JP4719039B2 - 自動車用フード - Google Patents
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Description
図13(a)〜(c)に示すように、自動車用フード(ビーム型フード構造)21Aは、所定の曲率を有するアウターパネル22と、周縁部に凹状部25を、中央部にパネル平面方向の縦、横、斜め方向に適宜交差またはほぼ平行に、または扇状に延在する複数のビーム26を有すると共に、ビーム26間はトリムされた欠損部26Aを有するインナーパネル23とから構成され、アウターパネル22の周縁部と、インナーパネル23の凹状部25端部をヘム加工によって接合することによって、空間部24を介した断面構造をとっている。また、ビーム26の側壁頂部上に接着部27を所定間隔に配置し、この接着部27を介して、ビーム26とアウターパネル22の裏面とが接着されている。さらに、自動車用フード21Aの補強部材としてのロックレインフォースメント30、ヒンジレインフォースメント31が、凹状部25に接合されている。
このように構成すれば、第2インナー材の延出部の面積が小さくなり、第2インナー材が軽量化される。
このように構成すれば、頭部衝突の際、1次衝突でのエネルギー吸収量がより一層増大するため、2次衝突加速度がより一層低減される。
本発明に係る自動車用フードの第1実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1(a)は自動車用フードの構成を示す平面図、(b)は(a)のA−A線端面図、(c)は(a)のB−B線端面図、図2は図1の自動車用フードの分解斜視図、図3(a)は図1の第1インナー凹状部の拡大端面図、(b)は図1の第2インナー凹状部の拡大端面図、図4(a)は第1、2インナー材の模式的な平面図、(b)は他の第1インナー材の模式的な平面図、図5(a)は延出部の形態を示す図1(a)のB−B線における部分断面斜視図、(b)は(a)の自動車用フードにおける、頭部衝突の際の加速度とストロークとの関係を示す説明図である。なお、前記図面の一部では、アウターパネルおよびインナーパネル(第1、2インナー材)の厚みを記載せず、線で示した。
アウターパネル2は、所定の曲率を有し、軽量で高張力な金属製板材で構成され、金属は鋼、または、3000系、5000系、6000系または7000系のアルミニウム合金であることが好ましい。また、アウターパネル2の板厚は、例えば、鋼板では1.1mm以下、アルミニウム合金板では1.5mm以下が好ましい。なお、アウターパネル2は、樹脂製、カーボンファイバー製の板材で構成されていてもよい。
また、アウターパネル2は、その周縁部において、ヘム加工等による嵌合、接着、ろう付け等によって後記するインナーパネル3の周縁部と接合され、アウターパネル2とインナーパネル3との間に空間部4を介した断面構造をとる。
インナーパネル3は、アウターパネル2の周縁部と接合する枠状で断面形状が凹状の第1インナー材3Aと、第1インナー材3Aの枠内側に配置され、一側で第1インナー材3Aに接合し、他端でアウターパネル2に接合する第2インナー材3Bとからなる。第1インナー材3A、第2インナー材3Bは、軽量で高張力な金属製板材で構成され、金属は鋼、または、3000系、5000系、6000系または7000系のアルミニウム合金であることが好ましい。
図1、図3(a)に示すように、第1インナー材3Aは、アウターパネル2の周縁部2aと接合する外側縁部5aと、外側縁部5aに連続して形成されアウターパネル2との間に空間部4を形成する第1インナー凹状部5と、第1インナー凹状部5に連続して形成され、後記する第2インナー材3Bに接合する内側縁部5bとを備える。ここで、周縁部2aと外側縁部5aの接合は、機械的接合、例えば、ヘム加工によって接合することが好ましいが、溶接、樹脂層等による接着等でもよい。また、内側縁部5bと第2インナー材3B(接合部6)との接合は、溶接による接合が好ましいが、機械的接合、樹脂層等による接着等でもよい。
図1、図3(a)、(b)、図5(a)に示すように、第2インナー材3Bは、第1インナー材3Aの内側縁部5bと溶接等で接合する接合部6を有すると共に、アウターパネル2との間に空間部4を形成する第2インナー凹状部7と、接合部6よりパネル中央側となる位置でアウターパネル2に接合するパネル接合部10と、接合部6に連続して形成され第1インナー凹状部5内に延出してアウターパネル2と接合する延出部8とを備える。
