JP5433795B2 - フードインナパネル - Google Patents

Description

本発明は、自動車のフードを構成するフードインナパネルに関する。

特許文献１には、衝突時のエネルギ吸収性能を高めるべく、車幅方向に向けて延びるビードを複数設けた自動車用フードのインナパネルが記載されている。

特開２００８−３０５７４号公報

ここで、衝突時のエネルギ吸収性能を高めるという観点から、上述した自動車用フードに衝突物が衝突した場合は、衝突時の初期反力を高く設定することが要求される。また、衝突後のフードの変形に伴う反力の低下を極力抑制することも要求される。

そこで、本発明は、自動車のフードの変形が進行してもインナパネルの反力低下を極力抑えて充分なエネルギ吸収性能が得られるフードインナパネルを提供することを目的としている。

本発明に係るフードインナパネルは、車両のフードを構成するインナパネル本体と、インナパネル本体に設けられ、車幅方向に沿って延びる前側ビードと、インナパネル本体に設けられ、前側ビードの車両後方側に位置して車幅方向に沿って延びる後側ビードと、を備えている。さらに、前側ビードは、車幅方向中央部が車幅方向端部よりも車両前方となるように湾曲しているとともに、後側ビードは、車幅方向中央部が車幅方向端部よりも車両後方となるように湾曲している。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る自動車用フードのフードインナパネルの平面図である。図１（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 図２（ａ）〜（ｃ）は、図１（ｂ）のフード上面に衝突物が衝突したときの作用説明図である。図２（ａ）は、衝突荷重がビードを伝わる方向を示す平面図である。また、図２（ｂ）は、ビードに発生するモーメントを、図２（ａ）のＢ−Ｂ断面に相当する車幅方向中央部にて示す断面図である。さらに、図２（ｃ）は、ビードに発生するモーメントを、図２（ａ）のＣ−Ｃ断面に相当する車幅方向端部にて示す断面図である。 図３は、フードの上面に衝突物が衝突した後の時間の経過とともに変化する反力を示す説明図である。なお、図３中の実線は本実施形態に対応し、破線は車幅方向に延びるビードを本実施形態のように湾曲させていない従来例に対応している。 図４は、車両の前面衝突時でのビードにおける衝突荷重の伝達経路を示す説明図である。 図５（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係わる自動車用フードのフードインナパネルの平面図である。図５（ｂ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 図６は、本発明の第３の実施形態に係る自動車用フードのフードインナパネルの平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

［第１の実施形態］
図１に示すように、自動車用フード１は、車体外側に位置するフードアウタパネル３と、このフードアウタパネル３の車体内側の内面に固定されるフードインナパネル５とを備えている。このフードインナパネル５はインナパネル本体５ａを有し、さらにインナパネル本体５ａには、車幅方向に延びる前側ビード７及び後側ビード９がそれぞれ設けられている。これら前側ビード７及び後側ビード９の車幅方向中心は、フードインナパネル５（フード１）の車幅方向中心とほぼ一致している。なお、図１中の矢印ＦＲで示す方向が車両前方側に相当し、図１（ａ）中の上下方向が車幅方向に相当する。

前側ビード７及び後側ビード９は、図１（ｂ）に示すように、フードアウタパネル３と反対側の車両内側に向けて突出する凸部として形成されている。

前側ビード７は、フードインナパネル５の車両前方側に位置する。そして、前側ビード７の車幅方向中央部７ａは、車幅方向両側の端部７ｂよりも車両前方側となるように、車両前方に向けて突出する形態で湾曲している。また、前側ビード７には車両内側に突出した凸部が形成されており、この凸部は先端側、つまり車幅方向側ほど幅が狭くなる先細り形状となっている。なお、図１（ｂ）に示すように、この凸部における基端側の幅Ｈ１を前側ビード７の車両前後方向の幅とする。この前側ビード７の車両前後方向の幅Ｈ１は、車幅方向中央部７ａから車幅方向両側の端部７ｂに向けて徐々に大きくなるように設定されている。

一方、後側ビード９は、前側ビード７の車両後方側に位置し、車幅方向中央部９ａが車幅方向両側の端部９ｂよりも車両後方側となるように後方に向けて突出する形態で湾曲している。また、この後側ビード９の車両前後方向の幅Ｈ２も、車幅方向中央部９ａから車幅方向両側の端部９ｂに向けて徐々に大きくなるように設定されている。なお、前側ビード７と同様に、凸部の基端側の幅Ｈ２を後側ビード９の車両前後方向の幅とした。

