JP2006273198A - 車両用フードの構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 衝突体の衝突部位に依らず良好な衝撃吸性能を発揮することができる車両用フードの構造を得る。
【解決手段】 車両用フード１０は、フードアウタパネル１２とフードインナパネル１４とを互いに結合して構成されており、車体開口部を覆う。フードインナパネル１４は、所定方向に長手とされフードアウタパネル１２側に凸形状とされたビード１８と、所定方向に長手とされフードアウタパネル１２側に凹形状とされた谷部２０とが交互に設けられて波型に形成されており、かつ、ビード１８の斜面１８Ｃ、１８Ｄから突出して補剛部としての座形状部２４が一体に形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は自動車等の車両に適用される車両用フードの構造に関し、特に、車両に衝突した衝突体を保護することが考慮された車両用フードの構造に関する。

例えば車両のエンジンルームを覆うフードの構造として、アウタパネルにインナパネルを結合したフード構造が用いられており、このフード構造の軽量化のためにアウタパネル及びインナパネルにアルミニウム合金が用いられている。そして、このような軽量化したフード構造において、該フード構造に衝突した衝突体に作用する障害値を緩和するために、インナパネルを車体前後方向に長手とされた複数のビードを並列して波型に形成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２０５８６６号公報

しかしながら、上記の如き従来の技術では、複数のビード間（山部の間）に衝突体が衝突する際には良好な衝撃吸収性能を得ることができるが、単一のビードの頂部（山部）に衝突体が衝突する場合には、ビードの剛性が不足して局所的に大変形（長手方向の一部の潰れ）を起こし易く、十分な衝撃吸収性能を得るためには例えば波型インナパネルにおける凸ビード部を厚肉にする等の対策が必要であった。

本発明は、上記事実を考慮して、衝突体の衝突部位に依らず良好な衝撃吸性能を発揮することができる車両用フードの構造を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る車両用フードの構造は、フードアウタパネルとフードインナパネルとを互いに結合して構成され、車体開口部を覆うための車両用フードの構造であって、前記フードインナパネルは、所定方向に長手とされ前記フードアウタパネル側に凸形状とされた山部と、前記所定方向に長手とされ前記フードアウタパネル側に凹形状とされた谷部とが交互に設けられて波型に形成されており、かつ、前記山部の斜面に対し突出又は没入された補剛部が該山部に一体に形成されている。

請求項１記載の車両用フードの構造では、それぞれ所定方向（直線方向には限られない）に長手とされると共に交互に配置された山部と谷部とを有し波型形状とされたインナパネルの外側にアウタパネルが配置されている。この波型のインナパネルの山部には、その斜面から突出した凸部、又はその斜面に没入した凹部が補剛部として一体に形成されている。すなわち、インナパネルは、例えばプレス成形などによって山部、谷部、補剛部（凸部又は凹部）が一体に形成された立体形状の薄肉部材とされている。このインナパネルは、波型形状を有するため剛性が比較的高く、その塑性変形等に要するエネルギを吸収することができる。

ここで、集中荷重を受け得る山部に補剛部を突設又は凹設したため、本車両用フードの構造は、各山部の剛性が向上しており、局部荷重に対しても剛性を確保することができる。このため、例えば、アウタパネルを介して衝突体が単一の山部上に衝突した場合にも、該山部の変形に伴って吸収するエネルギを大きくすることが可能である。すなわち、フード構造自体によって、所要の衝撃エネルギを吸収し衝突体を保護することができる。

このように、請求項１記載の車両用フードの構造では、衝突体の衝突部位に依らず良好な衝撃吸性能を発揮することができる。

請求項２記載の発明に係る車両用フードの構造は、請求項１記載の車両用フードの構造において、前記補剛部は、前記山部の長手方向に沿って分割されている。

請求項２記載の車両用フードの構造では、補剛部が山部の長手方向に沿って分割されているため、換言すれば、補剛部が山部の長手方向に沿って互いに離間して（独立して）配置された複数の凸部又は凹部にて構成されているため、各補剛部における上記長手方向の端部には凸壁又は凹壁が形成され、各山部の剛性が一層向上する。

請求項３記載の発明に係る車両用フードの構造は、請求項２記載の車両用フードの構造において、前記山部の長手方向に隣り合う前記補剛部は、所定値以下の一定間隔で配置されている。

請求項３記載の車両用フードの構造では、複数の補剛部（補剛部を構成する複数の凸部又は凹部）が一定間隔で配置されているため、この間隔（所定値）を衝突体の大きさよりも小さく設定しておくことで、山部における補剛部間の部分に衝突体が衝突することが防止される。

