以下、図1〜図5を用いて、本発明に係る車両用フード構造の第1実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印FRは車両前方側を示しており、矢印UPは車両上方側を示しており、矢印OUTは車両幅方向外側を示している。
図1には、本実施形態に係る車両用フード構造が適用された車両の前部が示されている。また、図2には、本実施形態に係る車両用フード構造の構成がフードインナパネルの車両上方側から見た状態で示されている。また、図3には、車両用フード構造のロックリインフォース付近の構成が縦断面図にて示されている。図1に示されるように、自動車(車両)10の車両本体の前部には、エンジンルームの上方を覆うようにフード12が設けられている。フード12は、車両前後方向の後端部に設けられた左右一対のヒンジアーム(図示省略)により、車両本体に対して前端部12Aが車両上下方向に開閉可能とされている。自動車10の車両本体のフード12の前端部12Aにおける車両幅方向中央部には、フードロック機構14が配設されている。
図2及び図3に示されるように、フード12には、本実施形態の車両用フード構造20が適用されている。フード12は、車両上方側(車両外側)に車両幅方向及び車両前後方向に沿って配置されるフードアウタパネル22と、このフードアウタパネル22の車両下方側に車両幅方向及び車両前後方向に沿って配置されるフードインナパネル24と、を備えている。なお、図2では、本実施形態の車両用フード構造を分りやすくするために、フードアウタパネル22を二点鎖線で図示している。
フード12は、フードインナパネル24の周縁部24Aとフードアウタパネル22の周縁部22Aとがヘミング加工により一体化されることで閉断面構造に形成されている(図3参照)。すなわち、フードアウタパネル22はフード12の上面を構成すると共に、フードインナパネル24はフード12の下面を構成しており、フードアウタパネル22とフードインナパネル24との間は中空となっている。
フードインナパネル24の周縁部24Aの内側付近を除いた中央部領域には、車両前後方向に延びる複数の波形形状部40が車両幅方向に並列的に形成されている。複数の波形形状部40は、車両正面視にて車両上方側に屈曲する凸状部40Aと車両下方側に屈曲する凹状部40Bとが車両幅方向に交互に配置されている。すなわち、本発明の「複数のビード」には、複数の波形形状部40が含まれている。なお、フードインナパネル24の凸状部40Aの上面を、所定の箇所でフードアウタパネル22の下面に図示しない接着剤により接合してもよい。
フードインナパネル24の前部の車両下方側には、車両前後方向及び車両幅方向に沿って延在するロックリインフォース26が配設されている(図2参照)。言い換えると、フードアウタパネル22の前部の車両下方側にロックリインフォース26が配置され、フードアウタパネル22とロックリインフォース26との間にフードインナパネル24の前端部が配置されている。図3に示されるように、ロックリインフォース26は、車両前後方向の後端部26Bに対して前端部26Aが段階的に車両下方側に屈曲する形状とされている。車両上下方向におけるフードインナパネル24とロックリインフォース26との間には、空間が形成されている。
ロックリインフォース26の前端部26Aの端縁には、略平面状のフランジ部26Cが形成されている。フードインナパネル24の前端部には平面部24Bが形成されている。ロックリインフォース26のフランジ部26Cとフードインナパネル24の平面部24Bとが面接触状態で配置され、フランジ部26Cと平面部24Bがそれぞれボルト28とナット30により締結固定されている。フードインナパネル24の平面部24Bの上面(フード12の内部)には、予めナット30が溶接により固着されており、ロックリインフォース26の車両外側(車両下方側)からボルト28を差し込んでナット30に螺合させることで、フードインナパネル24の車両外側にロックリインフォース26が取り付けられている。
図2に示されるように、ロックリインフォース26の前端のフランジ部26Cとフードインナパネル24の平面部24Bとは、車両幅方向の複数箇所(本実施形態では5箇所)で、ボルト28とナット30により締結固定されている(図3参照)。また、ロックリインフォース26の車両幅方向両側の端部26Dとフードインナパネル24に車両幅方向両側に形成された平面部とが面接触状態で配置され、車両前後方向の複数箇所(本実施形態では3箇所)でロックリインフォース26の端部26Dとフードインナパネル24の平面部とがボルト28とナット30により締結固定されている。
