JP4053485B2

JP4053485B2 - 車両用フード構造

Info

Publication number: JP4053485B2
Application number: JP2003333023A
Authority: JP
Inventors: 光希池田; 秀樹石飛
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Kobe Steel Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: JP2005096608A

Description

本発明は車両用フード構造に関し、特に、自動車等の車両において衝突時に衝突体を保護する車両用フード構造に関する。

従来から、自動車等の車両に適用される車両用フード構造においては、フードの車体前後方向後半部にけるフードアウタパネルとフードインナパネルとの間隔を前半部より拡大することで、前半部を低剛性とした構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−３２１７１３号公報

しかしながら、特許文献１の車両用フード構造では、フードの後半部が、前半部に比べて厚くなり、フードの後半部では前半部に比べてフードインナパネルとフード下方の部材との間隔が狭くなる。このため、衝突体がフードの後半部に衝突した場合には、十分にエネルギを吸収できないうちに、フードインナパネルとフード下方の部材との２次衝突がはじまり、衝突体が受ける衝撃が大きくなる。また、この２次衝突により衝突体が受ける衝撃を低減するために、フードの後半部におけるフードインナパネルとフード下方の部材との距離を広げると、フードの高さが高くなる。

本発明は上記事実を考慮し、フードの後半部でのフードインナパネルとフード下方の部材との距離を広げること無しに、２次衝突によって衝突体が受ける衝撃を低減できる車両用フード構造を提供することが目的である。

請求項１記載の本発明の車両用フード構造は、フードの車体外側面を構成するフードアウタパネルと、
前記フードアウタパネルの裏面全域に沿って配設され、車体前後方向から見た断面形状が波形状とされたフードインナパネルと、
を有し、前記フードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における前記波形断面形状と、車体前後方向の後方の部位における前記波形断面形状と、が異なると共に前記フードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における前記波形断面形状の高さと、車体前後方向の後方の部位における前記波形断面形状の高さが同一であり、前記フードの後半部の剛性が前記フードの前半部の剛性に比べて高くなることを特徴とする。

従って、フードのフードアウタパネルの裏面全域に沿って配設され、車体前後方向から見た断面形状が波形状とされたフードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における波形断面形状と、車体前後方向の後方の部位における波形断面形状と、が異なると共に前方の部位における波形断面形状の高さと、後方の部位における波形断面形状の高さが同一であるため、フードの後半部におけるフードインナパネルの波形断面形状をフードの後半部の剛性がフードの前半部の剛性に比べて高くなるように調整することによって、フードアウタパネルに衝突体が衝突した場合に、質量の大きい衝突体が衝突し易いフードの後半部でのフードの変形量が、質量の小さい衝突体が衝突し易いフードの前半部でのフードの変形量に比べて大きくなるのを抑制できる。この結果、フードの後半部でのフードインナパネルとフード下方の部材との距離を広げること無しに、２次衝突によって衝突体が受ける衝撃を低減できる。

また、請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の車両用フード構造において、前記フードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における前記波形断面形状の角部を円弧状とし、前記フードインナパネルの車体前後方向の後方の部位における前記波形断面形状の角部を矩形状としたことを特徴とする。

従って、フードのフードアウタパネルの裏面全域に沿って配設され、車体前後方向から見た断面形状が波形状とされたフードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における波形断面形状の角部を円弧状とし、フードインナパネルの車体前後方向の後方の部位における波形断面形状の角部を矩形状としたため、フードの後半部の剛性がフードの前半部の剛性に比べて高くなる。この結果、フードアウタパネルに衝突体が衝突した場合には、質量の大きい衝突体が衝突し易いフードの後半部でのフードの変形量が、質量の小さい衝突体が衝突し易いフードの前半部でのフードの変形量に比べて大きくなるのを抑制できる。この結果、フードの後半部でのフードインナパネルとフード下方の部材との距離を広げること無しに、２次衝突によって衝突体が受ける衝撃を低減できる。

また、請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の車両用フード構造において、前記フードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における前記波形断面形状の側壁部の傾斜角度に対して、前記フードインナパネルの車体前後方向の後方の部位における前記波形断面形状の側壁部の傾斜角度を大きくしたことを特徴とする。