請求項４記載の発明に係る車両用フードの構造は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用フードの構造において、前記補剛部は、前記山部の頂部の両側にそれぞれ形成されている。

請求項４記載の車両用フードの構造では、山部の頂部を挟んで位置する両斜面にそれぞれ補剛部が設けられているため、山部の剛性が一層向上する。

以上説明したように本発明に係る車両用フードの構造は、衝突体の衝突部位に依らず良好な衝撃吸性能を発揮することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係る車両用フードの構造が適用された車両用フード１０について、図１乃至図７に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰは、それぞれ車両用フード１０が適用された自動車Ｓの前方向（進行方向）、上方向を示している。

図２には、車両用フード１０を備えた自動車Ｓの前部が平面図にて示されている。この図に示される如く、本実施形態の車両用フード１０は、自動車の車体前部に形成されたエンジンルームを開閉可能に覆うフロントフードであって、車両用フード１０の車体前後方向後部の車幅方向両端部１０Ａは、各々フードヒンジＨによって車体、例えば、フロントウインドシールドガラスＧの前方側となるカウルサイド部に支持されている。図示は省略するが、車両用フード１０は、車体後方側から車体前方側へかけて下向きに滑らかに湾曲しており、その前端部１０Ｂの車幅方向中央部に配設されたフードロック装置によって、エンジンルームを閉塞した状態に保持できるようになっている。

この車両用フード１０は、車両用フード１０の車体外側面を構成するフードアウタパネル１２（図２の想像線参照）と、フードアウタパネル１２のフード内側（裏面側）に配設され、車両用フード１０の内側部を構成するフードインナパネル１４とを備えている。また、車両用フード１０は、フードアウタパネル１２の外周部とフードインナパネル１４の外周部とが結合されており、該フードアウタパネル１２とフードインナパネル１４とで閉断面（最中）構造とされている。なお、フードアウタパネル１２とフードインナパネル１４の中央部の適宜箇所は接着剤によって接着されている。

図２に示される如く、フードインナパネル１４における外周縁部は前端縁部１４Ａ、後端縁部１４Ｂ、左右の車幅方向両端部１４Ｃ、１４Ｄで構成されており、前端縁部１４Ａ、後端縁部１４Ｂ、左右の車幅方向両端部１４Ｃ、１４Ｄの内側が中央領域１４Ｅとなっている。また、これらの前端縁部１４Ａ、後端縁部１４Ｂ、左右の車幅方向両端部１４Ｃ、１４Ｄは、プレス加工等によって車体下向きに突出変形することによって成形されており、中央領域１４Ｅに比べて剛性及び強度が高くなっている。

また、フードインナパネル１４の中央領域１４Ｅには、本発明における山部としての複数のビード１８が互いに独立して形成されている。各ビード１８は、図１及び図３に示される如く、長手方向との直交面に沿う断面視で、中央領域１４Ｅにおけるパネルが略山形に隆起して形成されている。この実施形態では、各ビード１８の長手方向は、それぞれ平面視で矢印ＦＲと直交する車幅方向に一致しており、各ビード１８の車幅方向両端部１８Ｂは、フードインナパネル１４の車幅方向両端部１４Ｃ、１４Ｄの近傍に至っている。したがって、各ビード１８は、フードインナパネル１４の中央領域１４Ｅに、車幅方向の曲げ剛性を向上する骨格を構成している。

このように複数のビード１８が並列したフードインナパネル１４の中央領域１４Ｅでは、隣り合うビード１８間にそれぞれ谷部２０が形成されている。すなわち、図１及び図３に示される如く、中央領域１４Ｅは、ビード１８（山部）と谷部２０とが前後方向に沿って交互に配置されて段面視波型に形成されている。この実施形態では、ビード１８間の前後の間隔（ピッチ）は略一定とされており、この一定間隔は衝突体Ｃ（図１参照）の外径と同等程度とされている。この衝突体Ｃは、人の頭部をモデル化したものであり、その外径は人の頭部の平均的な外径にほぼ対応している。

また、図１乃至図３に示される如く、各ビード１８の頂部１８Ａには、それぞれ長手方向に連続して凹溝２２が形成されている。図２に示される如く、各凹溝２２は、上向きに開口すると共に、長手方向両端が対応するビード１８の長手方向端部１８Ｂの近傍で閉止されて閉じた開口縁２２Ａを有し、その内部にはフードインナパネル１４の頂部１８Ａをフードアウタパネルの下面に接合するための接着剤Ｂが塗布又は充填されている（図２参照）。さらに、フードインナパネル１４の各谷部２０の底部には、下向きに開口する凹溝２２が形成されている。