そして、図１（ａ）に示すように、前側ビード７の車幅方向中央部７ａを車両前方に突出させるのに対して、後側ビード９の車幅方向中央部９ａを車両後方に突出させている。すなわち、前後各ビード７，９を互いに逆方向に屈曲させている。このような構成とすることで、前側ビード７の車幅方向中央部７ａと後側ビード９の車幅方向中央部９ａとの間隔が、前側ビード７の車幅方向両側の端部７ｂと後側ビード９の車幅方向両側の端部９ｂとの間隔より大きくなる。

ここで、図１（ｂ）に示すように、このような構造のフードインナパネル５を備えたフード１、特にフードインナパネル５に形成した前後各ビード７，９の車幅方向中央部に対して、外部から衝突物Ｐが衝突したときの状態を説明する。

フードインナパネル５が受ける衝突荷重は、図２（ａ）の矢印Ｅで示すように、前後各ビード７，９の車幅方向中央部７ａ，９ａから車幅方向両側の端部７ｂ，９ｂに向けて徐々に伝達されていく。その際、本実施形態では、前後各ビード５，９が互いに逆方向に湾曲しているために、図２（ｂ）に示すように、車幅方向中央部７ａ，９ａにて発生する断面周りのモーメントＭ１，Ｍ２が、互いに逆方向となる。そして、この車幅方向中央部７ａ，９ａのモーメントＭ１，Ｍ２は、図２（ａ）に示すように、車幅方向外側に向けて徐々に伝達されていき、最終的には車幅方向両側の端部７ｂ，９ｂに達して、図２（ｃ）に示すモーメントＭ３，Ｍ４となる。

このように、本実施形態では、前後各ビード７，９の車幅方向中央部７ａ，９ａ付近に衝突物Ｐが衝突した場合に、各ビード７，９相互間で、断面周りのモーメントが互いに逆方向に発生し、さらに車幅方向両側の端部７ｂ，９ｂまで伝達される。その結果、フード１の変形が進行しても、比較的長い時間にわたって高い反力を維持することができ、反力の低下を極力抑えて十分なエネルギ吸収性能を得ることができる。

また、本実施形態では、前側ビード７と後側ビード９とを、車幅方向中央部７ａ，９ａから車幅方向両側の端部７ｂ，９ｂに向けて互いに徐々に近づくように設定している。このため、図２（ｂ）に示した断面周りのモーメントＭ１，Ｍ２が、車幅方向両側の端部７ｂ，９ｂに近づくに従って互いに相殺されやすくなり、衝突荷重の入力による面外方向の変形を小さく抑えることができる。その結果、車両前方から見た場合における前後各ビード７，９の車幅方向両側の端部７ｂ，９ｂでは、車両上下方向の変形を抑制することができる。それに伴い、車幅方向中央部７ａ，９ａの車両上下方向の変形も抑制でき、ひいてはフード１全体の車両上下方向の変形を抑制できるものとなる。

また、車幅方向中央部７ａ，９ａの車両上下方向の変形を抑制できることから、図３の実線で示すように、反力の立ち上がりが、破線で示す従来のものに比較して早くなるとともに、ピーク反力の低下を従来に比較して抑制することができる。その結果、エネルギ吸収作用を効果的に発揮することが可能となる。

また、エネルギ吸収作用を効果的に行えることから、フード１の下部におけるエンジン（モータ）ルーム内の収容物との間の隙間を狭く設定することができる。したがって、車体のデザインやエンジン（モータ）ルーム内の設計自由度を高めることができる。

さらに、図４に示すように、車両が衝突物Ｑと前面衝突した場合には、そのときの衝突荷重入力が、前側ビード７の車幅方向中央部７ａから矢印Ｆで示すように車幅方向の一方の端部７ｂにまで及ぶことになる。これにより、上記一方の端部７ｂと後側ビード９の車幅方向一方の端部９ｂとの間の領域Ｓに歪が発生しやすくなり、フード１全体を車両前後方向で折れやすくすることができる。その結果、フード１の上面に衝突物Ｐが衝突した場合における面外方向の変形量の抑制と、前面衝突によるフード１の折れやすさによる衝撃吸収性能の向上とを両立させることができる。

