JP2014201286A - 車両用フード構造 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維強化樹脂製のフードでありながら、衝突時のエネルギー吸収性能を効率よく確保できるようにする。【解決手段】エンジンルームを開閉可能に覆うフード１２の外板を構成する繊維強化樹脂製のアウタパネル１４と、アウタパネル１４に対してフード下方側に配置されるとともに、フード前方下側へ向かって傾斜する傾斜壁１７を有し、フード１２の内板を構成する繊維強化樹脂製のインナパネル１６と、アウタパネル１４に接合された上壁部２２と、傾斜壁１７よりもフード後方側のインナパネル１６に接合された下壁部２４と、上壁部２２と下壁部２４とを一体に連結するとともに、アウタパネル１４に衝突荷重が入力されて、そのアウタパネル１４がインナパネル１６側へ凹んだときに、傾斜壁１７に沿うように塑性変形して前記アウタパネルの変形状態を維持する縦壁部２６と、を含んで構成された変形保持部材２０と、を備えた車両用フード構造１０とする。【選択図】図１

Description

本発明は、繊維強化樹脂製のフードを備えた車両用フード構造に関する。

繊維強化樹脂製のアウタパネルとインナパネルとが上下に接合されて構成された車両用フード構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１２６５１９号公報

しかしながら、フードを構成するアウタパネルが繊維強化樹脂（ＦＲＰ）製であると、例えば歩行者との衝突時には、アウタパネルは、一旦凹んだ後、元の形状に復元しようとするため、衝突時のエネルギー吸収性能を効率よく確保できないおそれがある。

そこで、本発明は、繊維強化樹脂製のフードでありながら、衝突時のエネルギー吸収性能を効率よく確保できる車両用フード構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車両用フード構造は、エンジンルームを開閉可能に覆うフードの外板を構成する繊維強化樹脂製のアウタパネルと、前記アウタパネルに対してフード下方側に配置されるとともに、フード前方下側へ向かって傾斜する傾斜壁を有し、前記フードの内板を構成する繊維強化樹脂製のインナパネルと、前記アウタパネルに接合された上壁部と、前記傾斜壁よりもフード後方側の前記インナパネルに接合された下壁部と、前記上壁部と前記下壁部とを一体に連結するとともに、前記アウタパネルに衝突荷重が入力されて該アウタパネルが前記インナパネル側へ凹んだときに、前記傾斜壁に沿うように塑性変形して前記アウタパネルの変形状態を維持する縦壁部と、を含んで構成された変形保持部材と、を備えたことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、アウタパネルに衝突荷重が入力されて、そのアウタパネルがインナパネル側へ凹んだときに、アウタパネルに接合された上壁部とインナパネルに接合された下壁部とを一体に連結する縦壁部が、傾斜壁に沿うように塑性変形して、そのアウタパネルの変形状態を維持する。つまり、変形保持部材により、アウタパネルの復元が抑制又は防止される。したがって、繊維強化樹脂製のフードでありながら、衝突時のエネルギー吸収性能が効率よく確保される。

また、請求項２に記載の車両用フード構造は、請求項１に記載の車両用フード構造であって、前記上壁部は、前記下壁部よりもフード前方側に配置されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、上壁部が、下壁部よりもフード前方側に配置されている。したがって、縦壁部は傾斜壁に沿って安定して変形される。

また、請求項３に記載の車両用フード構造は、請求項１又は請求項２に記載の車両用フード構造であって、前記縦壁部には、フード前方側へ屈曲された屈曲部が形成されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、縦壁部に、フード前方側へ屈曲された屈曲部が形成されている。したがって、縦壁部は、屈曲部を起点として安定して変形される。

また、請求項４に記載の車両用フード構造は、請求項３に記載の車両用フード構造であって、前記縦壁部は、前記屈曲部からフード下方側の長さが、前記屈曲部からフード上方側の長さよりも長いことを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、縦壁部は、屈曲部からフード下方側の長さが、屈曲部からフード上方側の長さよりも長い。したがって、縦壁部は傾斜壁に沿ってより安定して変形される。

また、請求項５に記載の車両用フード構造は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両用フード構造であって、前記縦壁部は、左右一対で形成されていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、縦壁部が、左右一対で形成されている。したがって、変形保持部材の軽量化が図れ、かつ縦壁部の潰れ残りが低減される。

