KR20120093450A

KR20120093450A - 차량용 후드 구조

Info

Publication number: KR20120093450A
Application number: KR1020127019822A
Authority: KR
Inventors: 고키 이케다; 세이호 요네자와
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2012-08-22
Also published as: CN102695643A; EP2529998A4; AU2009357432B2; CN102695643B; EP2529998A1; WO2011080835A1; JPWO2011080835A1; US8991908B2; AU2009357432A1; US20120285759A1; EP2529998B1; JP5382140B2

Abstract

충돌체가 후드에 충돌하였을 때의 에너지 흡수 성능의 향상과, 전면 충돌 시에 있어서의 후드의 변형 성능의 향상을 양립시킬 수 있는 차량용 후드 구조를 얻는다. 후드 인너 패널(18)에 있어서 중앙 영역(24)을 구성하는 골격 형성부(26)는, 후드 전후 방향을 따라 연장되도록 형성된 비드(30) 및 오목부(32)를 구비함과 함께, 후드 전후 방향 대략 중앙부에 후드 폭 방향을 따라 병설된 복수의 관통 구멍(34)이 형성되어 있다. 관통 구멍(34)은, 오목부(32)의 바닥부(32A)에 형성되어 있다. 또, 후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)에는, 관통 구멍(34)과 후드 전후 방향의 위치를 정렬한 위치에 비드(22)가 형성되어 있다.

Description

차량용 후드 구조{HOOD STRUCTURE OF VEHICLE}

본 발명은, 자동차 등의 차량에 적용되는 차량용 후드 구조에 관한 것이다.

차량용 후드 구조에 있어서는, 후드 아우터 패널에 후드 인너 패널을 결합한 구조가 알려져 있고(예를 들면, 특허 문헌 1 참조), 보행자 보호의 관점에서 소정의 후드 강성이 확보되어 있다. 또, 이러한 구조에서는, 예를 들면, 전면(前面) 충돌하였을 때(이하, 「전면 충돌 시」라고 한다.)에 후드를 차량 측면에서 보아 차량 상방 측으로 볼록하게 접힌 상태로 변형시키기 위하여, 후드 인너 패널의 후드 전후 방향 대략 중앙부에 후드 폭 방향을 따라 비드를 형성하고 있는 경우가 있다.

일본 특허공개 제2005-75163호 공보

그러나, 충돌체가 후드에 충돌하였을 때의 에너지 흡수 성능의 향상과, 전면 충돌 시에 있어서의 후드의 변형 성능의 향상의 양립이라는 관점에서는 개선의 여지가 있다.

본 발명은, 상기 사실을 고려하여, 충돌체가 후드에 충돌하였을 때의 에너지 흡수 성능의 향상과, 전면 충돌 시에 있어서의 후드의 변형 성능의 향상을 양립시킬 수 있는 차량용 후드 구조를 얻는 것이 목적이다.

본 발명의 제1 양태와 관련되는 차량용 후드 구조는, 후드의 외판(外板)을 구성하는 후드 아우터 패널과, 상기 후드 아우터 패널에 대하여 후드 하방 측에 배치됨과 함께 상기 후드 아우터 패널에 결합되고, 후드의 내판(內板)을 구성하는 후드 인너 패널과, 상기 후드 인너 패널에 있어서의 외주연부(外周緣部)를 제외하는 중앙 영역을 구성하고, 상기 후드 아우터 패널 측과 반대 방향으로 패이는 오목 형상으로 이루어진 오목부가 복수 형성됨과 함께, 후드 전후 방향 대략 중앙부에 후드 폭 방향을 따라 병설된 복수의 관통 구멍 또는 복수의 박육부(薄肉部)가 형성된 골격 형성부를 가진다.

본 발명의 제1 양태와 관련되는 차량용 후드 구조에 의하면, 후드의 외판을 구성하는 후드 아우터 패널에 대하여, 후드의 내판을 구성하는 후드 인너 패널은, 후드 하방 측에 배치됨과 함께 후드 아우터 패널에 결합되어 있다. 여기서, 후드 인너 패널에 있어서의 외주연부를 제외하는 중앙 영역을 구성하는 골격 형성부는, 후드 아우터 패널 측과 반대 방향으로 패이는 오목 형상으로 이루어진 오목부가 복수 형성됨과 함께, 후드 전후 방향 대략 중앙부에 후드 폭 방향을 따라 병설된 복수의 관통 구멍 또는 복수의 박육부(다른 부위보다 판 두께가 얇은 부위)가 형성되어 있다. 이와 같은 관통 구멍 또는 박육부가 형성되어도, 비드가 형성되는 대비 구조와는 달리, 후드 인너 패널의 단면 높이는 축소되지 않기 때문에, 후드 인너 패널은, 비교적 높은 강성이 유지되고, 그 소성 변형 등에 필요한 에너지를 흡수한다. 또, 전면 충돌 시에는, 후드 인너 패널에 형성된 관통 구멍 또는 박육부를 굽힘 기점(起点)으로 하여, 소정의 접힘 모드에서 굽힘 변형한다.

본 발명의 제2 양태는, 제1 양태와 관련되는 차량용 후드 구조에 있어서, 상기 관통 구멍 또는 상기 박육부는, 상기 오목부의 바닥부에 형성되어 있다.