なお、図４では、衝突物Ｑが車両の中心に対して車幅方向外側にオフセットした前面衝突を例示しているが、衝突物Ｑが車両の車幅方向中央部に対して前面衝突した場合にも同様の効果が得られる。この場合の衝突荷重入力は、前後各ビード７，９の車幅方向中央部７ａ，９ａから車幅方向両側の端部７ｂ，９ｂにまで及ぶ。これにより、車幅方向両側の端部７ｂ，９ｂ相互間の領域に歪が発生する。

また、本実施形態では、前側ビード７と後側ビード９との少なくともいずれか一方は、車幅方向両側の端部７ｂ，９ｂの車両前後方向の幅が、車幅方向中央部７ａ，９ａの車両前後方向の幅より大きくなっている。そのような構成から、車幅方向両側の端部７ｂ，９ｂの剛性が車幅方向中央部７ａ，９ａの剛性より高くなり、車幅方向両側の端部７ｂ，９ｂにおける変形量が抑制される。その結果、フード１全体の変形を抑制することができる。

具体的には、例えば、前後各ビード７，９の車幅方向中央部７ａ，９ａが、車幅方向両端部７ｂ，９ｂを支点として、衝突荷重を受けて発生するモーメントによって集中的に回転するような入力荷重を想定する。そして、本実施形態では、このような入力荷重を、より効果的にフード１の車両前後方向に分散させることが可能となる。

なお、第１の実施形態では、前側ビード７は、その車両前後方向の幅Ｈ１が車幅方向中央部７ａから車幅方向両側の端部７ｂに向けて徐々に大きくなるように形成されている。しかし、ビードの幅Ｈ１を変化させずに、車幅方向に沿ってほぼ同等の幅としてもよい。また、後側ビード９の車両前後方向の幅Ｈ２も、前側ビード７と同様に車幅方向に沿ってほぼ同等としてもよい。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係るフードインナパネルについて、図面に基づき詳細に説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

第２の実施形態では、図５に示すように、第１の実施形態における前側ビード７と後側ビード９との間に、車幅方向に延びる長円形状又は楕円形状の中間ビード１１が設けられている。この中間ビード１１は、フードインナパネル５の車幅方向中央に位置しており、その車幅方向中心は前側ビード７及び後側ビード９の車幅方向中心とほぼ一致するように形成されている。

なお、中間ビード１１と、前側ビード７及び後側ビード９との間には、フードアウタパネル３とフードインナパネル５とを接着するための領域が設けられている。また、中間ビード１１の前側ビード７側における湾曲部分の曲率半径は、前側ビード７の中間ビード１１側における湾曲部分の曲率半径に対し、同一でもよく、異なっていてもよい。同様に、中間ビード１１の後側ビード９側における湾曲部分の曲率半径は、後側ビード９の中間ビード１１側における湾曲部分の曲率半径に対し、同一でもよく、異なっていてもよい。

本実施形態では、前側ビード７と後側ビード９との間に中間ビード１１を設けることで、フード１全体の剛体を高めることができる。また、フード１の上面に対して、図５（ｂ）に示したように衝突物Ｐが衝突した場合は、この中間ビード１１により、前側ビード７及び後側ビード９が車両前方及び車両後方にそれぞれ押し広げられるように変形される。これにより、フード１全体でのエネルギ吸収効果をより高めることができる。それに伴い、フード１の下部におけるエンジン（モータ）ルーム内の収容物との間の隙間をより低減することができる。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係るフードインナパネルについて、図面に基づき詳細に説明する。なお、第１及び第２の実施形態と同一の構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

第３の実施形態は、図６に示すように、図５に示した第２の実施形態において、前側ビード７の車両前方側における湾曲部分の曲率半径Ｒ１に対し、後側ビード９の車両前方側における湾曲部分の曲率半径Ｒ２を小さくしている（Ｒ１＞Ｒ２）。

また、前側ビード７の車両後方側における湾曲部分の曲率半径をＲ３とすると、曲率半径を、Ｒ１＞Ｒ３の関係を満たすように設定している。

さらに、後側ビード９の車両後方側における湾曲部分の曲率半径をＲ４とすると、曲率半径を、Ｒ４＞Ｒ２の関係を満たすように設定している。つまり、前側ビード７及び後側ビード９の湾曲部分の曲率半径を、Ｒ１＞Ｒ３かつＲ４＞Ｒ２の関係を満たすように設定している。

また、曲率半径Ｒ１乃至Ｒ４を、Ｒ１＞Ｒ４かつＲ３＞Ｒ２の関係を満たすように設定している。

このような構造とすることで、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の効果を奏するほか、次のような効果を得ることができる。

