JP2011131702A - 車両用フード構造 - Google Patents

Abstract

【課題】外部から衝撃が作用した場合に、所望の位置で変形させることが可能なフード構造を得る。
【解決手段】インナパネル１６には、ロックリインフォースメント３０よりも車両幅方向の外側位置に、車両前後方向に延在する剛性ビード３６が形成される。剛性ビード３６の後端部分は、インナパネル１６の後辺１６Ｒから所定距離だけ車両前方側に離間した所定位置に設定されており、外部から衝突体が衝突したときに、折れ発端部ＢＰにおいてインナパネル１６を変形させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用フード構造に関する。

車両用のフード構造では、外部からフードに作用した衝撃を効果的に吸収できるようにしたものがある。たとえば特許文献１には、フードアウタパネルとフードインナパネルとの間に形成される断面中空部にリインフォースメントを介装することでフードストライカ周辺の剛性を高め、さらに、リインフォースメントに上面部と支持面とを車幅方向に交互にまげて形成し、これらの間隔を適宜設定することで高い衝撃吸収性を得られるようにしたフード構造が記載されている。

ところで、フードに作用した衝撃をより効果的に吸収できるようにするためには、フードを所望の位置で変形させることが望まれる。たとえば、車両前後方向に短いフードなどにでは、所望の位置で変形させることで、フードを構成する部材（ロックリインフォースメント等）をストロークさせるためのスペースを十分に確保できるようにすることが望まれる。

特開２００２−３３７７４３号公報

本発明は上記事実を考慮し、外部から衝撃が作用した場合に、所望の位置で変形させることが可能なフード構造を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、車体のフードを構成し車体の外面を成すアウタパネルと、前記フードを構成し前記アウタパネルよりも車両内側に位置するインナパネルと、前記インナパネルにおける車両前方側に設けられ前記フードを前記車体にロックするためのストライカが取り付けられるストライカ取付部と、前記ストライカ取付部の車両幅方向両側において前記インナパネルに設けられ、車両前後方向に延在すると共に後端部分がインナパネルの後辺から離間した位置とされた補強部材と、を有する。

このフード構造では、インナパネルに設けられたストライカ取付部にストライカが取り付けられており、このストライカによって、フードを車体にロックさせておくことができる。

インナパネルには、ストライカ取付部の車両幅方向両側に補強部材が設けられている。補強部材は、車両前後方向に延在されているので、インナパネルは、補強部材が設けられている部分では車両前後方向の剛性が高くなっているが、補強部材の後端部分は、インナパネルの後辺から離間した位置とされている。すなわち、補強部材の後端部分において、インナパネルの剛性が低下している。したがって、外部から衝撃が作用した場合に、補強部材の後端部分あるいはその近傍をインナパネルの折れ発端部とすることができる。このように、本発明では、インナパネルの折れ発端部を所望の位置とし、フードを所望の位置で変形させることができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記補強部材が、前記インナパネルを板厚方向に局所的に膨出させて形成されたビードである。

このように、インナパネルを板厚方向に局所的に膨出させてビードを形成することで、補強部材としてインナパネルとは別体のものを設けた構成と比較して、構造の簡素化を図ると共に部品点数を少なくできる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記ストライカ取付部が、前記アウタパネルと前記インナパネルの間に配置されてインナパネルの剛性を向上させるロックリインフォースメントを備え、前記ビードが、前記ロックインフォースメントよりも車両幅方向両側の位置で前記インナパネルに形成されている。

したがって、ロックリインフォースメントにより、ストライカ取付部におけるインナパネルの剛性が向上される。ビードは、ロックインフォースメントの車両幅方向両側の位置、すなわち、ロックリインフォースメントを避けた位置に形成されるので、ロックリインフォースメントの影響を受けずに、ビードを、インナパネルを補強するための好ましい形状に形成できる。

請求項４に記載の発明では、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記ビードが、前記インナパネルの前辺部分から、前記フードが車両外側から衝撃を受けたときの車両幅方向に沿った折れ変形のきっかけとなる折れ発端部の近傍まで形成されている。

すなわち、折れ発端部が設定されたインナパネルに対して、このようにビードを折れ発端部の近傍まで形成することで、より効果的に折れ発端部あるいはその近傍でインナパネルを変形させることができる。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記ビードよりも車両後方側に形成され前記インナパネルを厚み方向に貫通する孔部を有し、前記折れ発端部が前記ビードと前記孔部の間に位置している。