すなわち、ロックリインフォース26の前端のフランジ部26C及び車両幅方向両側の端部26Dの3辺の所定の部位が、フードインナパネル24の前端の平面部24B及び車両幅方向両側の平面部に締結固定されている。図3に示されるように、ロックリインフォース26の車両幅方向中間部の後端部26Bの上面と、フードインナパネル24の複数の波形形状部40(凹状部40B)の下面との間は、非接触とされている。言い換えると、ロックリインフォース26の車両幅方向中間部の後端部26Bとフードインナパネル24の複数の波形形状部40(凹状部40B)とは、車両上下方向に隙間46を空けて配置されている。なお、ロックリインフォース26の車両幅方向中間部の後端部26Bとフードインナパネル24の複数の波形形状部40(凹状部40B)との車両上下方向の隙間46は、ロックリインフォース26の後端部26Bと複数の波形形状部40(凹状部40B)とが干渉しない範囲でなるべく狭くすることが望ましい。
図3に示されるように、ロックリインフォース26の前端部26Aには、車両下方側に屈曲された略平面状の横壁部26Eが形成されており、この横壁部26Eにフードロック機構14の一部を構成するストライカ32が取り付けられている。ストライカ32は、車両側面視にて車両前後方向に沿って配置される略「コ」字状の部材であり、ロックリインフォース26の横壁部26Eに形成された開口から車両本体側に垂下され、その両端部がベースプレート34を介して横壁部26Eに固定されている。ストライカ32は、フードロック機構14の車両本体側のラッチ部に係止されることで、フード12を車両本体側に閉止した状態とする。ロックリインフォース26は、ストライカ32を固定するために強度が必要であり、フードインナパネル24よりも板厚が厚い部材で形成されている。
図2及び図3に示されるように、フードインナパネル24の車両前後方向に延びる複数の波形形状部40の前端部40Cは、ロックリインフォース26の後端部26Bより車両前方側に位置している。すなわち、図2に示されるように、複数の波形形状部40の車両前後方向の長さAは、ロックリインフォース26の後端部26Bから複数の波形形状部40の後端部40Dまでの長さBよりも長く形成されている。フードインナパネル24の複数の波形形状部40は、フード12の車両上方側から衝突体80(図5参照)が衝突したときに、車両下方側に撓み変形が可能となっている。その際、複数の波形形状部40の前端部40Cを、ロックリインフォース26の後端部26Bより車両前方側に延在させることで、フードインナパネル24の広い範囲に応力を伝播することが可能となっている。
また、フードインナパネル24における複数の波形形状部40の車両幅方向両側には、車両前後方向に延びるビード42が形成されている。ビード42は、複数の波形形状部40の車両前後方向の長さAよりも短く形成されており、ロックリインフォース26の後端部26Bより車両後方側に配置されている。また、ビード42は、車両後方外側に向けて車両内側の波形形状部40との間隔が開くように配置されている。
なお、本実施形態では、フードインナパネル24の車両幅方向中間部に配置された複数の波形形状部40の前端部40Cが、ロックリインフォース26の後端部26Bよりも車両前方側に位置しているが、複数の波形形状部40の一部の前端部40Cがロックリインフォース26の後端部26Bよりも車両前方側に位置する構成でもよい。
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
図3に示されるように、フードインナパネル24に設けられた車両前後方向に延びる複数の波形形状部40の前端部40Cは、ロックリインフォース26の後端部26Bよりも車両前方側に位置している。これによって、図4Aに示されるように、複数の波形形状部40の車両前後方向の長さAが、複数の波形形状部の前端部がロックリインフォース26の後端部26Bより車両後方側に配置された場合(図9及び図10A参照)に比べて長くなる。これによって、図4Bに示されるように、衝突荷重Wが作用したときにフードインナパネル24における複数の波形形状部40が撓む範囲がフード前後方向に広くなり、フードインナパネル24の広い範囲に応力が伝播される。
すなわち、図5に示されるように、フード12の車両上方側から衝突体80が衝突したときに、フードインナパネル24における複数の波形形状部40の広い領域が車両下方側に撓み(複数の波形形状部40がフード前後方向に大きく撓み)、フードインナパネル24の撓む範囲が拡大する。そのため、慣性マスが増え、慣性力が増加することで、フードインナパネル24の応力伝播範囲が広がり、エネルギー吸収性能が高まる。
また、フードインナパネル24の車両下方側には、ロックリインフォース26が配置されており、ロックリインフォース26の後端部26Bが複数の波形形状部40(凹状部40B)に接近している。このため、図5に示されるように、フードインナパネル24における複数の波形形状部40が車両下方側に撓むことで、ロックリインフォース26の後端部26Bに当たり、ロックリインフォース26も一体となって車両下方側に撓み、衝撃時の荷重がロックリインフォース26に伝達される。すなわち、ロックリインフォース26にも衝撃時の荷重が分配されることで、エネルギー吸収性能を高めることができる。これによって、歩行者の頭部への荷重入力を低減することができ、歩行者保護性能を確保することができる。