본 발명의 제2 양태와 관련되는 차량용 후드 구조에 의하면, 후드 인너 패널에 있어서의 관통 구멍 또는 박육부는, 오목부의 바닥부에 형성되어 있다. 이 때문에, 충돌체가 후드에 충돌하였을 때에 후드가 후드 하방 측으로 휘어지려고 하면, 오목부의 바닥부에는 인장 하중이 작용하기 때문에, 관통 구멍 또는 박육부를 기점으로 한 후드 인너 패널의 좌굴 변형이 억제된다. 또, 전면 충돌 시에 후드가 후드 상방 측으로 휘어지려고 하면, 오목부의 바닥부에는 압축 하중이 작용하기 때문에, 후드 인너 패널은, 관통 구멍 또는 박육부를 기점으로 하여 비교적 용이하게 좌굴 변형한다.

본 발명의 제3 양태는, 제1 양태 또는 제2 양태와 관련되는 차량용 후드 구조에 있어서, 상기 후드 인너 패널의 외주연부에 있어서의 후드 폭 방향의 양 사이드는, 상기 골격 형성부에 비해 강성이 높게 설정되고, 상기 양 사이드에 있어서 상기 관통 구멍 또는 상기 박육부와 후드 전후 방향의 위치를 정렬한 부위에는, 상기 양 사이드에 있어서의 다른 부위에 비해 강성이 낮게 설정된 약체부가 형성되어 있다.

본 발명의 제3 양태와 관련되는 차량용 후드 구조에 의하면, 후드 인너 패널의 외주연부에 있어서의 후드 폭 방향의 양 사이드는, 골격 형성부에 비해 강성이 높게 설정되어 있고, 이 외주연부의 후드 폭 방향의 양 사이드에 형성된 약체부는, 당해 외주연부의 후드 폭 방향의 양 사이드에 있어서의 다른 부위에 비해 강성이 낮게 설정되어 있다. 이 때문에, 전면 충돌 시에 후드 인너 패널은, 먼저, 외주연부의 약체부로부터 구부러짐이 생긴다.

여기서, 약체부는, 골격 형성부에 있어서의 관통 구멍 또는 박육부와 후드 전후 방향의 위치를 정렬한 부위에 형성되어 있다. 이 때문에, 전면 충돌 시에 후드 인너 패널의 약체부에서 구부러짐이 생기면, 약체부를 기점으로 하여 관통 구멍 또는 박육부를 따라 구부러짐이 전파되어 가서, 후드 인너 패널 전체가 구부러진다.

본 발명의 제4 양태는, 제1 양태 내지 제3 양태 중 어느 1 양태와 관련되는 차량용 후드 구조에 있어서, 상기 오목부가 후드 전후 방향을 따라 연장되도록 형성되어 있다.

본 발명의 제4 양태와 관련되는 차량용 후드 구조에 의하면, 오목부가 후드 전후 방향을 따라 연장되도록 형성되어 있다. 이 때문에, 후드 인너 패널은, 판 두께를 얇게 설정해도 비교적 높은 강성이 확보되어, 충돌체가 후드에 충돌하였을 때에는 소성 변형 등에 필요한 에너지를 흡수한다. 또, 전면 충돌 시에는, 후드 인너 패널에 형성된 관통 구멍 또는 박육부를 굽힘 기점으로 하여, 소정의 접힘 모드에서 굽힘 변형한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1 양태와 관련되는 차량용 후드 구조에 의하면, 충돌체가 후드에 충돌하였을 때의 에너지 흡수 성능의 향상과, 전면 충돌 시에 있어서의 후드의 변형 성능의 향상을 양립시킬 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

본 발명의 제2 양태와 관련되는 차량용 후드 구조에 의하면, 충돌체가 후드에 충돌하였을 때의 에너지 흡수 성능의 한층 높은 향상과, 전면 충돌 시에 있어서의 후드의 변형 성능의 한층 높은 향상을 양립시킬 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

본 발명의 제3 양태와 관련되는 차량용 후드 구조에 의하면, 전면 충돌 시에 있어서의 후드의 변형 성능의 한층 높은 향상을 도모할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

