JP4059230B2 - 車両用フード構造 - Google Patents

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部におけるフードの厚さを、フードの車体前後方向前部におけるフードの厚さより厚くすることで、フード前部を低剛性とし、フード前部に当接し易い小さな衝突体が受ける衝撃を小さくすると共に、フード後部を高剛性とし、フード後部に大きな衝突体が当接した場合に、フードによる衝突エネルギの吸収量を大きく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、フード後部におけるフードインナパネルの骨格の車幅方向に沿って切断した断面形状が、フード前部におけるフードインナパネルの骨格の車幅方向に沿って切断した断面形状より大きくなっている。この結果、大きな衝突体がフード後部に衝突し、フードが前記エンジンルーム内の部品に衝突する、所謂２次衝突が発生した場合に、フード後部が潰れ難い。このため、衝突体が２次衝突によってフード後部から受ける衝撃が大きくなる。

本発明は上記事実を考慮し、衝突体がフードの後部に衝突した際に、フード後部での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記載の本発明は、フードアウタパネルの下方にフードインナパネルを配設し、前記フードインナパネルに車体前後方向に沿って骨格を形成した車両用フード構造であって、
前記骨格は接合部位で前記フードアウタパネルに結合されており、前記骨格は前記フードアウタパネルへの接合部位以外で、車幅方向に沿って切断した断面形状が車体前後方向に渡って開口部を車体上方へ向けた形状であり、前記開口部に設けたフランジに前記フード後部では前記接合部位としての凸部が形成され、前記フード後部の前記フランジが前記フード前部の前記フランジよりも大きく前記フードアウタパネルから離間し、前記フード後部では前記フード前部に比べて前記骨格がエンジンルーム内の部品に近いことを特徴とする。

従って、大きな衝突体がフード後部に衝突した場合には、フードインナパネルの骨格がフードアウタパネルとともに下方へ変形して、骨格がエンジンルーム内の部品に２次衝突するが、この際、フードインナパネルに車体前後方向に沿って形成した骨格が、接合部位でフードアウタパネルに結合されており、骨格はフードアウタパネルへの接合部位以外で、車幅方向に沿って切断した断面形状が車体前後方向に渡って開口部を車体上方へ向けた形状であり、開口部に設けたフランジにフード後部では接合部位としての凸部が形成され、フード後部のフランジがフード前部のフランジよりも大きくフードアウタパネルから離間している。この結果、フード後部における骨格がフード前部における骨格に比べてエンジンルーム内の部品に近いため、骨格が早いタイミングでエンジンルーム内の部品に２次衝突し骨格が潰れることで、衝突エネルギを効果的に吸収する。更に、フード前部に比べてフード後部の骨格の断面形状が大きく、骨格がエンジンルーム内の部品に近い構成に比べて、２次衝突時にフード後部の骨格が容易に潰れるため、２次衝突により衝突体が受ける衝撃の最大値が低減する。この結果、衝突体がフードの後部に衝突した際に、衝突エネルギを確実に吸収できると共に、フード後部での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、骨格はフードアウタパネルへの接合部位以外で、車幅方向に沿って切断した断面形状が車体前後方向に渡って開口部を車体上方へ向けた形状であり、開口部にフランジを設けているため、フード後部においても所定の強度及び反力を確保できる。
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、前記フード前部においても前記骨格の開口部に設けたフランジに接合部位としての凸部が形成されており、前記フード前部の凸部の高さに比べて、前記フード後部の凸部の高さが高いことことを特徴とする。
従って、フード前部においても骨格の開口部に設けたフランジに接合部位としての凸部が形成されており、フード前部の凸部の高さに比べて、フード後部の凸部の高さが高い。このため、フード後部では、フードアウタパネルとの接合部位である凸部により骨格が、フードアウタパネルから大きく離間しており、骨格とエンジンルーム内の部品との距離が短いため、２次衝突のタイミングが、骨格がフードアウタパネルから離間していない場合の２次衝突のタイミングより早くなり、骨格が潰れることで、衝突エネルギを効果的に吸収できる。
請求項３記載の本発明は請求項１、２の何れか１項に記載の車両用フード構造において、前記フード前部と前記フード後部との境界線は、平面視においてフードの前端縁部に沿った、車体前方側に凸の円弧状になっていることを特徴とする。
従って、フード前部とフード後部との境界線が平面視においてフードの前端縁部に沿った、車体前方側に凸の円弧状になっているため、衝突体がフード後部に衝突した際に、衝突エネルギを確実に吸収できると共に、フード後部での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１〜３に記載の本発明は、衝突体がフードの後部に衝突した際に、衝突エネルギを確実に吸収できると共に、フード後部での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、フード後部においても所定の強度及び反力を確保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１及び図５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）に配設され、フード１０の内側部を構成するフードインナパネル１４とを備えている。なお、フードアウタパネル１２の外周部はフードインナパネル１４の外周部にヘミング結合されている。

