JP5777472B2 - 車両用フードの衝撃力吸収構造 - Google Patents

Description

本発明は、軽衝突時に被衝突物がフードに衝突したときの衝撃力を吸収するようにした車両用フードの衝撃力吸収構造に関する。

自動車においては、軽衝突時の被衝突物の保護を図る観点から、被衝突物がフードに落下衝突したときの衝撃力を吸収することにより、被衝突物への影響を緩和する構造が採用されている。例えば、特許文献１には、フード内の剛体物であるストラットタワーに望む部分に、インナパネルに固定された一対の固定部と、各固定部からアウタパネルに向かって延びる縦壁部と、各縦壁部の上端同士を一体に連結する天壁部とを有する台形状の衝撃吸収部材を配置し、衝突時に衝撃吸収部材を座屈変形させることにより衝突エネルギーを吸収するようにした構造が開示されている。

特開平７−２８５４６６号公報

ところで、前記従来の衝撃力吸収構造では、被衝突物がフードに落下衝突した際に、天壁部が凹んだり，撓んだりして座屈変形が狙い通りに生じないために、衝突初期のエネルギーを十分に吸収できないといった問題がある。即ち、縦壁部が座屈変形する前に天壁部が凹んでしまうと、衝突初期の加速度が十分に得られず、変位量が大きくなり、狙いとする変形モードが得られず、十分なエネルギー吸収効果を発揮できなくなる。

このような天壁部の凹みを防止するには、天壁部全体の板厚を大きくしたり，天壁部に補強部材を追加することが考えられるが、このようにするとコストが上昇するとともに、フード重量が増えるという問題が生じる。また天壁部の板厚を大きくすると縦壁部との稜線まで補強されてしまい、座屈変形しにくくなる。さらに天壁部が凹まないように中央部に補強部材を追加すると、補強部材の両側縁が断点となって該部分から折れ変形しやすくなる。

本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、コストの上昇やフード重量の増加といった問題を生じることなく、衝突時の天壁部の凹みを抑えることにより、衝突エネルギーの吸収効果を発揮できる車両用フードの衝撃力吸収構造を提供することを課題としている。

本発明は、アウタパネルとインナパネルとを中空状をなすよう結合され、剛体物が配設された車体開口部を覆うように配設された車両用フードの衝撃力吸収構造であって、前記フードの中空部内の前記剛体物に対向する部分に、衝撃吸収部材が配置され、該衝撃吸収部材は、前記インナパネルに固定された固定部と、該固定部から前記アウタパネルに向かって延びる縦壁部と、該縦壁部の延長端同士を結合する天壁部とを有し、該天壁部の中央部には、他の部分より硬度の高い略円形状の硬化部が設けられていることを特徴としている。

ここで、前記剛体物とは、外力が加わっても容易に変形しないものをいい、例えばエンジン，ラジエータ，バッテリ，ショックアブソーバ，あるいはこれらに配置された締結ボルト等が含まれる。

本発明に係る衝撃力吸収構造によれば、衝撃吸収部材をインナパネルに固定された固定部と、該固定部からアウタパネルに向かって延びる縦壁部と、該縦壁部同士を結合する天壁部とを有するものとし、該天壁部の中央部に円形状の硬化部を設けた。

このように構成したので、軽衝突時に被衝突物がフードに衝突すると、天壁部は硬化部により補強されていることから、各縦壁部が略均等に座屈変形することとなり、狙いとする変形モードを得ることができる。これにより衝突エネルギーの吸収効果を高めることができ、軽衝突時の被衝突物への影響を回避できる。

本発明では、前記硬化部を円形としたので、硬化部が断点となり難くなり、天壁部の補強を効果的に行なうことができる。また天壁部の中央部のみ硬化させたので、天壁部と縦壁部との稜線が硬くなることはなく、座屈変形の誘発を発揮し易くなる。

このように本発明では、板厚を大きくしたり、補強部材を追加したりすることなく天壁部の凹みを防止できるので、コストの上昇やフード重量の増加の問題を回避できるとともに、衝撃吸収部材のフード内での必要な配置スペースの縮小できる。

本発明の実施例１によるフードが配設された自動車の斜視図である。 前記フードの底面図である。 前記フードに配設された衝撃吸収部材の断面図（図２のIII-III線断面図）である側面図である。 前記衝撃吸収部材の斜視図である。 前記衝撃吸収部材の衝突試験の特性図である。 前記フードの衝撃力吸収状態を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図６は、本発明の実施例１による車両用フードの衝撃力吸収構造を説明するための図である。なお、本実施例の説明の中で前後，左右という場合は、特記なき限り、シートに着座した状態で車両前進方向に見たときの前後，左右を意味する。

図において、１は自動車のフードを示している。このフード１は、左，右のフェンダエプロン部２，２により囲まれたエンジンルームＥの開口部を覆うように配設されている。このエンジンルームＥ内には、図示していないが、エンジンユニット，ラジエータ，バッテリ等の外力が加わっても容易に変形しない剛体物Ａが配設されている。

