ボンネット前部のスティフナによるボンネットアウタパネルの張り剛性を維持しつつ、衝突物緩衝促進という相反する要求を両立するという目的を、ボンネットアウタパネルとボンネットインナパネルを有するボンネットの後部が車体にヒンジを介して軸支され、上記ボンネットインナパネルの前部にスティフナと車体側と係合するストライカが設けられた自動車のボンネット構造であって、上記ボンネットインナパネルにおけるストライカ取付部の後方に形成された前傾面において、スティフナ接合部と、車幅方向両端に上記前傾面の上側稜線を寸断する第1開口部とが設けられ、上記前傾面における該第1開口部と上記スティフナ接合部の間には、上記上側稜線から下方に離間して第2開口部が設けられたという構成にて実現した。
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は自動車のボンネット構造を示し、図1はエンジンルームの上方を開閉可能に覆うボンネットを備えた自動車の前部斜視図である。
図2はボンネットアウタパネルを取外した状態で自動車のボンネット構造を示す斜視図、図3は図2に示すボンネット構造の側面図、図4はボンネット構造を車幅方向中央部で縦断した状態にて示す断面図、図5の(a)は図4のボンネット前部の拡大断面図、図5の(b)は図4のボンネット後部の拡大断面図、図6はボンネットインナパネルの平面図、図7はボンネットインナパネルに対するヒンジレインフォースメントの取付け構造を示す側面図、図8は図6の状態からスティフナを取外した状態で示すボンネットインナパネルの前部拡大平面図、図9は図8に示すボンネット構造の斜視図である。
図10は図6におけるスティフナ、及びその周辺部分の拡大図であり、図11は図2における中央隆起部31の前側コーナー部、及びその周辺部分の拡大図である。図12の(a)〜(d)は車両前突時におけるボンネットの変形状態を順に示す概略側面図であり、図13は衝突時にボンネットに加わる荷重の時間変化を示すグラフである。
なお、図12において、αは通常時(前突前)のストライカ71の位置を示し、また、図中、矢印Fは車両前方を示し、矢印Rは車両後方を示す。
図1に示すように、本実施形態の自動車の前部上面には、エンジンルーム100を覆うボンネット10(フード)を備えている。
ボンネット10は、エンジンルーム100を開閉するようにその後部が車体にボンネットヒンジ20を介して軸支され、ボンネット10の外面を形成し、鉄板製のボンネットアウタパネル25(以下、「アウタパネル25」という。)と、アウタパネル25よりも内面側に配置され、アルミ二ウム、またはアルミ合金性のボンネットインナパネル26(以下、「インナパネル26」という。)を有する。アウタパネル25とインナパネル26とは互いの間に隙間を有して対向し、アウタパネル25の外周縁部をインナパネル26の外周縁部側に折り返すヘミング加工によってインナパネル26の外周縁部をアウタパネル25の外周縁部により挟み込むようにして一体に形成している。
アウタパネル25を取り外した状態のインナパネル26を平面視した図2、及び図6に示すように、上記インナパネル26の外周縁部には、前辺部26F、左右の側辺部26L,26R、及び後辺部26Bを有している。さらに、上記インナパネル26の外周縁部には、前辺部26Fと左右の側辺部26L,26Rによって平面視内側(中央側)よりも厚みが薄く、且つ平面視した状態で後方が開放されたコの字状の外側枠部3を形成している。
外側枠部3には、該外側枠部3に沿って連続する凹溝形状であるとともに、平面視で後方が開放されたコの字状の枠状溝30が形成されている。
枠状溝30は、前辺部26Fに沿って凹状に形成された車両前後方向に延びる横溝27と、右側辺部26Rに沿って凹状に形成された車両前後方向に延びる側溝29と、左側辺部26Lに沿って凹状に形成された車両前後方向に延びる側溝28とで溝形成方向に沿って連続して形成している。
また、図2、図3、図4、及び図6に示すように、インナパネル26における外側枠部3の内側に、該外側枠部3よりも中央部が上方に隆起した中央隆起部31と、該中央隆起部31よりも後側に有し、インナパネル26の後辺部26Bに沿った後側隆起部32が車両前後方向に並んで設けられている。
上記インナパネル26における中央隆起部31と後側隆起部32との間には、補強部としての凹溝形状の深絞り溝33が車幅方向に形成されている。
中央隆起部31、後側隆起部32、及び深絞り溝33は、平面視コ字状に外側枠部3、すなわち、車幅方向両側の側溝28,29、及び横溝27によって3方から囲繞するように設けている(図2、及び図6参照)。
ここで、上述の後側隆起部32は、図5の(b)、図7に示すように、前低後高状に傾斜する前壁32aと、側壁32bとを有すると共に、該後側隆起部32の上面前縁には、ボンネット10後端から前方に離間して車幅方向に延びて、アウタパネル25を支持する凸部32cが設けられており、この凸部32cにより上述の深絞り溝33の溝深さを更に深く形成するとともに、後側隆起部32の後縁に凸部を設ける構造に対して、ヒンジ支持剛性の向上およびアウタパネル25後部の張り剛性向上を図るように構成している。