自動車用フード1Aでは、前記のような断面構造を備えることにより、頭部衝突の際の加速度は、図5(b)の実線に示すような加速度推移をとる。図5(b)に示すように、自動車用フード1Aでは、従来の自動車用フード21Aに比べて、1次衝突の際の加速度が増大し、1次衝突の際のエネルギー吸収量が増大する。また、自動車用フード1Aのつぶれ変形量が増大してつぶれ残りが小さくなり、ストロークが増大する。その結果、2次衝突の際の加速度が減少する。このような加速度推移から、前記した数式(1)によって計算された歩行者保護性能の指標となるHIC値は、任意時間内の平均加速度が減少することにより、小さいものとなる。したがって、自動車用フード1Aは歩行者保護性能が向上することがわかる。
図1(b)、(c)に示すように、自動車用フード1Aでは、第1インナー材3Aの第1インナー凹状部5および第2インナー材3Bの延出部8により形成された空間部4により、フードの断面部面積が確保されるため、フードとして必要される曲げ剛性、ねじり剛性が得られる。それと共に、インナーパネル3(第2インナー材3B)の延出部8が接着部9を介してアウターパネル2に接合(接着)し、その接合(接着)位置がアウターパネル2の外周側に配置されていることにより、フードとして必要とされる張り剛性、耐デント性が得られる。
自動車用フード1Aの延出部8は、図5(a)では、第2インナー材3B(接合部6)の周縁部の全周に連続して形成された例を示したが、周縁部の全周に形成された形態に限定されず、例えば、周縁部のコーナー部には延出部が形成されない形態でもよい。また、例えば、自動車用フード下のスペースが十分確保されている場合には、図6(a)に示すように、第2インナー材3Bの接合部6から所定幅(接着部9を確保できる所定幅La、例えば15mm)で延出した延出部8を所定間隔Lb(例えば、100〜300mm)で周縁部の全周に備える自動車用フード1Bであってもよい。この自動車用フード1Bにおいては、図6(b)に示すように、フード下のスペースが十分確保されているため、頭部衝突の際のストロークSが十分確保され、2次衝突加速度を低く維持できる。その結果、HIC値も低くなる。また、自動車用フード1Bにおいても、延出部8が接着部9を介してアウターパネル(図示せず)に接合(接着)されているため、アウターパネルの張り剛性も十分確保される。
本発明に係る自動車用フードは、第2インナー材3Bの板厚T2(図3(b)参照)を、第1インナー材とは別に、自動車用フードの必要性能に応じて決定したものであってもよい。例えば、自動車用フード下(インナーパネル下)のスペースSPが十分に確保できる場合には、図8(a)に示すように、第2インナー材3B(第2インナー凹状部7)の板厚を減少(図示しない第1インナー材の板厚よりも減少)させた自動車用フード1Dが好ましい。この自動車用フード1Dにおいては、図8(b)の実線に示すように、頭部衝突の際に、前記した自動車用フード1Aに比べて、第2インナー凹状部7のつぶれ変形荷重が小さくなるため、フード変形量が大きくなり、ストロークも大きくなる。その結果、2次加速度が増加せず、HIC値も悪化しない。加えて、板厚減少により、自動車用フード1Dを軽量化することができる。
本発明に係る自動車用フードは、図10(a)〜(c)に示すように、第2インナー材3Bの表面に、多数のコーン状の凸部(円錐台状、底面の直径60〜180mm)を所定間隔(80〜210mm)で配置させ、その凸部の間に形成された凹部を第2インナー凹状部7とした自動車用フード1Fとしてもよい。自動車用フード1Fの凸部の高さは、3〜30mmが好ましい。凸部底面の直径、凸部間隔、凸部高さが前記範囲外であると、自動車用フード1Fの剛性、歩行者保護性能が低下しやすくなる。
次に、本発明に係る自動車用フードの第2実施形態について、図面を参照して説明する。図12(a)は自動車用フードの他の形態を模式的に示す平面図、(b)〜(h)はインナーパネルの他の形態を模式的に示す平面図、(i)は(a)のC−C線断面図、(j)は(a)のD−D線断面図である。なお、既に説明した同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
アウターパネル2は、その周縁部において、ヘム加工等による嵌合によって後記するインナーパネルの周縁部と接合され、アウターパネル2とインナーパネルの所定位置の間に空間部4を介した断面構造をとる。ここで、アウターパネル2の材質、板厚は前記第1実施形態と同様である。
インナーパネルは、アウターパネル2の周縁部の一部(図12(a)では一辺)と接合する断面形状が凹状の第1インナー材3A(図12(a)では、車前後方向の前方側に配置される)と、第1インナー材3Aよりパネル中央側に配置され、第1インナー材3Aに接合されると共に、アウターパネル2(図12(a)では、アウターパネル2のパネル中央部および周縁部の残りの三辺)と接合する第2インナー材3Bとからなる。ここで、インナーパネルの材質、板厚は前記第1実施形態と同様である。
