JP5722050B2 - 自動車のフロントフード構造 - Google Patents

Description

本発明は、フードフレームの上面にフードスキンを結合して構成したフロントフードの後端をヒンジを介して車体に上下揺動可能に枢支するとともに、前記フロントフードの前端から所定距離後方位置に設けたストライカを車体に設けたフードロックに係止する自動車のフロントフード構造に関する。

自動車のフロントフードが、アウターパネル１１と、アウターパネル１１の下面に結合されるインナーパネル１２と、アウターパネル１１およびインナーパネル１２に挟まれた空間の前部に配置されたフードロックリインフォースメント１３と、アウターパネル１１およびフードロックリインフォースメント１３に挟まれた空間に配置された補助リインフォースメント１４とを備え、フードロックリインフォースメント１３の前端はフロントフードの前端から所定距離後方に位置するように配置されるとともに、補助リインフォースメント１４はフロントフードの前端からフードロックリインフォースメント１３の後端付近まで延びるように配置されるものが、下記特許文献１により公知である。

このフロントフードによれば、自動車の前面衝突時に、フードロックリインフォースメント１３の前端よりも前方のアウターパネル１１およびインナーパネル１２が補助リインフォースメント１４と共に圧壊して衝突エネルギーを吸収することができる。

またアウターパネル１およびインナーパネル２を結合した自動車のフロントフードの前部空間に断面が三角形状のレインフォース４を配置し、そのレインフォース４の後端の固定部３をインナーパネル２に固定し、前端の第２屈曲部４４をインナーパネル２の係止部２１に係止し、中央の第１屈曲部４１をアウターパネル１の下面に向かって上向きに突出させたものが、下記特許文献２により公知である。

このフロントフードによれば、前方から衝突荷重が加わると第２屈曲部４４が係止部２１から外れてレインフォース４が前後方向に座屈することで衝突エネルギーを吸収し、上方から衝突荷重が加わるとアウターパネル１の下面により第１屈曲部４１が下向きに押されてレインフォース４が上下方向に座屈することで衝突エネルギーを吸収することができる。

特開２００６−４４５４４号公報 特開２００１−２７８１２０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたものは、衝突荷重が上方から入力した場合に、補助リインフォースメント１４が衝突エネルギーを有効に吸収するための考慮がなされていない問題があった。

また上記特許文献２に記載されたものは、上方から強い衝突荷重が入力した場合に、レインフォース４の第２屈曲部４４がインナーパネル２の係止部２１から外れてしまい、レインフォース４が上下方向に簡単に座屈して衝突エネルギーを有効に吸収できない可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、前方ないし上方からの衝突に対して衝突エネルギーを有効に吸収できるフロントフード構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、フードフレームの上面にフードスキンを結合して構成したフロントフードの後端をヒンジを介して車体に上下揺動可能に枢支するとともに、前記フロントフードの前端から所定距離後方位置に設けたストライカを車体に設けたフードロックに係止する自動車のフロントフード構造において、前記フードフレームの前記ストライカの近傍よりも前方部分の上面に前記フードスキン側に突出する衝撃吸収部材が結合され、前記衝撃吸収部材は左右方向に延びる複数の陵線を介して前後方向に連なる複数の面を備え、前記複数の面の少なくとも一つには前後方向に延びる複数のエンボス部が形成され、前記エンボス部の中央には切欠きを有する開口が形成されるとともに、前記複数のエンボス部の間に、前記衝撃吸収部材を前記フードスキンの下面に接着するための接着剤を塗布する接着剤塗布部が前後方向に長く形成され、前記接着剤塗布部は、前記複数のエンボス部の切欠きを接続する仮想折れ線と交差する部分で途切れていることを特徴とする自動車のフロントフード構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記衝撃吸収部材は、鋼板を前記稜線に沿って折り曲げて構成されることを特徴とする自動車のフロントフード構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記衝撃吸収部材の前記接着剤塗布部が途切れた部分に孔が形成されることを特徴とする、請求項３に記載の自動車のフロントフード構造が提案される。

