JP2005239092A - 自動車のフード構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 衝突安全性能と歩行者保護性能の双方を確保することができるようにした自動車のフード構造を提供する。
【解決手段】 フード構造のインナーパネル１２を、アウターパネルの外周に沿って形成した比較的剛性の高い外周骨格１３と、外周骨格のうち、両側に沿って延びる一対の両端骨格１３ａの間にて、互いに車幅方向に並んで前後方向に延びる複数本の中央部骨格１４と、互いに隣接する両端骨格と中央部骨格とに連結した第一の連結部材１５ａと、互いに隣接する中央部骨格同士に連結した第二の連結部材１５ｂとから構成し、第一の連結部材１５ａと第二の連結部材１５ｂとが、前後方向中央付近で車幅方向に整列しており、各中央部骨格が、その前端付近及び／又は前後方向中央付近にて、ビード部１４ｂ，１４ｃを備え、両端骨格の後端付近がヒンジ部を介して車体側に取り付けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車のフード構造に関し、特に前面衝突時に衝突安全性能と歩行者保護性能の双方を備えるフード構造に関するものである。

従来、前部にボンネットフードを備えた自動車においては、そのフード構造は、図８乃至図１０に示すように構成されている。即ち、図８及び図９において、フード構造１は、フードの車体外側面を構成するアウターパネル２と、このアウターパネル２の下方に配置されるインナーパネル３と、から構成されている。なお、図中の矢印Ｆｒは車両前方方向を、矢印Ｗは車幅方向を、矢印Ｕｐは上方向を示す。

インナーパネル３は、アウターパネル２の外周に沿って形成された高い剛性を有する外周骨格４（図８参照）と、図８及び図１０に示すように、この外周骨格４のうち両側に位置する一対の両端骨格４ａの間にて、互いに車幅方向に並んで前後方向に延びる複数本、図示の場合、５本の中央部骨格５と、を含んでいる。
ここで、インナーパネル３は、両端骨格４ａまたは各中央部骨格５の間の領域に、それぞれ切欠部３ａを備えている。

さらに、フード構造１の後端部１ａは、図１１に示すように、車両前側からの荷重に対して耐力が低くなるように細くなっており、さらに、カウル構造体１ｂも上方を開放させて車両前側からの荷重に対して耐力が低くなるようにオープンカウル構造体として構成されている。
このように、従来の自動車においては、フード構造１の後端部１ａ及びその周辺に配設したカウル構造体１ｂを弱体化させると共に、フード構造１のインナパネル３として車両前後方向に延びる中央部骨格５及び切欠部３ａを採用することにより、歩行者保護性能を確保している。例えば、歩行者との衝突の際に、自動車の前端部で跳ね上げられた歩行者の身体、特に頭部がフード構造１上に載ったとき、フード構造１が変形して衝突による荷重を吸収することにより、歩行者の身体を保護するようになっている。

次に、他の自動車などと前面衝突した際のフード構造１の作用について説明する。
図１２（Ａ）に示すように、フード構造１に対して前方から衝撃力Ｆが加わったとき、両端骨格４ａの後端付近に配設したフードヒンジ６が自動車の車体側に固定されていることにより、図１２（Ｂ）に示すように、両端骨格４ａが折れて、衝撃力Ｆが部分的に吸収されることになる。
続いて、図１２（Ｃ）に示すように、衝撃力Ｆによって両端骨格４ａがさらに折れ曲がると共に、車幅方向に関して両端に位置する最も外側の中央部骨格５も少し折れ曲がる。

以上述べたようなボンネットフードを備えた自動車のフード構造の従来の例を二、三示す。
特開２００１−２３３２４８号公報 特開２００２−３３７７４２号公報 特許第２７６２８０２号公報

しかしながら、フード構造１の後端部１ａやその周辺に配設したカウル構造体１ｂが、その弱体化により低い剛性を有していることから、上記の衝撃力をさらに吸収することによって、後端部１ａの中央付近が相対的に後方に歪曲することになる。
このように、前面衝突時に後端部１ａが後方に歪曲することによって、中央部骨格５に対する反力が低減されることになる。これによって、中央部骨格５の少なくとも一部、図示の場合、内側の三本の中央部骨格５が、図１２（Ｄ）に示すように、最後まで折れないことがあり、この場合これらの中央部骨格５の後端が自動車のフロントガラス１ｃ（図１１参照）に突き当たる可能性がある。
このような中央部骨格５のフロントガラス１ｃへの突き当たりを抑止するために、後端部１ａの弱体化を低減すると、衝突安全性能を高めることはできるが、歩行者保護性能が低下してしまうことになりかねない。