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、左右の車幅方向外側縁部１４Ｃ、１４Ｄで構成されており、前端縁部１４Ａ、後端縁部１４Ｂ、左右の車幅方向外側縁部１４Ｃ、１４Ｄの内側が中央領域１４Ｅとなっている。また、フードインナパネル１４の中央領域１４Ｅには、前端縁部１４Ａと後端縁部１４Ｂとの間に、車幅方向に所定の間隔を開けてフード１０の骨組みとなる複数の骨格１８が略車体前後方向に沿って形成されており、骨格１８は、プレス成形等で板材を下方へ突出変形させることによって形成されている。

また、フードインナパネル１４における左右の車幅方向外側縁部１４Ｃ、１４Ｄと各骨格１８の間には、車体前後方向に沿った方向を長手方向とする貫通孔２１がそれぞれ形成されている。

図２及び図３に示される如く、フードインナパネル１４の骨格１８の車幅方向に沿って切断した断面形状は、開口部を車体上方へ向けたハット形状になっている。即ち、骨格１８は底部１８Ａの車幅方向両端部から略車体上方に向かって側壁部１８Ｂ、１８Ｃが形成されており、各側壁部１８Ｂ、１８Ｃの上端部には、互いに離間する方向へ向かってフランジ１８Ｄ、１８Ｅが形成されている。

なお、骨格１８の車幅方向に沿って切断した断面形状は、車体前後方向に渡って略一定になっている。即ち、骨格１８の車幅方向に沿って切断した断面形状は、底部１８Ａの下面からフランジ１８Ｄ、１８Ｅの上面を繋ぐ線までの高さがＨ１、底部１８Ａの下面の幅がＷ１、側壁部１８Ｂ、１８Ｃの板厚を含んだ開口幅がＷ２の台形となっており、この台形形状が車体前後方向に渡って略一定になっている。

なお、断面形状が車体前後方向に渡って略一定とは、骨格１８の曲げ剛性及び曲げ強度が、車体前後方向に渡って所定範囲内（−２０％〜＋２０％）となる断面形状を意味している。このため、断面形状が車体前後方向に渡って一定でも良く又は多少変化していても良い。

図１に示される如く、フード１０には車体前後方向中間部に境界線Ｒが設定されており、境界線Ｒの前方側がフード前部２２、境界線Ｒの後方側がフード後部２４となっている。

なお、境界線Ｒは所定の大きさ（地上高）の衝突体が所定速度で走行中の車体の前端に衝突した場合に、前記衝突体の頭部が当接するフード上の部位として設定される仮想線であり、図５に示される如く、フード１０の境界線Ｒは、平面視において、フード１０の前端縁部１０Ａに沿った、車体前方側に凸の円弧状になっている。

