自動車のエンジンフード
【課題】軽量で高剛性を有すると共に、交通事故時における歩行者の頭部障害を軽減することも可能となる自動車のエンジンフードを提供すること。
【解決手段】アルミニウム板からなるパネル外周部材１２の中央部に開口する窓部１６を形成する一方、断面がハット形状とされ、且つかかるハット形状の凸部のコーナー角度：θと該凸部のコーナーのＲとが、それぞれ、９５°≦θ≦１３５°、Ｒ≦８ｍｍである鉄板製アングル部材１４の複数本を、かかる窓部１６を跨ぐ形で、その凸部がエンジン側となるように、且つアングル部材１４の長手方向が走行方向に略平行な方向になるように互いに平行に配置し、更に、パネル外周部材１２とアングル部材１４とを接着剤２０で接合して構成したインナーパネル１０を用いて、自動車のエンジンフードを構成した。
【解決手段】アルミニウム板からなるパネル外周部材１２の中央部に開口する窓部１６を形成する一方、断面がハット形状とされ、且つかかるハット形状の凸部のコーナー角度：θと該凸部のコーナーのＲとが、それぞれ、９５°≦θ≦１３５°、Ｒ≦８ｍｍである鉄板製アングル部材１４の複数本を、かかる窓部１６を跨ぐ形で、その凸部がエンジン側となるように、且つアングル部材１４の長手方向が走行方向に略平行な方向になるように互いに平行に配置し、更に、パネル外周部材１２とアングル部材１４とを接着剤２０で接合して構成したインナーパネル１０を用いて、自動車のエンジンフードを構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンフードに関し、特に、歩行者との衝突時における歩行者保護に効果的に対応し得ると共に、軽量で、高剛性を備えた自動車のエンジンフードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車のエンジンフードは、アウターパネルと、このアウターパネルの補強部材として、アウターパネルの内面側に重ね合わされるようにして設けられ、エンジンフードの骨格を形成してエンジンフードの剛性を確保するインナーパネルとから、構成されている。
【０００３】
そして、このような構成とされたエンジンフードにおいて、高剛性のエンジンフードを得るためには、エンジンフードを最も効果的に補強し得るインナーパネルの構成として、複数の補強梁を格子状に配置する構造が、考えられる。
【０００４】
しかしながら、近年、交通事故時における歩行者保護が強く要請されている状況下において、自動車が歩行者と衝突した際に、歩行者の頭部がエンジンフードに衝突することが少なくなく、これが致命傷になる恐れがあった。このため、上記のように、インナーパネルを複数の補強梁を格子状に配置する構造とした場合には、かかる複数の補強梁の交差部が、エンジンフードの他の部位に比べて著しく高剛性となるため、自動車が歩行者と衝突したときに、歩行者が前記交差部により強い衝撃を受け易くなるといった問題を惹起することとなるのである。
【０００５】
そこで、そのような問題に対処すべく、特開２００１−１５１１５９号公報（特許文献１）においては、アウターパネルに接合する補強パネルに多数のビードを配置して、曲げ剛性が縁部から中央部に向かって連続的に増加するようにして、実質的に同一の剛性を持たせて局部的な高剛性部位を無くし、エンジンフードの如何なる部位への頭部衝突の場合にも、常に同一の衝撃を受けるようにしたエンジンフードが、明らかにされている。
【０００６】
また、国際公開：ＷＯ０２／４７９６１号公報（特許文献２）においては、アウターとインナーとが空間を介した閉断面構造をとって結合されたパネル構造体であって、インナーパネルを、インナー全面にわたって複数本の波形ビードが略平行に設けられた波形形状を呈するように構成して、その断面形状が、略頭部外径に近い波長のサイン曲線、サインｎ乗曲線、又はスプライン曲線である波形フード構造とされているエンジンフードが、明らかにされている。このようなエンジンフードによれば、エンジンフードへの衝突位置によらず、均一で優れた頭部衝突耐性を実現することが出来、且つ張り剛性等も高剛性化することが出来るとされている。
【０００７】
一方、本発明者らは、先に、特開２００８−２４７０９５号広報（特許文献３）において、アウターパネルとインナーパネルからなる自動車のエンジンフードにおいて、インナーパネルに、自動車の進行方向に延びる互いに平行な一対のスリットの複数と、該一対のスリット間のインナーパネル部位にアウターパネル側に突出させた切り起こし部とを形成し、且つ該切り起こし部の上端部がアウターパネルに接着されている一方、該切り起こし部の幅：Ｗが、１０ｍｍ以上、５０ｍｍ未満とされていることを特徴とする自動車のエンジンフードを、明らかにした。
【０００８】
このような自動車のエンジンフードによれば、インナーパネルに形成された複数のスリット間を、アウターパネル側に突出するように所定の幅においてそれぞれ切り起こして、その切り起こし部の上端部をアウターパネルに接着せしめているところから、高い剛性を有すると共に、効率的に衝撃を吸収することが可能となり、交通事故時における歩行者の頭部障害値（ＨＩＣ）を有利に軽減することが出来ることとなる。
【０００９】
ところで、近年、環境問題の面から、更に燃費を向上させるためにも、より軽量化が求められており、エンジンフードをアルミニウム材料で形成することが検討されている。しかしながら、アルミニウム材料は、これまで一般的に自動車用エンジンフードの材料として用いられていた鋼板と比べて大きく軽量化出来るものの、強度や成形性の点において性能が低く、充分な剛性と歩行者保護特性（ＨＩＣ値の軽減）の両方を得ることが出来ないものであった。
【００１０】
また、歩行者保護の観点においては、インナーパネルとエンジン等のボンネット内の部品とが接触すると歩行者保護特性が悪化する（ＨＩＣ値が大きくなる）ところから、それらを接触させない、或いは出来るだけそれらの接触を遅らせる必要がある。しかし、インナーパネルをエンジン等のボンネット内部品に接触させないようにするためには、インナーパネルの位置をエンジン等のボンネット内部品よりも充分に高くする必要があり、そうすると、アウターパネルの位置も高くなってしまい、その結果、車両デザインに制限が加わることに直結する。一方、インナーパネルを歩行者保護特性の良好なものにすれば、インナーパネルの位置を低くすることが出来、それによってアウターパネルの位置も低く出来ることとなり、車両のデザインの自由度が大きくなるという利点が生じることとなる。そこで、軽量で高剛性を備えると共に、交通事故時における歩行者の頭部障害値を有利に軽減し、衝突時の歩行者保護に対応することの出来る自動車のエンジンフードが求められてきているのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−１５１１５９号公報
【特許文献２】国際公開：ＷＯ０２／４７９６１号公報
【特許文献３】特開２００８−２４７０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、軽量で高剛性を有すると共に、交通事故時における歩行者の頭部障害を軽減することも可能となる自動車のエンジンフードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そして、本発明にあっては、そのような課題を解決すべく、自動車のエンジンフードのインナーパネルの構造についてシミュレーションによる検討を鋭意重ねた結果として為された物であって、その要旨とするところは、アウターパネルとインナーパネルからなる自動車のエンジンフードにして、該インナーパネルは、中央部に開口空間が形成されてなるアルミニウム板製のパネル外周部材と、該開口空間を跨ぐ形で互いに平行に配された、断面ハット形状の鋼板製アングルの複数本とを有し、該アングルは、その凸部がエンジン側となるように、且つ該アングルの長手方向が自動車の走行方向に平行な方向となるように配置され、更に、該パネル外周部材と該アングルとは、接着、溶融溶接、固相接合或いは機械的接合により接合されていると共に、該アングルにおける凸部のコーナー角度：θと該凸部のコーナーのＲとが、次式；９５°≦θ≦１３５°、Ｒ≦８ｍｍ、を満足するように構成されていることを特徴とする自動車のエンジンフードにある。
