JP5012174B2

JP5012174B2 - 車両用フード構造

Info

Publication number: JP5012174B2
Application number: JP2007117466A
Authority: JP
Inventors: 尚希後田; 敬一内野
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2027-04-26
Also published as: CN101535116B; US8028782B2; WO2008136136A1; JP2008273320A; CN101535116A; EP2138384A4; EP2138384B1; US20100066127A1; EP2138384A1

Description

本発明は、特に自動車等の車両に適用される車両用フード構造に関する。

近年、自動車等の車両用のフードには、歩行者等の衝突安全性の確保が求められるようになっている。例えば、歩行者の頭部が衝突した際の安全性を確保するため、国際的に頭部障害値（ＨＩＣ：ＨｅａｄＩｎｊｕｒｙＣｒｉｔｅｒｉａ）を基準値以下にすることが求められている。

上記の頭部障害値は、歩行者頭部安全試験によって求められる。この歩行者頭部安全試験は、子供及び大人の頭部を模擬したダミー（頭部インパクタ）を衝突装置から試験対象となるフードに向けて発射させ、頭部インパクタが受ける衝撃を測定し、頭部障害値を求めるものである。

図６に歩行者頭部安全試験の結果の一例を示す。同図は、頭部インパクタがフードに衝突した際における頭部インパクタの加速度（以下、適宜、単に加速度という）と時間との関係を示したものである。頭部障害値は、この加速度と時間との関係で示された曲線Ｇを積分することによって求められる（詳細については後述の実施例参照）。

また、同図に示されるように、頭部インパクタがフードに衝突した際に、頭部インパクタの加速度の最初のピーク（１次ピークＰ１）が現れる。頭部障害値は、上述のごとく、加速度と時間との関係で示された曲線Ｇを積分することによって求めるため、１次ピークＰ１が高くなると頭部障害値も高くなる。

例えば、自動車のエンジンルームを覆い保護するフードには、エンジンルーム内で発生した音の外部への伝達を抑制するためのインシュレータやインタークーラーに接続されるダクト等が配設された構造のものがある。このような構造において、特にＳＵＶ系等の車両に用いられるフードは、乗用車系、１ＢＯＸ系のフードに比べて大型となるため、同じ材料で構成すればフード全体の質量が大きくなり、剛性も高くなる傾向にある。

このようにフード全体の質量が大きくなり、剛性が高くなると、上述した歩行者頭部安全試験における１次ピークが高くなり、それに伴って頭部障害値が高くなるという問題が発生する。そのため、大型のフードにおいては、この頭部障害値を低くすることが特に求められる。

上記頭部障害値を低くするためには、１次ピークを低くする必要がある。しかしながら、１次ピーク後の２次ピークを低くするための車体パネルの構造（特許文献１参照）は提案されているものの、１次ピークを簡易な構造で効果的に低くすることができるフードの構造は提案されていなかった。

特開２００３−２２６２６４号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、特に大型フードにおける頭部傷害値（ＨＩＣ）を簡易な構造によって効果的に低減することができる車両用フード構造を提供しようとするものである。

本発明は、エンジンルームを覆うフードの車体外表面を構成するフードアウタと、該フードアウタの内表面に配設されたフードインナと、上記フードアウタの内側に配設され、上記エンジンルーム内で発生した音の外部への伝達を抑制するためのインシュレータと、上記インシュレータの内側に配設され、上記エンジンルーム内に流入した外気を案内してインタークーラーに送給するインタークーラーダクトとを備えた車両用フード構造において、
上記インシュレータは、上記インタークーラーダクトと重なり合う重合部を有し、
該重合部の少なくとも一部には、上記インシュレータを貫通してなる貫通穴部が形成されており、
該貫通穴部は、上記インタークーラーダクトによって上記インシュレータの内側から覆われていることを特徴とする車両用フード構造にある（請求項１）。

本発明の車両用フード構造は、上記のごとく、フードアウタ、フードインナ、インシュレータ及びインタークーラーダクト（以下、適宜、単にダクトという）を配設したものである。そして、上記インシュレータは、上記ダクトと重なり合う部分に重合部を有し、該重合部の少なくとも一部には、上記インシュレータを貫通してなる貫通穴部が形成されている。すなわち、該貫通穴部を形成した分だけ上記インシュレータをカットすることができ、該インシュレータの軽量化を図ることができる。これにより、上記インシュレータを含めた上記フード全体の質量を小さくすることができる。

