自動車のフード構造
【目的】 フードの移動距離を小さく抑え、かつ頭部衝撃性を低減する。
【構成】 車幅両側にストラットタワー５１が配設されたエンジンルーム３５の上面を閉塞するフードアウタパネル３３を備え、フードアウタパネル３３への衝撃を吸収するフード３１の構造で、ストラットタワー５１とフードアウタパネル３３の間に空洞部Ａを設け、空洞部Ａに、直線脚部５５ｂ，５７ｂ，５９ｂ，６０ｂを有しストラットタワー５１の上部５１ａ，５２，５３とフードアウタパネル３３の間の車体高さ方向における間隙を埋める衝撃吸収体３７ａ，５５，５７，５９，６０を設ける。
【構成】 車幅両側にストラットタワー５１が配設されたエンジンルーム３５の上面を閉塞するフードアウタパネル３３を備え、フードアウタパネル３３への衝撃を吸収するフード３１の構造で、ストラットタワー５１とフードアウタパネル３３の間に空洞部Ａを設け、空洞部Ａに、直線脚部５５ｂ，５７ｂ，５９ｂ，６０ｂを有しストラットタワー５１の上部５１ａ，５２，５３とフードアウタパネル３３の間の車体高さ方向における間隙を埋める衝撃吸収体３７ａ，５５，５７，５９，６０を設ける。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車のフード構造に関し、頭部衝撃子がフードから受ける衝撃を緩和する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の自動車のフード構造を図１３１３〜図１６に示す（実開昭６１−２６６８２号公報参照）。図１３は従来のフード構造を有する自動車を示す斜視図、図１４は図１３の要部拡大図、図１５は図１４のＶ−Ｖ断面図である。
【０００３】図１３のように、フード１のフードアウタパネル３の車体下側（エンジンルーム５側）には、フードインナパネル７が設けられている。フードインナパネル７は、枠体９と、枠体９の内部に位置して枠体９を補強するインナリブ１１を有している。枠体９の車体後部両側は、それぞれフードヒンジ１３を介して車体に回動自在に支持されている。エンジンルーム５内にはエンジン１５が配置され、図１４のようにエンジン１５の車体上方に位置するインナリブ１１間には、平板部１７が架設されている。平板部１７には、エンジン１５に対向するように切り起こされた複数の切り起こし片１９が設けられている。図１５のように、各切り起こし片１９は断面略円弧状に形成され、両端２１が平板部１７に連続している。
【０００４】かかるフード構造によれば、歩行者の頭部がフードアウタパネル３の外面に当たると、フードアウタパネル３及びインナリブ１１がエンジンルーム５側に突出するように変形し、さらに切り起こし片１９がエンジンに突き当たり押圧されて潰れ変形する。すなわち、エンジン１５の車体上方におけるフード１のエネルギ吸収量を切り起こし片１９の変形により増大させ、フード１の移動距離を少なくして必要なエネルギ吸収量を確保している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このようにフード１のエネルギ吸収量を確保していても、フード１に対する頭部衝撃性が必ずしも緩和されているとは限らない。
【０００６】頭部衝撃耐性に関する実験データとしては、図１６に示すＷＳＴＣ（Wayne State Tolerace Curve）が知られている（社団法人 自動車技術会発行の「新編自動車工学便覧＜第３編＞」（昭和５８年９月３０日 初版発行） ２−３０頁、及び株式会社 山海堂発行の「自動車工学全書 １６巻 自動車の安全」（昭和５５年３月２０日 初版発行） ２０１頁〜２０３頁参照）。
【０００７】ＷＳＴＣのパラメータとして使用している有効加速度は、平均加速度（加速度波形の積分値を作用時間で除したもの）であり、衝突した際に頭部が受ける平均反力に対応している。
【０００８】このＷＳＴＣによれば、頭部衝撃子が受ける平均反力がある程度小さくても（有効加速度＝Ｇ1 ）、持続時間が長くなる（持続時間＞Ｔ1 ）と危険領域に達し、反対に平均反力が大きくても（有効加速度＝Ｇ2 ）、持続時間が極めて短い（持続時間＜Ｔ2 ）と危険領域に達せず安全域に属することが解る。
【０００９】すなわち、頭部衝撃耐性は、加速度及び作用時間の双方の要因によって定まるものであり、エネルギ吸収量が大きければ必ずしも頭部衝撃性が低くなるとは限らず、衝撃時の初期反力を所定時間内にある程度急激に上昇させた方が、あまり高くない反力を長く維持するよりも頭部衝撃値を低くすることができる場合もある。
【００１０】また、ＷＳＴＣは直線加速度下での実験データであり、頭部衝撃子（ヘッドインパクタ）がフード１に衝突した際に受ける実際の衝撃は、直線加速度ではなく複雑な加速度波形を示すので、実際の衝撃にＷＳＴＣを直接適用することはできない。このため、衝撃子を用いた衝撃実験の結果等からＷＳＴＣを基礎に安全性を評価する手法として、障害基準値のひとつであるＨＩＣ値（Head Injury Criterion ）を用いる方法が知られている。
【００１１】ＨＩＣ値は、次の導出式
【数１】
【数２】
に従って算出される。両式中のｔ1 ，ｔ2 は０＜ｔ1 ＜ｔ2 となる加速度作用中の任意の時間であり、ａ(t) は衝撃子の頭部重心での加速度である。ＨＩＣ値は、その値が小さいほど安全性が高く、一般にＨＩＣ＝１０００が安全限界とされている。
【００１２】同式によれば、ＨＩＣ値は、任意のｔ1 からｔ2 までの作用時間における平均加速度ａ12の２．５乗値に作用時間（ｔ2 −ｔ1 ）を乗じた値の最大値として算出されることになる。すなわち、衝撃挙動（加速度波形）が相違すれば原則としてＨＩＣ値も相違し、平均加速度ａ12とその作用時間（ｔ2 −ｔ1 ）がＨＩＣ値の大小を決める要因となる。また、平均加速度ａ12とその作用時間（ｔ2 −ｔ1）の関係は、フード１の反力とフード１の移動距離の関係に置換えることができ、フード１の反力とその移動距離によっても、ＨＩＣ値の大小が決定される。
【００１３】これにより、衝撃エネルギの吸収量が大きいからといって、一律にＨＩＣ値が小さくなるとはいえず、エネルギ吸収量が同一であってもＨＩＣ値が相違する場合は多々あり得る。また、フード１のある一点におけるＨＩＣ値が低い値となっても、かかる一点から外れた他の点では、ＨＩＣ値が高い値を示してしまう場合もある。
【００１４】従って、図１３のように、従来のフード構造では、切り起こし片１９が断面略円弧状に形成されているために切り起こし片１９の圧壊反力の上昇が遅れ、長時間経過後まで比較的高い反力が維持されてしまうおそれがあり、頭部衝撃性の低減を行うためには、切り起こし片１９の圧壊反力を下げてストロークを大きくとる必要があった。
【００１５】そこで、本発明は、フードの移動距離を小さく抑えて十分なエネルギ吸収を確保すると共に、ＨＩＣ値を効率的に低下させて、頭部衝撃性を低減することができるフード構造の提供を目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、車幅両側にストラットタワーが配設されたエンジンルームの上面を閉塞するフードアウタパネルを備え、前記フードアウタパネルへの衝撃を吸収する自動車のフードの構造であって、前記ストラットタワーとフードアウタパネルの間に空洞部を設け、前記空洞部の少なくとも一部に、直線状のアウタ支持部を有し、前記ストラットタワーの上部とフードアウタパネルの間の車体高さ方向における間隙を埋める衝撃吸収体を設けたことを特徴とする。