【００１４】
なお、かかる本発明に従う自動車のエンジンフードの望ましい態様の一つによれば、前記パネル外周部材は、アルミニウム板のプレス一体成形品にて構成され、また別の望ましい態様の一つによれば、前記鋼板製アングルは、鋼板のプレス成形品にて構成されることとなる。
【００１５】
さらに、このような本発明に従う自動車のエンジンフードの好ましい態様の一つにあっては、隣接する前記鋼板製アングルは、それらの対向する側壁間の間隔が１６５ｍｍ以下となるようにして、配設されることとなる。
【発明の効果】
【００１６】
従って、このような本発明に従う構成とされた自動車用エンジンフードによれば、インナーパネルの本体部分となるアルミニウム板製のパネル外周部材において、その中央部に形成された窓部である開口空間を跨ぐ形で、所定のコーナー角度とコーナーＲにおいて形成された断面ハット形状の鋼板製アングルの複数本が互いに平行に配されると共に、それらパネル外周部材とアングルとが所定の接合手段によって接合された構造、換言すれば、アルミニウム板製のパネル外周部材にアルミニウム材料よりもヤング率が高く密度の大きい鋼板製アングルを接合することによって補強した構造とされているところから、高い剛性を効果的に発揮することが可能となると共に、交通事故時における歩行者の頭部傷害値を有利に軽減することが出来ることとなるのである。
【００１７】
しかも、本発明にあっては、アルミニウム板製のパネル外周部材と鋼板製のアングルとを組み合わせているところから、従来の全体が鉄製のエンジンフードよりも、更に軽量化された自動車用エンジンフードを提供することが可能となると共に、アルミニウム材料のみから形成されたエンジンフードよりも、歩行者保護特性に優れるものを提供することが可能となったのである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に従う自動車のエンジンフードを構成するインナーパネルの一例を示す平面説明図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ切断線にて切断した端面を示す端面説明図である。
【図３】図２におけるＣ部分を拡大して示す説明図である。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ切断線にて切断した端面を示す端面説明図である。
【図５】図４におけるＤ部分を拡大して示す説明図である。
【図６】実施例において検討した本発明に従う構造のインナーパネルの三次元モデルの一つを示す斜視図である。
【図７】図６に示した三次元モデルのワイヤーフレームモデルである。
【図８】実施例において検討した本発明に従う構造のインナーパネルの三次元モデルの別の一つを示す斜視図である。
【図９】図８に示した三次元モデルのワイヤーフレームモデルである。
【図１０】実施例において検討した従来の構造のインナーパネルの三次元モデルの一つを示す斜視図である。
【図１１】図１０に示した三次元モデルのワイヤーフレームモデルである。
【図１２】実施例において検討した従来の構造のインナーパネルの三次元モデルの別の一つを示す斜視図である。
【図１３】図１２に示した三次元モデルのワイヤーフレームモデルである。
【図１４】実施例において検討した本発明に従う構造とされたインナーパネルにおけるアングル部材の断面形状を示す説明図であって、（ａ）は、図６に示したインナーパネルのものを、（ｂ）は、図８に示したインナーパネルのものを、それぞれ示している。
【図１５】実施例において検討した従来の構造とされたインナーパネルの断面の一部を示す説明図であって、（ａ）は、図１０に示したインナーパネルにおけるアングル部の断面形状を示し、（ｂ）は、図１２に示したインナーパネルの中央部に形成された波形形状部分の断面を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２０】
先ず、図１には、本発明に従う自動車のエンジンフードを、アウターパネルと共に構成するインナーパネルの一実施形態が、平面図の形態において、概略的に示されている。そこにおいて、インナーパネル１０は、中央部位に所定大きさの開口空間である矩形の窓部１６が形成されてなる板状のパネル外周部材１２と、かかる窓部１６を車両の前後方向に跨ぐ形で互いに平行に所定間隔を隔てて配された複数本のアングル部材１４とから、構成されている。
【００２１】
より詳細には、インナーパネル１０の外形形状を与えるパネル外周部材１２は、パネル本体を構成するものであって、所定のアルミニウム材料からなるアルミニウム板に、公知のプレス加工等を施すことによって、一体的に形成されており、その中央部には、板状のパネル外周部材１２の厚み方向に貫通するように開口する空間である、略矩形形状を呈する窓部１６が、所定の大きさをもって形成されているのである。また、かかるパネル外周部材１２は、その車両の前後方向に相当する図の上下方向における上辺及び下辺が、それぞれ、下方に凸なる略円弧形状を呈すると共に、その右辺及び左辺が、それぞれ車両外側に向かって略円弧形状を呈するように、構成されている。
【００２２】
一方、鋼板製のアングル部材１４は、図２及び図３に示されるように、その断面がハット形状を呈すると共に、パネル外周部材１２に形成された窓部１６を橋渡し出来る程度の長さ：Ｌとされている。そして、アングル部材１４の断面ハット形状は、図３に拡大して示されるように、凸部の角部の角度であるコーナー角度：θが、９５°以上１３５°以下、好ましくは上限が１２０°程度となるようにされると共に、コーナー（角部）のＲ（曲率半径）が、８ｍｍ以下、好ましくは下限が５ｍｍ程度となるように形成されている。これは、コーナー角度：θが９０°以上９５°未満とされた場合にあっては、鋼鉄板をプレス加工によってアングル形状に曲げ加工した後に、成形したアングル部材が金型から離型し難い不具合が生じる恐れがあるからであり、また、θが９０°未満とされた場合にあっては、そのような角度をもつアングル部材の曲げ加工自体が難しくなり、実現しようとすると、高価で複雑な曲げ加工装置が必要となると共に、θが９０°とされた場合よりも断面二次モーメントが小さくなってしまい、高剛性が得られないからである。一方、θが１３５°を超える角度とされた場合にあっては、断面二次モーメントが小さくなり、充分な剛性が得られなくなってしまうのである。また、コーナーのＲにおいても、その大きさが８ｍｍを超えた場合にあっては、断面二次モーメントが小さくなり、充分な剛性が得られなくなるのである。
【００２３】
なお、かかるアングル部材１４のハット形状の高さ：Ｈは、好ましくは１５〜３０ｍｍ程度、また、ハット形状の開口部における幅：Ｗは、好ましくは２０〜５０ｍｍ程度とされることとなる。即ち、ハット形状の高さ：Ｈが１５ｍｍよりも小さくされた場合には、断面二次モーメントが小さくなり、歩行者保護特性及びエンジンフード全体のねじり剛性が悪化し易くなるためであり、一方、Ｈが３０ｍｍよりも大きくされた場合にあっては、断面二次モーメントは大きくなるものの、エンジン等のボンネット内部品への二次衝突が早くなり、結果的に歩行者保護特性が悪化し易くなるためである。また、幅：Ｗが２０ｍｍよりも小さくされた場合にあっても、断面二次モーメントが小さくなってしまい、歩行者保護特性及びエンジンフード全体のねじり特性が悪化し易くなり、Ｗが５０ｍｍよりも大きくされた場合には、アングル内壁間が大きすぎるため、インパクター衝突初期にアウターパネルのみが変形してしまい、歩行者保護特性が悪化し易くなるのである。