また、請求項６に記載の車両用フード構造は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車両用フード構造であって、前記縦壁部は、断面ハット型形状に形成されていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、縦壁部が、断面ハット型形状に形成されている。したがって、縦壁部に入力された衝突初期の衝突荷重に対する耐力が高められる。

また、請求項７に記載の車両用フード構造は、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の車両用フード構造であって、前記上壁部及び前記下壁部は、それぞれ車幅方向に延在されており、前記アウタパネル及び前記インナパネルに対して複数箇所で接合されていることを特徴としている。

請求項７に記載の発明によれば、車幅方向に延在された上壁部及び下壁部が、それぞれアウタパネル及びインナパネルに対して複数箇所で接合されている。したがって、変形保持部材によるアウタパネルの変形拘束が低減される。

また、請求項８に記載の車両用フード構造は、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の車両用フード構造であって、車幅方向から見た断面視で、前記縦壁部の上端部と下端部とを結ぶ仮想直線が、前記アウタパネルに対する衝突荷重の入力方向と略平行になるように構成されていることを特徴としている。

請求項８に記載の発明によれば、車幅方向から見た断面視で、縦壁部の上端部と下端部とを結ぶ仮想直線が、アウタパネルに対する衝突荷重の入力方向と略平行になるように構成されている。したがって、縦壁部に入力された衝突初期の衝突荷重に対する耐力が高められる。

以上、説明したように、請求項１に係る発明によれば、繊維強化樹脂製のフードでありながら、衝突時のエネルギー吸収性能を効率よく確保することができる。

請求項２に係る発明によれば、縦壁部を傾斜壁に沿って安定して変形させることができる。

請求項３に係る発明によれば、屈曲部を起点として縦壁部を安定して変形させることができる。

請求項４に係る発明によれば、縦壁部を傾斜壁に沿ってより安定して変形させることができる。

請求項５に係る発明によれば、変形保持部材を軽量化することができ、かつ縦壁部の潰れ残りを低減させることができる。

請求項６に係る発明によれば、縦壁部に入力された衝突初期の衝突荷重に対する耐力を高めることができる。

請求項７に係る発明によれば、変形保持部材によるアウタパネルの変形拘束を低減させることができる。

請求項８に係る発明によれば、縦壁部に入力された衝突初期の衝突荷重に対する耐力を高めることができる。

本実施形態に係る車両用フード構造の構成を示す分解斜視図である。 本実施形態に係る車両用フード構造を構成するインナパネルに変形保持部材を接合した状態を示す斜視図である。 本実施形態に係る車両用フード構造を構成する変形保持部材を示す斜視図である。 図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図３のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 図３のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 （Ａ）本実施形態に係る車両用フード構造を構成する変形保持部材の縦壁部を拡大して示す斜視図である。（Ｂ）図７（Ａ）のＤ−Ｄ線矢視断面図である。 本実施形態に係る車両用フード構造の衝突前の構成を示す断面図である。 本実施形態に係る車両用フード構造の衝突後の構成を示す断面図である。 本実施形態に係る車両用フード構造の衝突後における図３のＡ−Ａ線矢視断面図に相当する断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰをフード上方向、矢印ＦＲをフード前方向、矢印ＲＩをフード右方向とする。また、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、フード上下方向の上下、フード前後方向の前後、フード左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。

図１、図２に示されるように、車両用フード構造１０を構成するフード１２は、車両の前部に設けられたエンジンルーム（図示省略）を開閉可能に覆うようになっており、フード１２の外板を構成する炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）製のアウタパネル１４と、アウタパネル１４に対してフード下方側に配置されて接合され、フード１２の内板を構成する炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）製のインナパネル１６と、を含んで構成されている。

アウタパネル１４は、車幅方向よりも車両前後方向に沿って長く延在されるとともに、正面視でフード上方へ向かって湾曲された略矩形平板状に形成されている。そして、インナパネル１６は、アウタパネル１４と略同じ外形状とされるとともに、中央部分に開口部１８が設けられた略矩形枠状に形成されており、インナパネル１６の前部側には、フード前方下側へ向かって傾斜する傾斜壁１７が形成されている（図５、図６参照）。