また、図１に示される如く、フード１０の境界線Ｒは、側面視において、衝突体の衝突方向に沿った方向、即ち、車体前方上側から車体後方下側へ向かって傾斜している。

図４に示される如く、骨格１８の一方のフランジ１８Ｄには、車体前後方向に沿って所定の間隔で、フードアウタパネル１２との接合部位としての台状の凸部２８、３０がプレス成形等でフランジ１８Ｄを変形させることによって形成されており、フード後部２４における凸部３０の高さは、フード前部２２における凸部２８の高さより高くなっている。

また、骨格１８の他方のフランジ１８Ｅにも、車体前後方向に沿って所定の間隔で、フードアウタパネル１２との接合部位としての台状の凸部３２、３４がプレス成形等でフランジ１８Ｅを変形させることによって形成されており、フード後部２４における凸部３４の高さは、フード前部２２における凸部３２の高さより高くなっている。

なお、骨格１８のフランジ１８Ｄの凸部２８、３０と、骨格１８のフランジ１８Ｅの凸部３２、３４とは、車体前後方向に対してずれた位置、即ち、互い違いに配設されている。

また、各凸部２８、３０、３２、３４の頂部２８Ａ、３０Ａ、３２Ａ、３４Ａには、凹部３８がそれぞれプレス成形等で頂部２８Ａ、３０Ａ、３２Ａ、３４Ａを変形させることによって形成されており、これらの凹部３８には、各凸部２８、３０、３２、３４をフードアウタパネル１２の下面に接合するための接着剤３６が塗布されている。

このため、図１に示される如く、フード後部２４における骨格１８は、凸部３０、３４以外では、フード前部２２に比べてフードアウタパネル１２から大きく離間しており、フードインナパネル１４の後部２４におけるフードアウタパネル１２の下面から骨格１８の底部１８Ａの下面までの距離Ｌ１は、フード前部２２におけるフードアウタパネル１２の下面から骨格１８の底部１８Ａの下面までの距離Ｌ２より長くなっている。

なお、フード後部２４の前部において、骨格１８は車体前方上側から車体後方下側へ向かう傾斜部１８Ｆとなっており、距離Ｌ１が徐々に長くなっている。

また、フードインナパネル１４の骨格１８の下方にはエンジン等の剛体であるエンジンルーム内の部品４０が配設されている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態では、図１に示される如く、小さな衝突体Ｋ１が車体前方斜め上方から車体後方斜め下方（矢印Ａ方向）へ向かってフード１０の前部２２に衝突した場合には、フードアウタパネル１２とともに、フードインナパネル１４の骨格１８が下方へ変形して衝突エネルギを吸収する。

この時、図６に太い実線で示される如く、衝突体Ｋ１のストロークＳと衝突体Ｋ１の減速度となる負の加速度Ｇとの関係ＧＡは、ストロークＳの増加に伴って加速度Ｇが上昇し、ストロークＳ０で加速度Ｇが最大値に達した後、ストロークＳの増加に伴い加速度Ｇが下降する。

一方、図１に示される如く、大きな衝突体Ｋ２が車体前方斜め上方から車体後方斜め下方（矢印Ｂ方向）へ向かってフード１０の後部２４に衝突した場合には、フードアウタパネル１２と共に、フードインナパネル１４の骨格１８が下方へ変形する。

この際、骨格１８の車幅方向に沿って切断した断面形状を車体前後方向に渡って略一定としたことで、フード１０の後部２４の強度及び反力は確保できる。この結果、図６に細い実線で示される如く、衝突体Ｋ２のストロークＳと加速度Ｇとの関係ＧＣは、ストロークＳの増加に伴って加速度Ｇが上昇し、ストロークＳ０で加速度Ｇが最大値に達した後、ストロークＳの増加に伴い加速度Ｇが下降する。

その後、フード１０の後部２４の骨格１８がエンジンルーム内の部品４０に２次衝突する。

この際、フード１０の後部２４では、フードアウタパネル１２との接合部位である凸部３０、３４により骨格１８が、フードアウタパネル１２から大きく離間しており、骨格１８とエンジンルーム内の部品４０との距離が短いため、２次衝突のタイミング（立ち上がり時のストロークＳ１）が、骨格１８がフードアウタパネル１２から離間していない場合の２次衝突のタイミング（立ち上がり時のストロークＳ２）より早くなり、骨格１８が潰れることで、衝突エネルギを効果的に吸収する。

