーム内においてフードに近接配置された剛体の上方に位置することを特徴とする請求項１に記載の車両のフード構造。
前記インナ部材は骨格部材からなることを特徴とする請求項１、２の何れかに記載の車両のフード構造。
前記インナ部材は骨格部材とシート部材からなることを特徴とする請求項１、２の何れかに記載の車両のフード構造。