また、アウタパネル１４とインナパネル１６の前部側との間には、金属製の（例えば冷間圧延鋼板で成形された）変形保持部材２０が配設されるようになっている。図３に示されるように、変形保持部材２０は、車幅方向に延在された略矩形平板状の上壁部２２と、上壁部２２よりも短い長さで車幅方向に延在された略矩形平板状の下壁部２４と、上壁部２２と下壁部２４とを一体に連結する左右一対の略矩形平板状の縦壁部２６と、を含んで構成されている。

図４に示されるように、上壁部２２は、フード前後方向から見た断面視で、フード上方へ向かって突出するように屈曲された凸部２３が、車幅方向に間隔を空けて（例えば等間隔で）複数形成されており、各凸部２３の上面が、アウタパネル１４の下面（裏面）との接合面２３Ａとされている。

同様に、図２、図３に示されるように、下壁部２４も、フード前後方向から見た断面視で、フード下方へ向かって突出するように屈曲された凸部２５が、車幅方向に間隔を空けて（例えば等間隔で）複数形成されており、各凸部２５の下面が、インナパネル１６の上面との接合面２５Ａとされている。

つまり、図４、図５、図６に示されるように、上壁部２２における各凸部２３の接合面２３Ａは、アウタパネル１４の下面に、接着剤Ｇによって接合されるようになっており、図２、図５、図６に示されるように、下壁部２４における各凸部２５の接合面２５Ａは、傾斜壁１７よりもフード後方側のインナパネル１６の上面に、接着剤Ｇによって接合されるようになっている。

なお、図５、図６に示されるように、上壁部２２は下壁部２４よりもフード前方側に配置されて接合されるようになっている。また、上壁部２２が下壁部２４よりも車幅方向に長いのは、例えば歩行者などとの衝突時には、まずアウタパネル１４に対して衝突荷重Ｆ（図８参照）が入力されるからである。

また、上壁部２２における各凸部２３の接合面２３Ａは、接着剤Ｇではなく、マスチック（図示省略）によってアウタパネル１４に接合されるようにしてもよく、両者を併用して接合されるようにしてもよい。但し、接着剤Ｇによる接合は剛接合となるため、マスチックによる弾性接合に比べて、アウタパネル１４に入力された衝突荷重Ｆをすばやく伝播させられる利点がある。

図７（Ａ）に示されるように、一対の縦壁部２６の長手方向中途部には、それぞれフード前方側へ屈曲された屈曲部２８が形成されている。そして、各縦壁部２６は、屈曲部２８からフード下方側（以下「下部２９」という）の長さＬ２が、屈曲部２８からフード上方側（以下「上部２７」という）の長さＬ１よりも長くなる（Ｌ１＜Ｌ２とされる）ように構成されている。

したがって、アウタパネル１４に衝突荷重Ｆが入力されたとき（アウタパネル１４がインナパネル１６側へ凹んだとき）には、各縦壁部２６が屈曲部２８を起点としてフード前方へ向かって折れ曲がるように塑性変形され、その下部２９が傾斜壁１７に沿って配置されるようになっている。そして、各縦壁部２６は、その塑性変形状態を維持することにより、アウタパネル１４の復元（反力）を抑制又は防止するようになっている（図９参照）。

なお、アウタパネル１４に衝突荷重Ｆが入力されたとき（アウタパネル１４がインナパネル１６側へ凹んだとき）には、上壁部２２も車幅方向外側へ拡がるように（凸部２３が伸ばされて平面形状になるように）塑性変形され、その塑性変形状態を維持することにより、アウタパネル１４の復元（反力）を縦壁部２６と共に抑制又は防止するようになっている（図１０参照）。

また、図７（Ｂ）に示されるように、各縦壁部２６は、それぞれの幅方向中央部分がフード前方側へ凸状に突出するように屈曲された断面ハット型形状に形成されている。これにより、各縦壁部２６の少なくとも長手方向の剛性（略長手方向から入力される荷重に対する耐力）が確保される（高められる）ようになっている。

そして、図８に示されるように、車幅方向から見た断面視で、縦壁部２６の上端部２６Ａ（縦壁部２６と上壁部２２との境界部分）と下端部２６Ｂ（縦壁部２６と下壁部２４との境界部分）とを結ぶ仮想直線Ｋが、アウタパネル１４に対する衝突荷重Ｆの入力方向と略平行になるように構成されている。