【００２４】
さらに、かかるアングル部材１４の長さ：Ｌ1 （図４参照）は、本発明に従う構成とされたエンジンフードが採用される車種によって様々な値を取り得るため、エンジンフード全長、換言すれば、図４に示されるインナーパネル１０の車両前後方向における端から端までをＬとして、Ｌ1 とＬの関係式；０．３＜Ｌ1 ／Ｌ＜０．６を満足する範囲とされることが好ましい。
【００２５】
また、それらパネル外周部材１２及びアングル部材１４の材質に関しては、パネル外周部材１２を与えるアルミニウム板材には、ＪＩＳ呼称における３０００系、５０００系、又は６０００系のアルミニウム合金が好適に用いられる一方、アングル部材１４を与える鋼板材には、自動車用鋼板が好適に用いられることとなる。
【００２６】
そして、そのようなアングル部材１４の複数本、ここでは５本が、パネル外周部材１２の中央部に形成された窓部１６を跨ぐ形態において、換言すれば、車両の幅方向に細長な略矩形形状の窓部１６を形成する４辺のうち車両の走行方向（前後方向）に対向する１対の辺を橋渡しするような形態において、アングル部材１４の凸部がエンジン側となると共に、その長手方向が車両の走行方向（図１において上下方向）と略平行な方向になるように、所定間隔を隔てて配列されている。このように、窓部１６を跨ぐ形で、５本のアングル部材１４が配列されることによって、窓部１６は、６つの小さな窓部１８に分割されている。
【００２７】
さらに、そのように配列されたアングル部材１４は、ここでは、パネル外周部材１２との接触部位において接着剤２０にて接着されることによって、パネル外周部材１２と接合されている（図４及び図５参照）。なお、かかるアングル部材１４とパネル外周部材１２との接合は、歩行者との衝突時に受ける衝撃によって離間しない接合方法であれば、前述した接着剤による接合方式以外にも、公知の各種の接合方式が採用され得るところであって、その方式として、例えば、ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザー等の溶融溶接方式、ＦＳＷ（摩擦撹拌接合）に代表される固相接合方式、リベット等による機械的接合方式を挙げることが出来る。
【００２８】
また、ここでは、パネル外周部材１２の窓部１６を跨ぐ形態において配置したアングル部材１４の本数を５本としたが、その本数は５本に限られるものではなく、４本や３本と少なくしたり、或いは６本以上に増やすことも可能であり、その数は、本発明の適用される自動車のエンジンフードの形状やその大きさに応じて、適宜に決定されることとなる。ただし、一般的な大きさの自動車（普通乗用車）のエンジンフードの幅は、１５００ｍｍ程度であるところから、その幅に対してインナーパネル１０（パネル外周部材１２）に接合されているアングル部材１４を１本のみとすると、衝突時の頭部（インパクタ）が、アングル部材１４に当たらないエリアが存在することになり、歩行者の頭部障害を軽減するという本発明の目的を達成出来ない恐れが惹起されることとなる。そのため、本発明において、アングル部材１４の本数は、２本以上、好ましくは３本以上とされることとなる。また、そのように配列されるそれぞれのアングル部材１４，１４の間隔は、それらの対向する側壁間の間隔として、インパクタの直径相当である１６５ｍｍ以下とされることが好ましいのである。
【００２９】
そして、このような構成とされたインナーパネル１０が、かかるインナーパネル１０が採用される自動車のデザインに応じた、ここでは図示しない所定形状のアウターパネルと重ね合わされて、それらパネルが、所定方式をもって結合されることによって、自動車のエンジンフードが構成されることとなる。なお、そのようなインナーパネル１０とアウターパネルとの結合は、例えば、インナーパネル１０の端部が、アウターパネルの外周縁部に、公知のヘミング加工を施されることによって、それらを結合、一体化させることが出来る。
【００３０】
このように、本発明に従う構造とされたインナーパネル１０を採用した自動車のエンジンフードによれば、アルミニウム板製のパネル外周部材１２と断面ハット形状の鋼板製アングル部材１４とを組み合わせて、インナーパネル１０が構成されているところから、エンジンフードを有利に軽量化することが出来ると共に、高い剛性を効果的に発揮することが可能となり、また交通事故時における歩行者の頭部傷害値をも有利に軽減することが出来ることとなるのである。
【００３１】
すなわち、歩行者保護において、衝突時に頭部がぶつかるエンジンフード中央部の衝撃吸収性能を向上させるためには、かかる中央部に重い材料を使用するのが最も効果的であるが、本発明に従うエンジンフードを構成するインナーパネル１０においては、インナーパネルを構成する軽量のアルミニウム合金製のパネル外周部材１２の中央部分に窓部１６を形成し、その窓部１６が形成された部位に重量の重い鋼板製のアングル部材１４を配置していることにより、衝撃吸収性能を効果的に向上せしめているのである。なお、中央部以外の外周部（パネル外周部材１２部分）の衝撃吸収性能に関しては、その形状を衝撃吸収性の高い形状とすることによって、向上させることが可能である。
【００３２】
なお、かかるインナーパネル１０の外周部分を形成するパネル外周部材１２は、アルミニウム板のプレス一体成形品であることが好ましい。これによって、パネル外周部材１２を１回のプレス加工で形成することが可能となり、部品点数を少なくして、より経済的にインナーパネル１０を構成することが出来るのである。また、アングル部材１４も、鋼板のプレス成形品とされることが好ましい。即ち、鋼板製のアングル部材１４を、板形状からアングル形状への単体のプレスとすることによって、前述したような断面ハット形状を呈するアングル部材１４を容易にプレス加工にて形成することが可能となるのである。なお、鋼板あるいはアルミニウム板から、本発明の構造に従う形状のアングル部と外周部を一体でプレス成形して、目的とするインナーパネル形状とすることは、アングル部の断面形状からして困難である。
【００３３】
また、鋼板製のアングル部材１４は、その断面形状が、断面半球状や断面波形の形状とは異なり、断面ハット形状とされ、そしてそのハット形状の側壁が略垂直に立っているところから、断面二次モーメントが大きくなり、以て、優れた剛性を発揮して、効果的にインナーパネル１０の剛性を高め得ることとなる。加えて、そのようなハット形状のアングル部材１４は、凸部がエンジン側となり、フランジ部がアウターパネル側となるように配置されているため、凸部がアウターパネル側、フランジ部がエンジン側となるように配置する場合よりも、ねじり剛性をより高くすることが出来る特徴も有している。
【００３４】
更にまた、インナーパネル１０においては、アングル部材１４の長手方向が、自動車の走行方向に対して略平行に配置されているため、歩行者との衝突の際に、走行方向（自動車の前後方向）の斜め上方から付加されることとなるインパクタからの外力に対して、最も剛性の高い配置となるのであり、初期の加速度が高くなる。これによって、歩行者保護特性をより有利に確保することが出来るのである。
【００３５】
その他、一々列挙はしないが、本発明が、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施されるものであり、またそのような実施の態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。