第1インナー材3Aは、アウターパネル2の周縁部2aの一部(図12(a)では、一辺)と接合する外側縁部5aと、外側縁部5aに連続して形成されアウターパネル2との間に空間部4を形成する第1インナー凹状部5と、第1インナー凹状部5に連続して形成され第2インナー材3Bに接合する内側縁部5bとを備える。ここで、周縁部2aと外側縁部5aとの接合、内側縁部5bと第2インナー材3B(接合部6)との接合、第1インナー材3Aの板厚、第1インナー凹状部5の形状(断面高さ)は、前記第1実施形態と同様である。
第2インナー材3Bは、前記第1インナー材3Aの内側縁部5bと接合する接合部6を有すると共に、アウターパネル2との間に空間部4を形成する第2インナー凹状部7と、第2インナー凹状部7と連続して形成されアウターパネル2の他の残りの周縁部2a(図12(a)では、第1インナー材3Aが接合されていない周縁部の三辺)と接合する縁部10aと、接合部6よりパネル中央側となる位置で前記アウターパネル2に接合するパネル接合部(図示せず、第1実施形態と同様であるので、図1(c)、図10(c)、図11(c)参照)と、接合部6に連続して形成され第1インナー凹状部5内に延出してアウターパネル2と接合する延出部8とを備える。
2 アウターパネル
3 インナーパネル
3A 第1インナー材
3B 第2インナー材
4 空間部
5 第1インナー凹状部
5a 外側縁部
5b 内側縁部
6 接合部
7 第2インナー凹状部
8 延出部
10 パネル接合部
Claims (4)
- アウターパネルの周縁部とインナーパネルの周縁部とを接合すると共に、両パネルの周縁部同士が接合したときに両パネルの所定位置の間に空間部を介した断面構造を備える自動車用フードにおいて、
前記インナーパネルは、前記アウターパネルの周縁部と接合する枠状で断面形状が凹状の第1インナー材と、前記第1インナー材の枠内側に配置され、一側で当該第1インナー材に接合し、他側で前記アウターパネルに接合する第2インナー材とからなり、
前記第1インナー材は、前記アウターパネルの周縁部と接合する外側縁部と、前記外側縁部に連続して形成され前記アウターパネルとの間に前記空間部を形成する第1インナー凹状部と、前記第1インナー凹状部に連続して形成され前記第2インナー材に接合する内側縁部とを備え、
前記第2インナー材は、前記第1インナー材の内側縁部と接合する接合部を有すると共に、前記アウターパネルとの間に前記空間部を形成する第2インナー凹状部と、前記接合部よりパネル中央側となる位置で前記アウターパネルに接合するパネル接合部と、前記接合部に連続して形成され前記第1インナー凹状部内に延出して前記アウターパネルと接合する延出部とを備えることを特徴とする自動車用フード。 - アウターパネルの周縁部とインナーパネルの周縁部とを接合すると共に、両パネルの周縁部同士が接合したときに両パネルの所定位置の間に空間部を介した断面構造を備える自動車用フードにおいて、
前記インナーパネルは、前記アウターパネルの周縁部の一部と接合する断面形状が凹状の第1インナー材と、前記第1インナー材よりパネル中央側に配置され当該第1インナー材および前記アウターパネルと接合する第2インナー材とからなり、
前記第1インナー材は、前記アウターパネルの周縁部の一部と接合する外側縁部と、前記外側縁部に連続して形成され前記アウターパネルとの間に前記空間部を形成する第1インナー凹状部と、前記第1インナー凹状部に連続して形成され前記第2インナー材に接合する内側縁部とを備え、
前記第2インナー材は、前記第1インナー材の内側縁部と接合する接合部を有すると共に、前記アウターパネルとの間に前記空間部を形成する第2インナー凹状部と、前記第2インナー凹状部と連続して形成され前記アウターパネルの他の残りの周縁部と接合する縁部と、前記接合部よりパネル中央側となる位置で前記アウターパネルに接合するパネル接合部と、前記接合部に連続して形成され前記第1インナー凹状部内に延出して前記アウターパネルと接合する延出部とを備えることを特徴とする自動車用フード。 - 前記第2インナー材は、延出部が前記接合部から所定幅で延出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自動車用フード。
- 前記第2インナー材は、前記延出部から所定角度に立ち上げて連続して形成され、前記アウターパネルの周縁部側に延出するフランジ部を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項3に記載の自動車用フード。
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