従って、フードのフードアウタパネルの裏面全域に沿って配設され、車体前後方向から見た断面形状が波形状とされたフードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における波形断面形状の側壁部の傾斜角度に対して、フードインナパネルの車体前後方向の後方の部位における波形断面形状の側壁部の傾斜角度を大きくしたため、フードの後半部の剛性がフードの前半部の剛性に比べて高くなる。この結果、フードアウタパネルに衝突体が衝突した場合には、質量の大きい衝突体が衝突し易いフードの後半部でのフードの変形量が、質量の小さい衝突体が衝突し易いフードの前半部でのフードの変形量に比べて大きくなるのを抑制できる。この結果、フードの後半部でのフードインナパネルとフード下方の部材との距離を広げること無しに、２次衝突によって衝突体が受ける衝撃を低減できる。
また、請求項４記載の本発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用フード構造において、前記フードインナパネルの車体前後方向中間部に前記前方の部位と前記後方の部位との境界線を有し、該境界線は平面視におけるフードの前端縁部に沿った円弧状であることを特徴とする。
従って、フードインナパネルの車体前後方向中間部に前方の部位と後方の部位との境界線を有し、該境界線は平面視におけるフードの前端縁部に沿った円弧状であるため、フードの後半部におけるフードインナパネルの波形断面形状を調整することによって、フードアウタパネルに衝突体が衝突した場合に、質量の大きい衝突体が衝突し易いフードの後半部でのフードの変形量が、質量の小さい衝突体が衝突し易いフードの前半部でのフードの変形量に比べて大きくなるのを抑制できる。この結果、フードの後半部でのフードインナパネルとフード下方の部材との距離を広げること無しに、２次衝突によって衝突体が受ける衝撃を低減できる。

請求項１記載の本発明の車両用フード構造は、フードの車体外側面を構成するフードアウタパネルと、フードアウタパネルの裏面全域に沿って配設され、車体前後方向から見た断面形状が波形状とされたフードインナパネルと、を有し、フードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における波形断面形状と、車体前後方向の後方の部位における波形断面形状と、が異なると共にフードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における波形断面形状の高さと、車体前後方向の後方の部位における波形断面形状の高さが同一であり、フードの後半部の剛性がフードの前半部の剛性に比べて高くなるため、フードの後半部でのフードインナパネルとフード下方の部材との距離を広げること無しに、２次衝突によって衝突体が受ける衝撃を低減できるという優れた効果を有する。

また、請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の車両用フード構造において、フードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における波形断面形状の角部を円弧状とし、フードインナパネルの車体前後方向の後方の部位における波形断面形状の角部を矩形状としたため、フードの後半部でのフードインナパネルとフード下方の部材との距離を広げること無しに、２次衝突によって衝突体が受ける衝撃を低減できるという優れた効果を有する。

また、請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の車両用フード構造において、フードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における波形断面形状の側壁部の傾斜角度に対して、フードインナパネルの車体前後方向の後方の部位における波形断面形状の側壁部の傾斜角度を大きくしたため、フードの後半部でのフードインナパネルとフード下方の部材との距離を広げること無しに、２次衝突によって衝突体が受ける衝撃を低減できるという優れた効果を有する。
また、請求項４記載の本発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用フード構造において、フードインナパネルの車体前後方向中間部に前方の部位と後方の部位との境界線を有し、該境界線は平面視におけるフードの前端縁部に沿った円弧状であるため、フードの後半部でのフードインナパネルとフード下方の部材との距離を広げること無しに、２次衝突によって衝突体が受ける衝撃を低減できるという優れた効果を有する。

本発明における車両用フード構造の一実施形態を図１〜図６に従って説明する。

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、図中矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。

図４に示される如く、本実施形態のフード１０は、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と、フードアウタパネル１２のフード内側（裏面側）の全域に沿って配設され、フード１０の内側部を構成するフードインナパネル１４とを備えており、最中構造のフードとなっている。

図３に示される如く、フードインナパネル１４における外周縁部としての前端縁部１４Ａ、後端縁部１４Ｂ、左右の車幅方向外側縁部１４Ｃ、１４Ｄを除く中央領域１４Ｅには、車幅方向に所定の間隔を開けて凸部１８が車体前後方向に沿って複数本形成されている。