前記左，右のフェンダエプロン部２の下方には前輪３が配設され、前側にはフロントバンパ４が配設されている。なお、５はフロントガラスである。

前記左，右のフェンダエプロン部２の車内側には、ストラットタワー６，６が結合されている。この左，右のストラットタワー６には、前輪３に連結されたショックアブソーバ（剛体物）７の上端部７ａが複数本の締結ボルト（剛体物）８，８により固定されている。

前記フード１は、外装板としてのアウタパネル１０とインナパネル１１とを中空状をなすよう外周縁部１０ａ，１１ａ同士をヘミング結合した構造を有する。

前記フード１は、低所に位置させた低フード意匠となっている。このためインナパネル１１は、前記ショックアブソーバ７の上端部７ａ及び締結ボルト８に近接した位置に配置されている。ちなみに両者の隙間は概ね１０ｍｍ程度となっている。

前記インナパネル１１の左，右後端部には、ヒンジ取付け座１１ｂ，１１ｂが形成され、前端部にはストライカ取付け座１１ｃが形成されている。また前記インナパネル１１の左，右前部には、フード閉時の衝撃力を吸収する複数のクッションゴム取付け座１１ｄが形成されており、中央部分には複数の肉抜き孔１１ｅが形成されている。

前記フード１の中空部内の左，右のショックアブソーバ７及びバッテリに望む部分には、それぞれ衝撃吸収部材１５が配設されている。これらの衝撃吸収部材１５は、何れも略同一構造であることから、ショックアブソーバ７に配設された衝撃吸収部材１５について、以下詳細に説明する。

前記インナパネル１１の前記衝撃吸収部材１５が配置された部分には、該衝撃吸収部材１５の外周部分を囲む大きさの開口１１ｆが形成されている。

前記インナパネル１１の開口１１ｆには、該インナパネル１１の一般部より板厚の大きい厚板部材１６が配設されている。この厚板部材１６は、前記開口１１ｆの周縁部に溶接等により固定されており、該厚板部材１６に前記衝撃吸収部材１５が溶接等により固定されている。

前記衝撃吸収部材１５の板厚ｔ１は、前記アウタパネル１０及びインナパネル１１の板厚ｔ２より大きい値に設定されており、前記厚板部材１６の板厚ｔ３は、前記衝撃吸収部材１５の板厚ｔ１の同等以上の値に設定されている。

前記衝撃吸収部材１５は、板金製のものであり、インナパネル１１の厚板部材１６に固定された前，後一対の固定部１５ａ，１５ａと、各固定部１５ａから前記アウタパネル１０に向かって屈曲して延びる前，後の縦壁部１５ｂ，１５ｂと、該各縦壁部１５ｂの上端同士を一体に結合する天壁部１５ｃとを有する。この天壁部１５ｃは、矩形の平面視形状をなしており、前記アウタパネル１０に対向するよう近接している。また前記縦壁部１５ｂ，１５ｂは、各固定部１５ａに対して天壁部１５ｃが車幅方向内側に偏位するよう傾斜している。

そして前記衝撃吸収部材１５は、前記衝撃力Ｆの入力方向に略対向するように配置されている。この衝撃吸収部材１５の配置位置，向き等は、剛体物の配置位置，あるいは入力方向に応じて適宜設定することとなる。例えば、固定部に対して天壁部が車両前側に偏位するよう縦壁部を傾斜させてもよい。

前記衝撃吸収部材１５の前，後の縦壁部１５ｂの中途部には、折れ変形を誘発する屈曲部１５ｄが外側に凸をなすように屈曲形成されている。これにより、軽衝突時に被衝突物がフード１に落下して衝撃力Ｆが加わると、前，後の縦壁部１５ｂが屈曲部１５ｄを起点に外側に折れ曲がり、パンタグラフ状に折り畳まれるように座屈変形する。

そして前記衝撃吸収部材１５の天壁部１５ｃには、図３，図４に示すように、円形状の硬化部１５ｅが形成されている。この硬化部１５ｅは、天壁部１５ｃの中央部に設定されており、スポットガンにより溶融固化させることにより形成されたものであり、硬度が他の部分より高くなっている。ここで、硬化部１５ｅは、高周波焼き入れ等により形成することも可能である。このように硬化部１５ｅをスポットガンや焼き入れにより形成することにより安価に実現できる。

ここで、天壁部１５ｃの硬化部１５ｅを中央部に形成するとは、各縦壁部１５ｂが均等に座屈変形することができる部位を意味し、例えば実験等により見出される。また硬化部１５ｅは、天壁部１５ｃの外縁より内側に位置する大きさであればよく、例えば図４の二点鎖線で示す大きさであってもよい。

