JP7008579B2 - フロントフード構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のフロントフード構造に関し、例えば、歩行者が自動車のフロントフードに衝突した際、フロントフードの潰れのストロークを大きくすることにより歩行者の傷害値を低く抑えることのできるフロントフード構造に関する。

例えば自動車には、フロントのエンジンルームを覆う開閉自在なフロントフードが設けられている。図７は、一般的なフロントフードの構成を示す斜視図であり、図８は、フード前部の断面図である。

一般的なフロントフードは、図示するように、意匠面であり例えば板金からなるフードアウタパネル５１と、エンジン（図示せず）を覆い、保護するための板金からなるフードインナパネル５２とを有する。
フードアウタパネル５１の裏側には、フードアウタパネルの耐デント性を確保するためのデントリンフォース５３が設けられている。また、フードインナパネル５２とデントリンフォース５３との間には、フードを車両側にロックするためのストライカー５５に強度を付与するロックリンフォース５４が設けられている。

また、図９（ａ）は、上記各部材間の結合構造を模式的に示す断面図である。図示するように、フードアウタパネル５１とデントリンフォース５３との間は、複数箇所がマスチック接着により結合されている。
また、デントリンフォース５３の先端部はフードインナパネル５２に対し脚を延ばし、フードインナパネル５２とスポット溶接により強固に結合されている。

さらに、ロックリンフォース５４は、断面Ｕ字型であって、その両端は外側に向けてフランジ５４ａ、５４ｂが形成され、それらとデントリンフォース５３との間は、スポット溶接により強固に結合されている。
即ち、図９（ａ）に示すように、デントリンフォース５３の先端とフードインナパネル５２との結合部より後方は、前方からの衝撃荷重を受けても、潰れにくい構造となっている。

ところで、このような従来のフロントフード構造を備える車両では、歩行者（開発試験段階においては大腿部インパクタや頭部インパクタを使用）による衝撃荷重がフードに入力した際に、その衝撃荷重をフードが変形することで吸収させ、傷害値を抑制する必要がある。
しかしながら、上記構造にあっては、図９（ｂ）に示すように、前方からの衝撃荷重を受けると、局部荷重が発生し、反力も局部的に発生するため、傷害値が高くなりやすいという課題があった。

前記課題を解決するものとして、特許文献１には、頭部インパクタによる衝撃荷重および車両前方からの衝撃荷重の入力に対して衝撃吸収を効率よく行う上で有利な車両のフロントフードが開示されている。

具体的には、フードインナパネルの前端部において車幅方向に延在され、フードの剛性を確保するとともに、フードを車体側に係合するためのストライカーが設置される前骨部を有し、前記前骨部のストライカーよりも車両前方に位置する箇所に、車両の前後方向に屈曲しつつ車幅方向に延在する変形誘発部を設けている。

前記変形誘発部は、複数の屈曲板部を有しており、衝撃を受けた際に屈曲部分から先に変形し、潰れやすくなっている。即ち、ストライカーよりも前方部分において、衝撃吸収力が高い構成となっている。
このような構成によれば、頭部インパクタによる衝撃荷重及び車両前方からの衝撃荷重が入力した場合、変形誘発部が変形するため、衝撃荷重の入力に対する衝撃吸収を効率よく行うことができる。

特開２０１７－１１４１８５号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたフードの構造にあっては、フードインナパネルにおいて複雑形状の変形誘発部を形成する必要があり、金型の製造にコストがより掛かるという課題があった。
また、変形誘発部の形状が、フードの撓み量を減らすため、フードを閉めにくくなるという課題があった。

また、ストライカーが設けられている前骨部は、変形しにくいため、フード変形による衝撃吸収は、ストライカーよりも前方にて行われるものと考えられる。しかしながら、衝撃荷重が大きい場合には、ストライカーより前方のみで衝撃吸収を行うには不十分である虞があった。

本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、車両のフロントフードにおいて、歩行者の衝撃荷重を受けた際、潰れのストロークを大きく確保することにより歩行者の傷害値を低く抑えることの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。