このような孔部の車両幅方向両側にはインナパネルの骨格部材が構成されることになるが、インナパネルは、車両前方側のビードと、車両後方側の骨格部材の間では部分的に剛性が低下する。折れ発端部は、ビードと孔部の間の部分に位置してので、この部分からインナパネルを効果的に変形させることが可能になる。

請求項６に記載の発明では、請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記アウタパネルと前記ロックリインフォースメントとの間に配置され前記アウタパネルの剛性を向上させるデントリインフォースメントを備え、前記ビードが前記デントリインフォースメントに向かって膨出されてデントリインフォースメントと接合されている。

デントリインフォースメントによって、アウタパネルの剛性を向上させることができる。ビードはデントリインフォースメントに向かって膨出されてデントリインフォースメントと接合（溶接や締結等）されており、ビードがインナパネルとデントリインフォースメントとの接合点と共用化されているので、成形時や運搬時に必要とされる剛性を簡単な構造で確保可能となる。

本発明は上記構成としたので、外部から衝撃が作用した場合に、所望の位置で変形させることが可能となる。

本発明の一実施形態のフード構造が適用されたフードのインナパネルを示す斜視図である。 本発明の一実施形態のフード構造が適用されたフードのインナパネルを示す平面図である。 本発明の一実施形態のフード構造が適用されたフードを図２のＩＩＩ−ＩＩＩに相当する断面で示す断面図である。 本発明の一実施形態のフード構造が適用されたフードを図２のＩＶ−ＩＶに相当する断面で示す断面図である。 本発明の一実施形態のフード構造が適用されたフードのインナパネルを部分的に拡大して示す図２のＶ−Ｖ線断面図である。 本発明の一実施形態のフード構造が適用されたフードのインナパネルを部分的に拡大して示す図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 本発明の一実施形態のフード構造が適用されたフードのインナパネルを部分的に拡大して示す図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 比較例に係るフードのインナパネルを示す斜視図である。 比較例に係るフードのインナパネルを示す平面図である。 比較例に係るフードのインナパネルを部分的に拡大して示す図９のＸ−Ｘ線 比較例に係るフードのインナパネルを部分的に拡大して示す図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。 比較例に係るフードのインナパネルを部分的に拡大して示す図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。 本発明の一実施形態及び比較例に係るフードに衝突体が衝突したときの変形状態を示す説明図である。 （Ａ）は、本発明の一実施形態及び比較例において、衝突体が衝突したときの加速度と時間との関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、本発明の一実施形態及び比較例において、衝突体が衝突したときの加速度とストロークとの関係を示すグラフである。

図１及び図２には、本発明の一実施形態のフード構造１２が適用されたフード１４のインナパネル１６が示されている。また、図３及び図４には、フード１４が、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線及びＩＶ−ＩＶ線に相当する断面にて示されている。さらに、図８〜図１２には、比較例のフードを構成するインナパネル６２が示されている。以下では、比較例のインナパネル６２とも適宜比較しつつ、本実施形態のフード１４（特にインナパネル１６）の構成を説明することとする。なお、図面において、車両前方を矢印ＦＲで、車両幅方向を矢印Ｗで、上方を矢印ＵＰでそれぞれ示す。比較例において、本実施形態と同一の符号を付した部材については、特に説明がない限り、本実施形態と略同一の構成とされている。

図３及び図４に示すように、本実施形態のフード１４は、アウタパネル１８とインナパネル１６とを有している。アウタパネル１８は、上方に向かって凸になるように緩やか湾曲する形状とされており、車体の外面（外観形状）の一部を成している。これに対し、インナパネル１６は、アウタパネル１８よりも車体内側（下側）に配設されており、アウタパネル１８に対し、図示しない締結点で締結されている。

インナパネル１６の車両前方側及び車両後方側の部分は、車両内側（下側）に向かって凸となるように屈曲されており、アウタパネル１８との間に、前方側中空部２０Ｆ及び後方側中空部２０Ｒが構成されている。特に車両前方側では、インナパネル１６は、車両前方側から車両後方側へと順に、アウタパネル１８から漸遠する漸遠部２２と、漸遠部２２から連続し、アウタパネル１８に対し略一定の距離で離間する離間部２４、及び、離間部２４から連続し、アウタパネル１８に漸近する漸近部２６が形成されており、これら漸遠部２２、離間部２４及び漸近部２６によって、アウタパネル１８との間で前方側中空部２０Ｆが構成されている。