【００３６】
また、本発明で言うところの「平行」が、完全に平行である状態を含むことは勿論、完全に平行でなくても、実質的に平行と認められる状態をも含むものであることが、理解されるべきである。
【実施例】
【００３７】
以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本発明の特徴について更に明確にすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等限定的に解釈されるものでないことは、言うまでもないところである。
【００３８】
市販のＦＥＭ解析ソフトにより、シミュレーションを実行するために、先ず、エンジンフードのインナーパネルとアウターパネルをメッシュモデル化したものを作製した。その際、アウターパネル、インナーパネルの外周部（パネル外周部材）には、アルミニウム合金板（ＡＡ６００９相当、調質Ｔ４）が使用されることを想定し、より実体フードに近い条件にてシミュレーションを実施する目的から、塗装焼付処理後の材料特性を解析モデルに入力した。一方、インナーパネルの鋼板製アングル部には、自動車用鋼板（ＪＡＣ２７０Ｄ相当）が使用されることを想定し、その材料特性を解析モデルに入力した。
【００３９】
また、ここで作製したメッシュモデルは、本発明の実施例として、前述した最良の形態を満足する図１〜５に示したような形状である、モデル１，２の２つを用意した。なお、それらモデル１、２は、共に、その外周部（パネル外周部材１２部分）はアルミ合金で構成され、アングル部（アングル部材１４部分）は鋼板製とされている。そして、これらのインナーパネル構成の詳細を、下記表１に示した。また、それらのアングル部の断面形状を、図１４（ａ），（ｂ）にそれぞれ示した。更に、それら外周部とアングル部は、溶接による接合を想定した。
【００４０】
一方、従来技術の比較例として、前述の特許文献２を参考としたアルミ合金製波形フード（モデル４）、及び一般的な鋼板製フード（モデル３）の２つのメッシュモデルを作製した。なお、一般的な鋼板製フードであるモデル３については、モデル１，２と類似の形状であるが、アングル部の断面形状が異なっている（図１５（ａ）参照）。また、モデル４にあっては、アングル形状ではなく、図１５（ｂ）に示されるように、断面を波形形状とした。なお、これらモデル３、４のインナーパネル構成の詳細を、下記表１に併せて示した。
【００４１】
【表１】
【００４２】
ところで、ここで作製したモデル１〜４の三次元モデルイメージを、図６，８，１０，１２に、更に、かかる三次元モデルのワイヤーフレームモデルを、図７，９，１１，１３にそれぞれ示した。なお、図６，８においては、色の濃い部分が鋼板製のアングル部を示している。
【００４３】
そして、そのようなメッシュモデル化されたエンジンフードに対して、同様にメッシュモデルによるインパクタを衝突させるシミュレーションを行なった。その際、解析条件として、ＪＮＣＡＰ（Japan New Car Assessment Program）における子供用頭部の衝突条件に即した条件を入力した。具体的には、重量：３．５ｋｇ、外径：１６５ｍｍのインパクタを使用して、そのようなインパクタを、速度：３５ｋｍ／ｈ、衝突角度：６５°で、エンジンフードの中央部に衝突させ、最大となる頭部障害値を算出して、下記表２に、それぞれ示した。なお、歩行者の頭部障害値（ＨＩＣ）は、よく知られているように、下記の式（１）により算出されるものである。
【００４４】
［式］
但し、∫はｔ1 からｔ2 までの積分値であり、Ａは頭部重心における３軸合成加速度、ｔ1 ，ｔ2 は０＜ｔ1 ＜ｔ2 となる時刻で、ＨＩＣが最大となる作用時間であり、（ｔ2 −ｔ1 ）は１５ｍｓｅｃ以下とする。
【００４５】
ここで、一般的な頭部衝突試験における現象を説明する。先ず、インパクタがアウターパネルに衝突し、その直後にインナーパネルも同時に変形を開始する。この時点で加速度がピークを迎える。その後、ある一定の値まで加速度は低下し、インパクタのストロークと共に、ほぼ一定の水準で推移する。最終的にはインナーパネルがエンジン等のボンネット内部品（エンジンフード内部品）に接触し、加速度が上昇する。初期のエネルギー吸収量が少ない場合、インナーパネルとボンネット内部品との接触が早まり、最終段階の加速度上昇が大きくなることから、歩行者保護特性が悪化する（ＨＩＣの値が大きくなる）。このような二次衝突を考慮するため、今回実施したシミュレーションにおいても、エンジン等のボンネット内部品を剛体としてメッシュモデル化し、解析モデルに織り込んだ。なお、アウターパネルとボンネット内部品との距離は車種により異なるが、ここでは、アウターパネル表面から衝突方向に対して７５ｍｍの位置に剛体を配置し、シミュレーションを実施した。また、ここでシミュレーションを実施したエンジンフードについては、特定の車種を対象としたものではなく、簡易的な形状とした。従って、本発明の実施例と従来技術である比較例の頭部傷害値の絶対値については、実際の車種におけるエンジンフードの意匠によって異なるが、ここでは、各解析結果を相対的に比較した。
【００４６】
また、前述のＪＮＣＡＰにおいては、ＨＩＣが低いほど得点が高くなり、ＨＩＣ６５０以下が最高得点となる（６５０以下は、全て最高得点となる）。但し、ＨＩＣの値が６５０より小さいほど、インナーパネルとエンジン等との間の隙間を、さらに小さくすることが出来る。これは、ＨＩＣが小さい場合には、二次衝突を早めても（エンジン等との隙間を小さくしても）、最高得点を取得できる可能性があるからである。即ち、車両デザインの自由度という点からも、ＨＩＣは小さいほど好ましいのである。
【００４７】
また、重量に関しては、４つのモデルを相対的に比較して結果を○、△、×の三段階で評価した結果と、さらに総合評価として、ＨＩＣの値と重量の評価結果を併せて考慮し、それを○、×の二段階で評価した結果を、表２に併せ示した。
【００４８】
【表２】
【００４９】
かかる表２の結果から明らかなように、本発明に従う構造とされたモデル１，２のエンジンフードは、従来技術に従う構造であるモデル３，４のエンジンフードよりも、優れた頭部障害値を有していると共に、重量に関しても、全アルミニウム製のモデル４のエンジンフードほどは軽量化されないものの、鋼板製のモデル３のエンジンフードよりも、軽量化が有利に実現されることが確認された。
【符号の説明】
【００５０】
１０ インナーパネル
１２ パネル外周部材
１４ アングル部材
１６，１８ 窓部
２０ 接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンフードに関し、特に、歩行者との衝突時における歩行者保護に効果的に対応し得ると共に、軽量で、高剛性を備えた自動車のエンジンフードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車のエンジンフードは、アウターパネルと、このアウターパネルの補強部材として、アウターパネルの内面側に重ね合わされるようにして設けられ、エンジンフードの骨格を形成してエンジンフードの剛性を確保するインナーパネルとから、構成されている。
【０００３】
そして、このような構成とされたエンジンフードにおいて、高剛性のエンジンフードを得るためには、エンジンフードを最も効果的に補強し得るインナーパネルの構成として、複数の補強梁を格子状に配置する構造が、考えられる。
【０００４】