【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収体は、前記フードアウタパネルに設けられ前記ストラットタワーの上部に近接するフードインナパネルと、前記フードアウタパネルとフードインナパネルの間の空洞部に設けられた衝撃吸収部材を備え、前記衝撃吸収部材は、前記フードアウタパネル側に接続される上側接続部と前記フードインナパネル側に接続される下側接続部とを有し、前記アウタ支持部は、前記上側接続部と下側接続部を連結する直線脚部であることを特徴とする。
【００１８】請求項３記載の発明は、請求項２記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収部材は、前記フードインナパネルから一体に立設したことを特徴とする。
【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収体は前記ストラットタワー側に設けたことを特徴とする。
【００２０】請求項５記載の発明は、請求項１〜請求項４記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収体は、車幅外端に設けられて前記フードアウタパネルの閉塞時に該フードアウタパネルの車幅外端を当接支持するアウタ折れ防止部材を備えたことを特徴とする。
【００２１】
【作用】請求項１記載の発明では、フードが衝撃を受けると、まずフードの移動に伴うフードアウタパネルの局所変形時及びその後の沈み込み変形初期時において、直線状のアウタ支持部が即時にアウタパネルを支持するので、フードアウタパネルの変形が抑制され、フードの移動距離が小さい状態から十分な初期反力が得られる。また、フードの移動距離が増大すると、フードアウタパネルの慣性力によって反力が減少するが、フードの移動距離が所定距離となると、ストラットタワーの上部との干渉によって衝撃吸収体が潰れ変形を起こして所望の大きさの二次反力が生じ、反力の減少が的確に緩和される。これにより、フードの反力とその移動距離の関係を理想的な状態とすることができ、フードの移動距離を小さく抑えて十分なエネルギ吸収を確保すると共に、ＨＩＣ値を効率的に低下させて、頭部衝撃性を低減することができる。
【００２２】請求項２記載の発明では、請求項１の作用に加え、衝撃力が直線脚部を介してフードインナパネルにも分散されるので、フードアウタパネルの変形がより強固に抑制され、フードの移動距離が小さい状態から大きな初期反力が得られる。またフードアウタパネルの沈み込み時にも衝撃力がフードインナパネルに分散されるので、反力の減少の割合が極度に低下するおそれもなく、的確な初期反力が得られる。
【００２３】請求項３記載の発明では、請求項２の作用に加え、衝撃吸収体をフードインナパネルから一体に立設したので、部品点数の低減、フード重量の軽減、及び組付作業性の向上を図ることができる。
【００２４】請求項４記載の発明では、請求項１の作用に加え、衝撃吸収体をストラットタワー側に設けたので、フードの重量が軽減され、フードの開閉性を良好に維持することができる。
【００２５】請求項５記載の発明では、請求項１〜請求項４の作用に加え、衝撃吸収体はアウタ折れ防止部材を備えているので、フードアウタパネルの車幅端部における折れを防止することができ、フードの初期反力を確実に増大させることができる。
【００２６】
【実施例】本発明にかかる実施例は、図１のようなフード３１の移動距離が大きく制限されるストラットタワー５１の車体上方において、ＨＩＣ値を効率的に低下させる構造とすることにより、頭部衝撃性の低減を図るものである。
【００２７】具体的には、フード３１の移動距離及びＨＩＣ値を共に小さく抑えることが可能なフード３１の反力とその移動量との理想的な関係を示す波形（理想波形）を、衝撃時に必要とされるエネルギ吸収量と前記導出式（１）（２）に基づき計算によって予め求めると共に、ストラットタワー５１の上方のフード３１に対して衝撃実験を行い実際の反力の波形（基礎波形）を求め、この基礎波形が理想波形に近付くようなフード構造とすることによって、少ない移動距離でＨＩＣ値を効率的かつ確実に低下させている。
【００２８】以下、本発明の請求項１〜請求項３、及び請求項５にかかる第１実施例を図面に基づき説明する。
【００２９】図１は第１実施例にかかる自動車のフード構造を示す斜視図、図２は図１のフードのＨ−Ｈ断面図、図３は図１の要部平面図、図４は図３のＩ−Ｉ断面図、図５は図３のＪ−Ｊ断面図であり、図６は本実施例の基礎となるフード構造（基礎構造）を図２と同じ断面で示したものである。
【００３０】図１及び図２のように、フード３１のフードアウタパネル３３はエンジンルーム３５の上面を閉塞し、フードアウタパネル３３の車体下側（エンジンルーム３５側）には、フードインナパネル３７が設けられている。フードインナパネル３７は、フードアウタパネル３３の周縁部及び内部に配設されてフードアウタパネル３７の剛性を高める断面ハット状のインナリブ３９を複数有している。
【００３１】エンジンルーム３５の車幅両側にはストラットタワー５１が設けられている。ストラットタワー５１は、フードリッジ４９から車幅内側に突出するように設けられ、ストラットタワー５１の上部としての上面５１ａには３本のボルト５２が立設され、各ボルト５２にはナット５３が締結されている。なお、図中３１はフェンダを示している。
【００３２】ストラットタワー５１とフードアウタパネル３３の間には空洞部Ａが設けられ、ストラットタワー５１の車体上方のフードインナパネル３７ａには、平板部４１が設けられている。平板部４１は、車体内側及び車体外側でインナリブ３９に連続するように両インナリブ３９から延設され、かかるフードインナパネル３７ａは、ストラットタワー３７ａの上部としてボルト５２・ナット５３に近接して設けられている。平板部４１と連続する車幅内側のインナリブ３９ａの車体内側端部４５ａは、弾性を有するマスチック等の樹脂４６によってフードアウタパネル３３に接着され、車幅外側のインナリブ３９ｂの車体外側端部４５ｂは、フードアウタパネル３３の周縁部３３ａの折返しにより該周縁部３３ａに圧着されている。
【００３３】ボルト５２・ナット５３に近接するフードインナパネル３７ａとフードアウタパネル３３の間の空洞部Ａには、複数の衝撃吸収部材５５，５７，５９が配設されている。フードインナパネル３７ａと衝撃吸収部材５５，５７，５９は衝撃吸収体を構成し、衝撃吸収部材５５，５７，５９は、中間部に二つ（５５）と、車幅内側及び車幅外側に一つずつ（５７，５９）というように４箇所に設けられている。中間部の衝撃吸収部材５５と、車幅内側の衝撃吸収部材５７は、３箇所のボルト５２・ナット５３に対応してその上方に設けられている。
【００３４】図４のように、車幅外側の衝撃吸収体を構成する衝撃吸収部材５９は、断面矩形または台形状のハット形状に形成され、樹脂４６を介してフードアウタパネル３３に接着される上側接続部５９ａと、上側接続部５９ａの両端から車体下方に屈曲され直線状に延設されたアウタ支持部としての直線脚部５９ｂと、直線脚部５９ｂの下端から屈曲されフードインナパネル３７ａに溶着される下側接続部５９ｃを備えている。
【００３５】衝撃吸収部材５９の車体下方に位置するフードインナパネル３７ａには、衝撃吸収体を構成するバンパラバー取付部材６０が、フードインナパネル３７ａから車体下方に断面矩形または台形状のハット状に切り起されている。バンパラバー取付部材６０は、フードインナパネル３７ａから車体下方に直線状に延設されたアウタ支持部としての脚部６０ｂと、脚部６０ｂ間に設けられたバンパラバー嵌合部６０ａを備えている。バンパラバー嵌合部６０ａには、孔部６０ｄが形成され、この孔部６０ｄにストラットタワー５１の上面５１ａに当接するアウタ倒れ防止部材としての弾性樹脂製のバンパラバー４７が嵌合されている。すなわち、バンパラバー４７がストラットタワー５１の上面５１ａに当接することにより、フードアウタパネル３３の閉塞時にフードアウタパネル３３の車幅外端が当接支持される。