さらに、本発明において特に注目すべき点は、上記貫通穴部を上記インシュレータと上記ダクトとが重なる部分である上記重合部に形成したことにある。つまり、上記フードにおいて上記ダクトを配設した部分は、該ダクト分だけエンジン等の内蔵物との間に確保できるスペースが小さくなり、歩行者等が衝突した際に上記フード全体が変形し、衝突エネルギーを吸収するためのスペース（変形領域）を充分に確保することができない。本発明では、このような部分に上記貫通穴部を形成したのである。

そのため、単に上記インシュレータの軽量化だけでなく、上記ダクトを配設した部分における上記フードの変形領域を充分に確保することができ、歩行者等が衝突した際に上記フードが変形して衝突エネルギーを充分に吸収することができる。これにより、上記フード全体の質量を小さくできると同時に、上記フード全体の剛性を効果的に低くすることができる。

よって、質量の低減、剛性の低下を可能にした上記構造の車両用フードを適用することにより、歩行者頭部安全試験における１次ピークを低くすることができる。また、これに伴って頭部障害値も低くすることができる。
また、自動車のＳＵＶ系車両等に用いられる大型のフードは、小型のフードに比べて質量が大きく、剛性も高くなるため、歩行者頭部安全試験における１次ピーク及び頭部障害値が特に高くなる傾向にある。そのため、大型のフードに上記構造の車両用フードを適用することにより、上記の効果を特に有効に発揮することができる。

また、上記本発明の効果は、上記インシュレータの上記重合部に上記貫通穴部を形成することにより達成可能であるため、上記フード内の大きな設計変更等を必要としないという利点がある。
また、上記貫通穴部は、上記ダクトと重なり合う上記重合部に形成する。そのため、上記貫通穴部を形成した部分においては、エンジンルーム内で発生した音の外部への伝達を抑制するという上記インシュレータの役割を上記貫通穴部に重なって配設される上記ダクトが代わりに果たす。それ故、上記構造を適用した場合であっても、エンジンルーム内で発生した音の外部への伝達を充分に抑制することができる。

以上により、本発明の車両用フード構造によれば、インシュレータの軽量化を図ることにより、特に大型フードにおける頭部傷害値（ＨＩＣ）を簡易な構造によって効果的に低減することができる。

本発明において、上記貫通穴部は、上記インシュレータの上記重合部に１箇所形成してもよいし、複数箇所形成してもよい。
また、上記貫通穴部のサイズ、形状等は、上記インシュレータの強度を充分に確保することができれば、特に限定されるものではない。
また、上記インシュレータの強度を確保するために、上記貫通穴部間に補強部材等を架設することもできる。また、上記貫通穴部間に上記インシュレータをカットせずに残すことによって形成された補強部等を設けることもできる。

また、上記インシュレータの上記重合部には、上記インタークーラーダクトの外形に沿って凹んだ薄肉凹部が形成されており、該薄肉凹部内には、上記インタークーラーダクトの少なくとも一部が収容されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記インシュレータの軽量化及び上記フードにおける省スペース化を図ることができる。

また、上記インシュレータは、グラスウールを含有することが好ましい（請求項３）。
すなわち、グラスウールは比較的重量が大きいため、上記貫通穴部を設けることによる効果が大きい。
なお、上記インシュレータを構成する材料としては、上記のグラスウール以外にも、硬質発泡ウレタン、メラミン樹脂発泡体等を用いることができる。

本発明の実施例にかかる車両用フード構造について、図を用いて説明する。
本例のフード１は、図１〜図４に示すごとく、エンジンルーム６を覆うフード１の車体外表面を構成するフードアウタ２と、フードアウタ２の裏面に配設されたフードインナ３と、エンジンルーム６内で発生した音の外部への伝達を抑制するためのインシュレータ４と、エンジンルーム６内に流入した外気を案内してインタークーラー（図示略）に送給するインタークーラーダクト５とを備えている。
そして、インシュレータ４は、インタークーラーダクト５と重なり合う重合部４１の一部に貫通穴部４２を有している。
以下、これを詳説する。