しかしながら、近年、交通事故時における歩行者保護が強く要請されている状況下において、自動車が歩行者と衝突した際に、歩行者の頭部がエンジンフードに衝突することが少なくなく、これが致命傷になる恐れがあった。このため、上記のように、インナーパネルを複数の補強梁を格子状に配置する構造とした場合には、かかる複数の補強梁の交差部が、エンジンフードの他の部位に比べて著しく高剛性となるため、自動車が歩行者と衝突したときに、歩行者が前記交差部により強い衝撃を受け易くなるといった問題を惹起することとなるのである。
【０００５】
そこで、そのような問題に対処すべく、特開２００１−１５１１５９号公報（特許文献１）においては、アウターパネルに接合する補強パネルに多数のビードを配置して、曲げ剛性が縁部から中央部に向かって連続的に増加するようにして、実質的に同一の剛性を持たせて局部的な高剛性部位を無くし、エンジンフードの如何なる部位への頭部衝突の場合にも、常に同一の衝撃を受けるようにしたエンジンフードが、明らかにされている。
【０００６】
また、国際公開：ＷＯ０２／４７９６１号公報（特許文献２）においては、アウターとインナーとが空間を介した閉断面構造をとって結合されたパネル構造体であって、インナーパネルを、インナー全面にわたって複数本の波形ビードが略平行に設けられた波形形状を呈するように構成して、その断面形状が、略頭部外径に近い波長のサイン曲線、サインｎ乗曲線、又はスプライン曲線である波形フード構造とされているエンジンフードが、明らかにされている。このようなエンジンフードによれば、エンジンフードへの衝突位置によらず、均一で優れた頭部衝突耐性を実現することが出来、且つ張り剛性等も高剛性化することが出来るとされている。
【０００７】
一方、本発明者らは、先に、特開２００８−２４７０９５号広報（特許文献３）において、アウターパネルとインナーパネルからなる自動車のエンジンフードにおいて、インナーパネルに、自動車の進行方向に延びる互いに平行な一対のスリットの複数と、該一対のスリット間のインナーパネル部位にアウターパネル側に突出させた切り起こし部とを形成し、且つ該切り起こし部の上端部がアウターパネルに接着されている一方、該切り起こし部の幅：Ｗが、１０ｍｍ以上、５０ｍｍ未満とされていることを特徴とする自動車のエンジンフードを、明らかにした。
【０００８】
このような自動車のエンジンフードによれば、インナーパネルに形成された複数のスリット間を、アウターパネル側に突出するように所定の幅においてそれぞれ切り起こして、その切り起こし部の上端部をアウターパネルに接着せしめているところから、高い剛性を有すると共に、効率的に衝撃を吸収することが可能となり、交通事故時における歩行者の頭部障害値（ＨＩＣ）を有利に軽減することが出来ることとなる。
【０００９】
ところで、近年、環境問題の面から、更に燃費を向上させるためにも、より軽量化が求められており、エンジンフードをアルミニウム材料で形成することが検討されている。しかしながら、アルミニウム材料は、これまで一般的に自動車用エンジンフードの材料として用いられていた鋼板と比べて大きく軽量化出来るものの、強度や成形性の点において性能が低く、充分な剛性と歩行者保護特性（ＨＩＣ値の軽減）の両方を得ることが出来ないものであった。
【００１０】
また、歩行者保護の観点においては、インナーパネルとエンジン等のボンネット内の部品とが接触すると歩行者保護特性が悪化する（ＨＩＣ値が大きくなる）ところから、それらを接触させない、或いは出来るだけそれらの接触を遅らせる必要がある。しかし、インナーパネルをエンジン等のボンネット内部品に接触させないようにするためには、インナーパネルの位置をエンジン等のボンネット内部品よりも充分に高くする必要があり、そうすると、アウターパネルの位置も高くなってしまい、その結果、車両デザインに制限が加わることに直結する。一方、インナーパネルを歩行者保護特性の良好なものにすれば、インナーパネルの位置を低くすることが出来、それによってアウターパネルの位置も低く出来ることとなり、車両のデザインの自由度が大きくなるという利点が生じることとなる。そこで、軽量で高剛性を備えると共に、交通事故時における歩行者の頭部障害値を有利に軽減し、衝突時の歩行者保護に対応することの出来る自動車のエンジンフードが求められてきているのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−１５１１５９号公報
【特許文献２】国際公開：ＷＯ０２／４７９６１号公報
【特許文献３】特開２００８−２４７０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、軽量で高剛性を有すると共に、交通事故時における歩行者の頭部障害を軽減することも可能となる自動車のエンジンフードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そして、本発明にあっては、そのような課題を解決すべく、自動車のエンジンフードのインナーパネルの構造についてシミュレーションによる検討を鋭意重ねた結果として為された物であって、その要旨とするところは、アウターパネルとインナーパネルからなる自動車のエンジンフードにして、該インナーパネルは、中央部に開口空間が形成されてなるアルミニウム板製のパネル外周部材と、該開口空間を跨ぐ形で互いに平行に配された、断面ハット形状の鋼板製アングルの複数本とを有し、該アングルは、その凸部がエンジン側となるように、且つ該アングルの長手方向が自動車の走行方向に平行な方向となるように配置され、更に、該パネル外周部材と該アングルとは、接着、溶融溶接、固相接合或いは機械的接合により接合されていると共に、該アングルにおける凸部のコーナー角度：θと該凸部のコーナーのＲとが、次式；９５°≦θ≦１３５°、Ｒ≦８ｍｍ、を満足するように構成されていることを特徴とする自動車のエンジンフードにある。
【００１４】
なお、かかる本発明に従う自動車のエンジンフードの望ましい態様の一つによれば、前記パネル外周部材は、アルミニウム板のプレス一体成形品にて構成され、また別の望ましい態様の一つによれば、前記鋼板製アングルは、鋼板のプレス成形品にて構成されることとなる。
【００１５】
さらに、このような本発明に従う自動車のエンジンフードの好ましい態様の一つにあっては、隣接する前記鋼板製アングルは、それらの対向する側壁間の間隔が１６５ｍｍ以下となるようにして、配設されることとなる。
【発明の効果】
【００１６】
従って、このような本発明に従う構成とされた自動車用エンジンフードによれば、インナーパネルの本体部分となるアルミニウム板製のパネル外周部材において、その中央部に形成された窓部である開口空間を跨ぐ形で、所定のコーナー角度とコーナーＲにおいて形成された断面ハット形状の鋼板製アングルの複数本が互いに平行に配されると共に、それらパネル外周部材とアングルとが所定の接合手段によって接合された構造、換言すれば、アルミニウム板製のパネル外周部材にアルミニウム材料よりもヤング率が高く密度の大きい鋼板製アングルを接合することによって補強した構造とされているところから、高い剛性を効果的に発揮することが可能となると共に、交通事故時における歩行者の頭部傷害値を有利に軽減することが出来ることとなるのである。
【００１７】
しかも、本発明にあっては、アルミニウム板製のパネル外周部材と鋼板製のアングルとを組み合わせているところから、従来の全体が鉄製のエンジンフードよりも、更に軽量化された自動車用エンジンフードを提供することが可能となると共に、アルミニウム材料のみから形成されたエンジンフードよりも、歩行者保護特性に優れるものを提供することが可能となったのである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に従う自動車のエンジンフードを構成するインナーパネルの一例を示す平面説明図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ切断線にて切断した端面を示す端面説明図である。