前記した課題を解決するために、本発明に係るフロントフード構造は、自動車の意匠面を形成するフードアウタパネルと、前記フードアウタパネルの裏面側に配置され、前記フードアウタパネルと共にフロントフードを形成するフードインナパネルとを備えるフロントフード構造であって、前記フロントフードの前部において、前記フードアウタパネルと前記フードインナパネルとの間に配置されたロックリンフォースを備え、前記ロックリンフォースは、車両前後方向の前壁上端と後壁上端にそれぞれフランジ部を有するとともに、前記前壁上端のフランジは、後方に向けて屈曲し形成され、前記フードインナパネル側に位置する前壁下端よりも前記後壁上端のフランジ部が車両後方に位置し、前記前壁上端のフランジ部と前記フードアウタパネルとはマスチックにより結合されることに特徴を有する。
尚、前記フードインナパネルにおいて、前記ロックリンフォースよりも前方に、複数の折れの起点部を有することが望ましい。
また、前記ロックリンフォースの前壁は、鉛直方向に対し上部が後方に傾斜していることが望ましい。
また、前記フードアウタパネルの裏面側にマスチックにより結合され、前記フードアウタパネルを補強する板状のデントリンフォースを備え、前記デントリンフォースは、その前端が前記フードインナパネルに接地することなく前記ロックリンフォースの上方に位置し、且つ該前端が前記ロックリンフォースより前方に位置しないことが望ましい。

このように本発明によれば、デントリンフォースの前端位置を従来よりも短くして、フードインナパネルと結合させず、デントリンフォースとフードアウタパネルとをマスチック接着により結合する。また、前記フードインナパネルの先端部に複数の剛性差を持たせて折れの起点部を複数形成した状態とする。これにより、前方からの衝撃荷重を受けた際に、フードインナパネルの先端部が前記複数の折れの起点部から折れ、荷重を面に分散させ、局部荷重の発生を抑制することができる。
また、ロックリンフォースの前壁を、鉛直方向に対し上部が後方へ傾斜するように配置すると共に、前側のフランジを接着剤で固定することにより、前方からの荷重に対し、前壁を倒れやすくし、より大きな潰れのストロークを確保し、より傷害値を低減することができる。

本発明によれば、車両のフロントフードにおいて、歩行者の衝撃荷重を受けた際、潰れのストロークを大きく確保することにより歩行者の傷害値を低く抑えることのできるフロントフード構造を提供することができる。

図１は、本発明に係るフロントフード構造の要部を示す断面図である。 図２は、図１の断面図を模式的に示した断面図である。 図３（ａ）、（ｂ）は、ロックリンフォースの形状を模式的に示す斜視図である。 図４（ａ）～（ｅ）は、本発明のフロントフード構造が前方から衝撃を受けた場合の、変形の状態遷移を示す断面図である。 図５は、本発明に係るフロントフード構造において、フロントフード前部が潰れた際の反力発生のイメージを示す断面図である。 図６は、実施例１及び比較例１の結果を示すグラフである。 図７は、従来のフロントフードの構成を示す斜視図であり、 図８は、図７のフロントフードのフード前部の断面図である。 図９（ａ）、（ｂ）は、図７のフロントフードを構成する各部材間の結合構造を模式的に示す断面図である。

以下、本発明にかかるフロントフード構造の実施の形態につき、図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係るフロントフード構造の要部を示す断面図である。また、図２は、図１の断面図を模式的に示した断面図である。

本実施の形態に係るフロントフード構造は、図７に示した従来のフロントフード構造と同様に、フロントフードの意匠面を形成するフードアウタパネル１と、エンジン（図示せず）を覆うフードインナパネル２と、フードアウタパネル１の強度を補強するためにフードアウタパネル１の裏面側に設けられるデントリンフォース３とを備える。さらに、フードインナパネル２とデントリンフォース３との間に設けられ、ストライカー５の上方に位置する断面Ｕ字型のロックリンフォース４を備える。
ここで、フードアウタパネル１とフードインナパネル２とは、従来の形状と同じものを使用することができる。

本実施の形態にあっては、デントリンフォース３及びロックリンフォース４の形状と、各部材の結合構造に特徴を有する。
具体的に説明すると、図１、図２に示すように、デントリンフォース３は、その前端がフードインナパネル２に接地することなく、ロックリンフォース４の上方に位置する（従来におけるフードインナパネルに接地するための脚部を含む前部分が省かれた状態）。デントリンフォース３とフードアウタパネル１とはマスチック接着により結合され、ロックリンフォース４の後壁上端に形成されたフランジ４ｂとはスポット溶接により結合されている。