（１）Ｒ１＞Ｒ２とすることで、これらを同等とした場合と比較して、後側ビード９の湾曲形状に沿った車幅方向の長さが長くなる。後側ビード９は、フード１中央部０からより近い位置に形成されているため、結果的に、フード１（フードインナパネル５）における各ビード７，９の車両前後方向に占める領域が大きくなり、剛性向上に寄与することができる。

（２）Ｒ１＞Ｒ３かつＲ４＞Ｒ２とすることで、図１に示した第２の実施形態と同様に、前後各ビード７，９の車幅方向中央部７ａ，９ａの車両前後方向の幅よりも、車幅方向両端部７ｂ，９ｂの同幅を大きくできる。このような構造とすることで、断面形状も車幅方向両端部７ｂ，９ｂが車幅方向中央部７ａ，９ａよりも大きくなるため、車幅方向両端部７ｂ，９ｂの剛性を高めることができる。その結果、前後各ビード７，９の車幅方向中央部７ａ，９ａが、車幅方向両端部７ｂ，９ｂを支点として、衝突荷重を受けて発生するモーメントによって集中的に回転するような入力荷重を、より効果的にフード１の車両前後方向に分散させることができる。この作用効果は、Ｒ１＞Ｒ３とＲ４＞Ｒ２とが各々単独でも得ることができるが、Ｒ１＞Ｒ３かつＲ４＞Ｒ２とすることでより大きな効果を得ることができる。

（３）Ｒ１＞Ｒ４かつＲ３＞Ｒ２とすることで、フード１中央部０からより近くに形成されている後側ビード９の剛性をより確実に高めることができる。したがって、フード１の剛性向上に寄与することができる。

特願２０１０−２７０３９０号（出願日：２０１０年１２月３日）の全内容は、ここに援用される。

以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。具体的には、第３の実施形態において、中間ビード１１を設けない構成とすることもできる。

本発明によれば、前側ビード及び後側ビードの車幅方向中央部付近に衝突物が衝突した場合に、互いに逆方向に湾曲している前側ビードと後側ビードとの間で、断面周りのモーメントが互いに逆方向に発生しつつ車幅方向両端部まで伝達される。したがって、フードの変形が進行しても反力の低下を極力抑えて充分なエネルギ吸収性能を得ることができる。

１ フード
３ フードアウタパネル
５ フードインナパネル
５ａ インナパネル本体
７ 前側ビード
７ａ 前側ビードの車幅方向中央部
７ｂ 前側ビードの車幅方向両側の端部
９ 後側ビード
９ａ 後側ビードの車幅方向中央部
９ｂ 後側ビードの車幅方向両側の端部
１１ 中間ビード
Ｒ１ 前側ビードの車両前方側における湾曲部分の曲率半径
Ｒ２ 後側ビードの車両前方側における湾曲部分の曲率半径
Ｒ３ 前側ビードの車両後方側における湾曲部分の曲率半径

Claims (5)

1. 車両のフードを構成するインナパネル本体と、
   前記インナパネル本体に設けられ、車幅方向に沿って延びる前側ビードと、
   前記インナパネル本体に設けられ、前記前側ビードの車両後方側に位置して車幅方向に沿って延びる後側ビードと、
   を備え、
   前記前側ビードは、車幅方向中央部が車幅方向端部よりも車両前方となるように湾曲しているとともに、前記後側ビードは、車幅方向中央部が車幅方向端部よりも車両後方となるように湾曲していることを特徴とするフードインナパネル。
2. 前記前側ビードと前記後側ビードとの間において、車幅方向に延びる中間ビードを更に設けたことを特徴とする請求項１に記載のフードインナパネル。
3. 前記前側ビードと前記後側ビードとの少なくともいずれか一方は、車幅方向端部の車両前後方向の幅が、車幅方向中央部の車両前後方向の幅よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフードインナパネル。
4. 前記前側ビードの車両前方側における湾曲部分の曲率半径Ｒ１と、前記後側ビードの車両前方側における湾曲部分の曲率半径Ｒ２が、以下の式（１）
   Ｒ１＞Ｒ２・・・（１）
   を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフードインナパネル。
5. 前記前側ビードの車両前方側における湾曲部分の曲率半径Ｒ１と、前記前側ビードの車両後方側における湾曲部分の曲率半径Ｒ３が以下の式（２）
   Ｒ１＞Ｒ３・・・（２）
   を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフードインナパネル。

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