【００３６】図５のように、中間部の衝撃吸収部材５５は、ストラットタワー５１の上面５１ａから突出したボルト５２・ナット５３に対向して設けられ、前記車幅外側の衝撃吸収体５９と同様に、上側接続部５５と直線脚部５５ｂと下側接続部５５ｃを備えている。また、車幅内側の衝撃吸収体５７は、中間部の衝撃吸収部材５５とほぼ同一の構成である。
【００３７】中間部及び車幅内側の衝撃吸収部材５５，５７の直線脚部５５ｂ，５７ｂは両端でフードアウタパネル３３とフードインナパネル３７ａに接続され、フードインナパネル３７ａはストラットタワー５１のボルト５２・ナット５３に近接して設けられているので、かかる位置でのストラットタワー５１とフードアウタパネル３３の間の車体高さ方向における間隙は、前記直線脚部５５ｂ，５７ｂ及びフードインナパネル３７ａによって埋められていることとなる。
【００３８】また、車幅外側の衝撃吸収部材５９の直線脚部５９ｂは両端でフードアウタパネル３３とフードインナパネル３７ａに接続され、フードインナパネル３７ａにはバンパラバー４７を備えたバンパラバー取付部６０の脚部６０ｂが立設されているので、かかる位置でのストラットタワー５１とフードアウタパネル３３の間の車体高さ方向における間隙は、前記直線脚部５９ｂ、フードインナパネル３７ａ、及び脚部６０ｂによって埋められていることとなる。
【００３９】次に作用を説明する。
【００４０】上記のように構成されたフード３１は、衝撃実験においてＨＩＣ値を効率的に低下させることができる理想波形（フードの反力（Ｆ）−フードの変形による移動距離）に近似した波形が得られる構造となっている。
【００４１】図６は衝撃実験を行った基礎構造を示し、図７は衝撃実験の結果として得た基礎波形Ｃ1 ，Ｃ2 と理想波形Ｃm を示している。
【００４２】図６のように基礎構造のフード６３は、衝撃吸収体が設けられていない点を除き、図１とほぼ同様の構成であり、ボルト５２・ナット５３はフードアウタパネル３３に対向している。
【００４３】基礎構造に対する衝撃実験は、中間部のボルト５２・ナット５３に対向するフードアウタパネル３３の上側に衝撃子６１を当て、衝撃子６１の移動距離と加速度を測定することにより行う。この衝撃子６１の移動距離及び加速度は、それぞれ図７中横軸に示すフードの変形による移動距離Ｓ（フードアウタパネル３３の移動距離）及び図７中縦軸に示すフード６３の反力Ｆに対応し、前記実験により図７に示す基礎波形Ｃ1 が得られる。図中において、基礎波形Ｃ1 は概略形状である。
【００４４】理想波形Ｃm は、基礎構造におけるフードの移動量及びＨＩＣ値を共に小さく抑えることができる理想的な反力の波形を、衝撃時に必要とされるエネルギ吸収量と前記ＨＩＣの導出式に基づき計算によって求めたものである。理想波形Ｃmと図中横軸の移動距離Ｓによって区画された内部面積は吸収エネルギであり、この内部面積が、必要とされるエネルギ吸収量となるように設定されている。なお、衝撃時に必要とされるエネルギ吸収量は、衝撃実験や計算等によって求める。
【００４５】理想波形Ｃm では、移動距離Ｓの小さい変形初期は初期反力が急増し、移動距離Ｓ1 のときに最大反力Ｆ1 となり（図中ｐm ）、移動距離Ｓ2 となる間に反力ＦがＦ2 まで急に減少するが、移動距離Ｓ2 以降の変形後期において、二次反力が作用して反力減少の割合が緩和されるショルダー部（図中ｑm ）が表れ、さらに移動距離Ｓ3 で再び反力Ｆが急に減少し、移動距離Ｓ0 で衝撃エネルギが完全に吸収されて反力がほぼ零に達するというものである。
【００４６】基礎波形Ｃ1 では、衝突直後の変形初期はフードアウタパネル３３が衝撃子６１の外形状に沿って局所変形を起こし、主としてフードアウタパネル３３の張力に依存する初期反力が増大する。ところが、フードアウタパネル３３の端部では、フードアウタパネル３３が折れて変形し易く、即時に十分な張力が得られない。このため、初期反力の増加の割合は理想波形Ｃm と比べて小さく、得られる最大反力（略Ｆ3 ）も理想波形Ｃm の最大反力Ｆ1 よりも低い。（図中ｐ1 ）。また、最大反力Ｆ3 を得た後は、フードアウタパネル３３は衝撃子６１から受けた慣性力によって広い範囲で沈み込みを開始して、移動距離Ｓの増大に伴って反力Ｆが急に減少し、反力がＦ2 よりもさらに低下する。そして、インナリブ３９が潰れ変形を起してフードアウタパネル３３がボルト５２・ナット５３に干渉することによって、再び反力がＦ4 まで増大し、フード６３の移動が停止する。
【００４７】このように、基礎構造のフード６３では、初期反力が小さく、また移動距離が大きくなった後に再び反力Ｆが増大してしまうため、ショルダー部（図中ｑm ）も得られない。このため、衝撃開始から長時間経過後に反力Ｆが上昇してしまい、頭部衝撃性に対して悪影響を及ぼしてしまうおそれがあった。また、フードアウタパネル３３がボルト５２・ナット５３に干渉して停止する場合には、エネルギ吸収が不十分となるおそれもあった。
【００４８】これに対し、本実施例にかかるフード３１は、変形初期には、まずフードアウタパネル３３が衝撃子６１の外形状に沿って局所変形を起こして初期反力が立ち上がって急増する。この際、中間部の衝撃吸収部材５５の直線脚部５５ｂがボルト５２・ナット５３とフードアウタパネル３３の間の車体高さ方向における間隙を埋めているので、フードアウタパネル３３が直線脚部５５ｂによって即時に支持される。したがってフードアウタパネル３３の変形が抑制され、フード３１の移動距離が小さい状態から十分な初期反力が得られ、移動距離Ｓが略Ｓ2 となった状態で最大反力（略Ｆ1 ）が得られる。また、バンパラバー４６がフードアウタパネル３３の車幅外側端部における折れを防止しているので、初期反力は確実に増大する。
【００４９】最大反力を得た後は、フードアウタパネル３３は衝撃子６１から受けた慣性力によって広い範囲で沈み込みを開始して反力Ｆが急に減少するが、かかる減少時には、依然フードアウタパネル３３が直線脚部５５ｂによって支持され、かつフードアウタパネル３３への衝撃力は直線脚部５５ｂによってフードインナパネル３７ａに分散されるので、反力Ｆの極端な減少は生ぜず、反力Ｆの減少割合を所望の割合とすることができる。そして、移動距離Ｓが略Ｓ3 に達すると反力Ｆが略Ｆ2 まで低下し、その後、直線脚部５５ｂが潰れ変形（塑性変形）を開始し、所望の二次反力が生じて的確なショルダー部が表れる。直線脚部５５ｂが十分に潰れると、フードアウタパネル３３がボルト５２・ナット５３と直接的に干渉する前に衝撃エネルギが完全に吸収され、反力Ｆが再び急激に減少してほぼ零となり、図８のようにフード３１が停止する。
【００５０】なお、車幅内側及び車幅外側の衝撃吸収部材５７，５９の上方のフードアウタパネル３３についても、同様の作用・効果を得ることができる。
【００５１】したがって、本実施例によれば、理想波形Ｃm と近似した波形が得られ、少ない移動距離でＨＩＣ値を効果的に低下させて、頭部衝撃性を緩和することができる。
【００５２】図９及び図１０は、請求項３にかかる第１実施例の変形例を示したもので、図９は図３に対応する平面図であり、図１０は図５に対応する図９のＫ−Ｋ断面図である。
【００５３】この衝撃吸収部材６５は前記中間部の衝撃吸収部材５５に対応するもので、フードインナパネル３７ａから切り起すことによって衝撃吸収部材６５をフードインナパネル３７ａに一体的に立設している点を除き、前記衝撃吸収部材５５とほぼ同一の構成であり、上側接続部６５ａおよび直線脚部６５ｂと、インナパネル３７ａから屈曲された下側接続部６５ｃを備えている。