尚、実施の形態の接着剤塗布溝２９ｄは本発明の接着剤塗布部に対応する。

請求項１の構成によれば、自動車のフロントフードは、フードフレームの上面にフードスキンを結合して構成されており、フロントフードの後端がヒンジを介して車体に上下揺動可能に枢支され、フロントフードの前端から所定距離後方位置に設けたストライカが車体に設けたフードロックに係止される。フードフレームのストライカの近傍よりも前方部分の上面にフードスキン側に突出する衝撃吸収部材を結合したので、前方からの衝突の衝突エネルギーを衝撃吸収部材の前後方向の座屈により吸収し、上方からの衝突の衝突エネルギーを衝撃吸収部材の圧壊により吸収することが可能となり、前方からの衝突および上方からの衝突の何れの場合にも効果的なエネルギー吸収効果を得ることができる。しかも衝撃吸収部材は左右方向に延びる複数の陵線を介して前後方向に連なる複数の面を備えており、複数の面の少なくとも一つには前後方向に延びる複数のエンボス部が形成され、エンボス部の中央には切欠きを有する開口が形成されるので、エンボス部が形成された衝撃吸収部材によってフロントフードを補強することで、通常時において要求されるフロントフードの剛性を確保しながら、衝突時には切欠きを有する開口から衝撃吸収部材を変形させて衝撃吸収効果を発揮させることができる。しかも複数のエンボス部の間に接着剤塗布部が前後方向に長く形成されるので、接着剤塗布部に接着剤を塗布することで衝撃吸収部材をフードスキンの下面に接着することができる。接着剤塗布部は複数のエンボス部の開口の切欠きを接続する仮想折れ線と交差する部分で途切れているので、衝突時における切欠きを有する開口からの衝撃吸収部材を変形が接着剤塗布部によって阻害されることがない。

また請求項２の構成によれば、衝撃吸収部材は鋼板を稜線に沿って折り曲げて構成されるので、衝撃吸収部材を安価に製造ことができる。

また請求項３の構成によれば、接着剤塗布部が途切れた部分に孔が形成されるので、エンボス部の切欠きを接続する仮想折れ線の曲げ強度を孔によって一層低下させることで、衝突時における切欠きを有する開口からの衝撃吸収部材を変形を更に促進することができる。

自動車の車体前部の斜視図。（第１の実施の形態） 図１の２−２線断面図。（第１の実施の形態） 図１の３部拡大図。（第１の実施の形態） 図２の４方向矢視図。（第１の実施の形態） 図４の５Ａ−５Ａ線、５Ｂ−５Ｂ線および５Ｃ−５Ｃ線断面図。（第１の実施の形態） 図２の６方向矢視図。（第１の実施の形態） 前方からの衝突時の作用説明図。（第１の実施の形態） 前上方からの衝突時の作用説明図。（第１の実施の形態） 上方前寄りからの衝突時の作用説明図。（第１の実施の形態） 前記図４に対応する図。（第２〜第４の実施の形態）

以下、図１〜図９に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。尚、本明細書における前方、後方、右方および左方は、運転席に着座した乗員を基準として定義される。

図１および図２に示すように、自動車のフロントバンパー１１、左右のフロントフェンダー１２，１２およびフロントガラス１３に挟まれた位置に配置されてエンジンルーム１４の上方を覆うフロントフード（ボンネットフード）１５は、その骨格を構成するフードフレーム１８と、フードフレーム１８の上面に重ね合わされるフードスキン１７とを備える。フードスキン１７は滑らかに湾曲する１枚の鋼板で構成されるが、鋼板をプレス成形したフードフレーム１８のバルクヘッド２０よりも後方部分には、剛性の向上および軽量化を図るために複数の補強リブ１８ａ…および複数の開口部１８ｂ…が形成される。またフードフレーム１８のバルクヘッド２０よりも前方部分には、鋼板をプレス成型した衝撃吸収部材２９がフードスキン１７の下面との間に挟まれるように配置される。