また、上述の凸部32cの形状により、図5の(b)に示すように、車幅方向に延びる少なくとも1つの稜線X1を形成している。
上述の深絞り溝33は、複数回のプレス加工により深さの深い凹溝形状に形成されたものである。
上述の深絞り溝33は、図4,図5の(b)に示すように、中央隆起部31側に形成した深絞り主溝33bと、該深絞り主溝33bの底面よりも中央隆起部31側に一段深く形成した深絞り副溝33aが形成されており、この深絞り副溝33aの形成により、該深絞り副溝33aに沿う複数の稜線X2,X3,X4が形成されている。
図2,図6に示すように、上述の深絞り溝33は、平面視でその車幅方向中央部が車両前方に突出するように湾曲しており、湾曲中央部33cが、深絞り溝33の車幅方向両外側に備えた後述するヒンジレインフォースメント40の前端よりも車両前方に位置している。
上述の深絞り溝33の湾曲構造により、ヒンジレインフォースメント40前端よりも前方部位までヒンジ支持剛性の向上を図り、さらに、該湾曲構造により、深絞り溝33の口開き変形に対する剛性向上を図るように構成したものである。
前述の中央隆起部31は、衝突物との衝突時に衝撃エネルギを吸収するものであり、図2に示すように、中央隆起部31の上面31uは凹凸形状(ラダー状構造)に形成している。
すなわち、該中央隆起部31は、図2,図3,図4、及び図6に示すように、上部前側に位置して車幅方向に延びる凸部31aと、この凸部31aの後方において車幅方向に延びる凸部31bと、この凸部31bのさらに後方において車幅方向に延びる凸部31cと、中央隆起部31の上部後側に位置して車幅方向に延びる凸部31dと、上記各凸部31a,31b間、凸部31b,31c間、凸部31c,31d間において車幅方向の延びる凹部31e,31f,31gと、を有して、中央隆起部31の上面31uを下側部分と比較して慣性質量を有するとともに、高い剛性で構成している。
図6,図8,図9に示すように、中央隆起部31の凹部31e、凹部31gには、軽量化用の開口部46…が複数開口形成されている。
加えて、図6に示すように、上述の中央隆起部31の各凸部31a,31b,31c,31dと、後側隆起部32の凸部32cとにおけるトップデッキ面には、インナパネル26をアウタパネル25に対して接着固定する充填剤47(図6において小径の白抜き丸印にて示す)が設けられるものである。
なお、図示の便宜上、図2,図3,図7〜図9,図11においては充填剤47の図示を省略している。
上述の中央隆起部31は、図2,図6に示すように、上記インナパネル26の前辺部26Fから前低後高状に傾斜しながら凸部31aまで立ち上がる傾斜前面31hと、凸部31dから斜め後方下方に延びる傾斜後面31iと、中央隆起部31の上部左右から斜め下方外方に延びる左右の各傾斜側面31j,31kと、を備えている。
また、図3,図4及び図5(a)に示すように、インナパネル26の車幅方向中央部の前部(前辺部26F)には、ボンネット10を閉じた状態において、車体側に設けたラッチ(図示省略)に係合することによりロックされるストライカ71が下方に突出した状態で設けられている。
図4,図5(a)及び図8に示すように、インナパネル26の車幅方向中央部の前部(前辺部26F)には、ストライカ取付部72が設けられ、ストライカ取付部72において、インナパネル26の前部に上方側から補強部材としてのストライカレインフォースメント50を介在させた状態で、ウェルドナット73が溶着された取付板74(リテーナ)を配置している。
さらに、ストライカ取付部72において、取付板74は、ストライカレインフォースメント50にリベット接合するとともに、ストライカ71の基部、インナパネル26の前部、ストライカレインフォースメント50のそれぞれを貫通する貫通孔75が形成され(図5(a)参照)、該貫通孔75に下側から挿通したボルト76をウェルドナット73に螺合することで一体に締結している。
なお、図8中の符号77は、取付板74とストライカレインフォースメント50とのリベット接合に用いるリベットを示している。
図4、及び図5(a)に示すように、ストライカレインフォースメント50は、インナパネル26の前部に上側から配置されているが、ストライカレインフォースメント50のさらに上方には、該ストライカレインフォースメント50と離間させて後述するスティフナ60を配置している。
ストライカレインフォースメント50は、このスティフナ60に対して、中央隆起部31の後部の隆起高さ(H1(図3、及び図7参照))以上の間隔を隔てた下方に離間して配置している。
図4、及び図5(a)に示すように、ストライカレインフォースメント50は、インナパネル26の前部(前辺部26F)に備えたストライカ取付部72から、横溝27の段差27aを跨いで中央隆起部31の傾斜前面31hの下部に架け渡されている。