本例のフード１は、図１〜図４に示すごとく、自動車（ＳＵＶ系車両）のエンジンルーム６を覆い保護するフードに適用したものであり、フード１の車体外表面を構成するフードアウタ２とエンジン６１等の内蔵物との間にフードインナ３、インシュレータ４、インタークーラーダクト５を順に配設した構造を有している。

図１に示すごとく、フードインナ３は、フードアウタ２の外周端部の裏面に沿って配設された外枠部３１と、外枠部３１間に架設された中枠部３２とからなる。中枠部３２は、外枠部３１間を互いに交差するように複数設けられている。また、一部の中枠部３２は、凸部３２１を有し、断面凸状を呈している（図４参照）。
また、外枠部３１で囲まれた領域には、複数の中枠部３２全体によって外枠部３１からフードアウタ２側に凹んだ形状を呈し、インシュレータ４を組み付けるための組付凹部３３が形成されている。

インシュレータ４は、図２に示すごとく、組み付け時においてインタークーラーダクト５と重なり合う部分に重合部４１を有している。
また、図２、図４に示すごとく、重合部４１には、インタークーラーダクト５の外形に合致するように凹んだ形状を呈し、組み付け時においてインタークーラーダクト５の一部を重ねて収容するための薄肉凹部４３が形成されている。

また、図２、図４に示すごとく、重合部４１には、薄肉凹部４３の底面４３１からインシュレータ４を貫通するように４つの貫通穴部４２が形成されている。
本例では、図２に示すごとく、重合部４１において、インタークーラーダクト５を構成する後述の分岐ダクト５１、５２と重なる部分に、それぞれ２つの貫通穴部４２が形成されている。
また、貫通穴部４２間には、インシュレータ４の強度を確保するために貫通穴部４２を形成せず、つまりインシュレータ４をカットせずに残すことによって形成された補強部４２１が設けられている。

また、図２に示すごとく、インシュレータ４は、組み付け時において、フードインナ３の中枠部３２によって形成された凹状の組付凹部３３内に配設される。
なお、本例のインシュレータ４は、グラスウール層及び不織布層の２層構造からなり、所定の形状に成形された成形タイプのものである。

図３に示すごとく、インタークーラーダクト５は、上記のごとく、エンジンルーム６内に流入した外気を案内してインタークーラー（図示略）に送給するものであり、外気をインタークーラーに流通させる２本の筒状の分岐ダクト５１、５２を有している。また、インタークーラーダクト５は、分岐ダクト５１、５２にそれぞれダクト開口部５１１、５１２を有しており、さらに分岐ダクト５１及び分岐ダクト５２が合流して開口した合流開口部５１３を有している。合流開口部５１３は、インタークーラーに接続されている。
また、図３、図４に示すごとく、インタークーラーダクト５は、組み付け時において、分岐ダクト５１、５２の一部を薄肉凹部４３内に収容するように配設される。

次に、本例のフード構造における作用効果について説明する。
本例のフード１の構造において、インシュレータ４は、インタークーラーダクト５と重なり合う部分に重合部４１を有し、重合部４１の一部には、インシュレータ４を貫通してなる貫通穴部４２が形成されている。すなわち、貫通穴部４２を形成した分だけインシュレータ４をカットすることができ、インシュレータ４の軽量化を図ることができる。これにより、インシュレータ４を含めたフード１全体の質量を小さくすることができる。

さらに、本例では、貫通穴部４２をインシュレータ４とインタークーラーダクト５とが重なる部分である重合部４１に形成してある。つまり、フード１においてインタークーラーダクト５が配設され、歩行者等が衝突した際にフード１全体が変形して衝突エネルギーを吸収するスペース（変形領域）を充分に確保することができない部分に、貫通穴部４２を設けたのである。

そのため、単にインシュレータ４の軽量化だけでなく、インタークーラーダクト５を配設した部分におけるフード１の変形領域を充分に確保することができ、歩行者等が衝突した際にフード１が変形して衝突エネルギーを充分に吸収することができる。これにより、フード１全体の質量を小さくできると同時に、フード１全体の剛性を効果的に低くすることができる。