本発明は、以上の点に鑑み、衝突安全性能と歩行者保護性能の双方を確保することができるようにした自動車のフード構造を提供することを目的としている。

上記目的は、本発明によれば、フードの車体外側面を構成するアウターパネルと、このアウターパネルの下方に配置されるインナーパネルとから構成され、後端付近がヒンジ部を介して車体側に取り付けられるフード構造において、インナーパネルが、アウターパネルの外周に沿って形成された比較的剛性の高い外周骨格と、外周骨格のうち、両側に沿って延びる一対の両端骨格の間にて、互いに車幅方向に並んで前後方向に延びる複数本の中央部骨格と、互いに隣接する両端骨格と中央部骨格とに連結した第一の連結部材と、互いに隣接する中央部骨格同士に連結した第二の連結部材と、から構成され、第一の連結部材と第二の連結部材とが、前後方向中央付近で車幅方向に整列しており、各中央部骨格が、その前端付近及び／又は前後方向中央付近にて、ビード部を備えていることにより達成される。

本発明による自動車のフード構造は、好ましくは、前記各中央部骨格が、その前端付近に外周骨格の前部に対する突き当て構造を備えている。
本発明による自動車のフード構造は、好ましくは、前記第一の連結部材及び前記第二の連結部材が、各中央部骨格の前後方向中央付近に配置されている。例えば、各中央部骨格の前後方向中央付近にビード部が形成されている場合には、これらのビード部の直後に第一の連結部材及び前記第二の連結部材を配置するのが望ましい。
本発明による自動車のフード構造は、好ましくは、前記各中央部骨格とアウターパネルにより画成される断面形状が、前後方向に沿って変化している。
さらに、本発明による自動車のフード構造において好ましくは、前記断面形状が、前記中央部骨格の高さ及び幅の少なくとも一方に関して前後方向に沿って変化している。

このような構成によれば、前面衝突時に、後端付近がヒンジ部を介して車体側に固定されていることにより、衝突による衝撃力が両端骨格に加わり、両端骨格が中央付近が上方に持ち上がるように折れ曲がると、前記連結部材を介して各中央部骨格の中央付近に対して、上方に引っ張り上げられるような変形力が作用する。従って、各中央部骨格は、この変形力の印加をきっかけとして、各ビード部に中央付近が上方に持ち上がるように折れ曲がることになる。

このようにして、前面衝突時に、各中央部骨格が、それぞれビード部にて確実に折れ曲がることによって、各中央部骨格の後端が自動車のフロントガラスを突き破ったり、車室内に入り込むようなことが抑止され得る。従って、乗員に関する衝突安全性能が確保されることになる。

各中央部骨格が、その前端付近に外周骨格の前部に対する突き当て構造を備えている場合には、前面衝突時に、まず突き当て構造の領域にて各中央部骨格に対して外周骨格の前部が大きく変形することにより、衝突による衝撃力が軽減される。

第一の連結部材及び前記第二の連結部材が、各中央部骨格の前後方向中央付近のビード部の直後に配置されている場合には、前面衝突時に、前後方向中央付近のビード部にて各中央部骨格が容易に折れ曲げることができる。

各中央部骨格とアウターパネルにより画成される断面形状が、前後方向に沿って変化している場合には、この断面形状の前後方向の変化を適宜に調整することによって、前面衝突時の前後方向及び車幅方向に沿ったフード構造の変形量、即ち車両下方へのストロークをほぼ均一にすることができる。従って、フード構造の変形量と衝突体が受ける加速度から計算されるＨＩＣ値（頭部障害基準値）をフード構造の衝突面としての表面全体にて所定値以下でほぼ均一にすることができ、フード構造の表面全体にてほぼ均一な衝撃吸収性能を得ることができる。

断面形状が、中央部骨格の高さ及び幅の少なくとも一方に関して前後方向に沿って変化している場合には、インナーパネルにおける中央部骨格の高さ及び幅の少なくとも一方を適宜に変化させることによって、断面形状を容易に変化させることが可能である。