図１に示される如く、フードインナパネル１４の車体前後方向から見た断面形状は、凸部１８によって波形状となっている。また、フードアウタパネル１２の車幅方向両端部には車体下方に向かってフランジ１２Ａが形成されており、フランジ１２Ａはフードインナパネル１４の車幅方向両端部に車体下方に向かって形成されたフランジ１４Ｆに結合されている。

また、フードインナパネル１４の凸部１８は、車体上方に膨らんでおり、車体前後方向から見た断面形状が波形状となっている。また、凸部１８における頂部１８Ａの車幅方向中央部が、フードアウタパネル１２の裏面１２Ｂに接着剤２０によって結合されている。

図３に示される如く、フードインナパネル１４の凸部１８は、中央領域１４Ｅの前端部から後端部まで延設されている。また、フード１０のフードインナパネル１４は、車体前後方向中間部に境界線Ｌが設定されており、境界線Ｌの前方側が前半部２２、境界線Ｌの後方側がと後半部２４となっている。

なお、境界線Ｌは、平面視におけるフード１０の前端縁部１０Ａに沿った円弧状になっている。

図１に示されるフードインナパネル１４の前半部２２における凸部１８による波形断面形状と、図２に示されるフードインナパネル１４の後半部２４における凸部１８による波形断面形状とが異なっている。

図１に示される如く、フードインナパネル１４の前半部２２においては、凸部１８による波形断面形状の角部１８Ｂが比較的大きな半径の円弧状となっている。

これに対して、図２に示される如く、フードインナパネル１４の後半部２４においては、凸部１８による波形断面形状の角部１８Ｂが矩形状となっている。

更に、本実施形態では、図１に示される如く、フードインナパネル１４の前半部２２においては、凸部１８による波形断面形状の側壁部１８Ｃの傾斜角度θ１を小さくし、図２に示される如く、フードインナパネル１４の後半部２４においては、凸部１８による波形断面形状の側壁部１８Ｃの傾斜角度θ２を大きくしている。即ち、フードインナパネル１４の前半部２２における傾斜角度θ１に対して、フードインナパネル１４の後半部２４における傾斜角度θ２が大きくなっている（θ１＜θ２）。

なお、フードインナパネル１４の前半部２２と後半部２４における凸部１８の高さＹ及び隣接する凸部１８の間隔（ピッチ）は同一である。

また、フードインナパネル１４の下方に位置する部材３０はエンジン等の剛体である。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態では、フードインナパネル１４における外周縁部としての前端縁部１４Ａ、後端縁部１４Ｂ、左右の車幅方向外側縁部１４Ｃ、１４Ｄを除く中央領域１４Ｅに、車幅方向に所定の間隔を開けて車体前後方向に沿って車体上方に膨らんだ複数の凸部１８が形成されており、各凸部１８の頂部１８Ａとフードアウタパネル１２とが接着剤２０によって結合されている。この結果、フードインナパネル１４とフードアウタパネル１２によって形成された車体前後方向に沿った複数の閉断面構造３２によって、フード１０の剛性を確保できる。

また、本実施形態では、フードインナパネル１４の前半部２２においては、凸部１８による波形断面形状の角部１８Ｂが比較的大きな半径の円弧状となっており、フードインナパネル１４の後半部２４においては、凸部１８による波形断面形状の角部１８Ｂが矩形状となっている。

この結果、フードインナパネル１４の前半部２２の剛性に比べて後半部２４の剛性が高くなる。このため、図４に示される如く、フードアウタパネル１２に衝突体Ｋ１、Ｋ２が衝突した場合には、図２及び図６に示される如く、質量の大きい衝突体Ｋ２が衝突し易いフード１４の後半部２４でのフード１０の車体下方への変形量が、図１及び図５に示される如く、質量の小さい衝突体Ｋ１が衝突し易いフード１４の前半部２２でのフード１０の車体下方への変形量に比べて大きくなるのを抑制できる。

また、本実施形態では、フードインナパネル１４の前半部２２における凸部１８による波形断面形状の側壁部１８Ｃの傾斜角度θ１に対して、フードインナパネル１４の後半部２４における凸部１８による波形断面形状の側壁部１８Ｃの傾斜角度θ２を大きくしている（θ１＜θ２）。