図２および図６に示すように、後端を車体にヒンジ結合されたフードフレーム１８の前部を閉位置でバルクヘッド２０の上部に係止すべく、フードフレーム１８の前端に前部ブラケット２１、後部ブラケット２２およびストライカブラケット２３を介してストライカ２４が支持される。前部ブラケット２１は矩形状の鋼板を左右方向に延びる複数の折れ線で折り曲げたもので、その前部がフードフレーム１８の下面に溶接ｗ１される。

また後部ブラケット２２は矩形状の鋼板を左右方向に延びる複数の折れ線で折り曲げたもので、その後縁がフードフレーム１８の下面に溶接ｗ２される。そして上方に開口する「コ」字状のストライカ２４が溶接ｗ３された矩形状のストライカブラケット２３が、前部ブラケット２１の後縁および後部ブラケット２２の前縁に溶接ｗ４，ｗ５される。一方、バルクヘッド２０の上部後面に溶接ｗ６された支持ブラケット２６にフードロック２７が支持されており、フードロック２７のロック爪２７ａがストライカ２４に係合することでフロントフード１５が閉位置に係止される。

フロントフード１５のストライカ２４がフードロック２７に係止された状態において、フードフレーム１８の前部に設けられた衝撃吸収部材２９はバルクヘッド２０から所定距離前方に張り出している。

図２〜図５に示すように、左右方向に細長い形状の衝撃吸収部材２９は上壁部２９ｂを備えており、上壁部２９ｂの前縁の前部折れ線ｂの外側部分と、上壁部２９ｂの後縁の後部折れ線ｃの外側部分とがフードフレーム１８の上面に溶接ｗ７される。

衝撃吸収部材２９はフードフレーム１８の上面から上方にボックス状に隆起するもので、その上壁部２９ｂは左右方向に延びる３本の稜線ｄ，ｅ，ｆによって四つの面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割されている。四つの面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが３本の折れ線ｄ，ｅ，ｆにおいて成す角度は、衝撃吸収部材２９の外側（上側）に向かって凸である。衝撃吸収部材２９は鋼板を折れ線ｂ，ｃおよび稜線ｄ，ｅ，ｆに沿って折り曲げて構成されるので、衝撃吸収部材２９をプレス成形によって安価に製造ことができる。

上壁部２９ｂの四つの面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうちの最も大きい面Ｂには、下向きに突出する複数の矩形状のエンボス部２９ｇ…が形成されており、各エンボス部２９ｇの中央には開口２９ｈが形成されるとともに、開口２９ｈのエッジに一対の切欠き２９ｉ，２９ｉが形成される。２本の稜線ｄ，ｅの中間部を仮想折れ線３１（図３および図４参照）が平行に延びており、前記エンボス部２９ｇおよび前記開口２９ｈの中央を通過する仮想折れ線３１上に、前記一対の切欠き２９ｉ，２９ｉが位置している。

上壁部２９ｂの面Ｂの隣接する二つのエンボス部２９ｇ，２９ｇ間に、前後方向に延びる２本の接着剤塗布溝２９ｄ，２９ｄが形成される。２本の接着剤塗布溝２９ｄ，２９ｄは仮想折れ線３１上で分割されている。これらの接着剤塗布溝２９ｄ…に塗布された接着剤３０（図２参照）で面Ｂがフードスキン１７の下面に接着される。

フードフレーム１８からの上壁部２９ｂの上方への突出高さは、衝撃吸収部材２９の前部側よりも後部側において高くなっている。即ち、衝撃吸収部材２９の後部側にある前から２本目の稜線ｅが最も高くなっている。また３本の稜線ｄ，ｅ，ｆのうちの前から１本目の稜線ｄが衝撃吸収部材２９の前部側にあり、前から２本目および３本目の稜線ｅ，ｆが衝撃吸収部材２９の後部側にある。即ち、３本の稜線ｄ，ｅ，ｆは衝撃吸収部材２９の後半部に密に配置される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

自動車が歩行者等の障害物に前面衝突したとき、剛性の高いバルクヘッド２０から前方に張り出すフロントフード１５の前部、つまりフードフレーム１８およびフードスキン１７間に配置された衝撃吸収部材２９が変形して衝突エネルギーを吸収する。