【００５４】このような変形例によれば、前記衝撃吸収部材５５による効果に加えて、衝撃吸収部材６５をフードインナパネル３７ａから一体に立設したので、部品点数の低減及び組付け作業性の向上を図ることができる。
【００５５】次に、請求項３及び請求項４記載の発明にかかる第２実施例を図１１及び図１２に基づいて説明する。
【００５６】図１１は第２実施例の要部断面図であり、図１２は第２実施例の要部斜視図である。
【００５７】図１１及び図１２のように、本実施例は、ストラットタワー５１の上面５１ａに衝撃吸収体７１を設けたものであり、第１実施例と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５８】衝撃吸収体７１は、フードアウタパネル３３に近接して設けられた上板部８１と、上板部８１の周縁から車体下方に屈曲されフードアウタパネル３３側からストラットタワー５１側に直線状に延設されたアウタ支持部としての複数の直線脚部７３，７５，７７を備えている。上板部８１は、ストラットタワー５１の上面５１ａに突出する３箇所のボルト５２・ナット５３の上方を覆うように設けられ、上板部８１には、衝撃吸収体７１の圧壊反力を所望の大きさに設定するための孔部７９が形成されている。この孔部７９は、ボルト５２・ナット５３の上方に優先的に配置され、ボルト５２締結時の作用性を向上させている。ボルト５２・ナット５３に近接する直線脚部７３，７５の下端部８２，８３は、ボルト５２・ナット５３側に屈曲され、この下端部８２、８３がボルト５２・ナット５３に共締めされることによって、衝撃吸収体７１がストラットタワー５１の上面５１ａに固定されている。
【００５９】上板部８１の車幅外側には、フードアウタパネル３３の閉塞時にフードアウタパネル３３の車幅外端を当接支持するアウタ倒れ防止部材としての弾性樹脂製のバンパラバー６７が設けられている。
【００６０】本実施例によれば、第１実施例と同様の作用・効果を得ることができる。
【００６１】すなわち、変形初期には、まずフードアウタパネル３３が局所変形を起こして初期反力が立ち上がって急増する。この際、アウタパネル３３が直線脚部７３，７５，７７によって即時に支持されるのでフードアウタパネル３３の変形が抑制され、移動距離が小さい状態から十分な初期反力が得られ、移動距離Ｓが略Ｓ1となった状態で最大反力（略Ｆ1 ）が得られる。また、バンパラバー６７がフードアウタパネル３３の車幅端部における折れを防止しているので、初期反力は確実に増大する。
【００６２】最大反力を得た後は、フードアウタパネル３３は慣性力によって広い範囲で沈み込みを開始して反力Ｆが急に減少するが、かかる減少時にはフードアウタパネル３３への衝撃力は直線脚部７３，７５，７７によって依然支持されているので、反力Ｆの極端な減少は生ぜず、反力Ｆの減少割合が所望の割合に維持される。そして、移動距離Ｓが略Ｓ2 に達すると反力Ｆが略Ｆ2 まで低下し、その後、直線脚部７３，７５，７７が潰れ変形（塑性変形）を開始し、所望の二次反力が生じて的確なショルダー部が表れる。直線支持部７３，７５，７７が十分に潰れると、フードアウタパネル３３がボルト５２・ナット５３と直接的に干渉する前に衝撃エネルギが完全に吸収され、反力Ｆが再び急激に減少してほぼ零となる。
【００６３】したがって、本実施例によれば、理想波形Ｃm と近似した波形が得られ、少ない移動距離でＨＩＣ値を効果的に低下させて、頭部衝撃性を緩和することができる。
【００６４】また、衝撃吸収体７１をストラットタワー５１側に設けたので、フード７０の重量が軽減され、フード７０の開閉性を良好に維持することができる。
【００６５】さらに、衝撃吸収体７１は、既存のボルト５２・ナット５３に共締めすることによってストラットタワー５１に固定しているので、簡単な構成とすることができる。
【００６６】
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１記載の発明によれば、フードへの衝撃後、直線状のアウタ支持部が即時にアウタパネルを支持するので、フードの移動距離が小さい状態から十分な初期反力が得られる。また、フードの移動距離が増大し所定距離となると、ストラットタワーの上部との干渉によって衝撃吸収体が潰れ変形を起こして所望の大きさの二次反力が生じ、反力の減少が的確に緩和される。これにより、フードの反力とその移動距離の関係を理想的な状態とすることができ、フードの移動距離を小さく抑えて十分なエネルギ吸収を確保すると共に、ＨＩＣ値を効率的に低下させて、頭部衝撃性を低減することができる。
【００６７】請求項２記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、衝撃力が衝撃吸収部材の直線脚部を介してフードインナパネルにも分散されるので、的確に初期反力を増大することができ、頭部衝撃性を一段と低減することができる。
【００６８】請求項３記載の発明によれば、請求項２の効果に加え、衝撃吸収部材をフードインナパネルから一体に立設したので、部品点数の低減、フード重量の軽減、及び組付作業性の向上を図ることができる。
【００６９】請求項４記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、衝撃吸収体をストラットタワー側に設けたので、フードの重量が軽減され、フードの開閉性を良好に維持することができる。
【００７０】請求項５記載の発明によれば、請求項１〜請求項４の効果に加え、アウタ折れ防止部材がフードアウタパネルの車幅端部における折れを防止するので、フードの初期反力を確実に即時に増大させることができ、頭部衝撃性をより確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例にかかる自動車のフード構造を示す斜視図である。
【図２】図１のフードのＨ−Ｈ断面図である。
【図３】図１の要部平面図である。
【図４】図３のＩ−Ｉ断面図である。
【図５】図３のＪ−Ｊ断面図である。
【図６】第１実施例の基礎構造を示す断面図である。
【図７】基礎波形Ｃ1 と理想波形Ｃm を示す概略図である。
【図８】第１実施例の作用を説明する断面図である。
【図９】第１実施例の変形例を示した図３に対応する平面図である。
【図１０】図９のＫ−Ｋ断面図である。
【図１１】第２実施例の要部断面図である。
【図１２】第２実施例の要部斜視図である。
【図１３】従来のフード構造を有する自動車を示す斜視図である。
【図１４】図１７の要部拡大図である。
【図１５】図１８のＶ−Ｖ断面図である。
【図１６】ＷＳＴＣを示す図である。
【符号の説明】
３１ フード
３３ フードアウタパネル
３５ エンジンルーム
３７ フードインナパネル
３７ａ ストラットタワー上方のフードインナパネル（衝撃吸収体）
４７ バンパラバー（アウタ折れ防止部材）
５１ ストラットタワー
５５ 衝撃吸収部材（衝撃吸収体）
５５ａ 上側接続部
５５ｂ 直線脚部（アウタ支持部）
５５ｃ 下側接続部
５７ 衝撃吸収部材（衝撃吸収体）
５７ａ 上側接続部
５７ｂ 直線脚部（アウタ支持部）
５７ｃ 下側接続部
５９ 衝撃吸収部材（衝撃吸収体）
５９ａ 上側接続部
５９ｂ 直線脚部（アウタ支持部）
５９ｃ 下側接続部
６０ バンパラバー取付部（衝撃吸収体）
６０ｂ 脚部（アウタ支持部）
６５ 衝撃吸収部材（衝撃吸収体）
６５ａ 上側接続部
６５ｂ 脚部（アウタ支持部）
６５ｃ 下側接続部
６７ バンパラバー（アウタ倒れ防止部材）
７１ 衝撃吸収体
７３ 直線脚部（アウタ支持部）
７５ 直線脚部（アウタ支持部）
７７ 直線脚部（アウタ支持部）
Ａ 空洞部