そして、図３に示される如く、車両用フード１０のフードインナパネル１４では、各ビード１８にそれぞれ補剛部としての座形状部２４が形成されている。座形状部２４は、ビード１８の長手方向に互いに離間して複数設けられて（複数に分割されて）いる。この実施形態では、各座形状部２４は、ビード１８の凹溝２２に対する前後両側の斜面１８Ｃ、１８Ｄから一体的に突出して形成され、それぞれ座の如き上面２４Ａを有している。図１に示される如く、各座形状部２４の上面２４Ａは、ビード１８の頂部１８Ａ（凹溝２２の開口縁２２Ａ）と一致する高位とされている。

また、各座形状部２４の左右（ビード１８の長手方向）端部は、それぞれ凸壁２４Ｂとされている。斜面１８Ｃに形成された座形状部２４の後縁、斜面１８Ｄに形成された座形状部２４の前縁は、それぞれ凹溝２２の開口縁２２Ａに一致している。さらに、各座形状部２４は、ビード１８の長手方向に略等間隔で配置されており、この間隔は上記した衝突体Ｃの外径と同等以下とされている。この実施形態では、ビード１８の長手方向に隣り合う座形状部２４の間隔は、衝突体Ｃの外径に対し十分に小とされている。また、この実施形態では、図２に示される如く、斜面１８Ｃに形成された座形状部２４と、斜面１８Ｄに形成された座形状部２４とが同位相で（車幅方向の同じ位置に）配置されている。

以上説明したフードインナパネル１４は、アルミニウム合金の薄板のプレス加工によって、前端縁部１４Ａ、後端縁部１４Ｂ、左右の車幅方向両端部１４Ｃ、１４Ｄ、及び中央領域の１４Ｅのビード１８（谷部２０）、座形状部２４が一体に形成されている。すなわち、フードインナパネル１４の加工工数を増すことなく、座形状部２４が形成される構成である。また、フードアウタパネル１２もアルミニウム合金製とされている。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。なお、衝突体Ｃの衝突による車両用フード１０の変形状態を示す図４、図６では、変形後の状態を実線にて示し、変形前の状態を想像線にて示している。

上記構成の車両用フード１０では、図４に示される如く、衝突体Ｃがフードインナパネル１４のビード１８間に対応する位置に衝突した場合には、フードアウタパネル１２を変形させた衝突体Ｃは谷部２０に入り込むようにして前後２本のビード１８にて支持される。このため、フードインナパネル１４は、２本のビード１８が局所変形を起こすことなくパネルとしての連続性を維持しつつ変形し、衝撃エネルギを吸収する。このため、図５に示される如く、１次衝突のピーク加速度（衝撃荷重）を高くして車両用フード１０によるエネルギ吸収量を確保することができ、フード下方に配置されたエンジン等の剛体との２次衝突時のピーク加速度を緩和することができる。

また、上記構成の車両用フード１０では、図６に示される如く、衝突体Ｃがフードインナパネル１４のビード１８の頂部１８Ａに対応する位置に衝突した場合には、複数の座形状部２４がビード１８の局所的な潰れを防止又は抑制するため、車両用フード１０全体の変形を抑制して図７に示す如く１次衝突のピーク加速度を高く保つことができ、上記したビード１８間に衝突体Ｃが衝突した場合と同等のエネルギ吸収を果たすことができる。これにより、２次衝突のピーク加速度が軽減される。

この衝突体Ｃがフードインナパネル１４のビード１８の頂部１８Ａに対応する位置に衝突した場合の効果について、図１１（Ａ）に示す座形状部２４を有しない車両用フード１００との比較で説明する。なお、車両用フード１００の構成における車両用フード１０の構成に対応する部分には、車両用フード１０と同一の符号を付す。車両用フード１００は、座形状部２４を有しない点を除き、フードインナパネル１４と同様に構成されたフードインナパネル１０２を備える。この車両用フード１００のビード１８の頂部１８Ａに対応する位置に衝突体Ｃが衝突すると、図１１（Ｂ）に示す如くビード１８が局所的に潰れる。このため、車両用フード１００では、図７に示す領域Ｘの如く１次衝突のピーク加速度が小さい。一方、本発明の実施形態に係る車両用フード１０では、上記の通り座形状部２４がビード１８の局所的な潰れを防止又は抑制するため、１次衝突のピーク加速度が高く保たれる。