すなわち、上記ストライカのストライカレインフォースメント50は、上記中央隆起部31の前部において横溝27の段差27aの溝幅方向の両側に架け渡されている。
これにより、ストライカレインフォースメント50と、これに対向するインナパネル26における対向部分との間に閉断面空間Sを構成している(図5(a)参照)。
図4、及び図5(a)に示すように、上記スティフナ60は、衝突に対するボンネット10先端部の変形抵抗力を補う板状の補強部材であり、中央隆起部31の傾斜前面31hとインナパネル26の前端部との間において、上述したようにストライカ取付部72、及びストライカレインフォースメント50から上方に離間して架設されている。
そして、上述の深絞り溝33と枠状溝30とスティフナ60とにより、通常時のボンネット10剛性を確保しつつ、中央隆起部31と後側隆起部32とスティフナ60とにより、全体的に慣性質量をボンネット10上部に集中させつつ、上下方向のクラッシュストロークを大きくし、衝突時にボンネット10が示す荷重特性をあらわす図13に示すように、衝突物緩衝時の反力を初期に高く、後期に低く持続する反力特性を確保するように構成している。
図2,図6及び図10に示すように、上述のスティフナ60には、上下複数の開口61,62が形成されており、上側の開口61と下側の開口62との間には上下方向に湾曲して車幅方向に延びる横ビード63が形成されており、該横ビード63の左右両部には、車幅方向外方に湾曲して前後方向に延びる縦ビード64,64が形成されており、これら補強ビード63,64それ自体が折れ起点となって衝突物の緩衝ストロークが低減することを防止すべく構成している。
図2,図6及び図10に示すように、上記スティフナ60は、車幅方向の中央部に位置し、平面視略矩形の略平板状の鋼材製であり、図5(a)に示すように、ストライカレインフォースメント50に対して車両上方に所定間隔を隔てて対向するとともに、アウタパネル25の下面と対面する位置に配置されている。
なお、図10中の符号47bはアウタパネル25とスティフナ60との間に介在する発泡ウレタンの充填剤である。
このようなスティフナ60の平板状の部分は、図2,図6及び図10に示すように前後両端から下方に向けて複数の脚部67(67F,67R)が延設された本体部65と、該本体部65の幅方向両側から車幅方向に片持ち状に延びる延設部66とで一体に構成されている。
さらに、図2,図3,図4,図5(a)及び図6に示すように、スティフナ60は、本体部65の後端部に、3本の後方脚部67Rを形成するとともに、本体部65の前端部に、2本の前方脚部67Fを形成している。
後方脚部67Rは、本体部65の幅方向の中央部と本体部65の幅方向の両側部にそれぞれ配設し(図2,図6及び図10参照)、いずれも本体部65の後端から下方、且つ後方に延設され、先端は、傾斜前面31hの上部の接合箇所にボルト締結により接合可能にフランジ状に形成している(図4,図5(a)参照)。
前方脚部67Fは、スティフナ60の車幅方向において3つの後方脚部67Rと互い違いになる位置に配設し(図2,図6及び図10参照)、いずれも本体部65の前端から下方に延設され、先端は、インナパネル26の前辺部26Fの接合箇所にボルト締結により接合可能にフランジ状に形成している(図4,図5(a)参照)。
図2,図3,図4,図5(a)及び図6に示すように、傾斜前面31hの上部における、後方脚部67Rとの接合箇所は、周辺部分に対してドーム状に隆起したスティフナ隆起状接合部35を形成している。
3つのスティフナ隆起状接合部35は、図2,図6及び図10に示すように、傾斜前面31hの上部においてそれぞれ同じ高さで車幅方向に所定間隔を隔てた箇所に設けている。
また、図2,図6,図8,図9及び図11に示すように、中央隆起部31の傾斜前面31hには、第1開口部43と第2開口部45との2種類の開口部が設けられている。
第1開口部43は、傾斜前面31hの車幅方向の両側のコーナー部31fc、すなわち中央隆起部31の前側コーナー部31fcにおいて、該中央隆起部31の傾斜前面31hと傾斜側面31j、31kとを分断するように上下方向に長いスリット状に形成している。
第1開口部43の内部には、柱状部44が設けられ、該柱状部44は、スリット状の第1開口部43の幅方向の間に位置する。
詳述すると、図2,図3,図6,図8,図9及び図11に示すように、柱状部44は、縦長のスリット状の第1開口部43の幅方向の間に備え、該第1開口部43を幅方向の傾斜前面31h側で開口する第1開口前側部43Fと傾斜側面31j、31k側で開口する第1開口後側部43Rとに分断し、第1開口前側部43Fと第1開口後側部43Rとに挟まれるように形成している。
このように中央隆起部31の第1開口部43の上下両端に柱状に架設された柱状部44には、上下方向に沿って肉厚となるビード44aを形成している。