図７に示すように、フロントフード１５の前端に例えば歩行者の腰部が接触して前方からの衝突荷重Ｆ１が入力すると、衝撃吸収部材２９が前後方向に圧縮され、上壁部２９ｂの面Ｂが仮想折れ線３１において上方に凸に折れ曲がる。その理由は、各エンボス部２９ｇの開口２９ｈのエッジに形成された切欠き２９ｉ，２９ｉが仮想折れ線３１上に整列するように配置されるため、仮想折れ線３１まわりの曲げ剛性が低くなって容易に座屈するからである。上述した面Ｂの座屈に伴って稜線ｄ，ｅ，ｆが押し潰され、稜線ｄの開き角度が広がり、かつ稜線ｅ，ｆの開き角度が狭まることで衝撃吸収部材２９全体が前後方向に座屈し、これと同時にフードスキン１７およびフードフレーム１８の前部が下向きに折れ曲がることで、フロントフード１５の前縁が大きなストロークＳ１で後退して衝突エネルギーが効果的に吸収される。

尚、仮に接着剤塗布溝２９ｄ，２９ｄが仮想折れ線３１上で分割されずに１本に連なっていると、補強リブとして機能する接着剤塗布溝２９ｄによって仮想折れ線３１まわりの曲げ剛性が高くなってしまうが、接着剤塗布溝２９ｄ，２９ｄを仮想折れ線３１上で分割したことで曲げ剛性の望ましくない増加を回避することができる。

図８に示すように、フロントフード１５の前部に例えば歩行者の大腿部が接触して前上方からの衝突荷重Ｆ２が入力すると、フードロック２７に係止されたストライカ２４の位置を支点にしてバルクヘッド２０よりも前方のフロントフード１５に下向きの曲げモーメントが作用し、フロントフード１５の前部が下向きにストロークＳ２で撓み変形することで、衝突エネルギーが効果的に吸収される。この場合には、フロントフード１５の前部が衝撃吸収部材２９と一体で下向きに撓み変形して衝突エネルギーを吸収するため、衝撃吸収部材２９自体が大きく変形することはない。

図９に示すように、フロントフード１５の前部に例えば歩行者の頭部が接触して上方前寄りからの衝突荷重Ｆ３が入力した場合には、比較的に硬い頭部から衝撃吸収部材２９に局部的な荷重が作用するため、衝撃吸収部材２９の面Ｂが仮想折れ線３１において逆方向に（下向きに凸に）折れ曲がり、それに伴って前部折れ線ｂ、稜線ｄ，ｅ，ｆおよび後部折れ線ｃが折れ曲がることにより、衝突エネルギーが効果的に吸収される。

以上のように、フロントフード１５に対する前方からの衝突の場合には、仮想折れ線３１の座屈をトリガとする衝撃吸収部材２９全体の前後方向の座屈により衝突エネルギーを吸収し、前上方からの衝突エネルギーをフロントフード１５の前部全体の下向きに屈曲により衝突エネルギーを吸収し、上方前寄りからの衝突の場合には、仮想折れ線３１の屈曲をトリガとする衝撃吸収部材２９全体の下方への圧壊により衝突エネルギーを吸収することが可能となり、前方からの衝突および上方からの衝突の何れの場合にも効果的なエネルギー吸収効果を得ることができる。しかも衝突時以外の通常時には、衝撃吸収部材２９…のエンボス部２９ｇ…が補強リブとして機能して剛性が高められるため、フロントフード１５の開閉に伴う衝撃等には充分に耐えることができる。

また上壁部２９ｂは左右方向に延びる複数の陵線ｄ，ｅ，ｆを介して前後方向に連なる四つの面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで構成されるので、稜線ｄ，ｅ，ｆを折れ線として上壁部２９ｂの変形を促進することができるだけでなく、上壁部２９ｂのフードフレーム１８からの上方への突出高さは衝撃吸収部材２９の前部側よりも後部側において高いので、衝突荷重が上方から入力された場合に上壁部２９ｂを効果的に変形させることができる。しかも上壁部２９ｂの稜線ｄ，ｅ，ｆの数が、衝撃吸収部材２９の前部側よりも後部側において多いので、前方からの衝突および上方からの衝突の何れの場合にも衝撃吸収部材２９を適切に変形させることができる。