본 발명의 제4 양태와 관련되는 차량용 후드 구조에 의하면, 충돌체가 후드에 충돌하였을 때의 에너지 흡수 성능의 한층 높은 향상을 도모할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조가 적용된 차량 앞부를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조가 적용된 후드를 나타내는 평면도이다(후드 아우터 패널을 투시한 상태로 나타낸다.).
도 3A는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 골격 형성부의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 3B는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 골격 형성부의 일부를 후드 폭 방향을 따라 절단한 상태로 나타내는 단면도이다.
도 4A는 본 발명의 제1 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조가 적용된 후드에 충돌체가 충돌한 상태를 나타내는 측단면도이다(변형 후의 상태를 상상선으로 나타낸다.).
도 4B는 도 4A에서 4B 선 화살표부로 둘러싼 범위의 후드 인너 패널을 나타내는 모식적인 사시도이다.
도 5A는 본 발명의 제1 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조가 적용된 후드의 차량 전면 충돌 시의 상태를 나타내는 측단면도이다(변형 후의 상태를 상상선으로 나타낸다.).
도 5B는 도 5A에서 5B 선 화살표부로 둘러싼 범위의 후드 인너 패널을 나타내는 모식적인 사시도이다.
도 6은 관통 구멍의 단부(端部)에 응력이 집중되어 단면 붕괴된 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 7A는 전면 충돌 전의 초기 상태의 후드 인너 패널을 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 7B는 전면 충돌 시에 외주연부의 비드로 응력 집중된 상태의 후드 인너 패널을 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 7C는 전면 충돌 시에 외주연부의 비드로부터 구부러짐이 생긴 상태의 후드 인너 패널을 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 7D는 전면 충돌 시에 비드를 기점으로 하여 관통 구멍을 따라 구부러짐이 전파되고 있는 상태의 후드 인너 패널을 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 7E는 전면 충돌 시에 관통 구멍을 따라 구부러진 상태의 후드 인너 패널을 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 8은 충돌체가 후드에 충돌하였을 때의 충돌체 가속도와 충돌체 변위량의 관계를 나타내는 G-S 선도이다.
도 9는 충돌체가 후드에 충돌한 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 10은 전면 충돌 시에 있어서의 후드의 변형 하중과 변위량의 관계를 나타내는 F-S 선도이다.
도 11A는 전면 충돌 전의 초기 상태의 후드 인너 패널을 나타내는 모식적인 측면도이다.
도 11B는 전면 충돌 시에 도 11A의 상태로부터 변형된 상태의 후드 인너 패널을 나타내는 모식적인 측면도이다.
도 11C는 전면 충돌 시에 도 11B의 상태로부터 더욱 변형된 상태의 후드 인너 패널을 나타내는 모식적인 측면도이다.
도 11D는 전면 충돌 시에 도 11C의 상태로부터 더욱 변형된 상태의 후드 인너 패널을 나타내는 모식적인 측면도이다.
도 11E는 전면 충돌 시에 도 11D의 상태로부터 더욱 변형된 상태의 후드 인너 패널을 나타내는 모식적인 측면도이다.
도 12A는 오목부의 바닥부에 형성된 관통 구멍이 타원 구멍으로 된 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 12B는 오목부의 바닥부에 형성된 관통 구멍이 직사각형 구멍으로 된 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 12C는 오목부의 바닥부에 형성된 관통 구멍이 마름모형 형상의 구멍으로 된 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 12D는 오목부의 각 바닥부에 복수의 관통 구멍이 형성된 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 13A는 본 발명의 제2 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조가 적용된 후드를 나타내는 평면도이다(후드 아우터 패널을 투시한 상태로 나타낸다.).
도 13B은 도 13A의 13B-13B 선을 따라 절단한 상태로 나타내는 단면도이다.
도 14A는 후드 인너 패널의 골격 형성부가 대략 사인 곡선 형상의 물결 형상부를 구비하고, 원호 곡면 형상의 오목부의 바닥부에 관통 구멍이 관통 형성된 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 14B는 후드 인너 패널의 골격 형성부가 대략 사인 곡선 형상의 물결 형상부를 구비하고, 원호 곡면 형상의 오목부의 바닥부에 박육부가 형성된 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 14C는 제1 실시 형태에 있어서의 관통 구멍 대신 박육부가 형성된 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 14D는 제2 실시 형태에 있어서의 관통 구멍 대신 박육부가 형성된 변형예를 나타내는 단면도이다.

[제1 실시 형태]

본 발명의 제1 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조에 대하여 도 1 내지 도 11을 이용하여 설명한다. 또한, 이들 도면에 있어서 적절히 나타내지는 화살표 FR은 차량 전방 측을 나타내고 있고, 화살표 UP는 차량 상방 측을 나타내고 있으며, 화살표 W는 차량 폭 방향을 나타내고 있다. 또, 후드 폐지(閉止) 상태에 있어서는, 후드 전후 방향은 차량 전후 방향과 동일한 방향으로 하고, 후드 상하 방향은 차량 상하 방향과 동일한 방향으로 하며, 후드 폭 방향은 차량 폭 방향과 동일한 방향으로 한다.

도 1에는, 본 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조가 적용된 차량 앞부가 평면도로 나타내져 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 자동차(차량)(10)에 있어서의 차량 앞부(10A)에는, 엔진 룸(12)을 개폐 가능하게 덮는 후드(엔진 후드)(14)가 배치되어 설치되어 있다. 후드(14)에 덮이는 엔진 룸(12)의 내부에는, 파워 유닛 등의 엔진 컴파트먼트 내장물(도시 생략)이 배치되어 설치되어 있다.

후드(14)는, 금속제(본 실시 형태에서는 알루미늄 합금제)로 되어 있다. 또, 후드(14)의 후드 전후 방향에 있어서의 후단부(後端部)의 양 사이드에는, 힌지(도시 생략)가 배치되어 설치되어 있고, 이것에 의해, 후드(14)는, 상기 힌지에 있어서의 후드 폭 방향의 축 15X(도 4A 참조) 주위에 회전 이동 가능, 즉 개폐 가능하게 되어 있다. 또한, 후드(14)는, 보강 부재(광의로는 「후드 부속 부재」로서 파악되는 요소이다.)에 의하여, 국부 보강되어 있다. 즉, 후드(14)에는, 상기 힌지 측에 설치되는 힌지 리인포스(도시 생략)나, 도 4A에 나타내지는 전단(前端)의 후드 스트라이커(15A) 측에 설치되는 스트라이커 리인포스(15B)나 덴트 리인포스(15C) 등이 배치되어 설치되어 있다.