したがって、アウタパネル１４に衝突初期の衝突荷重Ｆが入力されたときには、その衝突荷重Ｆが各縦壁部２６を介してインナパネル１６へ伝達されるようになっている。また、各縦壁部２６の間は、正面視で車幅方向が長手方向とされた矩形状の貫通孔３０とされている。すなわち、上壁部２２と下壁部２４とを一体に連結する縦壁部（図示省略）の車幅方向中央に貫通孔３０が形成されることによって、左右一対の縦壁部２６が形成されるようになっている。

そして、図３、図６に示されるように、貫通孔３０を構成する上壁部２２の前端部には、フード下方側へ向かって所定の長さ（各縦壁部２６が塑性変形したときに、インナパネル１６に接触しない程度の長さ）で延在する庇部３２が形成されている。この庇部３２により、上壁部２２における貫通孔３０の形成領域の剛性低下が抑制又は防止されるようになっている。

以上のような構成とされた車両用フード構造１０において、次にその作用について説明する。

車幅方向に延在されている上壁部２２（変形保持部材２０）は、アウタパネル１４に対して複数箇所で接合されている。すなわち、上壁部２２に形成された各凸部２３における接合面２３Ａが、アウタパネル１４の下面に接着剤Ｇによって接合されている。

したがって、上壁部２２（変形保持部材２０）によるアウタパネル１４の変形拘束（変形し難さ）を低減することができる。よって、図９に示されるように、例えば歩行者の頭部Ｐがアウタパネル１４に当たったときには、アウタパネル１４は、インナパネル１６側へ凹むように撓み変形することができる。

ここで、変形保持部材２０の上壁部２２は、接着剤Ｇによってアウタパネル１４に剛接合されているため、アウタパネル１４に入力された衝突荷重Ｆは変形保持部材２０へ速やかに伝達される。よって、アウタパネル１４がインナパネル１６側へ凹むのに伴って、変形保持部材２０の縦壁部２６が、屈曲部２８を起点としてフード前方へ向かって徐々に折れ曲がるように塑性変形し、その下部２９が傾斜壁１７に沿って配置される。

なお、このとき、庇部３２は、インナパネル１６の傾斜壁１７に底付き（接触）しないようになっており、各縦壁部２６は、必要な耐力を維持できるようになっている。また、このとき、図１０に示されるように、変形保持部材２０の上壁部２２が車幅方向外側へ拡がるように（凸部２３が伸ばされて平面形状になるように）塑性変形する。つまり、縦壁部２６及び上壁部２２は、冷間圧延鋼板等の金属で成形されていることから、その塑性変形した状態を維持する。

したがって、アウタパネル１４は、軽量で比強度が高い炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）製でありながら、縦壁部２６及び上壁部２２によって、その復元（反力）が抑制又は防止され、歩行者の頭部Ｐが衝突することによって入力されたエネルギー（衝突荷重Ｆ）を効率よく吸収することができる（衝突時のエネルギー吸収性能を効率よく確保することができる）。

しかも、変形保持部材２０の上壁部２２は、下壁部２４よりもフード前方側に配置されており、変形保持部材２０の各縦壁部２６は、下部２９の長さＬ２が上部２７の長さＬ１よりも長く形成されているため、各縦壁部２６は、屈曲部２８を起点としてフード前方へ向かって（傾斜壁１７に沿って）安定して塑性変形することができる。つまり、庇部３２が傾斜壁１７に底付きしないように、各縦壁部２６の塑性変形を適切にコントロールすることができる。

また、各縦壁部２６は、断面ハット型形状に形成されており、車幅方向から見た断面視で、縦壁部２６の上端部２６Ａと下端部２６Ｂとを結ぶ仮想直線Ｋが、アウタパネル１４に対する衝突荷重Ｆの入力方向と略平行になるように構成されている。したがって、各縦壁部２６の耐力を高める（確保する）ことができ、アウタパネル１４に入力された衝突初期の衝突荷重Ｆは、縦壁部２６を介してインナパネル１６へ伝達することができる。