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車のフード構造に関し、頭部衝撃子がフードから受ける衝撃を緩和する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の自動車のフード構造を図１３１３〜図１６に示す（実開昭６１−２６６８２号公報参照）。図１３は従来のフード構造を有する自動車を示す斜視図、図１４は図１３の要部拡大図、図１５は図１４のＶ−Ｖ断面図である。
【０００３】図１３のように、フード１のフードアウタパネル３の車体下側（エンジンルーム５側）には、フードインナパネル７が設けられている。フードインナパネル７は、枠体９と、枠体９の内部に位置して枠体９を補強するインナリブ１１を有している。枠体９の車体後部両側は、それぞれフードヒンジ１３を介して車体に回動自在に支持されている。エンジンルーム５内にはエンジン１５が配置され、図１４のようにエンジン１５の車体上方に位置するインナリブ１１間には、平板部１７が架設されている。平板部１７には、エンジン１５に対向するように切り起こされた複数の切り起こし片１９が設けられている。図１５のように、各切り起こし片１９は断面略円弧状に形成され、両端２１が平板部１７に連続している。
【０００４】かかるフード構造によれば、歩行者の頭部がフードアウタパネル３の外面に当たると、フードアウタパネル３及びインナリブ１１がエンジンルーム５側に突出するように変形し、さらに切り起こし片１９がエンジンに突き当たり押圧されて潰れ変形する。すなわち、エンジン１５の車体上方におけるフード１のエネルギ吸収量を切り起こし片１９の変形により増大させ、フード１の移動距離を少なくして必要なエネルギ吸収量を確保している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このようにフード１のエネルギ吸収量を確保していても、フード１に対する頭部衝撃性が必ずしも緩和されているとは限らない。
【０００６】頭部衝撃耐性に関する実験データとしては、図１６に示すＷＳＴＣ（Wayne State Tolerace Curve）が知られている（社団法人 自動車技術会発行の「新編自動車工学便覧＜第３編＞」（昭和５８年９月３０日 初版発行） ２−３０頁、及び株式会社 山海堂発行の「自動車工学全書 １６巻 自動車の安全」（昭和５５年３月２０日 初版発行） ２０１頁〜２０３頁参照）。
【０００７】ＷＳＴＣのパラメータとして使用している有効加速度は、平均加速度（加速度波形の積分値を作用時間で除したもの）であり、衝突した際に頭部が受ける平均反力に対応している。
【０００８】このＷＳＴＣによれば、頭部衝撃子が受ける平均反力がある程度小さくても（有効加速度＝Ｇ1 ）、持続時間が長くなる（持続時間＞Ｔ1 ）と危険領域に達し、反対に平均反力が大きくても（有効加速度＝Ｇ2 ）、持続時間が極めて短い（持続時間＜Ｔ2 ）と危険領域に達せず安全域に属することが解る。
【０００９】すなわち、頭部衝撃耐性は、加速度及び作用時間の双方の要因によって定まるものであり、エネルギ吸収量が大きければ必ずしも頭部衝撃性が低くなるとは限らず、衝撃時の初期反力を所定時間内にある程度急激に上昇させた方が、あまり高くない反力を長く維持するよりも頭部衝撃値を低くすることができる場合もある。
【００１０】また、ＷＳＴＣは直線加速度下での実験データであり、頭部衝撃子（ヘッドインパクタ）がフード１に衝突した際に受ける実際の衝撃は、直線加速度ではなく複雑な加速度波形を示すので、実際の衝撃にＷＳＴＣを直接適用することはできない。このため、衝撃子を用いた衝撃実験の結果等からＷＳＴＣを基礎に安全性を評価する手法として、障害基準値のひとつであるＨＩＣ値（Head Injury Criterion ）を用いる方法が知られている。
【００１１】ＨＩＣ値は、次の導出式
【数１】
【数２】
に従って算出される。両式中のｔ1 ，ｔ2 は０＜ｔ1 ＜ｔ2 となる加速度作用中の任意の時間であり、ａ(t) は衝撃子の頭部重心での加速度である。ＨＩＣ値は、その値が小さいほど安全性が高く、一般にＨＩＣ＝１０００が安全限界とされている。
【００１２】同式によれば、ＨＩＣ値は、任意のｔ1 からｔ2 までの作用時間における平均加速度ａ12の２．５乗値に作用時間（ｔ2 −ｔ1 ）を乗じた値の最大値として算出されることになる。すなわち、衝撃挙動（加速度波形）が相違すれば原則としてＨＩＣ値も相違し、平均加速度ａ12とその作用時間（ｔ2 −ｔ1 ）がＨＩＣ値の大小を決める要因となる。また、平均加速度ａ12とその作用時間（ｔ2 −ｔ1）の関係は、フード１の反力とフード１の移動距離の関係に置換えることができ、フード１の反力とその移動距離によっても、ＨＩＣ値の大小が決定される。
【００１３】これにより、衝撃エネルギの吸収量が大きいからといって、一律にＨＩＣ値が小さくなるとはいえず、エネルギ吸収量が同一であってもＨＩＣ値が相違する場合は多々あり得る。また、フード１のある一点におけるＨＩＣ値が低い値となっても、かかる一点から外れた他の点では、ＨＩＣ値が高い値を示してしまう場合もある。
【００１４】従って、図１３のように、従来のフード構造では、切り起こし片１９が断面略円弧状に形成されているために切り起こし片１９の圧壊反力の上昇が遅れ、長時間経過後まで比較的高い反力が維持されてしまうおそれがあり、頭部衝撃性の低減を行うためには、切り起こし片１９の圧壊反力を下げてストロークを大きくとる必要があった。
【００１５】そこで、本発明は、フードの移動距離を小さく抑えて十分なエネルギ吸収を確保すると共に、ＨＩＣ値を効率的に低下させて、頭部衝撃性を低減することができるフード構造の提供を目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、車幅両側にストラットタワーが配設されたエンジンルームの上面を閉塞するフードアウタパネルを備え、前記フードアウタパネルへの衝撃を吸収する自動車のフードの構造であって、前記ストラットタワーとフードアウタパネルの間に空洞部を設け、前記空洞部の少なくとも一部に、直線状のアウタ支持部を有し、前記ストラットタワーの上部とフードアウタパネルの間の車体高さ方向における間隙を埋める衝撃吸収体を設けたことを特徴とする。
【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収体は、前記フードアウタパネルに設けられ前記ストラットタワーの上部に近接するフードインナパネルと、前記フードアウタパネルとフードインナパネルの間の空洞部に設けられた衝撃吸収部材を備え、前記衝撃吸収部材は、前記フードアウタパネル側に接続される上側接続部と前記フードインナパネル側に接続される下側接続部とを有し、前記アウタ支持部は、前記上側接続部と下側接続部を連結する直線脚部であることを特徴とする。
【００１８】請求項３記載の発明は、請求項２記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収部材は、前記フードインナパネルから一体に立設したことを特徴とする。
【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収体は前記ストラットタワー側に設けたことを特徴とする。
【００２０】請求項５記載の発明は、請求項１〜請求項４記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収体は、車幅外端に設けられて前記フードアウタパネルの閉塞時に該フードアウタパネルの車幅外端を当接支持するアウタ折れ防止部材を備えたことを特徴とする。