更に、フードインナパネル１４に車体前後方向に沿って形成した骨格１８の車幅方向に沿って切断した断面形状を車体前後方向に渡って略一定にしたことで、２次衝突で衝突体Ｋ２が受ける衝撃の加速度の最大値Ｇ１を、フード後部の骨格の車幅方向に沿って切断した断面形状が、フード前部の骨格の車幅方向に沿って切断した断面形状より大きくした場合の加速度の最大値Ｇ２より低減できる。

このため、本実施形態では、大きな衝突体Ｋ２がフード１０の後部２４に衝突した際の衝突エネルギを確実に吸収できると共に、フード１０の後部２４での２次衝突によって衝突体Ｋ２が受ける衝撃を低減できる。

また、骨格１８の断面形状を車体前後方向に渡って略一定にしてことで、小さな衝突体Ｋ１がフード１０の後部２４に衝突した場合でも初期のピーク加速度が、フード１０の前部２２のピーク加速度と同様となり、フード１０の後部２４の断面形状をフード１０の前部２２の断面形状より大きくした場合よりも、衝撃を低減できる。こらは即ち、フード１０の後部２４の同部位に大小の衝突体が衝突しても衝撃を吸収できる効果を両立できていることとなり、フード１０の前部２２と後部２４の境界部においても両立を満足できることを示している。

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、本発明は上記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、上記実施形態では、骨格１８の車幅方向に沿って切断した断面形状を台形としたが、骨格１８の車幅方向に沿って切断した断面形状は台形に限定されず、矩形状、半円状等の他の形状としても良い。

また、上記実施形態では、フードインナパネル１４における隣接する各骨格１８の間に貫通孔２１を形成したが、フードインナパネル１４における隣接する各骨格１８の間を連結し、貫通孔２１を形成しない構成としても良い。

図５の１−１線に沿った拡大断面図である。 図４の２−２線に沿った拡大断面である。 図４の３−３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要部を示す車体斜め前方から見た斜視図である。 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。 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簡素化した波形で示すグラフである。

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骨格
２２ フード前部
２４ フード後部
２８ 骨格の凸部（フードアウタパネルとの接合部位）
３０ 骨格の凸部（フードアウタパネルとの接合部位）
３２ 骨格の凸部（フードアウタパネルとの接合部位）
３４ 骨格の凸部（フードアウタパネルとの接合部位）
３６ 接着剤
３８ 凸部の凹部
４０ エンジンルーム内の部品

Claims (3)

1. フードアウタパネルの下方にフードインナパネルを配設し、前記フードインナパネルに車体前後方向に沿って骨格を形成した車両用フード構造であって、
   前記骨格は接合部位で前記フードアウタパネルに結合されており、前記骨格は前記フードアウタパネルへの接合部位以外で、車幅方向に沿って切断した断面形状が車体前後方向に渡って開口部を車体上方へ向けた形状であり、前記開口部に設けたフランジに前記フード後部では前記接合部位としての凸部が形成され、前記フード後部の前記フランジが前記フード前部の前記フランジよりも大きく前記フードアウタパネルから離間し、前記フード後部では前記フード前部に比べて前記骨格がエンジンルーム内の部品に近いことを特徴とする車両用フード構造。
2. 前記フード前部においても前記骨格の開口部に設けたフランジに接合部位としての凸部が形成されており、前記フード前部の凸部の高さに比べて、前記フード後部の凸部の高さが高いこと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. 前記フード前部と前記フード後部との境界線は、平面視においてフードの前端縁部に沿った、車体前方側に凸の円弧状になっていることを特徴とする請求項１、２の何れか１項に記載の車両用フード構造。

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