このようにして、本発明によれば、乗員に関する衝突安全性能及び歩行者に関する歩行者保護性能の双方が十分に確保され得ることになる。

以下、図面に示した実施形態に基づいて、この発明を詳細に説明する。なお、図中の矢印Ｆｒは車両前方方向を、矢印Ｗは車幅方向を、矢印Ｕｐは上方向を示す。
図１乃至図３は、本発明による自動車のフード構造の第一実施形態を示している。フード構造１０は、フードの車体外側面を構成するアウターパネル１１と、このアウターパネル１１の下方に配置されるインナーパネル１２と、から構成されている。

インナーパネル１２は、アウターパネル１１の外周に沿って形成された高い剛性を有する外周骨格１３（図１参照）と、図１及び図３に示すように、この外周骨格１３のうち両側に位置する一対の両端骨格１３ａの間にて、互いに車幅方向に並んで前後方向に延びる複数本、図示の場合、５本の中央部骨格１４と、互いに隣接する両端骨格１３ａと中央部骨格１４とに連結した連結部材１５ａ（第一の連結部材）と、互いに隣接する中央部骨格同士に連結した連結部材１５ｂ（第二の連結部材）と、を含んでいる。
なお、外周骨格１３と中央部骨格１４と第一及び第二の連結部材１５ａ，１５ｂとは、例えばプレス加工によって一体に形成されており、中央部骨格１４は上方を開放したハット形状に構成されている。また、各両端骨格１３ａの前端は、車幅方向に延びた外周骨格１３の前部１３ｂの両端にそれぞれ接合しており、各両端骨格１３ａの後端は、車幅方向に延びた外周骨格１３の後部１３ｃの両端にそれぞれ接合している。

ここで、インナーパネル１２は、両端骨格１３ａ，各中央部骨格１４及び連結部材１５ａ，１５ｂの間の領域に、それぞれ切欠部１２ａを備えている。
さらに、フード構造１０の後端部１６及びその周辺に配置したカウル構造体１ｂが、図１１に示す従来例と同様に、意図的に弱体化されている。

各連結部材１５ａ，１５ｂは、両端骨格及び各中央部骨格の間にて、互いに隣接する両端骨格または中央部骨格を橋渡しするように配設されている。また、各連結部材１５ａ，１５ｂが車幅方向に整列していることにより、両端骨格１３ａの中央付近が上方に折れ曲がるとき、各連結部材１５ａ，１５ｂが、その変形力をフードの車幅方向の両側に位置する両端骨格１３ａから車幅方向の中央に位置する中央部骨格１４まで順次に伝達するようになっている。なお、各連結部材１５ａ，１５ｂの配置は、各連結部材１５ａ，１５ｂが車幅方向に一直線に並ぶように設定してもよいが、例えば、図１に示すように、第二の連結部材１５ｂは、第一の連結部材１５ａの位置から若干車両後方側にずらして配置してもよい。

また、各中央部骨格１４は、図２に示すように、その前端部に外周骨格１３の前部１３ｂに対する突き当て構造１４ａを備えている。
ここで、この突き当て構造１４ａにおいては、中央部骨格１４の前端部が外周骨格１３の前部１３ｂの略垂直状の壁面１３ｂ１の一部に繋がっており、さらに、前面衝突時に外周骨格１３の車幅方向に延びた前部１３ｂに対して中央部骨格１４が容易に変形するように、突き当て構造１４ａは、中央部骨格１４の前端部と外周骨格１３の前部１３ｂとの境界部分に、中央部骨格側から外周骨格１３の前部側に向けて次第に下がる斜面を含んでいる。

さらに、各中央部骨格１４は、図２に示すように、その前端付近及び前後方向に関して中央付近に、それぞれビード部１４ｂ，１４ｃを備えている。ここで、これらのビード部１４ｂ，１４ｃは、それぞれ厚さ方向に関して比較的薄く形成されることにより、剛性が低くなっており、この部分で容易に折れ曲がるようになっている。ビード部１４ｂ，１４ｃのうち、前方のビード部１４ｂは、前記突き当て部１４ａの直後に配置されており、また中央付近のビード部１４ｃは、第一及び第二の連結部材１５ａ，１５ｂとの連結部の直前に配置されている。

本発明の第一の実施の形態に係る自動車のフード構造１０は以上のように構成されており、前面衝突時には、図４（Ａ）及び図６（Ａ）に示すように、フード構造１０に対して前方から衝撃力Ｆが加わったとき、両端骨格１３ａの後端付近に配設したフードヒンジ（図示を省略するが、図１の点線領域に配設されているフードヒンジを示す。）が自動車の車体側に固定されていることにより両端骨格１３ａが折れて、衝撃力Ｆが部分的に吸収されることになる（図４（Ｂ）及び図６（Ｂ）参照）。このとき、フード構造１０の前端部１０ａは、図５（Ａ）に示すように、前記突き当て部１４ａ付近で折れ曲がることになり、これによっても衝撃力Ｆが部分的に吸収される。