また、図2,図4,図5(a),図6,図8〜図11に示すように、上述した枠状溝30における横溝27には、中央隆起部31の前側コーナー部31fcにおける、横溝27と側溝28,29との境界部分(溝合流箇所)も含めて、横溝本体27bと、該横溝本体27bよりも溝幅方向の内側(インナパネル26の中央側)に有し、横溝本体27b底面に対して高さが異なる段状とした段差27aとで形成している。
段差27aは、車幅方向に沿って延びるその略全長を横溝本体27bよりも一段深い凹溝状の段差として形成している(図4,図5(a)参照)。
ところで、インナパネル26の前部の幅方向の中央に対して車両右側部分は、下方にエンジンの吸気孔等の部品(図示省略)が配設されているため、図3,図8及び図9に示すように、上方に膨出した膨出部36が形成されており、段差27aは、膨出部36を通過するように形成している。よって、段差27aは、インナパネル26の膨出部36に相当する箇所においては横溝本体27bよりも一段高い凸状の段差として形成している。
図2,図4,図5(a),図6,図8〜図11に示すように、段差27aは、横溝27を段状(凹溝状、或いは凸状)に形成することによって、該段差27aの幅方向内側の稜線としての段差内側稜線X7と、該段差27aの幅方向外側の稜線としての段差外側稜線X8とが形成されている。
同図に示すように、横溝本体27bには、前辺部26Fを凹溝状に形成することによって、該横溝本体27bの溝幅方向内側の稜線としての横溝本体内側稜線X9と、該横溝本体27bの溝幅方向外側の稜線としての横溝本体外側稜線X10とが形成されている。
そして、図2,図6,図8,図9,図11に示すように、枠状溝30における側溝28,29は、インナパネル26の車幅方向両側の側辺部26L,26Rを凹溝状に形成することによって、該側溝28,29の車幅方向内側の稜線としての側溝内側稜線X11と、該側溝28,29の車幅方向外側の稜線としての側溝外側稜線X12とが形成されている。
図8,図9,図11に示すように、横溝本体外側稜線X10と側溝外側稜線X12とは、中央隆起部31の前側コーナー部31fcにおいて連続して繋がり、平面視コ字状の枠状溝30の全体において途切れることのない連続した枠状溝30の外側稜線を形成している。
同図に示すように、横溝本体内側稜線X9と側溝内側稜線X11とは、中央隆起部31の前側コーナー部31fcにおいて繋がり、膨出部36に相当する箇所に関わらず、平面視コ字状の枠状溝30の全体において途切れることのない連続した枠状溝30の内側稜線を形成している。
一方、段差内側稜線X7、及び中央隆起部31の下部に形成された下側稜線X6は、図2,図6,図8,図9及び図11に示すように、中央隆起部31の前側コーナー部31fcにおいて、第1開口部43によって寸断されている。
詳しくは、インナパネル26の前部を拡大してあらわした図8,図9及び図11に示すように、上述の中央隆起部31の上部と下部とには、略環状の上側稜線X5、下側稜線X6が形成されており、第1開口部43は、上述した稜線X5〜X10のうち、段差内側稜線X7に加えて上側稜線X5、及び下側稜線X6を分断する。
具体的に、中央隆起部31の前側コーナー部31fcにおいて、下側稜線X6と、該下側稜線X6よりも前方に位置し、段差27aの内側に形成された段差内側稜線X7は、第1開口部43の下端部によって分断されるが、さらに前方で形成した段差外側稜線X8、横溝本体内側稜線X9、及び横溝本体外側稜線X10については、第1開口部43の下端部によって分断されない長さで形成している(図9及び図11参照)。
これにより、上述したように、第1開口部43によって分断されない横溝本体内側稜線X9は、外側枠部3において側溝内側稜線X11と連続して形成するとともに、横溝本体外側稜線X10は、外側枠部3において側溝外側稜線X12と連続して形成している。
また、図2,図3,図6,図8,図9,図10及び図11に示すように、第2開口部45は、車幅方向に長い横長形状に形成し、傾斜前面31hにおける第1開口部43とスティフナ接合部としてのスティフナ隆起状接合部35の間に、上側稜線X5から下方に離間して設けられている。
具体的には、図2,図3,図6,図8,図9,図10及び図11に示すように、第2開口部45は、傾斜前面31hにおけるスティフナ隆起状接合部35の配置位置と同じ高さに形成され、第2開口部45とスティフナ隆起状接合部35は、車幅方向に1列に並設されている(特に図11中のラインL1参照)。
ところで、図2、図3、及び図4に示すように、ボンネット10は、該ボンネット10の後部下側に配置されたカウルサイドパネル190の上端折り曲げ部190aにボンネットヒンジ20を介して開閉可能に取り付けられている。
図2、及び図3に示すように、上記カウルサイドパネル190は、ダッシュロアパネル120を上方から覆うように配設したカウル部200の一部として車幅方向両側に配設され、エプロンレインフォースメント(図示省略)の付け根部に位置している。