도 2에는, 후드 아우터 패널(16)(상상선 참조)을 투시한 상태의 후드(14)가 평면도로 나타내져 있다. 이 도면에 나타내지는 후드(14)는, 후드(14)의 외판을 구성함과 함께 대략 차량 전후 방향을 따라 연장되는 후드 아우터 패널(16)과, 이 후드 아우터 패널(16)에 대하여 후드 하방 측에 배치됨과 함께 후드 아우터 패널(16)에 결합되어서 후드(14)의 내판을 구성하는 후드 인너 패널(18)을 포함하여 구성되어 있다.

후드 아우터 패널(16) 및 후드 인너 패널(18)은, 모두 알루미늄 합금판을 프레스 성형함으로써 형성되어 있다. 후드 아우터 패널(16)의 판 두께 및 후드 인너 패널(18)의 판 두께는, 경량화나 보행자 보호 성능 등의 복수의 관점에서 설정되어 있다. 후드 아우터 패널(16)의 외주부는, 후드 인너 패널(18)의 외주부에 헤밍 가공에 의해 결합되어 있다. 후드 아우터 패널(16)과 후드 인너 패널(18)이 장착된 상태에서는, 양자는 폐단면 구조를 형성하고 있고, 양자 사이에는 후드 상하 방향의 간극이 형성되어 있다.

후드 인너 패널(18)에 있어서의 외주연부(20)는, 후드 전후 방향의 전단 측의 전단 가장자리부(20A), 후드 전후 방향의 후단 측의 후단 가장자리부(20B), 및 후드 폭 방향의 양 사이드의 후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)로 구성되어 있고, 외주연부(20)의 내측[즉, 후드 인너 패널(18)에 있어서 외주연부(20)를 제외하는 부분]이 중앙 영역(24)으로 되어 있다.

후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)는, 후드(14)의 비틀림 강성을 높이기 위하여, 단면 높이 치수가 커져 있고, 중앙 영역(24)을 구성하는 골격 형성부(26)에 비해 강성이 높게 설정된 고강성부로 되어 있다. 또, 이 후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)의 하면 측에는, 후드 전후 방향을 따라 배치된 후드 힌지 리인포스(도시 생략)가 고정되어 있다. 또한, 후드 힌지 리인포스는, 후드(14)에 있어서의 힌지의 장착 부위를 보강하기 위한 장척(長尺) 형상의 고강도?고강성 부재이다.

후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)에는, 후드 전후 방향 대략 중앙부에 약체부로서의 비드(22)가 형성되어 있다. 비드(22)는, 후드 전후 방향을 따른 단면에서 보아 후드 아우터 패널(16) 측(후드 상방 측)으로 융기하여 볼록 형상으로 형성되어 있고, 후드 평면에서 보아 후드 폭 방향을 따라 형성되어 있다. 이 비드(22)는, 후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)에 있어서의 다른 부위에 비하여, 후드 전후 방향의 하중에 대한 강성이 낮게 설정되어 있다. 또한, 후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)는 골격 형성부(26)에 비해 강성이 높게 설정되어 있기 때문에, 후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)에 강성이 낮은 비드(22)가 설치된 구성은, 충돌체가 후드(14)에 충돌하는 경우에 있어서의 충돌체 가속도를 더욱 바람직한 범위로 설정하는 관점에서 일반적으로 유리한 구성(또는 불리해지지 않는 구성)으로 할 수 있다.

또, 후드 인너 패널(18)의 중앙 영역(24)에는, 복수의 비드(30)가 후드 평면에서 보아 후드 전후 방향을 따라 연장되도록 형성되어 있다. 각 비드(30)는, 길이 방향과의 직교면을 따른 단면에서 보아, 중앙 영역(24)에 있어서의 패널[후드 인너 패널(18)]이 후드 아우터 패널(16) 측으로 융기하여 볼록 형상으로 형성되고, 도 3A 및 도 3B에 나타내는 바와 같이, 정상부(30A)가 평탄 형상으로 되어 있다. 도 3B에 나타내는 바와 같이, 비드(30)에 있어서의 정상부(30A)의 일부는, 후드 아우터 패널(16)의 이면(16A)에 접착제인 매스틱(17)을 통하여 접합되어 있다.

또, 도 2에 나타내는 바와 같이, 각 비드(30)의 전단부(30B)는, 후드 인너 패널(18) 전단 가장자리부(20A)의 근방에 이르고 있고, 각 비드(30)의 후단부(30C)는, 후드 인너 패널(18)의 후단 가장자리부(20B)의 근방에 이르고 있다. 이들 비드(30)는, 후드 인너 패널(18)의 중앙 영역(24)에 있어서 후드 전후 방향의 굽힘 강성을 향상시키는 골격을 구성하고 있다.

복수의 비드(30)가 병렬한 후드 인너 패널(18)의 중앙 영역(24)에는, 이웃하는 비드(30)의 정상부(30A) 사이에 후드 아우터 패널(16) 측과 반대 방향으로 패이는 오목 형상으로 이루어진 오목부(32)가 각각 형성되어 있다. 복수의 오목부(32)는, 후드 전후 방향을 따라 연장되도록 형성되어 있고, 도 3A 및 도 3B에 나타내는 바와 같이, 오목부(32)의 바닥부(32A)는 단면에서 보아 곡선 형상으로 형성되어 있다. 즉, 도 2에 나타내는 바와 같이, 중앙 영역(24)에는, 비드(30)와 오목부(32)가 후드 폭 방향을 따라 번갈아 설치되어서 단면에서 보아 물결형 형상(대략 해트 형상이 연속적으로 형성된 것 같은 형상)으로 된 물결 형상부(28)가 대략 전역에 형성되어 있다. 이 물결 형상부(28)는, 엔진 룸(12)의 내부의 엔진 컴파트먼트 내장물(도시 생략)과 대면하는 위치에 형성되어 있다.