続いて、図４（Ｃ）及び図６（Ｃ）に示すように、衝撃力Ｆによって両端骨格１３ａがさらに折れ曲がり、この両端骨格１３ａの折れ曲がりによる変形力が、連結部材１５ａ，１５ｂを介して順次に隣接する中央部骨格１４に伝達され、各中央部骨格１４の中央付近に上方に向かって引っ張る変形力が印加されることになる。
即ち、連結部材１５ａ，１５ｂを介して各中央部骨格１４の中央付近に変形力が印加されることをきっかけとして、各中央部骨格１４は、図５（Ｂ）に示すように、両端骨格１３ａの折れに追従して、それぞれ前後方向に関して中央付近のビード部１４ｃにて折れ曲がり、最終的には、図４（Ｄ）及び図６（Ｄ）に示すように、衝撃力Ｆによって両端骨格１３ａ及び全ての中央部骨格１４が折れ曲がる。

この場合、フード構造１０の後端部１６は、図５（Ｃ）に示すように、各中央部骨格１４がそれぞれビード部１４ｃにて確実に折れ曲がることによって、後端部１６の中央付近の後方への歪曲は僅かである。

このように本発明の実施形態に係るフード構造１０によれば、フードの後端部１６及びその周辺に配置したカウル構造体１ｂ（図１１参照）が車両前側からの荷重に対して弱体化したものであっても、両端骨格１３ａの折れ曲がりによる変形力が第一の連結部材１５ａ，第二の連結部材１５ｂを介して順次に隣接する中央部骨格１４に伝達して全ての中央部骨格１４が折れ曲がることになるので、図５及び図６中に点線で示す従来のフード構造１の中央部骨格５が折れずにフロントガラスを突き破ったり、車室内に進入してしまう事態の発生を防止することができ、衝突安全性能も確保することができる。

また、本発明の第一の実施形態に係るフード構造１０においては、フード構造１０の後端部１６及びその周辺に配設したカウル構造体１ｂを弱体化させると共に、フード構造１０のインナパネル１１に車両前後方向に延びる中央部骨格１４及び切欠部１２ａを採用しているので、歩行者保護性能も確保されている。

なお、中央付近のビード部１４ｃが、各中央部骨格１４の連結部材１５ａ，１５ｂとの連結部の直前に配置されていることにより、各中央部骨格１４は容易に折れ曲がることができる。

図７は本発明による自動車のフード構造の第二の実施の形態を示している。図７において、自動車のフード構造２０は、図１乃至図３に示した自動車のフード構造１０とほぼ同様の構成であるので、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
図７に示す自動車のフード構造２０においては、アウターパネル１１と中央部骨格１４により画成される断面形状が、車両の前後方向に沿って変化しており、この断面形状の変化によってフードの衝突面としての表面全体にて前後方向に沿ってほぼ均一な歩行者に対する衝撃吸収性能が得られるように構成されている。

具体的には、フード構造２０の衝突面としてのアウターパネル１１表面の前後方向中央部１１ａでは、インナーパネル１２における外周骨格１３の車幅方向に延びた前部１３ｂ及び車幅方向に延びた後部１３ｃによる影響が少ない。このため、中央部骨格１４の前後方向中央付近１４ｄにおける高さ、すなわち、中央部骨格１４とアウターパネル１１との距離Ｈ１を高くすることによって、中央部骨格１４とアウターパネル１１により画成される断面形状が大きく構成されている。
これに対して、中央部骨格１４の前端部１４ｅ及び後端部１４ｆに近接したアウターパネル１１表面の部位１１ｂ，１１ｃ付近では、インナーパネル１２における外周骨格１３の前部１３ｂ及び後部１３ｃによる影響が大きい。このため、中央部骨格１４の前端部１４ｅ及び後端部１４ｆにおける高さＨ２，Ｈ３を低くすることによって、中央部骨格１４とアウターパネル１１により画成される断面形状が小さく構成されている。