本実施例によれば、衝撃吸収部材１５を一対の固定部１５ａと、かつ固定部１５ａに続いてアウタパネル１０に向かって屈曲して延びる縦壁部１５ｂと、各縦壁部１５ｂの上端同士を一体に結合する天壁部１５ｃと、各縦壁部１５ｂの中途部に所定角度をなすよう形成された屈曲部１５ｄとを有するものとし、該天壁部１５ｃの中央部に円形の硬化部１５ｅを設けた。

このように構成したので、軽衝突時に被衝突物がフードに落下衝突すると、天壁部１５ｃは硬化部１５ｅにより補強されていることから、各縦壁部１５ｂが略均等に座屈変形することとなり、狙いとする変形モードを得ることができる。これにより衝突エネルギーの吸収効果を高めることができ、軽衝突時の被衝突物への影響を抑制できる。

本実施例では、前記硬化部１５ｅを円形としたので、硬化部１５ｅが断点となり難くなり、天壁部１５ｃの補強を効果的に行なうことができる。また天壁部１５ｃの中央部のみを硬化させたので、天壁部１５ｃと各縦壁部１５ｂとの稜線１５ｆが硬くなることはなく、座屈変形の誘発を発揮し易くなる。

このように本実施例では、前述のように板厚を大きくしたり、補強部材を追加したりすることなく天壁部の凹みを防止できるので、コストの上昇やフード重量の増加の問題を回避できるとともに、衝撃吸収部材のフード内での必要な配置スペースを縮小できる。

また前記各縦壁部１５ｂに屈曲部１５ｄを形成したので、該屈曲部１５ｄが座屈変形を誘発することで衝撃吸収部材１５が大略パンタグラフ状に均等に折り畳まれるように変形することとなり、この点からも衝突エネルギーの吸収効果を十分に発揮することができる。

図５は、本実施例の効果を確認するために行なった衝突試験結果を示す特性図である。曲線ａは天壁部に硬化部を設けた本実施例品を示し、曲線ｂ，ｃはそれぞれ硬化部を設けていない比較例品を示す。

同図からも明らかなように、比較例品ｂ，ｃは、何れも天壁部が先にへこみ、Ｍ字状に折れてしまい、衝突初期の加速度が小さいため、変位量が大きくなっており、エネルギー吸収前に底着きし易い。これに対して本実施例品ａは、衝突初期の加速度が大きく、そのため変位量が小さくなっており、底着きすることなく十分にエネルギーを吸収できることが分かる。

本実施例では、インナパネル１１の衝撃吸収部材１５が配置される部分に開口１１ｆを形成し、該開口１１ｆにインナパネル１１の一般部より板厚の大きい厚板部材１６を配置し、該厚板部材１６に衝撃吸収部材１５を固定した。

このように構成したので、図６（ａ），（ｂ）に示すように、軽衝突時に、フード１に被衝突物が落下して衝撃力Ｆが加わると、アウタパネル１０が下方に凹むように変形するとともに、インナパネル１１の厚板部材１６の周辺部分１１′が下方に屈曲するように変形して厚板部材１６の下方への移動を抑制するように突っ張ることとなる。これにより、厚板部材１６がショックアブソーバ，締結ボルト等の剛体物Ａに当接する前に衝撃吸収部材１５が座屈変形することとなり、衝撃力Ｆを吸収でき、被衝突物への影響を抑制できる。

なお、前記実施例では、エンジンルームを開閉するフードを例に説明したが、本発明は、トランクルームを開閉するフードにも勿論適用できる。

また前記実施例では、衝撃吸収部材として、帯板を台形状に折り曲げ形成した場合を例に説明したが、本発明の衝撃吸収部材には、各種の形状のものが採用可能であり、例えば、環状形の固定部に円筒状の縦壁部を形成し、該縦壁部の延長端同士を円形状の天壁部で結合したカップ形状のものであっても良い。この場合にも天壁部に円形の硬化部を形成することにより、前記実施例と同様の効果が得られる。

１ フード
７ ショックアブソーバ（剛体物）
８ 締結ボルト（剛体物）
１０ アウタパネル
１１ インナパネル
１５ 衝撃吸収部材
１５ａ 固定部
１５ｂ 縦壁部
１５ｃ 天壁部
１５ｅ 硬化部
Ａ 剛体部

Claims (1)

1. アウタパネルとインナパネルとを中空状をなすよう結合され、剛体物が配設された車体開口部を覆うように配設された車両用フードの衝撃力吸収構造であって、
   前記フードの中空部内の前記剛体物に対向する部分に、衝撃吸収部材が配置され、
   該衝撃吸収部材は、前記インナパネルに固定された固定部と、該固定部から前記アウタパネルに向かって延びる縦壁部と、該縦壁部の延長端同士を結合する天壁部とを有し、
   該天壁部の中央部には、他の部分より硬度の高い略円形状の硬化部が設けられている
   ことを特徴とする車両用フードの衝撃力吸収構造。

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