よって、質量の低減、剛性の低下を可能にした上記構造のフード１を適用することにより、後述する歩行者頭部安全試験における１次ピークを低くすることができる。また、これに伴って頭部障害値も低くすることができる。
また、自動車のＳＵＶ系車両等に用いられる大型のフード１は、小型のフード１に比べて質量が大きく、剛性も高くなるため、歩行者頭部安全試験における１次ピーク及び頭部障害値が特に高くなる傾向にある。そのため、上記構造のフード１を適用することにより、上記の効果を特に有効に発揮することができる。

また、上記の効果は、インシュレータ４の重合部４１に貫通穴部４２を形成することにより達成可能であるため、フード１内の大きな設計変更等を必要としないという利点がある。
また、貫通穴部４２は、インタークーラーダクト５と重なり合う重合部４１に形成する。そのため、貫通穴部４２を形成した部分においては、エンジンルーム６内で発生した音の外部への伝達を抑制するというインシュレータ４の役割を貫通穴部４２に重なって配設されるインタークーラーダクト５が代わりに果たす。それ故、上記構造を適用した場合であっても、エンジンルーム６内で発生した音の外部への伝達を充分に抑制することができる。

次に、本例のフード構造の作用効果を示す実験例について説明する。
本例では、インシュレータ４の重合部４１に貫通穴部４２を設けた本実施例のフード１（本発明品）を準備した。また、比較として、インシュレータに貫通穴部を設けない従来のフード（従来品）を準備した。そして、それぞれについて歩行者頭部安全試験を行い、頭部障害値（ＨＩＣ）を求めた。
なお、本例で用いたフードは、ＳＵＶ系車両に適用される大型のものである。

図５に国内アセスメントによる試験結果を示す。同図は、頭部インパクタの加速度と時間との関係を示したものであり、なお、加速度とは、頭部インパクタの軸力の減速度を示している。
同図から本発明品（曲線Ｅ）と従来品（曲線Ｃ）とを比較すると、頭部インパクタがフードに衝突した際に表れる１次ピークＰ１は、本発明品のほうが従来品に比べて低くなっている。これは、本発明品のフード全体の質量の低減、剛性の低下によるものと考えられる。

次に、図５の試験結果から頭部障害値（ＨＩＣ）を求める。
頭部障害値（ＨＩＣ）は、歩行者頭部安全試験の結果の一例を示した図６を用いて説明すると、加速度と時間との関係によって示された曲線Ｇにおいて、任意の時間（ｔ１〜ｔ２）を選定し、下記の式を用いて積分することによって求めることができる。

図５の試験結果（曲線Ｅ及び曲線Ｃ）から、上記の式を用いて本発明品及び従来品の頭部障害値（ＨＩＣ）を求めたところ、本発明品は、１次ピークＰ１の低減に伴い、頭部障害値（ＨＩＣ）を従来品に対して１０％程度低減することができた。

実施例における、フードアウタ及びフードインナ示す説明図。実施例における、インシュレータを組み付けた状態を示す説明図。実施例における、インタークーラーダクトを組み付けた状態を示す説明図。図３のＡ−Ａ線断面図。実施例における、歩行者頭部安全試験の結果を示す説明図。歩行者頭部安全試験の結果の一例を示す説明図。

符号の説明

１フード
２フードアウタ
３フードインナ
４インシュレータ
４１重合部
４２貫通穴部
５インタークーラーダクト
６エンジンルーム

Claims

エンジンルームを覆うフードの車体外表面を構成するフードアウタと、該フードアウタの内表面に配設されたフードインナと、上記フードアウタの内側に配設され、上記エンジンルーム内で発生した音の外部への伝達を抑制するためのインシュレータと、上記インシュレータの内側に配設され、上記エンジンルーム内に流入した外気を案内してインタークーラーに送給するインタークーラーダクトとを備えた車両用フード構造において、
上記インシュレータは、上記インタークーラーダクトと重なり合う重合部を有し、
該重合部の少なくとも一部には、上記インシュレータを貫通してなる貫通穴部が形成されており、
該貫通孔部は、上記インタークーラーダクトによって上記インシュレータの内側から覆われていることを特徴とする車両用フード構造。
請求項１において、上記インシュレータの上記重合部には、上記インタークーラーダクトの外形に沿って凹んだ薄肉凹部が形成されており、該薄肉凹部内には、上記インタークーラーダクトの少なくとも一部が収容されていることを特徴とする車両用フード構造。
請求項１又は２において、上記インシュレータは、グラスウールを含有することを特徴とする車両用フード構造。