골격 형성부(26)에는, 후드 전후 방향 대략 중앙부에 후드 폭 방향을 따라 병설된 복수의 관통 구멍(34)이 관통 형성되어 있다. 이들 관통 구멍(34)과 후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)의 비드(22)는, 후드 전후 방향의 위치를 정렬한 위치로 설정되어 있고, 전면 충돌 시에 후드 전후 방향 대략 중앙부에서 후드 인너 패널(18)을 굽힘 변형시키기 위한 부위로 되어 있다. 도 3A 및 도 3B에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(34)은, 본 실시 형태에서는, 원 구멍(도 3A 참조)으로 이루어지고, 각 오목부(32)의 바닥부(32A)[후드 인너 패널(18)의 하부]에 각각 형성되어 있다. 또한, 후드 인너 패널(18)에 관통 구멍(34)이 형성됨으로써, 전착(電着) 도막(ED 도막)은 관통 구멍(34)에 가까운 위치로부터 순차 형성되게 되기 때문에, 전착 도료(ED 도료)의 커버링성을 양호하게 할 수 있다.

(작용?효과)

다음으로, 상기 실시 형태의 작용 및 효과에 대하여 설명한다. 또한, 도 4A는, 충돌체(C)(헤드부 임팩터)의 충돌 시에 있어서의 후드(14)의 상태를 나타내고, 도 5A는 전면 충돌 시에 있어서의 후드(14)의 상태를 나타내고 있으며, 이들 도면에서는, 변형 후의 상태를 상상선(2점 쇄선)으로 나타내고 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 후드 인너 패널(18)에 있어서 중앙 영역(24)을 구성하는 골격 형성부(26)는, 물결 형상부(28)가 형성됨과 함께, 후드 전후 방향 대략 중앙부에 후드 폭 방향을 따라 병설된 복수의 관통 구멍(34)이 형성되어 있다. 이들 관통 구멍(34)이 형성되어도, 비드가 형성되는 대비 구조와는 달리, 도 3B에 나타내는 바와 같이, 후드 인너 패널(18)의 단면 높이는 축소되지 않기 때문에, 후드 인너 패널(18)은, 비교적 높은 강성이 유지된다. 따라서, 도 4A에 나타내지는 충돌체(C)의 충돌 시에 후드 인너 패널(18)은, 그 소성 변형 등에 필요한 에너지를 흡수한다. 또, 전면 충돌 시에는, 도 5A에 나타내는 바와 같이, 후드 인너 패널(18)에 형성된 관통 구멍(34)을 굽힘 기점으로 하여, 소정의 접힘 모드에서 굽힘 변형한다. 또한, 도 5A에서는, 전면 충돌 하중의 입력 방향을 화살표 F로 나타내고 있다.

여기서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 오목부(32)는, 후드 전후 방향을 따라 연장되도록 형성됨과 함께, 도 3A 및 도 3B에 나타내는 바와 같이, 후드 인너 패널(18)에 있어서의 관통 구멍(34)은, 오목부(32)의 바닥부(32A)에 형성되어 있다.

이 때문에, 도 4A에 나타내는 바와 같이, 충돌체(C)가 후드(14)에 충돌하였을 때에 후드(14)가 후드 하방 측으로 휘어지려고 하면, 도 4B에 나타내는 바와 같이, 오목부(32)의 바닥부(32A)에는 인장 하중(f1)이 작용하고, 비드(30)의 정상부(30A)에는, 압축 하중(f2)이 작용한다. 바닥부(32A)에 있어서의 관통 구멍(34)의 단부는, 인장 하중(f1)에 대해서는 비교적 강성이 높기 때문에, 관통 구멍(34)을 기점으로 한 후드 인너 패널(18)의 좌굴 변형(접힘 변형)이 억제된다. 이것에 의해, 도 4A에 나타내지는 충돌체(C)의 후드(14)로의 충돌 시에 있어서의 높은 에너지 흡수 효율이 유지된다(보행자 보호 대책).

여기서, 충돌체(C)의 충돌 시에 있어서의 작용에 대하여, 도 8 및 도 9를 참조하면서 보충 설명한다. 도 8은, 충돌체가 후드에 충돌하였을 때의 충돌체 가속도와 충돌체 변위량(침입량)의 관계를 나타내는 G-S 선도[CAE(Computer Aided Engineering) 결과]이다. 여기서, 가로축(S)은, 후드에 충돌한 충돌체의 변위량을 나타내고, 세로축(G)은, 충돌체가 받는 가속도를 나타낸다. 또, 실선은, 본 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조에 있어서의 G-S 선도를 나타내고, 2점 쇄선은, 본 실시 형태의 관통 구멍(34)이 형성되지 않은 점을 제외하고 본 실시 형태와 동일한 구조에 있어서의 G-S 선도를 나타낸다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조는, 관통 구멍(34)이 형성되어도, 관통 구멍(34)이 형성되지 않는 구조와 비교하여, 충돌체(C)에 발생하는 가속도에 큰 감소는 없고, (바꿔 말하면, 대략 동등한 에너지 흡수량을 확보할 수 있고,) 충돌체의 변위량도 거의 바뀌지 않는다. 이 때문에, 후드(14)와 엔진 룸(12)의 내부의 엔진 컴파트먼트 내장물의 사이의 간극을, 관통 구멍(34)이 형성되지 않는 경우와 동일하게 설정해도, 충돌체(C)의 후드(14)를 통한 엔진 컴파트먼트 내장물로의 충돌을 피하는 것이 가능해진다.