なお、図3中の符号48はカウルシールであり、図4,図5(b)中の符号130はカウルパネルであり、符号140はカウルフロントパネルであり、符号150はカウルフロントレインフォースメントであり、符号170はカウルグリルであり、符号180はカウルグリルフロントである。
上述のボンネットヒンジ20は、図7にも示すように、カウルサイドパネル190の上端折曲げ部190aにボルト、ナットなどの取付け部材21を用いて固定されるボディ側ヒンジブラケット22と、このボディ側ヒンジブラケット22にヒンジピン23を介して連結されるボンネット側ヒンジブラケット24とを備えており、このボンネット側ヒンジブラケット24が上述のボンネット10の後端部左右両サイド下面に連結固定されている。
また、図2,図6,図7に示すように、後側隆起部32の側壁32bの側方から深絞り溝33の側方を通って上述の中央隆起部31の後端にかけて左右のヒンジレインフォースメント40,40が取付けられている。
図6,図7に示すように、このヒンジレインフォースメント40は正面視で凹形状に形成されており、図7に示すように、該ヒンジレインフォースメント40の前後両部はリベット41,41を用いて、インナパネル26に結合されると共に、ヒンジレインフォースメント40の前後方向中間部はボルト、ナットなどの取付け部材42,42を用いて、インナパネル26および、ボンネット側ヒンジブラケット24に共締め固定されている。
このように、ヒンジレインフォースメント40を、後側隆起部32の側方から深絞り33溝の側方を通って中央隆起部31の後端まで延ばすことにより、左右のヒンジレインフォースメント40,40間に車幅方向に架け渡される深絞り溝33で、ボンネット10の車幅方向中央部位の上下曲げ剛性を高めることができると共に、ヒンジレインフォースメント40により深絞り溝33の口開き変形やボンネット10後部の上下曲げ変形を防止すべくその剛性向上を図るように構成している。
すなわち、中央隆起部31を有するボンネット10において、ボンネット10後部のヒンジ支持剛性を高め、走行振動や走行風の風圧などに起因するボンネット10の撓みや振動の発生を防止するように構成したものである。
ところで、図3,図6に示すように、インナパネル26のロック部を構成するストライカレインフォースメント50と上述のヒンジレインフォースメント40との間の部位には、車両前突時にボンネット10の上方への屈曲を促進する山折れ起点52が設けられている。
この実施例では、上述の山折れ起点52は、インナパネル26の下面、詳しくは側溝28,29の底壁部から上方に窪んだ窪形状部53と、この窪形状部53から上方に延びる第1の縦壁としての中央隆起部31の傾斜側面31j,31kとで形成されている。
上述の山折れ起点52,52を設けることで、図6に示すように、左右の山折れ起点52,52を車幅方向に結ぶ山折れラインL3が形成されている。
上述の山折れ起点52,52よりも後方の部位に、図3,図6に示すように、車幅方向に延びて車両前後方向の耐力以上の入力荷重で下向きに変形する補強部としての深絞り溝33と、ヒンジレインフォースメント40前端とが車幅方向に並んで設けられている。
上述の深絞り溝33とヒンジレインフォースメント40の前端とは、何れも剛性変化点として作用し、これら深絞り溝33とヒンジレインフォースメント40前端とが車幅方向に並ぶことで、通常時のボンネット10後部の曲げ剛性およびヒンジ支持剛性の向上を図るように構成している。
また、剛性変化点としての深絞り溝33とヒンジレインフォースメント40前端とが車幅方向に並ぶことにより、前突時に当該剛性変化点に応力が集中して、深絞り溝33およびヒンジレインフォースメント40前端が下向きに変形(下折れ、谷折れ)し、ボンネットヒンジ20を車体に押付ける曲げモードにして、下折れ変形を促進すると共に、荷重分散を図るように構成している。
つまり、ボンネット10のヒンジ支持剛性の確保と、車両前突時におけるボンネット10後部の後退防止とを両立するように構成したものである。
図2,図3,図7に示すように、補強部としての深絞り溝33は凹溝により形成されており、図7に示す如く、上述のヒンジレインフォースメント40の前端が該深絞り溝33(つまり凹溝)前縁まで車両前方に延びている。
そして、ヒンジレインフォースメント40によって上記凹溝(深絞り溝33)の口開き変形に対する補強を図って、軽量高剛性化を図ると共に、車両前突時には上記深絞り溝33が強力に下折れ変形を促進し、ボンネットヒンジ20が車体に押付けられることで、前突荷重の分散を図るように構成している。
図6,図7に示すように、上述のヒンジレインフォースメント40の前端は、中央隆起部31の傾斜後面31iの下縁よりも前方で、傾斜後面31iの上縁と同等乃至後方の側方に位置するように設けられている。
これにより、中央隆起部31の下縁部を、上述のヒンジレインフォースメント40で補強して、軽量高剛性化を図ると共に、ヒンジレインフォースメント40の前端位置で通常時の剛性をコントロールし得るように構成している。