つまり、アウタパネル１４に入力された衝突初期の衝突荷重Ｆ（エネルギー）は、アウタパネル１４だけではなく、インナパネル１６でも吸収することができる。そして、各縦壁部２６は、必要な耐力を維持しつつ（庇部３２が傾斜壁１７に底付きしないように）、上記の通り塑性変形するので、アウタパネル１４とインナパネル１６とのフード上下方向の間隔が狭くても、エネルギー吸収に必要な変形ストロークを確保することができる。よって、フード１２の低位化（車両の小型化）も図ることができる。

また、変形保持部材２０における縦壁部２６は、上壁部２２と下壁部２４とを一体に連結する縦壁部（図示省略）の車幅方向中央に貫通孔３０を形成することによって左右一対で設けられている。したがって、各縦壁部２６の潰れ残り（デッドストローク）を低減することができ、エネルギー吸収に必要な変形ストロークを更に確保することができる。また、左右一対の縦壁部２６とすることにより、変形保持部材２０の軽量化を図ることもできる。

以上、本実施形態に係る車両用フード構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車両用フード構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、上壁部２２は、下壁部２４よりもフード前方側に配置される構成に限定されるものではない。

また、縦壁部２６は、断面ハット型形状に形成される構成及び屈曲部２８が形成される構成に限定されるものではなく、下部２９の長さＬ２が上部２７の長さＬ１よりも長く形成される構成に限定されるものでもない。すなわち、下部２９の長さＬ２と上部２７の長さＬ１は、インナパネル１６に対する下壁部２４の接合位置と傾斜壁１７との位置関係や傾斜壁１７の角度によって適宜設計変更されて構わない。

また、車幅方向から見た断面視で、縦壁部２６の上端部２６Ａと下端部２６Ｂとを結ぶ仮想直線Ｋが、アウタパネル１４に対する衝突荷重Ｆの入力方向と略平行になる構成に限定されるものではない。また、縦壁部２６は、車幅方向に離間された左右一対で設けられる構成に限定されるものではない。つまり、縦壁部２６は、図示の２本に限定されるものではなく、３本以上となる複数本設けられる構成とされていてもよい。

また、下壁部２４は、少なくとも縦壁部２６からフード下方へ向かって連続する部分にだけ設けられていればよく、左右一対の縦壁部２６の間には設けられていなくてもよい。但し、左右一対の縦壁部２６の間にも下壁部２４が設けられていると、下壁部２４（変形保持部材２０）を安定してインナパネル１６に接合することができる利点がある。

１０ 車両用フード構造
１２ フード
１４ アウタパネル
１６ インナパネル
１７ 傾斜壁
２０ 変形保持部材
２２ 上壁部
２４ 下壁部
２６ 縦壁部
２８ 屈曲部
３０ 貫通孔
Ｋ 仮想直線

Claims (8)

1. エンジンルームを開閉可能に覆うフードの外板を構成する繊維強化樹脂製のアウタパネルと、
   前記アウタパネルに対してフード下方側に配置されるとともに、フード前方下側へ向かって傾斜する傾斜壁を有し、前記フードの内板を構成する繊維強化樹脂製のインナパネルと、
   前記アウタパネルに接合された上壁部と、前記傾斜壁よりもフード後方側の前記インナパネルに接合された下壁部と、前記上壁部と前記下壁部とを一体に連結するとともに、前記アウタパネルに衝突荷重が入力されて該アウタパネルが前記インナパネル側へ凹んだときに、前記傾斜壁に沿うように塑性変形して前記アウタパネルの変形状態を維持する縦壁部と、を含んで構成された変形保持部材と、
   を備えた車両用フード構造。
2. 前記上壁部は、前記下壁部よりもフード前方側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用フード構造。
3. 前記縦壁部には、フード前方側へ屈曲された屈曲部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用フード構造。
4. 前記縦壁部は、前記屈曲部からフード下方側の長さが、前記屈曲部からフード上方側の長さよりも長いことを特徴とする請求項３に記載の車両用フード構造。
5. 前記縦壁部は、左右一対で形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両用フード構造。
6. 前記縦壁部は、断面ハット型形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車両用フード構造。
7. 前記上壁部及び前記下壁部は、それぞれ車幅方向に延在されており、前記アウタパネル及び前記インナパネルに対して複数箇所で接合されていることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の車両用フード構造。
8. 車幅方向から見た断面視で、前記縦壁部の上端部と下端部とを結ぶ仮想直線が、前記アウタパネルに対する衝突荷重の入力方向と略平行になるように構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の車両用フード構造。

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