前方側中空部２０Ｆには、アウタパネル１８の下面側に沿ってデントリインフォースメント２８が配設されている。図２からも分かるように、デントリインフォースメント２８は、車両幅方向に一定の長さ（幅）を有する略板状の部材であり、アウタパネル１８を補強している。

デントリインフォースメント２８とインナパネル１６との間には、ロックリインフォースメント３０が配設されている。図３に詳細に示すように、ロックリインフォースメント３０は、車両前方側において、インナパネル１６の離間部２４に沿って配置される座面部３２と、この座面部３２の後端から斜めに立ち会ってデントリインフォースメント２８に接近する傾斜部３４とを有している。そして、傾斜部３４の後端が、デントリインフォースメント２８の後端と接合されている。

ロックリインフォースメント３０には、インナパネル１６の離間部２４に対応する位置で、且つ車幅方向の略中央に、フード１４を閉状態で車体にロックするためのストライカが取り付けられている。すなわち、インナパネル１６の車両前方側に、ストライカ取付部１６Ｋが設けられ、このストライカ取付部１６Ｋ及びその周辺部分の剛性がロックリインフォースメント３０によって向上されて、インナパネル１６が補強されていることになる。

図２に示すように、ロックリインフォースメント３０は、車両幅方向には、デントリインフォースメント２８よりも短い長さ（幅）に形成されている（したがって、図４の断面図（図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面図）には、ロックリインフォースメント３０は現れていない）。そして、インナパネル１６の離間部２４及び漸近部２６には、ロックリインフォースメント３０よりも車両幅方向の外側位置にそれぞれ１本ずつ、合計で２本の車両前後方向に延在する剛性ビード３６が形成されている。

剛性ビード３６は、インナパネル１６を構成する板材を局所的にデントリインフォースメント２８側（上側）へ突出するように湾曲（膨出）させて形成されており、インナパネル１６を部分的に補強している。特に本実施形態では、剛性ビード３６の後端部分が、後述する孔部４０よりも前方側の位置、換言すれば、インナパネル１６の後辺１６Ｒから所定距離だけ車両前方側に離間した所定位置に設定されている。インナパネル１６の車両前後方向の略中央には折れ発端部ＢＰが設定されているが、剛性ビード３６の後端部分はこの折れ発端部ＢＰに僅かに達しない位置（近傍位置）とされている。

剛性ビード３６の前端部分は、インナパネル１６の前辺部分に位置している。また、剛性ビード３６の前端部分には、デントリインフォースメント２８をスポット溶接等で接合するときの打点３８が設定されている。このように、剛性ビード３６に設定した打点３８においてインナパネル１６をデントリインフォースメント２８と接合することで、フード１４の成形時や搬送時に必要とされる剛性を、簡単な構造でより確実に確保できるようになっている。しかも、剛性ビード３６を利用して打点３８を設けているので、あらたにデントリインフォースメント２８に対しインナパネル１６を接合するための打点を設ける必要がない。

また、インナパネル１６をデントリインフォースメント２８に接合するときの打点３８が車両前後方向に延在する剛性ビード３６で共用化されているので、図４からも分かるように、打点３８の近傍におけるインナパネル１６の稜線１６Ｄが剛性ビード３６に沿って（車両前後方向の一定の範囲で）現れることになる。すなわち、打点３８の近傍ではインナパネル１６の稜線１６Ｄが車両前後方向で連続してデントリインフォースメント２８と対向することになるので、大きな荷重がデントリインフォースメント２８からインナパネル１６に作用した場合に、より広い範囲でこの荷重を受けることができ、インナパネル１６への応力集中を緩和できるようになっている。

図１及び図２に示すように、インナパネル１６には、車両後方側の部分において、板厚方向に貫通する複数の孔部４０が形成されている。本実施形態では、３つの孔部４０を車両幅方向に並べて形成しており、孔部４０の間で切り残された部分が橋部４２となっている。そして、両端の孔部４０のさら車両幅方向両側に骨格部４４が通されていることになり、この部分ではインナパネル１６の剛性が高くなっている。

図５にも詳細に示すように、それぞれの橋部４２の車両幅方向中央には、車両前後方向に延在すると共に、アウタパネル１８から離間する方向（下方向）へ突出された補強ビード４６が形成されている。ここで、図６及び図７からも分かるように、この補強ビード４６は、橋部４２の車両後方側部分から車両前後方向中央部分までは延在されているが、車両前方側部分には達しない長さとされており、橋部４２では、車両前方側部分の剛性が低下されている。