【００２１】
【作用】請求項１記載の発明では、フードが衝撃を受けると、まずフードの移動に伴うフードアウタパネルの局所変形時及びその後の沈み込み変形初期時において、直線状のアウタ支持部が即時にアウタパネルを支持するので、フードアウタパネルの変形が抑制され、フードの移動距離が小さい状態から十分な初期反力が得られる。また、フードの移動距離が増大すると、フードアウタパネルの慣性力によって反力が減少するが、フードの移動距離が所定距離となると、ストラットタワーの上部との干渉によって衝撃吸収体が潰れ変形を起こして所望の大きさの二次反力が生じ、反力の減少が的確に緩和される。これにより、フードの反力とその移動距離の関係を理想的な状態とすることができ、フードの移動距離を小さく抑えて十分なエネルギ吸収を確保すると共に、ＨＩＣ値を効率的に低下させて、頭部衝撃性を低減することができる。
【００２２】請求項２記載の発明では、請求項１の作用に加え、衝撃力が直線脚部を介してフードインナパネルにも分散されるので、フードアウタパネルの変形がより強固に抑制され、フードの移動距離が小さい状態から大きな初期反力が得られる。またフードアウタパネルの沈み込み時にも衝撃力がフードインナパネルに分散されるので、反力の減少の割合が極度に低下するおそれもなく、的確な初期反力が得られる。
【００２３】請求項３記載の発明では、請求項２の作用に加え、衝撃吸収体をフードインナパネルから一体に立設したので、部品点数の低減、フード重量の軽減、及び組付作業性の向上を図ることができる。
【００２４】請求項４記載の発明では、請求項１の作用に加え、衝撃吸収体をストラットタワー側に設けたので、フードの重量が軽減され、フードの開閉性を良好に維持することができる。
【００２５】請求項５記載の発明では、請求項１〜請求項４の作用に加え、衝撃吸収体はアウタ折れ防止部材を備えているので、フードアウタパネルの車幅端部における折れを防止することができ、フードの初期反力を確実に増大させることができる。
【００２６】
【実施例】本発明にかかる実施例は、図１のようなフード３１の移動距離が大きく制限されるストラットタワー５１の車体上方において、ＨＩＣ値を効率的に低下させる構造とすることにより、頭部衝撃性の低減を図るものである。
【００２７】具体的には、フード３１の移動距離及びＨＩＣ値を共に小さく抑えることが可能なフード３１の反力とその移動量との理想的な関係を示す波形（理想波形）を、衝撃時に必要とされるエネルギ吸収量と前記導出式（１）（２）に基づき計算によって予め求めると共に、ストラットタワー５１の上方のフード３１に対して衝撃実験を行い実際の反力の波形（基礎波形）を求め、この基礎波形が理想波形に近付くようなフード構造とすることによって、少ない移動距離でＨＩＣ値を効率的かつ確実に低下させている。
【００２８】以下、本発明の請求項１〜請求項３、及び請求項５にかかる第１実施例を図面に基づき説明する。
【００２９】図１は第１実施例にかかる自動車のフード構造を示す斜視図、図２は図１のフードのＨ−Ｈ断面図、図３は図１の要部平面図、図４は図３のＩ−Ｉ断面図、図５は図３のＪ−Ｊ断面図であり、図６は本実施例の基礎となるフード構造（基礎構造）を図２と同じ断面で示したものである。
【００３０】図１及び図２のように、フード３１のフードアウタパネル３３はエンジンルーム３５の上面を閉塞し、フードアウタパネル３３の車体下側（エンジンルーム３５側）には、フードインナパネル３７が設けられている。フードインナパネル３７は、フードアウタパネル３３の周縁部及び内部に配設されてフードアウタパネル３７の剛性を高める断面ハット状のインナリブ３９を複数有している。
【００３１】エンジンルーム３５の車幅両側にはストラットタワー５１が設けられている。ストラットタワー５１は、フードリッジ４９から車幅内側に突出するように設けられ、ストラットタワー５１の上部としての上面５１ａには３本のボルト５２が立設され、各ボルト５２にはナット５３が締結されている。なお、図中３１はフェンダを示している。
【００３２】ストラットタワー５１とフードアウタパネル３３の間には空洞部Ａが設けられ、ストラットタワー５１の車体上方のフードインナパネル３７ａには、平板部４１が設けられている。平板部４１は、車体内側及び車体外側でインナリブ３９に連続するように両インナリブ３９から延設され、かかるフードインナパネル３７ａは、ストラットタワー３７ａの上部としてボルト５２・ナット５３に近接して設けられている。平板部４１と連続する車幅内側のインナリブ３９ａの車体内側端部４５ａは、弾性を有するマスチック等の樹脂４６によってフードアウタパネル３３に接着され、車幅外側のインナリブ３９ｂの車体外側端部４５ｂは、フードアウタパネル３３の周縁部３３ａの折返しにより該周縁部３３ａに圧着されている。
【００３３】ボルト５２・ナット５３に近接するフードインナパネル３７ａとフードアウタパネル３３の間の空洞部Ａには、複数の衝撃吸収部材５５，５７，５９が配設されている。フードインナパネル３７ａと衝撃吸収部材５５，５７，５９は衝撃吸収体を構成し、衝撃吸収部材５５，５７，５９は、中間部に二つ（５５）と、車幅内側及び車幅外側に一つずつ（５７，５９）というように４箇所に設けられている。中間部の衝撃吸収部材５５と、車幅内側の衝撃吸収部材５７は、３箇所のボルト５２・ナット５３に対応してその上方に設けられている。
【００３４】図４のように、車幅外側の衝撃吸収体を構成する衝撃吸収部材５９は、断面矩形または台形状のハット形状に形成され、樹脂４６を介してフードアウタパネル３３に接着される上側接続部５９ａと、上側接続部５９ａの両端から車体下方に屈曲され直線状に延設されたアウタ支持部としての直線脚部５９ｂと、直線脚部５９ｂの下端から屈曲されフードインナパネル３７ａに溶着される下側接続部５９ｃを備えている。
【００３５】衝撃吸収部材５９の車体下方に位置するフードインナパネル３７ａには、衝撃吸収体を構成するバンパラバー取付部材６０が、フードインナパネル３７ａから車体下方に断面矩形または台形状のハット状に切り起されている。バンパラバー取付部材６０は、フードインナパネル３７ａから車体下方に直線状に延設されたアウタ支持部としての脚部６０ｂと、脚部６０ｂ間に設けられたバンパラバー嵌合部６０ａを備えている。バンパラバー嵌合部６０ａには、孔部６０ｄが形成され、この孔部６０ｄにストラットタワー５１の上面５１ａに当接するアウタ倒れ防止部材としての弾性樹脂製のバンパラバー４７が嵌合されている。すなわち、バンパラバー４７がストラットタワー５１の上面５１ａに当接することにより、フードアウタパネル３３の閉塞時にフードアウタパネル３３の車幅外端が当接支持される。
【００３６】図５のように、中間部の衝撃吸収部材５５は、ストラットタワー５１の上面５１ａから突出したボルト５２・ナット５３に対向して設けられ、前記車幅外側の衝撃吸収体５９と同様に、上側接続部５５と直線脚部５５ｂと下側接続部５５ｃを備えている。また、車幅内側の衝撃吸収体５７は、中間部の衝撃吸収部材５５とほぼ同一の構成である。
【００３７】中間部及び車幅内側の衝撃吸収部材５５，５７の直線脚部５５ｂ，５７ｂは両端でフードアウタパネル３３とフードインナパネル３７ａに接続され、フードインナパネル３７ａはストラットタワー５１のボルト５２・ナット５３に近接して設けられているので、かかる位置でのストラットタワー５１とフードアウタパネル３３の間の車体高さ方向における間隙は、前記直線脚部５５ｂ，５７ｂ及びフードインナパネル３７ａによって埋められていることとなる。