次に、図１０に基づいて本発明の第２〜第４の実施の形態を説明する。

図１０（Ａ）は本発明の第２の実施の形態を示すもので、２分割された接着剤塗布溝２９ｄ，２９ｄの間に、仮想折れ線３１上に位置する円形の孔２９ｊを形成したものである。これにより、面Ｂの仮想折れ線３１まわりの曲げ剛性を更に低減することができる。

図１０（Ｂ）は本発明の第３の実施の形態を示すもので、第２の実施の形態の円形の孔２９ｊを仮想折れ線３１の方向に沿う長孔２９ｊに変更したものである。これにより、面Ｂの仮想折れ線３１まわりの曲げ剛性を更に低減することができる。

図１０（Ｃ）は本発明の第４の実施の形態を示すもので、第１の実施の形態の開口２９ｈの一対の切欠き２９ｉ，２９ｉを仮想折れ線３１の方向に延長し、隣接する二つの開口２９ｈ，２９ｈ間を接続したものである。これにより、面Ｂの仮想折れ線３１まわりの曲げ剛性を更に低減することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では単一の衝撃吸収部材２９を備えているが、複数の衝撃吸収部材２９…を左右方向に並置しても良い。

また実施の形態では衝撃吸収部材２９の上壁部２９ｂが３本の稜線ｄ，ｅ，ｆを備えているが、稜線の数は任意である。

また実施の形態ではエンボス部２９ｇ…および開口２９ｈ…を面Ｂに設けているが、それらを任意の面に設けることができる。

１５ フロントフード
１７ フードスキン
１８ フードフレーム
２４ ストライカ
２７ フードロック
２９ 衝撃吸収部材
２９ｄ 接着剤塗布溝（接着剤塗布部）
２９ｇ エンボス部
２９ｈ 開口
２９ｉ 切欠き
２９ｊ 孔
３０ 接着剤
３１ 仮想折れ線
ｄ，ｅ，ｆ 陵線
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 面

Claims (3)

1. フードフレーム（１８）の上面にフードスキン（１７）を結合して構成したフロントフード（１５）の後端をヒンジを介して車体に上下揺動可能に枢支するとともに、前記フロントフード（１５）の前端から所定距離後方位置に設けたストライカ（２４）を車体に設けたフードロック（２７）に係止する自動車のフロントフード構造において、
   前記フードフレーム（１８）の前記ストライカ（２４）の近傍よりも前方部分の上面に前記フードスキン（１７）側に突出する衝撃吸収部材（２９）が結合され、前記衝撃吸収部材（２９）は左右方向に延びる複数の陵線（ｄ，ｅ，ｆ）を介して前後方向に連なる複数の面（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を備え、前記複数の面（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の少なくとも一つには前後方向に延びる複数のエンボス部（２９ｇ）が形成され、前記エンボス部（２９ｇ）の中央には切欠き（２９ｉ）を有する開口（２９ｈ）が形成されるとともに、
   前記複数のエンボス部（２９ｇ）の間に、前記衝撃吸収部材（２９）を前記フードスキン（１７）の下面に接着するための接着剤（３０）を塗布する接着剤塗布部（２９ｄ）が前後方向に長く形成され、前記接着剤塗布部（２９ｄ）は、前記複数のエンボス部（２９ｇ）の切欠き（２９ｉ）を接続する仮想折れ線（３１）と交差する部分で途切れていることを特徴とする自動車のフロントフード構造。
2. 前記衝撃吸収部材（２９）は、鋼板を前記稜線（ｄ，ｅ，ｆ）に沿って折り曲げて構成されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車のフロントフード構造。
3. 前記衝撃吸収部材（２９）の前記接着剤塗布部（２９ｄ）が途切れた部分に孔（２９ｊ）が形成されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車のフロントフード構造。

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