また、剛性ビード３６の後端部分は、孔部４０の前端部分からは離間しており、これらの間に、インナパネル１６の折れ発端部ＢＰが設定されている。折れ発端部ＢＰは、インナパネル１６に対し外部から衝撃が作用したときに、折れ変形のきっかけとなる部分である。したがって、この折れ発端部ＢＰを基準に考えると、剛性ビード３６は、インナパネル１６の前辺部分から、折れ発端部ＢＰの近傍まで形成されている。また、折れ発端部ＢＰは、剛性ビード３６と孔部４０の間に位置していることになる。

ここで、インナパネル１６の形状を、図８及び図９に示す比較例のインナパネル６２との比較において説明すると、まず、孔部については、比較例の孔部６４よりも、本実施形態の孔部４０のほうが、より大型化されている。したがって、本実施形態のインナパネル１６では、比較例のインナパネル６２よりも、骨格部４４及びその近傍部分の剛性がより低下されている。なお、本実施形態では、このように孔部４０を大型化したことにより、インナパネル１６単体での振動を抑制して車両走行時の騒音を低下させると共に、軽量化を図ることが可能になっている。

また、比較例では、橋部６６に補強ビード６８が形成されているが、この補強ビード６８の長さは、図１０〜図１２から分かるように橋部６６における車両前方側部分に達する長さとされている。すなわち、本実施形態のインナパネル１６では、比較例のインナパネル１６よりも、橋部４２の車両前方側部分（折れ発端部ＢＰに近い部分）剛性が比較例よりも低くなっている。

さらに、比較例のインナパネル６２では、図８及び図９から分かるように、本実施形態の剛性ビード３６が形成されていない。すなわち、本実施形態のインナパネル１６は、車両前方側部分から車両前後方向中央部分にかけての剛性変化が、比較例よりも小さくなっている

次に、本実施形態のフード構造１２の作用を説明する。

図１３に示すように、本実施形態のフード１４（あるいは比較例のフード）の外側（上方）から、衝突体９０（インパクター）が衝突した場合を考えると、この場合、フード、特にインナパネルを所望の位置で確実に変形させて、衝突のエネルギーをより効果的に吸収できるようにすることが好ましい。

本実施形態では、図１及び図２に示したように、インナパネル１６の車両前方側部分に剛性ビード３６を形成して剛性を向上させているが、この剛性ビード３６の後端部分は、インナパネル１６の折れ発端部ＢＰに達しない位置としている。さらに、孔部４０の形状を、比較例の孔部６４よりも大きくし、骨格部４４及びその近傍部分の剛性を比較例よりも低くしている。このため、図１３に実線で示すように、本実施形態のインナパネル１６では、衝突体９０が衝突したときに、折れ発端部ＢＰ（変形させたい部位）においてより大きく湾曲変形させることで、インナパネル１６としても大きく変形させ、エネルギー吸収することが可能である。

これに対し、図１３には比較例のインナパネル６２における変形後の状態を二点鎖線で示しているが、比較例のインナパネル６２では、折れ発端部ＢＰにおける湾曲の程度が本実施形態よりも小さく、また、インナパネル６２全体の変形も本実施形態より小さい。

図１４（Ａ）には、本実施形態及び比較例の構成において、衝突体９０が衝突した時点からの時間経過と、インナパネル１６の変形部分の加速度との関係が示されている。また、図１４（Ｂ）には、同じく本実施形態及び比較例の構成において、衝突体９０が衝突した場合のインナパネル１６の変形ストロークと、インナパネル１６の変形部分の加速度との関係が示されている。これらのグラフから分かるように、本実施形態のインナパネル１６では、比較例のインナパネルよりも、エネルギー吸収している時間（あるいはストローク）において、全般的に加速度が小さくなっており、しかも、より長い時間及び長いストロークでエネルギー吸収していることが分かる。

なお、このようにインナパネル１６を大きく変形させて衝撃入力時のエネルギー吸収をより確実にする観点からは、たとえば、インナパネルの全体的な剛性を低下させて変形しやすくすることが考えられる。しかし、車両前後方向や車両幅方向に小型化されたフードの場合には、フードの下方に、自動車を構成するための他部品等が配置されている。このため、インナパネル１６（特にロックリインフォースメント３０）の後端部分を十分にストロークさせるためのスペース確保が難しくなる。フードをより高い位置に配置してフード下方との隙間をあけ、このストロークを確保することも考えられるが、自動車の外観意匠を構成するフード１４が相対的に上方に位置することになるため、意匠上の自由度が低くなる。