【図３】図２におけるＣ部分を拡大して示す説明図である。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ切断線にて切断した端面を示す端面説明図である。
【図５】図４におけるＤ部分を拡大して示す説明図である。
【図６】実施例において検討した本発明に従う構造のインナーパネルの三次元モデルの一つを示す斜視図である。
【図７】図６に示した三次元モデルのワイヤーフレームモデルである。
【図８】実施例において検討した本発明に従う構造のインナーパネルの三次元モデルの別の一つを示す斜視図である。
【図９】図８に示した三次元モデルのワイヤーフレームモデルである。
【図１０】実施例において検討した従来の構造のインナーパネルの三次元モデルの一つを示す斜視図である。
【図１１】図１０に示した三次元モデルのワイヤーフレームモデルである。
【図１２】実施例において検討した従来の構造のインナーパネルの三次元モデルの別の一つを示す斜視図である。
【図１３】図１２に示した三次元モデルのワイヤーフレームモデルである。
【図１４】実施例において検討した本発明に従う構造とされたインナーパネルにおけるアングル部材の断面形状を示す説明図であって、（ａ）は、図６に示したインナーパネルのものを、（ｂ）は、図８に示したインナーパネルのものを、それぞれ示している。
【図１５】実施例において検討した従来の構造とされたインナーパネルの断面の一部を示す説明図であって、（ａ）は、図１０に示したインナーパネルにおけるアングル部の断面形状を示し、（ｂ）は、図１２に示したインナーパネルの中央部に形成された波形形状部分の断面を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２０】
先ず、図１には、本発明に従う自動車のエンジンフードを、アウターパネルと共に構成するインナーパネルの一実施形態が、平面図の形態において、概略的に示されている。そこにおいて、インナーパネル１０は、中央部位に所定大きさの開口空間である矩形の窓部１６が形成されてなる板状のパネル外周部材１２と、かかる窓部１６を車両の前後方向に跨ぐ形で互いに平行に所定間隔を隔てて配された複数本のアングル部材１４とから、構成されている。
【００２１】
より詳細には、インナーパネル１０の外形形状を与えるパネル外周部材１２は、パネル本体を構成するものであって、所定のアルミニウム材料からなるアルミニウム板に、公知のプレス加工等を施すことによって、一体的に形成されており、その中央部には、板状のパネル外周部材１２の厚み方向に貫通するように開口する空間である、略矩形形状を呈する窓部１６が、所定の大きさをもって形成されているのである。また、かかるパネル外周部材１２は、その車両の前後方向に相当する図の上下方向における上辺及び下辺が、それぞれ、下方に凸なる略円弧形状を呈すると共に、その右辺及び左辺が、それぞれ車両外側に向かって略円弧形状を呈するように、構成されている。
【００２２】
一方、鋼板製のアングル部材１４は、図２及び図３に示されるように、その断面がハット形状を呈すると共に、パネル外周部材１２に形成された窓部１６を橋渡し出来る程度の長さ：Ｌとされている。そして、アングル部材１４の断面ハット形状は、図３に拡大して示されるように、凸部の角部の角度であるコーナー角度：θが、９５°以上１３５°以下、好ましくは上限が１２０°程度となるようにされると共に、コーナー（角部）のＲ（曲率半径）が、８ｍｍ以下、好ましくは下限が５ｍｍ程度となるように形成されている。これは、コーナー角度：θが９０°以上９５°未満とされた場合にあっては、鋼鉄板をプレス加工によってアングル形状に曲げ加工した後に、成形したアングル部材が金型から離型し難い不具合が生じる恐れがあるからであり、また、θが９０°未満とされた場合にあっては、そのような角度をもつアングル部材の曲げ加工自体が難しくなり、実現しようとすると、高価で複雑な曲げ加工装置が必要となると共に、θが９０°とされた場合よりも断面二次モーメントが小さくなってしまい、高剛性が得られないからである。一方、θが１３５°を超える角度とされた場合にあっては、断面二次モーメントが小さくなり、充分な剛性が得られなくなってしまうのである。また、コーナーのＲにおいても、その大きさが８ｍｍを超えた場合にあっては、断面二次モーメントが小さくなり、充分な剛性が得られなくなるのである。
【００２３】
なお、かかるアングル部材１４のハット形状の高さ：Ｈは、好ましくは１５〜３０ｍｍ程度、また、ハット形状の開口部における幅：Ｗは、好ましくは２０〜５０ｍｍ程度とされることとなる。即ち、ハット形状の高さ：Ｈが１５ｍｍよりも小さくされた場合には、断面二次モーメントが小さくなり、歩行者保護特性及びエンジンフード全体のねじり剛性が悪化し易くなるためであり、一方、Ｈが３０ｍｍよりも大きくされた場合にあっては、断面二次モーメントは大きくなるものの、エンジン等のボンネット内部品への二次衝突が早くなり、結果的に歩行者保護特性が悪化し易くなるためである。また、幅：Ｗが２０ｍｍよりも小さくされた場合にあっても、断面二次モーメントが小さくなってしまい、歩行者保護特性及びエンジンフード全体のねじり特性が悪化し易くなり、Ｗが５０ｍｍよりも大きくされた場合には、アングル内壁間が大きすぎるため、インパクター衝突初期にアウターパネルのみが変形してしまい、歩行者保護特性が悪化し易くなるのである。
【００２４】
さらに、かかるアングル部材１４の長さ：Ｌ1 （図４参照）は、本発明に従う構成とされたエンジンフードが採用される車種によって様々な値を取り得るため、エンジンフード全長、換言すれば、図４に示されるインナーパネル１０の車両前後方向における端から端までをＬとして、Ｌ1 とＬの関係式；０．３＜Ｌ1 ／Ｌ＜０．６を満足する範囲とされることが好ましい。
【００２５】
また、それらパネル外周部材１２及びアングル部材１４の材質に関しては、パネル外周部材１２を与えるアルミニウム板材には、ＪＩＳ呼称における３０００系、５０００系、又は６０００系のアルミニウム合金が好適に用いられる一方、アングル部材１４を与える鋼板材には、自動車用鋼板が好適に用いられることとなる。
【００２６】
そして、そのようなアングル部材１４の複数本、ここでは５本が、パネル外周部材１２の中央部に形成された窓部１６を跨ぐ形態において、換言すれば、車両の幅方向に細長な略矩形形状の窓部１６を形成する４辺のうち車両の走行方向（前後方向）に対向する１対の辺を橋渡しするような形態において、アングル部材１４の凸部がエンジン側となると共に、その長手方向が車両の走行方向（図１において上下方向）と略平行な方向になるように、所定間隔を隔てて配列されている。このように、窓部１６を跨ぐ形で、５本のアングル部材１４が配列されることによって、窓部１６は、６つの小さな窓部１８に分割されている。
【００２７】
さらに、そのように配列されたアングル部材１４は、ここでは、パネル外周部材１２との接触部位において接着剤２０にて接着されることによって、パネル外周部材１２と接合されている（図４及び図５参照）。なお、かかるアングル部材１４とパネル外周部材１２との接合は、歩行者との衝突時に受ける衝撃によって離間しない接合方法であれば、前述した接着剤による接合方式以外にも、公知の各種の接合方式が採用され得るところであって、その方式として、例えば、ＭＩＧ、ＴＩＧ、レーザー等の溶融溶接方式、ＦＳＷ（摩擦撹拌接合）に代表される固相接合方式、リベット等による機械的接合方式を挙げることが出来る。