또, 도 9에 나타내는 바와 같이, 충돌체(C)의 후드(14)로의 충돌에 의해 후드 인너 패널(18)이 후드 하방 측으로 휘어져도, 바닥부(32A)에 있어서의 관통 구멍(34)의 단부는, 인장 하중(f1)에 대해서는 비교적 강성이 높기 때문에, 관통 구멍(34)으로부터의 접힘 변형이 억제된다. 또한, 도 9에서는, 충돌체(C)의 충돌 직후의 후드(14) 및 충돌체(C)의 위치를 실선으로 나타내고, 충돌체(C)의 충돌 후에 충돌체(C)가 소정량 변위한 상태의 후드(14) 및 충돌체(C)의 위치를 2점 쇄선으로 나타내고 있다.

한편, 전면 충돌 시에 있어서의 후드(14)의 상태를 나타내는 도 5A에 나타내는 바와 같이, 전면 충돌 시에는, 후드(14)는 후드 상방 측으로 휘어지려고 하고, 이때, 도 5B에 나타내는 바와 같이, 오목부(32)의 바닥부(32A)에는 압축 하중(f3)이 작용하며, 비드(30)의 정상부(30A)에는, 인장 하중(f4)이 작용한다. 즉, 충돌체(C)(도 4A 참조)의 후드(14)로의 충돌 시와 전면 충돌 시에는, 후드(14)가 휨 변형하려고 하는 방향이 다르고, 오목부(32)의 바닥부(32A)에 작용하는 하중 방향도 다르다. 전면 충돌 시에는, 오목부(32)의 바닥부(32A)에 압축 하중(f3)이 작용함으로써, 도 6에 나타내지는 바닥부(32A)의 관통 구멍(34)의 단부에 응력이 집중되어 관통 구멍(34)의 주위가 단면 변형된다. 즉, 바닥부(32A)는, 약체화된 관통 구멍(34)을 기점으로 하여 비교적 용이하게 좌굴 변형한다.

또, 본 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조에서는, 도 2에 나타내지는 후드 인너 패널(18)의 외주연부(20)에 있어서의 후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)는, 중앙 영역(24)의 골격 형성부(26)에 비해 강성이 높게 설정되어 있고, 이 후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)에 형성된 비드(22)는, 후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)에 있어서의 다른 부위에 비해 강성이 낮게 설정되어 있다. 이 때문에, 전면 충돌 시에 있어서의 후드 인너 패널(18)의 변형 상태를 평면에서 보아 모식적으로 나타내는 도 7A 내지 도 7E에 나타내는 바와 같이, 전면 충돌 시에 있어서의 후드 인너 패널(18)은, 먼저, 도 7A에 나타내지는 초기 상태로부터, 도 7B에 나타내지는 외주연부(20)의 비드(22)로의 응력 집중 상태를 거쳐, 도 7C에 나타내는 바와 같이, 외주연부(20)의 비드(22)로부터 구부러짐이 생긴다. 즉, 고강성부의 후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)에 형성된 약체화용의 비드(22)로부터 안정적으로 구부러지기 시작한다.

여기서, 비드(22)는, 골격 형성부(26)에 있어서의 관통 구멍(34)과 후드 전후 방향의 위치를 정렬한 부위에 형성되어 있기 때문에, 전면 충돌 시에 후드 인너 패널(18)의 비드(22)에서 구부러짐이 생기면, 도 7D에 나타내는 바와 같이, 비드(22)를 기점으로 하여 관통 구멍(34)을 따라 구부러짐이 전파되어 간다. 즉, 골격 형성부(26)에 있어서는, 관통 구멍(34)이 최약 부위가 되기 때문에, 이들 관통 구멍(34)의 단부에 응력이 집중되고, 관통 구멍(34)의 근방에 있어서의 단면 변형이 촉진되게 된다. 그리고, 이들 관통 구멍(34)은, 후드 폭 방향을 따라 병설되어 있기 때문에, 후드 폭 방향 내측으로 향하여 구부러짐이 전파되어 가게 된다. 즉, 후드(14)의 구부러짐 위치는, 관통 구멍(34)의 위치로 결정되고, 최종적으로는, 도 7E에 나타내는 바와 같이, 후드 인너 패널(18)[후드(14)] 전체가 관통 구멍(34)을 따라 구부러진다(안정적인 구부림 모드). 이것에 의해, 전면 충돌 시에는 후드(14)의 후단에 있어서의 차량 후방 측으로의 변위량을 억제할 수 있다.