図3,図6に示すように、補強部としての深絞り溝33に対して、ヒンジレインフォースメント40よりも上方に前突荷重伝達経路Z(具体的には中央隆起部31の上面31uと傾斜側面31j,31k)が車両前後方向に延設されている。
これにより、前突荷重伝達経路Z(中央隆起部31の上面31uと傾斜側面31j,31k)がヒンジレインフォースメント40よりも上方に存在することで、衝突初期に荷重を確実に後方へ伝達すると共に、ヒンジレインフォースメント40と前突荷重伝達経路Zとの間の上下方向のオフセット量の確保により、下折れ変形をより一層確実に促進するように構成している。
上述の前突荷重伝達経路Z(中央隆起部31の上面31uと傾斜側面31j,31k)の後方において、深絞り溝33と、ヒンジレインフォースメント40前端とを車幅方向に並んで設けることにより、図6に示すように、当該左右のヒンジレインフォースメント40,40前端を車幅方向に結ぶ谷折れラインL4が形成されている。
図6に示すように、上述の補強部としての深絞り溝33は、インナパネル26上面から下方に窪んだ凹形状部と、該凹形状部から下方に延びる第2の縦壁33w(詳しくは、図6に示す深絞り溝33の溝底部と左右の側溝28,29との間の縦壁)とで形成されており、この第2の縦壁33wにより通常時の剛性確保を図るように構成している。
さらに、図3に示すように、上述の窪形状部53と、第1の縦壁である中央隆起部31の傾斜側面31j,31kとから成る山折れ起点52を設け、この山折れ起点52の後方部位に、上述の凹形状部と第2の縦壁33wとで形成された深絞り溝33を設けることにより、山折れ起点52と補強部(深絞り溝33)とで変形による荷重吸収量の増大を図り、またヒンジレインフォースメント40に付勢される前突荷重を、下向きに折れ変形する当該ヒンジレインフォースメント40から車体に荷重分散させて、ボンネット10後部の後退を抑制するように構成したものである。
ところで、図6に平面図で示すように、上述のインナパネル26には、上述の山折れラインL3、谷折れラインL4に加えて、中央隆起部31の傾斜前面31hにおいて第2開口部45、後方脚部67R、及び第1開口前側部43Fを車幅方向に結ぶ谷折れラインL1(衝突物との衝突時に谷折れ変形するライン)と、中央隆起部31の前側コーナー部31fcに形成された左右の柱状部44,44をその下部から上部に結んだ後に、柱状部44,44上部相互間を、凸部31a後面に沿って車幅方向に結ぶプリ山折れラインL2(前置山折れ起点部)と、が形成されている。
図12の(a)〜(d)は車両前突時におけるボンネット10の変形状態を順に示す概略側面図である。
図12の(a)に示すように、車両前突時には、まずプリ山折れラインL2(前置山折れ起点部)に応力が集中すると共に、前突荷重伝達経路(中央隆起部31の上面31uと傾斜側面31j,31k)を介して、後方に荷重が伝達される。
次に、図12の(b)に示すように、プリ山折れラインL2が曲がり、ボンネット10が山折れ変形すると共に、上述の前突荷重伝達経路から後方に伝達される荷重により、剛性変化点(深絞り溝33とヒンジレインフォースメント40の前端)に応力が集中して、深絞り溝33が谷折れ変形を開始する。
次に、図12の(c)に示すように、深絞り溝33の谷折れ変形の進行により、ボンネットヒンジ20のボンネット側ヒンジブラケット24が車体に緩衝して、応力を分散する一方で、ボンネット側ヒンジブラケット24と車体との干渉により行き場を失った応力が山折れ起点52に集中する。
次に、図12の(d)に示すように、上述の山折れ起点52により中央隆起部31が山折れ変形して、荷重を吸収することで、前突荷重のボンネット10後方への伝達量を低減させると共に、深絞り溝33がさらに谷折れ変形することで、前突荷重のボンネット10後方への伝達量をより一層減少させるので、ヒンジピン23への後退荷重が減少して、ボンネット10後部の車両後方への移動を防止する。このため、ボンネット10はヒンジピン23の前方において三つ折り状態に変形する。
以上詳述したように、上記実施例の自動車のボンネット構造は、アウタパネル25とインナパネル26を有するボンネット10の後部が車体400にヒンジとしてのボンネットヒンジ20を介して軸支され、インナパネル26の前部にスティフナ60と車体400側と係合するストライカ71が設けられた自動車のボンネット構造であって、インナパネル26におけるストライカ取付部72の後方に形成された傾斜前面31hにおいて、スティフナ接合部としてのスティフナ隆起状接合部35と、車幅方向両端に傾斜前面31hの上側稜線X5を寸断する第1開口部43とが設けられ、傾斜前面31hにおける該第1開口部43とスティフナ隆起状接合部35の間には、上側稜線X5から下方に離間して第2開口部45が設けられていることを特徴とする(図2,図3,図6,図8及び図9参照)。