このように本実施の形態に係るフロントフード構造は、従来とは異なり、板状のデントリンフォース３の先端がフードインナパネル２とスポット溶接されず、デントリンフォース３の先端がロックリンフォース４より前方に位置しない。そのため、機能的設計上、フードインナパネル２の前部に形成された複数の折り目（図では４つ）２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ（図２参照）を、前方からの荷重を受けた際の折れの起点とすることができる。即ち、フードインナパネル２の前部において、複数の剛性差を有する状態とし、複数の折れの起点を持たせることができる。

また、図３（ａ）に模式的に示すように、ロックリンフォース４は、断面Ｕ字型の板金部材であって、前後壁の両上端部にそれぞれフランジ４ａ、４ｂを有する。図示するように、前壁上端のフランジ４ａは後方（内側）に屈曲し、後壁上端のフランジ４ｂも後方（外側）に屈曲している。

図２に示すように前記ロックリンフォース４の前部上端のフランジ４ａは、フードアウタパネル１に対してマスチック接着により結合され、後壁上端のフランジ４ｂは、前記したようにデントリンフォース３とスポット溶接により結合されている。

また、図１、図２に示すように、ロックリンフォース４の前壁４ｃは、鉛直方向に対し上部が後方へ所定角度傾斜している。前記したようにロックリンフォース４において後方へ屈曲した前側のフランジ４ｂは、フードアウタパネル１に対し、マスチック接着されているため、大きな衝撃をうけると結合部が破断しやすい。そのため、前方からの荷重を受けた場合には、前壁４ｃはその上部から後方へ倒れやすくなっている。

尚、ロックリンフォース４の前壁４ｃにおいて、図３（ｂ）に模式的に示すように、上部が後方に位置するように段差部４ｃ１を形成してもよい。そのようにロックリンフォース４を形成しても、前方からの荷重を受けた際に、前壁４ｃを、後方へ倒れやすくすることができる。

続いて、図４（ａ）～（ｅ）の断面図を用いて、本発明のフロントフード構造が前方から衝撃を受けた場合の、変形の状態遷移を説明する。
図４（ａ）に示す通常状態から、例えば歩行者の大腿部がフード先端側に衝突すると、図４（ｂ）から図４（ｅ）まで順に示すように、前端側に近い折れ目２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄまでが順次折れ曲がる。
これにより衝撃を吸収しつつ潰れのストロークが大きく確保され、局部荷重を防ぎ、反力を面で分散して受けることができる。即ち、傷害値を低くすることができる。

更に、衝撃が大きい場合には、図４（ｅ）に示すように、ロックリンフォース４のフランジ４ａのフードアウタパネル１とのマスチック接着が取れ、ロックリンフォース４の前壁４ｃが後方へ倒れる。
これにより、さらにストロークを大きくし、傷害値をより低くすることができる。

尚、図５は、本発明に係るフロントフード構造において、フロントフード前部が潰れた際の反力発生のイメージを示す断面図である。
図示するように、フロントフード前部が潰れるストロークが大きくなる構造であるため、反力は局部的ではなく、面で発生し、それにより歩行者の傷害値を低減することができる。

以上のように本発明に係る実施の形態によれば、デントリンフォース３の前端位置を従来よりも短くして、フードインナパネル２と結合させず、デントリンフォース３とフードアウタパネル１とをマスチック接着した。また、前記フードインナパネル２の先端部に複数の剛性差を持たせて折れの起点部を複数形成した状態とした。これにより、前方からの衝撃荷重を受けた際に、フードインナパネル２の先端が前記複数の折れの起点部から折れ、荷重を面に分散させ、局部荷重の発生を抑制することができる。
また、ロックリンフォース４の前壁４ｃを、鉛直方向に対し上部が後方へ傾斜するように配置すると共に、前側のフランジ４ａをマスチック接着で固定することにより、前方からの荷重に対し、前壁４ｃを倒れやすくし、より大きな潰れのストロークを確保し、より傷害値を低減することができる。