다음으로, 전면 충돌 시에 있어서의 작용에 대하여, 도 10 및 도 11A 내지 도 11E를 참조하면서 보충 설명한다. 도 10은, 전면 충돌 시에 있어서의 후드의 변형 하중과 변위량의 관계를 나타내는 F-S 선도[CAE(Computer Aided Engineering) 결과]이다. 여기서, 가로축(S)은, 후드의 변위량을 나타내고, 세로축(G)은, 후드의 변형 하중을 나타낸다. 또, 실선은, 본 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조에 있어서의 F-S 선도를 나타내고, 2점 쇄선은, 본 실시 형태의 관통 구멍(34) 대신 후드 전후 방향 대략 중앙부에 후드 폭 방향을 따라 또한 후드 아우터 패널 측에 볼록 형상으로 이루어진 비드가 형성된 대비 구조에 있어서의 F-S 선도를 나타낸다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조는, 관통 구멍(34) 대신 비드가 형성된 구조에 비해 변형 하중(접힘 하중)이 저감되어 있는 것을 알 수 있다.

도 11A 내지 도 11E에는, 전면 충돌 시에 있어서의 후드 인너 패널(18)이 변형되어 가는 상태가, 모식적인 측면에서 보아 도 11A, 도 11B, 도 11C, 도 11D, 도 11E의 순으로 나타내져 있다. 실선은, 본 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조가 적용된 후드(14)의 변형 상태를 나타내고, 2점 쇄선 X는, 본 실시 형태의 관통 구멍(34) 대신 상기 비드가 형성된 상기 대비 구조의 후드의 변형 상태를 나타낸다. 도 11A 내지 도 11E에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조가 적용된 후드는, 상기 대비 구조의 후드와 비교하여 동등 이상의 변형 성능(접힘 성능)이 확보되어 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조에 의하면, 도 4A에 나타내지는 충돌체(C)가 후드(14)에 충돌하였을 때의 에너지 흡수 성능의 향상과, 도 5A에 나타내지는 전면 충돌 시에 있어서의 후드(14)의 변형 성능의 향상을 양립시킬 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 도 3A 등에 나타내는 바와 같이, 오목부(32)의 바닥부(32A)에 형성된 관통 구멍(34)이 원 구멍으로 되어 있으나, 오목부의 바닥부에 형성된 관통 구멍은, 도 12A에 나타내는 바와 같은 타원 구멍의 관통 구멍(34A)이나, 도 12B에 나타내는 바와 같은 직사각형 구멍의 관통 구멍(34B)이나, 도 12C에 나타내는 바와 같은 마름모형 형상의 관통 구멍(34C) 등과 같은 다른 형상의 관통 구멍이어도 된다. 또, 상기 실시 형태에서는, 도 3A 등에 나타내는 바와 같이, 각 바닥부(32A)에 1개의 관통 구멍(34)이 형성되어 있지만, 도 12D에 나타내는 바와 같이, 각 바닥부(32A)에 복수의 관통 구멍(34D)이 후드 폭 방향으로 병설되도록 형성되어도 된다.

[제2 실시 형태]

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태와 관련되는 차량용 후드 구조에 대하여, 도 13A 및 도 13B를 이용하여 설명한다. 도 13A에는, 후드 아우터 패널(16)(상상선 참조)을 투시한 상태의 후드(40)가 평면도(제1 실시 형태의 도 2에 상당하는 도면)로 나타내져 있다. 도 13B에는, 도 13A의 13B-13B 선을 따라 절단한 상태의 단면도가 나타내져 있다.

이들 도면에 나타내는 바와 같이, 후드(40)는, 후드 인너 패널(42)에 복수 개의 빔(46)을 구비한 구조로 되어 있는 점에서, 제1 실시 형태와 관련되는 후드(14)(도 2 참조)와는 다르다. 다른 구성은, 제1 실시 형태와 대략 동일한 구성으로 되어 있다. 따라서, 제1 실시 형태와 실질적으로 동일한 구성부에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

도 13A에 나타내는 바와 같이, 후드(40)에 있어서의 후드 인너 패널(42)은, 중앙 영역(24)에 골격 형성부(44)를 구비하고 있다. 골격 형성부(44)는, 후드 전후 방향을 따라 연장되도록 형성된 복수 개(본 실시 형태에서는 5개)의 빔(46)을 구비하고 있고, 이들 빔(46)은, 후드 폭 방향으로 소정의 간격으로 배열되어 있다. 이 골격 형성부(44)에 비해 후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)는 강성이 높게 설정되어 있다.

도 13B에 나타내는 바와 같이, 빔(46)은, 차량 정면에서 보아, 후드 아우터 패널(16) 측이 개방된 단면 해트 형상으로 되어 있다. 즉, 이들 빔(46)은, 후드 아우터 패널(16) 측과 반대 방향으로 패이는 오목 형상으로 이루어진 오목부(50)가 후드 전후 방향을 따라 연장되도록 형성됨(도 13A 참조)과 함께, 오목부(50)의 개방단 측에서 서로 이간하는 방향으로 굴곡된 한 쌍의 플랜지(48)가 매스틱(도시 생략)을 통하여 후드 아우터 패널(16)에 결합되어 있다. 또, 오목부(50)의 바닥부(50A)는 단면에서 보아 곡선 형상으로 형성되어 있다.

도 13A에 나타내는 바와 같이, 빔(46)을 구비한 골격 형성부(44)에는, 후드 전후 방향 대략 중앙부에 후드 폭 방향을 따라 병설된 복수의 관통 구멍(52)이 관통 형성되어 있다. 관통 구멍(52)과 비드(22)는, 후드 전후 방향의 위치를 정렬한 위치로 설정되어 있다. 도 13B에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(52)은, 오목부(50)의 바닥부(50A)에 형성되어 있고, 도 13A에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 원 구멍으로 되어 있다.