また、ロックリインフォース26の後端部26Bとフードインナパネル24における複数の波形形状部40(凹状部40B)とが上下方向に隙間46を空けて配置されていることで、ロックリインフォース26の後端部26Bとフードインナパネル24との干渉が抑制され、NV性能を向上させることができる。
図8〜図10Bには、比較例に係る車両用フード構造102を備えたフード100が示されている。
図8に示されるように、フード100を構成するフードインナパネル104には、車両幅方向に所定の間隔をおいて略矩形状の3つの開口部106が形成されている。隣り合う開口部106の間には、車両前後方向に沿って延在される骨部104Aが設けられている。骨部104Aには、車両正面視にて車両上方側に突出するビード104Bが車両前後方向(長手方向)に沿って設けられている。図9に示されるように、フードインナパネル104におけるビード104Bの車両前方には、車両下方側に屈曲された縦壁部104Cが形成されており、縦壁部104Cより車両前方側には、車両前後方向及び車両幅方向に延在される横壁部(脆弱部)104Dが形成されている。
フードインナパネル104の横壁部104Dの車両下方側には、ロックリインフォース108が配設されており、ロックリインフォース108の前端部108Aは、フードインナパネル104の前端部(横壁部104Dより車両前方側)に形成された平面部104Eに図示しない締結具で締結固定されている。車両側面視にてフードインナパネル104の複数(この比較例では2つ)のビード104Bの前端部は、ロックリインフォース108の後端部108Bよりも車両後方側に位置している。すなわち、複数のビード104Bの車両前後方向の長さCは、ロックリインフォース26の後端部26Bから複数のビード104Bの後端部までの長さDよりも短く形成されている(図8参照)。
この車両用フード構造102では、本実施形態の車両用フード構造20(図2参照)の複数の波形形状部40の車両前後方向の長さAに比べて、フードインナパネル104の複数のビード104Bの車両前後方向の長さCが短く、複数のビード104Bが車両下方側に撓む範囲が狭い。
すなわち、図10A及び図10Bに示されるように、フード100の車両上方側から衝突体80が衝突したときに、衝突体80の衝撃に対するフードインナパネル104の応力伝播範囲が狭い。また、フードインナパネル104の複数のビード104Bが車両下方側に撓んでも、複数のビード104Bの車両前方側の縦壁部104Cが硬いため撓めず、縦壁部104Cが支点となり、ビード104Bを車両下方に、縦壁部104Cより車両前方側の横壁部(脆弱部)104Dを車両上方に略S字状に撓ませる。このため、フードインナパネル104は、フードインナパネル104より車両下方側に位置するロックリインフォース26に接触せず、衝撃荷重がロックリインフォース26に伝達されない。
これに対して、本実施形態の車両用フード構造20では、図2及び図3等に示されるように、フードインナパネル24における複数の波形形状部40の前端部40Cをロックリインフォース26の後端部26Bより車両前方側に延在させることで、比較例の車両用フード構造102に比べて、フードインナパネル24の応力伝播範囲が広くなる。このため、衝突体80が衝突したときに、フードインナパネル24の複数の波形形状部40の広い範囲に応力が伝播されることで、エネルギー吸収性能が高まる。また、本実施形態の車両用フード構造20では、フード12に同じ大きさの荷重Wが作用したときに、比較例の車両用フード構造102のフードインナパネル104の変位量に比べて、フードインナパネル24の車両下方側への変位量を小さくすることができる。このため、短いストロークでより多くのエネルギーを吸収することができる。さらに、フードインナパネル24の複数の波形形状部40が車両下方側に撓み、ロックリインフォース26の後端部26Bに当たることで、衝撃荷重がロックリインフォース26に伝達され、エネルギー吸収性能をより一層高めることができる。
次に、図6を用いて、本発明に係る車両用フード構造の第2実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
図6には、本実施形態の車両用フード構造52が適用されたフード50が示されている。この図に示されるように、フード50を構成するフードインナパネル24の車両下方側には、ロックリインフォース54が配設されており、ロックリインフォース54の後端部54Aとフードインナパネル24に形成された複数の波形形状部40(凹状部40B)とは、上下方向に非接触となるように配置されている。