上記構成により、傾斜前面31hの第2開口部45が上側稜線X5から離れているので、傾斜前面31hによってボンネット10の閉止荷重に耐えるようスティフナ60を支持できると共に、衝突物衝突時には、第1開口部43と第2開口部45により傾斜前面31hを荷重吸収変形させることができる。
詳述すると、上記構成によれば、第1開口部43は、中央隆起部20の車幅方向両端において上側稜線X5を寸断するように設けている(図9,図11参照)。これにより、中央隆起部20の傾斜前面31hと傾斜側面31jとの間の角部に相当する前側コーナー部31fcの稜線を寸断することができる。すなわち、中央隆起部20は、傾斜前面31hと傾斜側面31jとが互いに前側コーナー部31fcにおいて分断されるため、これら傾斜前面31h、傾斜側面31jによって上面31uが支持される、複数の脚を備えた台形形状とすることができる。
よって、衝突物衝突時に、中央隆起部20において、特に剛性の高い角部(前側コーナー部31fc)が踏ん張ることをなくして、傾斜前面31hの折れ変形を促進でき、安定して荷重吸収変形させることができる。
一方、傾斜前面31hの上側稜線X5を寸断した第1開口部43は、第2開口部45よりもスティフナ隆起状接合部35から遠ざけて形成しているため、傾斜前面31hのスティフナ隆起状接合部35の周辺は、通常時には折れ変形せずに、ボンネット10閉止荷重に耐え得るようにスティフナ60を支持することができる。
また、第2開口部45は、傾斜前面31hの上側稜線X5から下方へ離間した位置に設けることで、スティフナ隆起状接合部35近傍に有する上側稜線X5を寸断しないように形成している。これにより、傾斜前面31hの上下方向の剛性を確保することができ、傾斜前面31hの第2開口部45の周辺は、通常時には折れ変形せずに、ボンネット10閉止荷重に耐え得るようにスティフナ60を支持することができる。
一方、第2開口部45は、上側稜線X5から下方に離間して形成しているが、第1開口部43とスティフナ隆起状接合部35の間に設けている。すなわち、第1開口部43よりもスティフナ隆起状接合部35近傍に形成しているため、上方からの障害物衝突時には、スティフナ60からの荷重によって、傾斜前面31hの折れ変形を促進でき、安定した荷重吸収変形を促進することができる。
上述したように、第1開口部43と第2開口部45との2つの開口部を組み合わせた構成とすることで、ボンネット10の閉止荷重に耐えるようスティフナ60を支持できるなど通常時のボンネット10の剛性を維持できるとともに、衝突物衝突時には、第1開口部43と第2開口部45により傾斜前面31hを折れ変形させて中央隆起部20の上面31uを下方へ落とし込むように荷重吸収性させることができる。
特に、第1開口部43を、傾斜前面31hの車幅方向両端に上側稜線X5を寸断するように設けることで、中央隆起部20における慣性質量部M(図3参照)を備えている上部の剛性を効果的に弱めて衝突物衝突時に、衝突物衝突時には、傾斜前面31hの折れ変形を促進させて優れた荷重吸収性を得ることができる。
また、傾斜前面31hに第1開口部43と第2開口部45と組み合わせた構成とすることで、中央隆起部20の上面31uを切欠き加工等することないため、該中央隆起部20の上面31uにマスとしての慣性質量部Mを確実に設けつつ、傾斜前面31hをしっかりと潰しきる構成とすることができる。
この発明の一実施形態においては、第2開口部45とスティフナ隆起状接合部35が車幅方向に1列に並設されることを特徴とする(図2,図3,図6,図8,図9及び図10参照)。
上記構成によれば、傾斜前面31hの上側稜線X5から離れた位置に設けた第2開口部45を、スティフナ隆起状接合部35と、傾斜前面31hにおいて同じ高さに配置することにより、衝突物の衝突時に傾斜前面31hの折れ変形を促進することができ、衝突時の衝撃吸収を適切に行うことができる。
詳述すると、第2開口部45は、傾斜前面31hの上側稜線X5から離れた位置に設けているため、通常時は、傾斜前面31hの剛性に殆ど影響を及ぼさず、インナパネル26の軽量化に寄与する肉抜き孔として作用する。
このような第2開口部45は、傾斜前面31hの車両幅方向両側に車幅方向に沿って同一ラインL1上に水平に並べている。すなわち、第2開口部45は、傾斜前面31hの車両幅方向各側に同じ高さで配設することにより、上述した谷折りラインL1を構成し、衝突物との衝突による大荷重入力の際には、第2開口部45は、幅方向に沿って長い傾斜前面31hを折る起点となり、変形を促進する孔として作用し、衝突物の衝突時に傾斜前面31hの折れ変形を促進することができ、衝突時の衝撃吸収を適切に行うことができる。
またこの発明の一実施形態においては、スティフナ60は、スティフナ隆起状接合部35から第2開口部45に重なる位置まで車幅方向に片持ち状に延びる延設部66が設けられたことを特徴とする(図2,図6及び図10参照)。