이상 설명한 본 실시 형태의 구성에 의해서도, 상기 서술한 제1 실시 형태와 동일한 작용 및 효과가 얻어진다.

[실시 형태의 보충 설명]

도 14A 및 도 14B에 나타내는 바와 같이, 후드 인너 패널(18A)의 골격 형성부(26A)는, 후드 아우터 패널(16) 측과 반대 방향으로 원호 곡면 형상으로 패이는 오목 형상으로 이루어진 오목부(62)를 포함하여 구성된 대략 사인 곡선 형상의 물결 형상부(28A)를 구비한 구성이어도 된다. 또한, 도 14A에 나타내지는 오목부(62)의 바닥부(62A)에는, 제1 실시 형태의 관통 구멍(34)(도 2 등 참조)과 동일한 위치(후드 전후 방향 대략 중앙부)에 관통 구멍(34E)이 관통 형성되어 있다.

또, 상기 실시 형태에서는 오목부(32, 50)의 바닥부(32A, 50A)에 관통 구멍(34, 52)이 관통 형성되어 있지만, 예를 들면, 도 14B, 도 14C 및 도 14D에 나타내는 바와 같이, 오목부(62, 32, 50)의 바닥부(62A, 32A, 50A)에는, 관통 구멍(34E, 34, 52)(도 14A, 도 3B, 도 13B 참조) 대신 박육부(60A, 60B, 60C)가 형성되어도 된다. 또한, 박육부(60A, 60B, 60C)는, 도 14B 내지 도 14D에 나타내는 바와 같이, 골격 형성부(26A, 26, 44)에 있어서의 다른 부위보다 판 두께가 얇은 부위이고, 제1, 제2 실시 형태의 관통 구멍(34, 52)(도 2, 도 13A 참조)과 동일한 위치(후드 전후 방향 대략 중앙부)에 형성되어 있다.

또, 상기 실시 형태나 그 변형예에서는, 관통 구멍(34, 34A?34E, 52)이나 박육부(60A?60C)는, 오목부(32, 50, 62)의 바닥부(32A, 50A, 62A)에 형성되어 있고, 그러한 구성이 더욱 바람직하지만, 관통 구멍이나 박육부는, 예를 들면, 후드 인너 패널의 골격 형성부의 물결 형상부에 있어서 후드 아우터 패널 측의 정상부에 형성되어도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 도 2 및 도 13A에 나타내는 바와 같이, 오목부(32, 50)가 후드 전후 방향을 따라 연장되도록 형성되어 있고, 그러한 구성이 더욱 바람직하지만, 오목부는, 예를 들면, 후드 전후 방향에 대하여 비스듬하게 연장되도록 형성된 오목부 등과 같은 다른 방향을 길이 방향으로 하는 오목부이어도 된다. 또, 복수의 오목부의 연장 방향(길이 방향)이 서로 교차하는 방향으로 설정되어도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 후드 폭 방향 양단 가장자리부(20C, 20D)에는 후드 전후 방향 대략 중앙부에 약체부로서의 비드(22)가 형성되어 있고, 이러한 구성이 더욱 바람직하지만, 후드 인너 패널의 외주연부에 있어서의 후드 폭 방향의 양 사이드에 이러한 약체부가 형성되지 않은 구성으로 해도 된다. 또, 상기 실시 형태에 있어서의 비드(22) 대신 약체부로서의 관통 구멍이나 박육부를 형성하는 구성으로 해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 후드(14)[후드 아우터 패널(16) 및 후드 인너 패널(18, 42)]는, 알루미늄 합금제로 되어 있으나, 후드(후드 아우터 패널 및 후드 인너 패널)는, 예를 들면, 철강제 등과 같은 다른 금속제의 후드나 수지제의 후드 이어도 된다.

Claims

후드의 외판(外板)을 구성하는 후드 아우터 패널과,
상기 후드 아우터 패널에 대하여 후드 하방 측에 배치됨과 함께 상기 후드 아우터 패널에 결합되고, 후드의 내판(內板)을 구성하는 후드 인너 패널과,
상기 후드 인너 패널에 있어서의 외주연부(外周緣部)를 제외하는 중앙 영역을 구성하고, 상기 후드 아우터 패널 측과 반대 방향으로 패이는 오목 형상으로 이루어진 오목부가 복수 형성됨과 함께, 후드 전후 방향 대략 중앙부에 후드 폭 방향을 따라 병설된 복수의 관통 구멍 또는 복수의 박육부(薄肉部)가 형성된 골격 형성부를 가지는 차량용 후드 구조.
제1항에 있어서,
상기 관통 구멍 또는 상기 박육부는, 상기 오목부의 바닥부에 형성되어 있는 차량용 후드 구조.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 후드 인너 패널의 외주연부에 있어서의 후드 폭 방향의 양 사이드는, 상기 골격 형성부에 비해 강성이 높게 설정되고, 상기 양 사이드에 있어서 상기 관통 구멍 또는 상기 박육부와 후드 전후 방향의 위치를 정렬한 부위에는, 상기 양 사이드에 있어서의 다른 부위에 비해 강성이 낮게 설정된 약체부가 형성되어 있는 차량용 후드 구조.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 오목부가 후드 전후 방향을 따라 연장되도록 형성되어 있는 차량용 후드 구조.