ロックリインフォース54の後端部54Aと複数の波形形状部40の凹状部40Bとの隙間には、ロックリインフォース54の後端部54Aとフードインナパネル24の複数の波形形状部40との干渉を緩和するためのシート状の隙詰め材56が介在されている。本実施形態では、隙詰め材56は、発泡樹脂で形成されている。なお、隙詰め材56の材料は、これに限定されず、不織布、繊維などからなる干渉緩和材でもよい。隙詰め材56は、ロックリインフォース54の後端部54Aの上面に接着剤等により固着されている。
このような車両用フード構造52では、ロックリインフォース54の後端部54Aと複数の波形形状部40の凹状部40Bとの隙間に発泡樹脂製の隙詰め材56が配設されていることで、車両走行時のロックリインフォース54の後端部54Aとフードインナパネル24の複数の波形形状部40との干渉が緩和され、NV性能を向上させることができる。
次に、図7を用いて、本発明に係る車両用フード構造の第3実施形態について説明する。なお、前述した第1実施形態及び第2実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
図7には、本実施形態の車両用フード構造62が適用されたフード60が示されている。フード60を構成するフードインナパネル64の前端部の車両下方側には、ロックリインフォース68が配設されている。フードインナパネル64には、車両幅方向中央部に所定の間隔をおいて車両前後方向に長い略矩形状の2つの開口部66が形成されている。また、フードインナパネル64には、2つの開口部66の後部の車両幅方向両側に、開口部66よりも車両前後方向の長さが短い略矩形状の開口部67が形成されている。隣り合う開口部66の間、及び隣り合う開口部66と開口部67との間には、車両前後方向に沿って延在する骨部64A、64Bが設けられている。
フードインナパネル64の車両幅方向中央部の骨部64Aには、車両正面視にて車両下方側へ突出する略断面ハット形状のビード74が車両前後方向に沿って形成されている。同様に、フードインナパネル64の車両幅方向両側の骨部64B及びその車両前方側の壁部には、車両正面視にて車両下方側へ突出する略断面ハット形状のビード74が車両前後方向に沿って形成されている。すなわち、各々車両前後方向に延びる3本のビード74は、車両幅方向に並列的に配置されている。3本のビード74は、車両前後方向の長さがほぼ同じに形成されており、ビード74の前端部74Aが、ロックリインフォース68の後端部68Bより車両前方側に位置している。ロックリインフォース68の前端部68Aは、フードインナパネル64の前端部に締結固定されている。ロックリインフォース68の後端部68Bの上面とビード74の下面との間は非接触とされている(ロックリインフォース68の後端部68Bとビード74とは、上下方向に隙間を空けて配置されている)。
このような車両用フード構造62では、フードインナパネル64における複数のビード74の前端部74Aをロックリインフォース68の後端部68Bより車両前方側に延在させることで、比較例の車両用フード構造102(図9等参照)に比べて、複数のビード74が撓む範囲が広くなり、フードインナパネル64の応力伝播範囲が広くなる。このため、フード60の上方側から衝突体(図示省略)が衝突したときに、複数のビード74が車両下方側に撓み、フードインナパネル64の広い範囲に応力が伝播されることで、エネルギー吸収性能が高まる。さらに、フードインナパネル64の複数のビード74が車両下方側に撓み、ロックリインフォース68の後端部68Bに当たることで、衝撃荷重がロックリインフォース68に伝達され、エネルギー吸収性能をより一層高めることができる。
なお、第1実施形態及び第2実施形態の複数の波形形状部40の形状や個数は、上記実施形態に限定するものではなく、変更が可能である。また、第3実施形態の複数のビード74の形状や個数は、上記実施形態に限定するものではなく、変更が可能である。
また、第1実施形態及び第2実施形態では、複数の波形形状部40の前端部40Cが、ロックリインフォースの後端部より車両前方側に位置しているが、これに限定されず、少なくとも1つの波形形状部40の前端部40Cが、ロックリインフォースの後端部より車両前方側に位置している構成でもよい。
また、第3実施形態では、複数のビード74の前端部74Aが、ロックリインフォースの後端部より車両前方側に位置しているが、これに限定されず、少なくとも1つのビード74の前端部74Aが、ロックリインフォースの後端部より車両前方側に位置している構成でもよい。
また、第1実施形態〜第3実施形態の複数のビード(複数の波形形状部40を含む)は、車両後方に向けてビード間の間隔が徐々に広がる形状(扇型)や、車両幅方向最外側のビードだけ、又は車両幅方向最外側のビードを含めた2〜3本のビードが斜めに傾いていてもよい。