また、車両用フード１００では、ビード１８が局所的に潰れることで、フードアウタパネル１２とフードインナパネル１４の谷部２０（ビード１８の頂部１８Ａを除く部分）とで構成していた閉断面が、図１１（Ｂ）に示す如く崩れてしまう。このため、車両用フード１００では、図７に示す領域Ｙの如く１次衝突のピーク加速度発生後の加速度（支持荷重）が持続されずに大きく低下する。一方、本発明の実施形態に係る車両用フード１０では、ビード１８の潰れが防止又は抑制されるためにフードアウタパネル１２とフードインナパネル１４の谷部２０とで構成する閉断面が維持され、上記領域Ｙでの加速度が比較的高く持続される。

以上により、車両用フード１０では、車両用フード１００と比較して、１次衝突すなわちフード自体の変形によるエネルギ吸収量が大きく、車両用フード１０の下方に配置された部品との２次衝突が生じる場合であっても、図７に示す領域Ｚの如く、該２次衝突のピーク加速度が著しく低減される。

このように、第１の実施形態に係る車両用フード１０では、衝突体Ｃの衝突に伴う集中荷重を受け得るビード１８に補剛部としての座形状部２４を設けたため、各ビード１８の剛性（潰れ方向の変形に対する剛性）が向上しており、局所的に入力する荷重に対しても剛性を確保することができる。したがって、車両用フード１０では、衝突体Ｃが衝突する部位に依らず良好な衝撃吸性能を発揮することができる。

また、車両用フード１０では、ビード１８に該ビード１８の長手方向に互いに独立した複数の座形状部２４が配置されているため、換言すれば、座形状部２４がビード１８の長手方向に複数に分割されているため、各座形状部２４における上記長手方向の両端部にはそれぞれ凸壁２４Ｂが形成され、ビード１８の剛性が一層向上する。しかも、ビード１８の長手方向に隣り合う座形状部２４の間隔が衝突体Ｃの外径と同等以下とされているため、座形状部２４間に該座形状部２４を避けて衝突体Ｃが衝突し得る低剛性部が形成されることがなく、衝突体Ｃが衝突する部位に依らず、確実に良好な衝撃吸性能を発揮することができる。さらに、車両用フード１０では、ビード１８の頂部１８Ａの前後両側にそれぞれ複数の座形状部２４が所定間隔で配置されているため、ビード１８の剛性がより一層向上する。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品・部分については、上記第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略する（図示を省略する場合もある）。

図８には、第２の実施形態に係る車両用フード１０を構成するフードインナパネル１４の一部が斜視図にて示されている。この図に示される如く、このフードインナパネル１４は、座形状部２４に代えて、それぞれ補剛部としての座形状部３０を備えて構成されている。

座形状部３０は、ビード１８の長手方向に互いに離間して複数設けられて（複数に分割されて）いる。この実施形態では、各座形状部３０は、ビード１８の斜面１８Ｃ、１８Ｄに対し没入して突出して形成（凹設）され、それぞれ座の如き底面３０Ａを有している。また、各座形状部３０の左右（ビード１８の長手方向）端部は、それぞれ凹壁３０Ｂとされている。斜面１８Ｃに形成された座形状部３０（底面３０Ａ）の後縁、斜面１８Ｄに形成された座形状部２４の前縁は、それぞれ凹溝２２の溝壁上端に連続している。さらに、各座形状部３０は、ビード１８に対して座形状部２４と同様に配置されている。この複数の座形状部３０を有するフードインナパネル１４は、アルミニウム合金の薄板のプレス加工によって、全体として一体に形成されている。

以上説明した座形状部３０を有するフードインナパネル１４を備えた第２の実施形態に係る車両用フード１０では、座形状部３０がビード１８の潰れ方向の変形を防止又は抑制するため、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

図９には、第３の実施形態に係る車両用フード１０を構成するフードインナパネル１４の一部が斜視図にて示されている。この図に示される如く、このフードインナパネル１４は、ビード１８に代えて、それぞれ山部としての複数のビード４０を備えて構成されている。

ビード４０は、頂部４０Ａ（凹溝２２）の前後両側に形成されフードアウタパネル１２の内面に対する傾斜角が小さい上面部４２と、各上面部４２の頂部４０Ａから遠い方の縁部４２Ａに連続し上面部４２よりもフードアウタパネル１２の内面に対する傾斜角が大きい斜面４４とで構成されている。フードインナパネル１４における前後方向に隣り合うビード４０の斜面４４間が谷部２０とされている。そして、各上面部４２における縁部４２Ａ（各斜面４４の上縁）は平面視で波型（サイン波形状）に形成されており、各斜面４４の下縁は上縁と同位相の波型に形成されている。このため、各斜面４４は、全体として波型に形成されている。