このような構成の自動車のフード構造２０によれば、図１乃至図３に示した自動車のフード構造１０と同様の作用・効果が得られることに加え、中央部骨格１４とアウターパネル１１により画成される断面形状が前後方向に沿って変化していることから、前面衝突時に、車幅方向及び前後方向に沿ったフード構造２０の変形量、即ち、車両下方へのストロークがほぼ均一にされ得る。
従って、フード構造２０の変形量と衝突体が受ける加速度から計算されるＨＩＣ値（頭部障害基準値）をフード構造２０の衝突面としてのアウターパネル１１表面全体に亘って所定値以下でほぼ均一にすることができる。これにより、フード構造２０における衝突面としてのアウターパネル１１表面全体にて均一な歩行者に対する衝撃吸収性能を得ることができる。

上述した実施形態においては、各中央部骨格１４は五本備えられているが、これに限らず、四本以下または六本以上の中央部骨格１４を備えたフード構造に対して本発明を適用し得ることは明らかである。

また、上述した第二の実施形態においては、中央部骨格１４とアウターパネル１１により画成される断面形状は、中央部骨格１４の高さを変化させることにより、前後方向に沿って変化するようになっているが、これに限らず、中央部骨格１４の幅、あるいは高さ及び幅を変化させることにより、上記断面形状を前後方向に沿って変化させるようにしてもよい。

本発明による自動車のフード構造の第一の実施形態の構成を示す概略底面図である。 図１の自動車のフード構造の要部を示す前後方向の断面図である。 図１の自動車のフード構造の要部を示す車幅方向の左半分を示す断面図である。 図１の自動車のフード構造、特にインナーパネルにおける前面衝突時の変形状態を順次に示す概略斜視図である。 図１の自動車のフード構造における前面衝突時の変形状態を順次に示す前後方向の断面図である。 図１の自動車のフード構造における前面衝突時の変形状態を順次に示す車幅方向の断面図である。 本発明による自動車のフード構造の第二の実施形態の構成を示す前後方向の断面図である。 従来の自動車のフード構造の一例の構成を示す概略底面図である。 図８の自動車のフード構造の要部を示す前後方向の断面図である。 図８の自動車のフード構造の要部を示す車幅方向の左半分を示す断面図である。 従来のフード構造、特に後端部とその周辺の弱体化構造を示す図である。 図８の自動車のフード構造、特にインナーパネルにおける前面衝突時の変形状態を順次に示す概略斜視図である。

符号の説明

１０ 自動車のフード構造
１０ａ フード構造の前端部
１１ アウターパネル
１１ａ 前後方向中央部
１１ｂ アウタパネルの前端部
１１ｃ アウタパネルの後端部
１２ インナーパネル
１３ 外周骨格
１３ａ 両端骨格
１３ｂ 前部
１３ｃ 後部
１４ 中央部骨格
１４ａ 突き当て部
１４ｂ，１４ｃ ビード部
１４ｄ 前後方向中央部
１４ｅ 前端部
１４ｆ 後端部
１５ａ，１５ｂ 連結部材
１６ 後端部
１７ フードヒンジ

Claims (5)

1. フードの車体外側面を構成するアウターパネルと、このアウターパネルの下方に配置されるインナーパネルとから構成され、後端付近がヒンジ部を介して車体側に取り付けられるフード構造において、
   上記インナーパネルが、
   上記アウターパネルの外周に沿って形成された比較的剛性の高い外周骨格と、
   上記外周骨格のうち、両側に沿って延びる一対の両端骨格の間にて、互いに車幅方向に並んで前後方向に延びる複数本の中央部骨格と、
   互いに隣接する両端骨格と中央部骨格とに連結した第一の連結部材と、
   互いに隣接する中央部骨格同士に連結した第二の連結部材と、から構成され、
   上記第一の連結部材と上記第二の連結部材とが、前後方向中央付近で車幅方向に整列しており、
   上記各中央部骨格が、その前端付近及び／又は前後方向中央付近にて、ビード部を備えることを特徴とする、自動車のフード構造。
2. 前記各中央部骨格が、その前端付近に外周骨格の前部に対する突き当て構造を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の自動車のフード構造。
3. 前記第一の連結部材及び前記第二の連結部材が、各中央部骨格の前後方向中央付近に配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動車のフード構造。
4. 前記各中央部骨格と前記アウターパネルにより画成される断面形状が、前後方向に沿って変化していることを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の自動車のフード構造。
5. 前記断面形状が、前記中央部骨格の高さ及び幅の少なくとも一方に関して前後方向に沿って変化していることを特徴とする、請求項４に記載の自動車のフード構造。

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