上記構成によれば、延設部66を設けることにより前方脚部67Fや後方脚部67R(脚部)の数を増やすことがなく、また第2開口部45の形状に関係なく、ボンネット10の閉止操作に対応するスティフナ60の張り剛性補強範囲を拡大できると共に、延設部66を片持ち状に設けることにより、第2開口部45の形成領域の荷重吸収変形の反力が低くなりすぎることを防ぐことができる。
詳述すると、上記構成によれば、延設部66は、片持ち状に設けているため、剛性が高まりすぎず、安定した荷重吸収性を達成することができる。
さらに、第2開口部45に重なる位置まで延設部66を設け、第2開口部45を上方から覆うことができる。
これにより、第2開口部45付近に直接、衝突荷重が加わらないように、第2開口部45付近の剛性が低い脆弱な部分を、延設部66によって保護することができ、荷重吸収変形の反力が低くなりすぎることを防ぎ、中央隆起部20のマス(慣性)を活かした荷重吸収を行うことができる。
さらに、延設部66は、車幅方向に片持ち状に延びるように設けたため、延設部66を支持するための前方脚部67Fや後方脚部67Rの数を増やす必要がなくインナパネル26に取り付ける際の取り付け性に優れたスティフナ60を構成することができる。
しかも、ボンネット10の閉止操作の際に、ボンネット10における延設部66に相当する箇所を外面側から押しても、その押し付け力を確実にストライカ71に伝えることができ、ボンネット10閉止操作の際に、意に反して荷重吸収変形することなく、ストライカ71と図示しない車体400側のラッチとをロックするロック部に備えたバネの反力に抗してボンネット10閉止操作を確実に行うことができる。
またこの発明の一実施形態においては、第1開口部43の内部に柱状部44が設けられることを特徴とする(図2,図3,図6,図8,図9及び図11参照)。
上記構成によれば、柱状部44で傾斜前面31hの上部を適度に補強し、衝突物との衝突による大荷重入力の際には円滑に荷重吸収変形させることができる。
詳述すると、第1開口部43は、車幅方向両端に傾斜前面31hの上側稜線X5を寸断するように設けているが、第1開口部43の内部に柱状部44(本実施例においては、ビード44aを備えた柱状部44)を設けることにより、傾斜前面31hの上部を適度に補強できる。さらに、柱状部44は、第1開口部43の内部に形成することで、傾斜前面31hの幅方向の両側の前側コーナー部31fcにおいて、傾斜前面31hと傾斜側面31jとに対して第1開口部43によって分断された状態で配設されるため、中央隆起部20の剛性が高くなりすぎることもない。よって、傾斜前面31hの折れ変形を促進でき、安定して荷重吸収変形させることができる。
またこの発明の一実施形態においては、スティフナ60は、インナパネル26の前辺部26F(前端部)と傾斜前面31hの上部に接合され、傾斜前面31hと、該傾斜前面31hの上端から後方に向かって延びる上面31uとを有するとともにインナパネル26の外側枠部3(枠部)よりも上方に隆起した隆起部としての中央隆起部31、及び後側隆起部32が形成され、該隆起部(31,32)の上面31uが所定の質量を有することを特徴とする(図2,図3及び図4参照)。
上記構成によれば、スティフナ60と、上面31uが所定の質量を有する隆起部(中央隆起部31、及び後側隆起部32)とが連結することで、ボンネット10上部に慣性質量部M(図3参照)を形成することができ、図13に示すように、衝突物との衝突時には、衝突初期tAに高い反力を発生し、衝突後期tBに第1開口部43、及び第2開口部45によって変形を促進し、低い反力を安定して発生させることができる。
詳述すると、剛性の高いスティフナ60を、インナパネル26の前辺部26F(前端部)と、該傾斜前面31hの上部に接合し、歩行者等、ボンネット10の上方からの衝突物との衝突の際には、スティフナ60と傾斜前面31hの一部だけでなく、中央隆起部20の上面が有する所定の質量を利用して中央隆起部20の上面全体を引きずり落とすことができる。
これにより、衝突物との衝突時には、図13に示すように、衝突初期にパルス状の高い反力を発生し、衝突後期に第1開口部43、及び第2開口部によって変形を促進し、低い反力を安定して発生させることができる。
従って、衝突物衝突時において中央隆起部20全体の折れ変形を促進し、衝撃吸収量を高めることでエンジンルーム100内の部品や前輪のスタートタワー等の剛性の高い部品との干渉(いわゆる底付き)を防ぐことができる。
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のヒンジは、ボンネットヒンジ20に対応し、以下、同様に、
前傾面は、傾斜前面31hに対応し、
スティフナ接合部は、スティフナ隆起状接合部35に対応し、
前傾面の上側稜線は、中央隆起部31の上側稜線X5に対応し、
インナパネルの前端部は、インナパネル26の前辺部26Fに対応し、
インナパネルの枠部は、インナパネル26の外側枠部3に対応し、
隆起部は、中央隆起部20に対応するも、この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。