【００３８】また、車幅外側の衝撃吸収部材５９の直線脚部５９ｂは両端でフードアウタパネル３３とフードインナパネル３７ａに接続され、フードインナパネル３７ａにはバンパラバー４７を備えたバンパラバー取付部６０の脚部６０ｂが立設されているので、かかる位置でのストラットタワー５１とフードアウタパネル３３の間の車体高さ方向における間隙は、前記直線脚部５９ｂ、フードインナパネル３７ａ、及び脚部６０ｂによって埋められていることとなる。
【００３９】次に作用を説明する。
【００４０】上記のように構成されたフード３１は、衝撃実験においてＨＩＣ値を効率的に低下させることができる理想波形（フードの反力（Ｆ）−フードの変形による移動距離）に近似した波形が得られる構造となっている。
【００４１】図６は衝撃実験を行った基礎構造を示し、図７は衝撃実験の結果として得た基礎波形Ｃ1 ，Ｃ2 と理想波形Ｃm を示している。
【００４２】図６のように基礎構造のフード６３は、衝撃吸収体が設けられていない点を除き、図１とほぼ同様の構成であり、ボルト５２・ナット５３はフードアウタパネル３３に対向している。
【００４３】基礎構造に対する衝撃実験は、中間部のボルト５２・ナット５３に対向するフードアウタパネル３３の上側に衝撃子６１を当て、衝撃子６１の移動距離と加速度を測定することにより行う。この衝撃子６１の移動距離及び加速度は、それぞれ図７中横軸に示すフードの変形による移動距離Ｓ（フードアウタパネル３３の移動距離）及び図７中縦軸に示すフード６３の反力Ｆに対応し、前記実験により図７に示す基礎波形Ｃ1 が得られる。図中において、基礎波形Ｃ1 は概略形状である。
【００４４】理想波形Ｃm は、基礎構造におけるフードの移動量及びＨＩＣ値を共に小さく抑えることができる理想的な反力の波形を、衝撃時に必要とされるエネルギ吸収量と前記ＨＩＣの導出式に基づき計算によって求めたものである。理想波形Ｃmと図中横軸の移動距離Ｓによって区画された内部面積は吸収エネルギであり、この内部面積が、必要とされるエネルギ吸収量となるように設定されている。なお、衝撃時に必要とされるエネルギ吸収量は、衝撃実験や計算等によって求める。
【００４５】理想波形Ｃm では、移動距離Ｓの小さい変形初期は初期反力が急増し、移動距離Ｓ1 のときに最大反力Ｆ1 となり（図中ｐm ）、移動距離Ｓ2 となる間に反力ＦがＦ2 まで急に減少するが、移動距離Ｓ2 以降の変形後期において、二次反力が作用して反力減少の割合が緩和されるショルダー部（図中ｑm ）が表れ、さらに移動距離Ｓ3 で再び反力Ｆが急に減少し、移動距離Ｓ0 で衝撃エネルギが完全に吸収されて反力がほぼ零に達するというものである。
【００４６】基礎波形Ｃ1 では、衝突直後の変形初期はフードアウタパネル３３が衝撃子６１の外形状に沿って局所変形を起こし、主としてフードアウタパネル３３の張力に依存する初期反力が増大する。ところが、フードアウタパネル３３の端部では、フードアウタパネル３３が折れて変形し易く、即時に十分な張力が得られない。このため、初期反力の増加の割合は理想波形Ｃm と比べて小さく、得られる最大反力（略Ｆ3 ）も理想波形Ｃm の最大反力Ｆ1 よりも低い。（図中ｐ1 ）。また、最大反力Ｆ3 を得た後は、フードアウタパネル３３は衝撃子６１から受けた慣性力によって広い範囲で沈み込みを開始して、移動距離Ｓの増大に伴って反力Ｆが急に減少し、反力がＦ2 よりもさらに低下する。そして、インナリブ３９が潰れ変形を起してフードアウタパネル３３がボルト５２・ナット５３に干渉することによって、再び反力がＦ4 まで増大し、フード６３の移動が停止する。
【００４７】このように、基礎構造のフード６３では、初期反力が小さく、また移動距離が大きくなった後に再び反力Ｆが増大してしまうため、ショルダー部（図中ｑm ）も得られない。このため、衝撃開始から長時間経過後に反力Ｆが上昇してしまい、頭部衝撃性に対して悪影響を及ぼしてしまうおそれがあった。また、フードアウタパネル３３がボルト５２・ナット５３に干渉して停止する場合には、エネルギ吸収が不十分となるおそれもあった。
【００４８】これに対し、本実施例にかかるフード３１は、変形初期には、まずフードアウタパネル３３が衝撃子６１の外形状に沿って局所変形を起こして初期反力が立ち上がって急増する。この際、中間部の衝撃吸収部材５５の直線脚部５５ｂがボルト５２・ナット５３とフードアウタパネル３３の間の車体高さ方向における間隙を埋めているので、フードアウタパネル３３が直線脚部５５ｂによって即時に支持される。したがってフードアウタパネル３３の変形が抑制され、フード３１の移動距離が小さい状態から十分な初期反力が得られ、移動距離Ｓが略Ｓ2 となった状態で最大反力（略Ｆ1 ）が得られる。また、バンパラバー４６がフードアウタパネル３３の車幅外側端部における折れを防止しているので、初期反力は確実に増大する。
【００４９】最大反力を得た後は、フードアウタパネル３３は衝撃子６１から受けた慣性力によって広い範囲で沈み込みを開始して反力Ｆが急に減少するが、かかる減少時には、依然フードアウタパネル３３が直線脚部５５ｂによって支持され、かつフードアウタパネル３３への衝撃力は直線脚部５５ｂによってフードインナパネル３７ａに分散されるので、反力Ｆの極端な減少は生ぜず、反力Ｆの減少割合を所望の割合とすることができる。そして、移動距離Ｓが略Ｓ3 に達すると反力Ｆが略Ｆ2 まで低下し、その後、直線脚部５５ｂが潰れ変形（塑性変形）を開始し、所望の二次反力が生じて的確なショルダー部が表れる。直線脚部５５ｂが十分に潰れると、フードアウタパネル３３がボルト５２・ナット５３と直接的に干渉する前に衝撃エネルギが完全に吸収され、反力Ｆが再び急激に減少してほぼ零となり、図８のようにフード３１が停止する。
【００５０】なお、車幅内側及び車幅外側の衝撃吸収部材５７，５９の上方のフードアウタパネル３３についても、同様の作用・効果を得ることができる。
【００５１】したがって、本実施例によれば、理想波形Ｃm と近似した波形が得られ、少ない移動距離でＨＩＣ値を効果的に低下させて、頭部衝撃性を緩和することができる。
【００５２】図９及び図１０は、請求項３にかかる第１実施例の変形例を示したもので、図９は図３に対応する平面図であり、図１０は図５に対応する図９のＫ−Ｋ断面図である。
【００５３】この衝撃吸収部材６５は前記中間部の衝撃吸収部材５５に対応するもので、フードインナパネル３７ａから切り起すことによって衝撃吸収部材６５をフードインナパネル３７ａに一体的に立設している点を除き、前記衝撃吸収部材５５とほぼ同一の構成であり、上側接続部６５ａおよび直線脚部６５ｂと、インナパネル３７ａから屈曲された下側接続部６５ｃを備えている。
【００５４】このような変形例によれば、前記衝撃吸収部材５５による効果に加えて、衝撃吸収部材６５をフードインナパネル３７ａから一体に立設したので、部品点数の低減及び組付け作業性の向上を図ることができる。
【００５５】次に、請求項３及び請求項４記載の発明にかかる第２実施例を図１１及び図１２に基づいて説明する。
【００５６】図１１は第２実施例の要部断面図であり、図１２は第２実施例の要部斜視図である。
【００５７】図１１及び図１２のように、本実施例は、ストラットタワー５１の上面５１ａに衝撃吸収体７１を設けたものであり、第１実施例と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５８】衝撃吸収体７１は、フードアウタパネル３３に近接して設けられた上板部８１と、上板部８１の周縁から車体下方に屈曲されフードアウタパネル３３側からストラットタワー５１側に直線状に延設されたアウタ支持部としての複数の直線脚部７３，７５，７７を備えている。上板部８１は、ストラットタワー５１の上面５１ａに突出する３箇所のボルト５２・ナット５３の上方を覆うように設けられ、上板部８１には、衝撃吸収体７１の圧壊反力を所望の大きさに設定するための孔部７９が形成されている。この孔部７９は、ボルト５２・ナット５３の上方に優先的に配置され、ボルト５２締結時の作用性を向上させている。ボルト５２・ナット５３に近接する直線脚部７３，７５の下端部８２，８３は、ボルト５２・ナット５３側に屈曲され、この下端部８２、８３がボルト５２・ナット５３に共締めされることによって、衝撃吸収体７１がストラットタワー５１の上面５１ａに固定されている。