尚、前記実施の形態においては、ロックリンフォース４の前壁４ｃを、上部が鉛直方向に対し後方へ傾斜するようにしたが、本発明にあっては、その形態に限定されるものではない。例えばフランジ４ａがマスチック接着により結合され、かつ前壁４ｃが鉛直方向に沿って立設されていてもよく、前方からの衝撃荷重を受けた際に、後方へ倒れやすい状態とすることができる。

また、前記実施の形態においては、フロントフード構造がデントリンフォース３を備えるものとして説明したが、本発明にあっては、このデントリンフォース３を省くこともできる。
具体的に説明すると、ロックリンフォース４において、前壁上端のフランジ４ａは後方に屈曲して形成され、フードアウタパネル１とマスチック接着されることにより該フードアウタパネル１とともに上端延長部を形成する。
一方、ロックリンフォース４の後壁上端のフランジ４ｂは、その下面がフードインナパネルの上面と溶接される。
このように構成することにより、前記ロックリンフォース４はフードインナパネルに固定されるため、その前壁上端のフランジ４ａが形成する前記上端延長部が、フードアウタパネル１に対する垂直方向の衝撃入力に抗することができる。
また、この構成によりデントリンフォースを廃止し、部品数を低減することができる。

続いて、本発明に係るフロントフード構造について、実施例に基づきさらに説明する。
本実施例では、前記実施の形態に示したフロントフード構造の効果をシミュレーション試験により検証した。

（実施例１）
実施例１では、図１、図２に示したフロントフード構造を、大腿部インパクタに対し車両パッケージで決まる打撃角度から求めた速度で衝突させた。そして、車両前後方向における潰れのストローク（ｍｍ）と、大腿部インパクタが受ける荷重とを測定し、その関係を検証した。

（比較例１）
比較例１では、図８、図９に示した従来のフロントフード構造に対し、実施例１と同様の試験を行った。

実施例１及び比較例１の結果を図６のグラフに示す。図６のグラフにおいて、横軸は車両前後方向における潰れのストローク（ｍｍ）、縦軸は、大腿部インパクタが受ける荷重Ｆ（ｋＮ）である。
このグラフに示すように、本発明に係る実施例１のほうが、潰れのストロークが大きく、大腿部インパクタが受ける荷重が小さくなった。

即ち、本発明によれば、フロントフードの潰れのストロークを大きくし、歩行者が受ける傷害値を従来よりも低い値とすることができる。

１ フードアウタパネル
２ フードインナパネル
２ａ～２ｄ 折り目
３ デントリンフォース
４ ロックリンフォース
４ａ フランジ
４ｂ フランジ
４ｃ 前壁
５ ストライカー

Claims (4)

1. 自動車の意匠面を形成するフードアウタパネルと、前記フードアウタパネルの裏面側に配置され、前記フードアウタパネルと共にフロントフードを形成するフードインナパネルとを備えるフロントフード構造であって、
   前記フロントフードの前部において、前記フードアウタパネルと前記フードインナパネルとの間に配置されたロックリンフォースを備え、
   前記ロックリンフォースは、車両前後方向の前壁上端と後壁上端にそれぞれフランジ部を有するとともに、前記前壁上端のフランジは、後方に向けて屈曲し形成され、
   前記フードインナパネル側に位置する前壁下端よりも前記後壁上端のフランジ部が車両後方に位置し、
   前記前壁上端のフランジ部と前記フードアウタパネルとはマスチックにより結合されることを特徴とするフロントフード構造。
2. 前記フードインナパネルにおいて、前記ロックリンフォースよりも前方に、複数の折れの起点部を有することを特徴とする請求項１に記載されたフロントフード構造。
3. 前記ロックリンフォースの前壁は、鉛直方向に対し上部が後方に傾斜していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたフロントフード構造。
4. 前記フードアウタパネルの裏面側にマスチックにより結合され、前記フードアウタパネルを補強する板状のデントリンフォースを備え、
   前記デントリンフォースは、その前端が前記フードインナパネルに接地することなく前記ロックリンフォースの上方に位置し、且つ該前端が前記ロックリンフォースより前方に位置しないことを特徴とする請求項１に記載されたフロントフード構造。

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