また、小型化されたフードでは、相対的に、上記した車両幅方向両側の骨格部分の剛性が高くなるため、フード全体の剛性も高くなり、いわゆる潰れ残りが発生する懸念も高くなる。

これに対し、本実施形態では、特に車両前後方向や車両幅方向に小型化されたフードにおいても、衝突体９０が衝突した場合に、所望の折れ発端部ＢＰでインナパネル１６を変形させて、フード１４を狙った方向に変形させることで、確実なエネルギー吸収が可能になる。

また、上記説明から分かるように、本実施形態のフード構造では、上記したように所望の折れ発端部ＢＰでインナパネル１６を変形させるために、フード１４の下方にある他部材の配置には影響がない。すなわち、他部材の位置や形状を変更することなく、フード１４のみでの対応が可能となる。

なお、本実施形態では、剛性ビード３６を、ロックリインフォースメント３０の車両幅方向両側に形成した例を挙げたが、剛性ビード３６の車両幅方向における位置はこれに限定されない。ただし、ロックリインフォースメント３０が存在している部分では、剛性ビード３６がロックリインフォースメント３０と干渉するおそれがあり、所望のビード形状とすることが難しい場合がある。したがって、剛性ビード３６を、ロックリインフォースメント３０の車両幅方向両側、すなわち、ロックリインフォースメント３０を避けた位置に形成することで、ロックリインフォースメント３０の影響を受けずに、剛性ビード３６を、インナパネル１６の補強のための好ましい形状及び位置に形成できる。

また、上記では、本発明の補強部材として、インナパネル１６を変形させて形成した剛性ビード３６を挙げたが、補強部材はこのようなビードに限定されず、たとえば、補強用の部材をあらたに追加してもよい。本実施形態のようにインナパネル１６を変形させた剛性ビード３６を補強部材として用いると、補強のための別部材が不要となるので備品点数を削減でき、また、この部材をインナパネル１６の取り付ける工程も省略できる。

１２ フード構造
１４ フード
１６ インナパネル
１６Ｒ 後辺
１６Ｋ ストライカ取付部
１８ アウタパネル
２８ デントリインフォースメント
３０ ロックリインフォースメント
３６ 剛性ビード（補強部材）
３８ 打点
４０ 孔部
４２ 橋部
４４ 骨格部
４６ 補強ビード
９０ 衝突体
ＢＰ 折れ発端部

Claims (6)

1. 車体のフードを構成し車体の外面を成すアウタパネルと、
   前記フードを構成し前記アウタパネルよりも車両内側に位置するインナパネルと、
   前記インナパネルにおける車両前方側に設けられ前記フードを前記車体にロックするためのストライカが取り付けられるストライカ取付部と、
   前記ストライカ取付部の車両幅方向両側において前記インナパネルに設けられ、車両前後方向に延在すると共に後端部分がインナパネルの後辺から離間した位置とされた補強部材と、
   を有する車両用フード構造。
2. 前記補強部材が、前記インナパネルを板厚方向に局所的に膨出させて形成されたビードである請求項１に記載の車両用フード構造。
3. 前記ストライカ取付部が、前記アウタパネルと前記インナパネルの間に配置されてインナパネルの剛性を向上させるロックリインフォースメントを備え、
   前記ビードが、前記ロックインフォースメントよりも車両幅方向両側の位置で前記インナパネルに形成されている請求項２に記載の車両用フード構造。
4. 前記ビードが、前記インナパネルの前辺部分から、前記フードが車両外側から衝撃を受けたときの車両幅方向に沿った折れ変形のきっかけとなる折れ発端部の近傍まで形成されている請求項２又は請求項３に記載の車両用フード構造。
5. 前記ビードよりも車両後方側に形成され前記インナパネルを厚み方向に貫通する孔部を有し、
   前記折れ発端部が前記ビードと前記孔部の間に位置している請求項４に記載の車両用フード構造。
6. 前記アウタパネルと前記ロックリインフォースメントとの間に配置され前記アウタパネルの剛性を向上させるデントリインフォースメントを備え、
   前記ビードが前記デントリインフォースメントに向かって膨出されてデントリインフォースメントと接合されている請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の車両用フード構造。

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