この実施形態では、ビード４０における頂部４０Ａ（凹溝２２）から離間するように前後に突出した各部分（斜面４４における頂部４０Ａとの前後距離が小さい部分を基準に見れば上側にも突出していると把握することができる部分）が、それぞれ本発明における補剛部としての凸部４６とされている。すなわち、上面部４２の一部である上面４６Ａを有する座形状の凸部４６がビード４０の剛性（潰れ方向の変形に対する剛性）を向上し、該ビード４０の局所的な潰れを防止又は抑制する構成とされている。凸部４６の前後端は、波型の斜面４４の一部である凸側壁４６Ｂとされる。また、この実施形態では、各ビード４０前後の凸部４６が同位相で配置されており、さらに隣り合うビード４０の凸部４６が同位相で配置されている。この複数のビード４０を有するフードインナパネル１４は、アルミニウム合金の薄板のプレス加工によって、全体として一体に形成されている。

以上説明したビード４０、凸部４６を有するフードインナパネル１４を備えた第３の実施形態に係る車両用フード１０では、座形状部３０がビード１８の潰れ方向の変形を防止又は抑制するため、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

図１０には、第４の実施形態に係る車両用フード１０を構成するフードインナパネル１４の複数のビード１８のうち、１つのビード１８が平面図にて示されている。この図に示される如く、この実施形態におけるビード１８には、斜面１８Ｃに長手方向に沿って等間隔で配置（縦列）された複数の座形状部２４又は座形状部３０（以下、座形状部２４等という）と、斜面１８Ｄに長手方向に沿って等間隔で配置された複数の座形状部２４等とが、該ビード１８の長手方向にオフセットして（逆位相に）配置されている。これにより、座形状部２４等の数を増すことなく、頂部１８Ａにおける隣接する座形状部２４等の間隔を縮小したのと同等の補剛効果を得ることができ、ビード１８の剛性が一層向上する。

以上説明したように、座形状部２４等が千鳥状に配置されたビード１８を有するフードインナパネル１４を備えた第４の実施形態に係る車両用フード１０では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、上記各実施形態では、ビード１８、４０が車幅方向に長手である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ビード１８、４０を前後方向に長手としたり、車幅方向に対する傾斜方向に長手としたり、平面視で円弧状や波型等の曲線状に形成しても良い。

また、上記各実施形態では、フードインナパネル１４がアルミニウム合金製である例を示したが、本発明はこれに限定されず、フードインナパネルが他の金属材や樹脂材にて構成されても良い。したがって、フードインナパネル１４は、ビード１８や座形状部２４等が一体に形成されていれば足り、プレス加工によって成形される構成には限定されることはない。

本発明の第１の実施形態に係る車両用フードの構造が適用されたフードの側断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用フードの構造が適用されたフードの平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用フードの構造を構成するフードインナパネルの斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用フードの構造が適用されたフードの、ビード間に衝突体が衝突した場合の変形状態を示す側断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用フードの構造が適用されたフードの、図４に示す変形状態での衝撃吸収特性を示す線図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用フードの構造が適用されたフードの、ビードの頂部に衝突体が衝突した場合の変形状態を示す側断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用フードの構造が適用されたフードの、図６に示す変形状態での衝撃吸収特性を示す線図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両用フードの構造を構成するフードインナパネルの斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る車両用フードの構造を構成するフードインナパネルの斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用フードの構造をビードの座形状部の配置を示す平面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態との比較例に係るフードの側断面図、（Ｂ）はこの比較例に係るフードのビードの頂部に衝突体が衝突した場合の変形状態を示す側断面図である。

符号の説明

１０ 車両用フード
１２ フードアウタパネル
１４ フードインナパネル
１８ ビード（山部）
１８Ａ 頂部
２０ 谷部
２４ 座形状部（補剛部）
３０ 座形状部（補剛部）
４０ ビード（山部）
４０Ａ 頂部
４６ 凸部（補剛部）

Claims (4)

1. フードアウタパネルとフードインナパネルとを互いに結合して構成され、車体開口部を覆うための車両用フードの構造であって、
   前記フードインナパネルは、所定方向に長手とされ前記フードアウタパネル側に凸形状とされた山部と、前記所定方向に長手とされ前記フードアウタパネル側に凹形状とされた谷部とが交互に設けられて波型に形成されており、かつ、前記山部の斜面に対し突出又は没入された補剛部が該山部に一体に形成されている車両用フードの構造。
2. 前記補剛部は、前記山部の長手方向に沿って分割されている請求項１記載の車両用フードの構造。
3. 前記山部の長手方向に隣り合う前記補剛部は、所定値以下の一定間隔で配置されている請求項２記載の車両用フードの構造。
4. 前記補剛部は、前記山部の頂部の両側にそれぞれ形成されている請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用フードの構造。

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