【００２８】
また、ここでは、パネル外周部材１２の窓部１６を跨ぐ形態において配置したアングル部材１４の本数を５本としたが、その本数は５本に限られるものではなく、４本や３本と少なくしたり、或いは６本以上に増やすことも可能であり、その数は、本発明の適用される自動車のエンジンフードの形状やその大きさに応じて、適宜に決定されることとなる。ただし、一般的な大きさの自動車（普通乗用車）のエンジンフードの幅は、１５００ｍｍ程度であるところから、その幅に対してインナーパネル１０（パネル外周部材１２）に接合されているアングル部材１４を１本のみとすると、衝突時の頭部（インパクタ）が、アングル部材１４に当たらないエリアが存在することになり、歩行者の頭部障害を軽減するという本発明の目的を達成出来ない恐れが惹起されることとなる。そのため、本発明において、アングル部材１４の本数は、２本以上、好ましくは３本以上とされることとなる。また、そのように配列されるそれぞれのアングル部材１４，１４の間隔は、それらの対向する側壁間の間隔として、インパクタの直径相当である１６５ｍｍ以下とされることが好ましいのである。
【００２９】
そして、このような構成とされたインナーパネル１０が、かかるインナーパネル１０が採用される自動車のデザインに応じた、ここでは図示しない所定形状のアウターパネルと重ね合わされて、それらパネルが、所定方式をもって結合されることによって、自動車のエンジンフードが構成されることとなる。なお、そのようなインナーパネル１０とアウターパネルとの結合は、例えば、インナーパネル１０の端部が、アウターパネルの外周縁部に、公知のヘミング加工を施されることによって、それらを結合、一体化させることが出来る。
【００３０】
このように、本発明に従う構造とされたインナーパネル１０を採用した自動車のエンジンフードによれば、アルミニウム板製のパネル外周部材１２と断面ハット形状の鋼板製アングル部材１４とを組み合わせて、インナーパネル１０が構成されているところから、エンジンフードを有利に軽量化することが出来ると共に、高い剛性を効果的に発揮することが可能となり、また交通事故時における歩行者の頭部傷害値をも有利に軽減することが出来ることとなるのである。
【００３１】
すなわち、歩行者保護において、衝突時に頭部がぶつかるエンジンフード中央部の衝撃吸収性能を向上させるためには、かかる中央部に重い材料を使用するのが最も効果的であるが、本発明に従うエンジンフードを構成するインナーパネル１０においては、インナーパネルを構成する軽量のアルミニウム合金製のパネル外周部材１２の中央部分に窓部１６を形成し、その窓部１６が形成された部位に重量の重い鋼板製のアングル部材１４を配置していることにより、衝撃吸収性能を効果的に向上せしめているのである。なお、中央部以外の外周部（パネル外周部材１２部分）の衝撃吸収性能に関しては、その形状を衝撃吸収性の高い形状とすることによって、向上させることが可能である。
【００３２】
なお、かかるインナーパネル１０の外周部分を形成するパネル外周部材１２は、アルミニウム板のプレス一体成形品であることが好ましい。これによって、パネル外周部材１２を１回のプレス加工で形成することが可能となり、部品点数を少なくして、より経済的にインナーパネル１０を構成することが出来るのである。また、アングル部材１４も、鋼板のプレス成形品とされることが好ましい。即ち、鋼板製のアングル部材１４を、板形状からアングル形状への単体のプレスとすることによって、前述したような断面ハット形状を呈するアングル部材１４を容易にプレス加工にて形成することが可能となるのである。なお、鋼板あるいはアルミニウム板から、本発明の構造に従う形状のアングル部と外周部を一体でプレス成形して、目的とするインナーパネル形状とすることは、アングル部の断面形状からして困難である。
【００３３】
また、鋼板製のアングル部材１４は、その断面形状が、断面半球状や断面波形の形状とは異なり、断面ハット形状とされ、そしてそのハット形状の側壁が略垂直に立っているところから、断面二次モーメントが大きくなり、以て、優れた剛性を発揮して、効果的にインナーパネル１０の剛性を高め得ることとなる。加えて、そのようなハット形状のアングル部材１４は、凸部がエンジン側となり、フランジ部がアウターパネル側となるように配置されているため、凸部がアウターパネル側、フランジ部がエンジン側となるように配置する場合よりも、ねじり剛性をより高くすることが出来る特徴も有している。
【００３４】
更にまた、インナーパネル１０においては、アングル部材１４の長手方向が、自動車の走行方向に対して略平行に配置されているため、歩行者との衝突の際に、走行方向（自動車の前後方向）の斜め上方から付加されることとなるインパクタからの外力に対して、最も剛性の高い配置となるのであり、初期の加速度が高くなる。これによって、歩行者保護特性をより有利に確保することが出来るのである。
【００３５】
その他、一々列挙はしないが、本発明が、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施されるものであり、またそのような実施の態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。
【００３６】
また、本発明で言うところの「平行」が、完全に平行である状態を含むことは勿論、完全に平行でなくても、実質的に平行と認められる状態をも含むものであることが、理解されるべきである。
【実施例】
【００３７】
以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本発明の特徴について更に明確にすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等限定的に解釈されるものでないことは、言うまでもないところである。
【００３８】
市販のＦＥＭ解析ソフトにより、シミュレーションを実行するために、先ず、エンジンフードのインナーパネルとアウターパネルをメッシュモデル化したものを作製した。その際、アウターパネル、インナーパネルの外周部（パネル外周部材）には、アルミニウム合金板（ＡＡ６００９相当、調質Ｔ４）が使用されることを想定し、より実体フードに近い条件にてシミュレーションを実施する目的から、塗装焼付処理後の材料特性を解析モデルに入力した。一方、インナーパネルの鋼板製アングル部には、自動車用鋼板（ＪＡＣ２７０Ｄ相当）が使用されることを想定し、その材料特性を解析モデルに入力した。
【００３９】
また、ここで作製したメッシュモデルは、本発明の実施例として、前述した最良の形態を満足する図１〜５に示したような形状である、モデル１，２の２つを用意した。なお、それらモデル１、２は、共に、その外周部（パネル外周部材１２部分）はアルミ合金で構成され、アングル部（アングル部材１４部分）は鋼板製とされている。そして、これらのインナーパネル構成の詳細を、下記表１に示した。また、それらのアングル部の断面形状を、図１４（ａ），（ｂ）にそれぞれ示した。更に、それら外周部とアングル部は、溶接による接合を想定した。
【００４０】
一方、従来技術の比較例として、前述の特許文献２を参考としたアルミ合金製波形フード（モデル４）、及び一般的な鋼板製フード（モデル３）の２つのメッシュモデルを作製した。なお、一般的な鋼板製フードであるモデル３については、モデル１，２と類似の形状であるが、アングル部の断面形状が異なっている（図１５（ａ）参照）。また、モデル４にあっては、アングル形状ではなく、図１５（ｂ）に示されるように、断面を波形形状とした。なお、これらモデル３、４のインナーパネル構成の詳細を、下記表１に併せて示した。
【００４１】
【表１】