この結果、フードインナパネル１４の前半部２２の剛性に比べて後半部２４の剛性が更に高くなるため、質量の大きい衝突体Ｋ２が衝突し易いフード１４の後半部２４でのフード１０の車体下方への変形量が、質量の小さい衝突体Ｋ１が衝突し易いフード１４の前半部２２でのフード１０の車体下方への変形量に比べて大きくなるのを更に抑制できる。

この結果、図７に示される如く、本実施形態における衝突体Ｋ２のストロークＳに対する加速度Ｇ１の変化は、フード１４の後半部２４における凸部１８による波形断面形状が、フードインナパネル１４の前半部２２における凸部１８による波形断面形状と同じ場合の構成における衝突体Ｋ２のストロークＳに対する加速度Ｇ２の変化に比べて、衝突初期の立ち上がりが早くなり、１次ピークＰ１の加速度が高くなる。

このため、衝突体Ｋ２の衝突速度が速い段階で効率良くエネルギを吸収でき、フード下方の部材３０への２次衝突に対しても、加速度Ｇ２のような底付き波形Ｐ２が発生する前に、加速度Ｇ１は減少する。このため、２次衝突によって衝突体Ｋ２が受ける衝撃を低減できる。

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、上記実施形態においては、フードインナパネル１４の前半部２２において波形断面形状の角部１８Ｂを比較的大きな半径の円弧状とし、フードインナパネル１４の後半部２４において波形断面形状の角部１８Ｂを矩形状とすると共に、フードインナパネル１４の前半部２２における波形断面形状の側壁部１８Ｃの傾斜角度θ１に対して、フードインナパネル１４の後半部２４における波形断面形状の側壁部１８Ｃの傾斜角度θ２を大きくしたが、これに代えて、フードインナパネル１４の前半部２２において波形断面形状の角部１８Ｂを比較的大きな半径の円弧状とし、フードインナパネル１４の後半部２４において波形断面形状の角部１８Ｂを矩形状としただけの構成としても良い。また、フードインナパネル１４の前半部２２における波形断面形状の側壁部１８Ｃの傾斜角度θ１に対して、フードインナパネル１４の後半部２４における波形断面形状の側壁部１８Ｃの傾斜角度θ２を大きくしただけの構成としても良い。

図３の１−１線に沿った拡大断面図である。図３の２−２線に沿った拡大断面図である。本発明の一実施形態に係る車両用フード構造を示す車体下方から見た平面図である。図３の４−４線に沿った拡大断面である。本発明の一実施形態に係る車両用フード構造の変形状態を示す図１に対応する断面図である。本発明の一実施形態に係る車両用フード構造の変形状態を示す図１に対応する断面図である。車両用フード構造における衝突体のストロークと加速度との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０フード
１２フードアウタパネル
１４フードインナパネル
１８フードインナパネルの凸部
１８Ｂフードインナパネルの凸部の角部
１８Ｃフードインナパネルの凸部の側壁部
２２フードインナパネルの前半部
２４フードインナパネルの後半部

Claims

フードの車体外側面を構成するフードアウタパネルと、
前記フードアウタパネルの裏面全域に沿って配設され、車体前後方向から見た断面形状が波形状とされたフードインナパネルと、
を有し、前記フードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における前記波形断面形状と、車体前後方向の後方の部位における前記波形断面形状と、が異なると共に前記フードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における前記波形断面形状の高さと、車体前後方向の後方の部位における前記波形断面形状の高さが同一であり、前記フードの後半部の剛性が前記フードの前半部の剛性に比べて高くなることを特徴とする車両用フード構造。
前記フードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における前記波形断面形状の角部を円弧状とし、前記フードインナパネルの車体前後方向の後方の部位における前記波形断面形状の角部を矩形状としたことを特徴とする請求項１に記載の車両用フード構造。
前記フードインナパネルの車体前後方向の前方の部位における前記波形断面形状の側壁部の傾斜角度に対して、前記フードインナパネルの車体前後方向の後方の部位における前記波形断面形状の側壁部の傾斜角度を大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用フード構造。
前記フードインナパネルの車体前後方向中間部に前記前方の部位と前記後方の部位との境界線を有し、該境界線は平面視におけるフードの前端縁部に沿った円弧状であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用フード構造。