【００４２】
ところで、ここで作製したモデル１〜４の三次元モデルイメージを、図６，８，１０，１２に、更に、かかる三次元モデルのワイヤーフレームモデルを、図７，９，１１，１３にそれぞれ示した。なお、図６，８においては、色の濃い部分が鋼板製のアングル部を示している。
【００４３】
そして、そのようなメッシュモデル化されたエンジンフードに対して、同様にメッシュモデルによるインパクタを衝突させるシミュレーションを行なった。その際、解析条件として、ＪＮＣＡＰ（Japan New Car Assessment Program）における子供用頭部の衝突条件に即した条件を入力した。具体的には、重量：３．５ｋｇ、外径：１６５ｍｍのインパクタを使用して、そのようなインパクタを、速度：３５ｋｍ／ｈ、衝突角度：６５°で、エンジンフードの中央部に衝突させ、最大となる頭部障害値を算出して、下記表２に、それぞれ示した。なお、歩行者の頭部障害値（ＨＩＣ）は、よく知られているように、下記の式（１）により算出されるものである。
【００４４】
［式］
但し、∫はｔ1 からｔ2 までの積分値であり、Ａは頭部重心における３軸合成加速度、ｔ1 ，ｔ2 は０＜ｔ1 ＜ｔ2 となる時刻で、ＨＩＣが最大となる作用時間であり、（ｔ2 −ｔ1 ）は１５ｍｓｅｃ以下とする。
【００４５】
ここで、一般的な頭部衝突試験における現象を説明する。先ず、インパクタがアウターパネルに衝突し、その直後にインナーパネルも同時に変形を開始する。この時点で加速度がピークを迎える。その後、ある一定の値まで加速度は低下し、インパクタのストロークと共に、ほぼ一定の水準で推移する。最終的にはインナーパネルがエンジン等のボンネット内部品（エンジンフード内部品）に接触し、加速度が上昇する。初期のエネルギー吸収量が少ない場合、インナーパネルとボンネット内部品との接触が早まり、最終段階の加速度上昇が大きくなることから、歩行者保護特性が悪化する（ＨＩＣの値が大きくなる）。このような二次衝突を考慮するため、今回実施したシミュレーションにおいても、エンジン等のボンネット内部品を剛体としてメッシュモデル化し、解析モデルに織り込んだ。なお、アウターパネルとボンネット内部品との距離は車種により異なるが、ここでは、アウターパネル表面から衝突方向に対して７５ｍｍの位置に剛体を配置し、シミュレーションを実施した。また、ここでシミュレーションを実施したエンジンフードについては、特定の車種を対象としたものではなく、簡易的な形状とした。従って、本発明の実施例と従来技術である比較例の頭部傷害値の絶対値については、実際の車種におけるエンジンフードの意匠によって異なるが、ここでは、各解析結果を相対的に比較した。
【００４６】
また、前述のＪＮＣＡＰにおいては、ＨＩＣが低いほど得点が高くなり、ＨＩＣ６５０以下が最高得点となる（６５０以下は、全て最高得点となる）。但し、ＨＩＣの値が６５０より小さいほど、インナーパネルとエンジン等との間の隙間を、さらに小さくすることが出来る。これは、ＨＩＣが小さい場合には、二次衝突を早めても（エンジン等との隙間を小さくしても）、最高得点を取得できる可能性があるからである。即ち、車両デザインの自由度という点からも、ＨＩＣは小さいほど好ましいのである。
【００４７】
また、重量に関しては、４つのモデルを相対的に比較して結果を○、△、×の三段階で評価した結果と、さらに総合評価として、ＨＩＣの値と重量の評価結果を併せて考慮し、それを○、×の二段階で評価した結果を、表２に併せ示した。
【００４８】
【表２】
【００４９】
かかる表２の結果から明らかなように、本発明に従う構造とされたモデル１，２のエンジンフードは、従来技術に従う構造であるモデル３，４のエンジンフードよりも、優れた頭部障害値を有していると共に、重量に関しても、全アルミニウム製のモデル４のエンジンフードほどは軽量化されないものの、鋼板製のモデル３のエンジンフードよりも、軽量化が有利に実現されることが確認された。
【符号の説明】
【００５０】
１０ インナーパネル
１２ パネル外周部材
１４ アングル部材
１６，１８ 窓部
２０ 接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウターパネルとインナーパネルからなる自動車のエンジンフードにして、
該インナーパネルは、中央部に開口空間が形成されてなるアルミニウム板製のパネル外周部材と、該開口空間を跨ぐ形で互いに平行に配された、断面ハット形状の鋼板製アングルの複数本とを有し、該アングルは、その凸部がエンジン側となるように、且つ該アングルの長手方向が自動車の走行方向に平行な方向となるように配置され、更に、該パネル外周部材と該アングルとは、接着、溶融溶接、固相接合或いは機械的接合により接合されていると共に、該アングルにおける凸部のコーナー角度：θと該凸部のコーナーのＲとが、次式；９５°≦θ≦１３５°、Ｒ≦８ｍｍ、を満足するように構成されていることを特徴とする自動車のエンジンフード。
【請求項２】
前記パネル外周部材が、アルミニウム板のプレス一体成形品にて構成されている請求項１に記載の自動車のエンジンフード。
【請求項３】
前記鋼板製アングルが、鋼板のプレス成形品にて構成されている請求項１又は請求項２に記載の自動車のエンジンフード。
【請求項４】
隣接する前記鋼板製アングルが、それらの対向する側壁間の間隔が１６５ｍｍ以下となるようにして、配設されている請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の自動車のエンジンフード。
【請求項１】
アウターパネルとインナーパネルからなる自動車のエンジンフードにして、
該インナーパネルは、中央部に開口空間が形成されてなるアルミニウム板製のパネル外周部材と、該開口空間を跨ぐ形で互いに平行に配された、断面ハット形状の鋼板製アングルの複数本とを有し、該アングルは、その凸部がエンジン側となるように、且つ該アングルの長手方向が自動車の走行方向に平行な方向となるように配置され、更に、該パネル外周部材と該アングルとは、接着、溶融溶接、固相接合或いは機械的接合により接合されていると共に、該アングルにおける凸部のコーナー角度：θと該凸部のコーナーのＲとが、次式；９５°≦θ≦１３５°、Ｒ≦８ｍｍ、を満足するように構成されていることを特徴とする自動車のエンジンフード。
【請求項２】
前記パネル外周部材が、アルミニウム板のプレス一体成形品にて構成されている請求項１に記載の自動車のエンジンフード。
【請求項３】
前記鋼板製アングルが、鋼板のプレス成形品にて構成されている請求項１又は請求項２に記載の自動車のエンジンフード。
【請求項４】
隣接する前記鋼板製アングルが、それらの対向する側壁間の間隔が１６５ｍｍ以下となるようにして、配設されている請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の自動車のエンジンフード。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１４８４１３（Ｐ２０１１−１４８４１３Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１７８１（Ｐ２０１０−１１７８１）
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００２２７７）住友軽金属工業株式会社 (552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００２２７７）住友軽金属工業株式会社 (552)
【Ｆターム（参考）】
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