【００５９】上板部８１の車幅外側には、フードアウタパネル３３の閉塞時にフードアウタパネル３３の車幅外端を当接支持するアウタ倒れ防止部材としての弾性樹脂製のバンパラバー６７が設けられている。
【００６０】本実施例によれば、第１実施例と同様の作用・効果を得ることができる。
【００６１】すなわち、変形初期には、まずフードアウタパネル３３が局所変形を起こして初期反力が立ち上がって急増する。この際、アウタパネル３３が直線脚部７３，７５，７７によって即時に支持されるのでフードアウタパネル３３の変形が抑制され、移動距離が小さい状態から十分な初期反力が得られ、移動距離Ｓが略Ｓ1となった状態で最大反力（略Ｆ1 ）が得られる。また、バンパラバー６７がフードアウタパネル３３の車幅端部における折れを防止しているので、初期反力は確実に増大する。
【００６２】最大反力を得た後は、フードアウタパネル３３は慣性力によって広い範囲で沈み込みを開始して反力Ｆが急に減少するが、かかる減少時にはフードアウタパネル３３への衝撃力は直線脚部７３，７５，７７によって依然支持されているので、反力Ｆの極端な減少は生ぜず、反力Ｆの減少割合が所望の割合に維持される。そして、移動距離Ｓが略Ｓ2 に達すると反力Ｆが略Ｆ2 まで低下し、その後、直線脚部７３，７５，７７が潰れ変形（塑性変形）を開始し、所望の二次反力が生じて的確なショルダー部が表れる。直線支持部７３，７５，７７が十分に潰れると、フードアウタパネル３３がボルト５２・ナット５３と直接的に干渉する前に衝撃エネルギが完全に吸収され、反力Ｆが再び急激に減少してほぼ零となる。
【００６３】したがって、本実施例によれば、理想波形Ｃm と近似した波形が得られ、少ない移動距離でＨＩＣ値を効果的に低下させて、頭部衝撃性を緩和することができる。
【００６４】また、衝撃吸収体７１をストラットタワー５１側に設けたので、フード７０の重量が軽減され、フード７０の開閉性を良好に維持することができる。
【００６５】さらに、衝撃吸収体７１は、既存のボルト５２・ナット５３に共締めすることによってストラットタワー５１に固定しているので、簡単な構成とすることができる。
【００６６】
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１記載の発明によれば、フードへの衝撃後、直線状のアウタ支持部が即時にアウタパネルを支持するので、フードの移動距離が小さい状態から十分な初期反力が得られる。また、フードの移動距離が増大し所定距離となると、ストラットタワーの上部との干渉によって衝撃吸収体が潰れ変形を起こして所望の大きさの二次反力が生じ、反力の減少が的確に緩和される。これにより、フードの反力とその移動距離の関係を理想的な状態とすることができ、フードの移動距離を小さく抑えて十分なエネルギ吸収を確保すると共に、ＨＩＣ値を効率的に低下させて、頭部衝撃性を低減することができる。
【００６７】請求項２記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、衝撃力が衝撃吸収部材の直線脚部を介してフードインナパネルにも分散されるので、的確に初期反力を増大することができ、頭部衝撃性を一段と低減することができる。
【００６８】請求項３記載の発明によれば、請求項２の効果に加え、衝撃吸収部材をフードインナパネルから一体に立設したので、部品点数の低減、フード重量の軽減、及び組付作業性の向上を図ることができる。
【００６９】請求項４記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、衝撃吸収体をストラットタワー側に設けたので、フードの重量が軽減され、フードの開閉性を良好に維持することができる。
【００７０】請求項５記載の発明によれば、請求項１〜請求項４の効果に加え、アウタ折れ防止部材がフードアウタパネルの車幅端部における折れを防止するので、フードの初期反力を確実に即時に増大させることができ、頭部衝撃性をより確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例にかかる自動車のフード構造を示す斜視図である。
【図２】図１のフードのＨ−Ｈ断面図である。
【図３】図１の要部平面図である。
【図４】図３のＩ−Ｉ断面図である。
【図５】図３のＪ−Ｊ断面図である。
【図６】第１実施例の基礎構造を示す断面図である。
【図７】基礎波形Ｃ1 と理想波形Ｃm を示す概略図である。
【図８】第１実施例の作用を説明する断面図である。
【図９】第１実施例の変形例を示した図３に対応する平面図である。
【図１０】図９のＫ−Ｋ断面図である。
【図１１】第２実施例の要部断面図である。
【図１２】第２実施例の要部斜視図である。
【図１３】従来のフード構造を有する自動車を示す斜視図である。
【図１４】図１７の要部拡大図である。
【図１５】図１８のＶ−Ｖ断面図である。
【図１６】ＷＳＴＣを示す図である。
【符号の説明】
３１ フード
３３ フードアウタパネル
３５ エンジンルーム
３７ フードインナパネル
３７ａ ストラットタワー上方のフードインナパネル（衝撃吸収体）
４７ バンパラバー（アウタ折れ防止部材）
５１ ストラットタワー
５５ 衝撃吸収部材（衝撃吸収体）
５５ａ 上側接続部
５５ｂ 直線脚部（アウタ支持部）
５５ｃ 下側接続部
５７ 衝撃吸収部材（衝撃吸収体）
５７ａ 上側接続部
５７ｂ 直線脚部（アウタ支持部）
５７ｃ 下側接続部
５９ 衝撃吸収部材（衝撃吸収体）
５９ａ 上側接続部
５９ｂ 直線脚部（アウタ支持部）
５９ｃ 下側接続部
６０ バンパラバー取付部（衝撃吸収体）
６０ｂ 脚部（アウタ支持部）
６５ 衝撃吸収部材（衝撃吸収体）
６５ａ 上側接続部
６５ｂ 脚部（アウタ支持部）
６５ｃ 下側接続部
６７ バンパラバー（アウタ倒れ防止部材）
７１ 衝撃吸収体
７３ 直線脚部（アウタ支持部）
７５ 直線脚部（アウタ支持部）
７７ 直線脚部（アウタ支持部）
Ａ 空洞部
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車幅両側にストラットタワーが配設されたエンジンルームの上面を閉塞するフードアウタパネルを備え、前記フードアウタパネルへの衝撃を吸収する自動車のフードの構造であって、前記ストラットタワーとフードアウタパネルの間に空洞部を設け、前記空洞部の少なくとも一部に、直線状のアウタ支持部を有し、前記ストラットタワーの上部とフードアウタパネルの間の車体高さ方向における間隙を埋める衝撃吸収体を設けたことを特徴とする自動車のフード構造。
【請求項２】 請求項１記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収体は、前記フードアウタパネルに設けられ前記ストラットタワーの上部に近接するフードインナパネルと、前記フードアウタパネルとフードインナパネルの間の空洞部に設けられた衝撃吸収部材を備え、前記衝撃吸収部材は、前記フードアウタパネル側に接続される上側接続部と前記フードインナパネル側に接続される下側接続部とを有し、前記アウタ支持部は、前記上側接続部と下側接続部を連結する直線脚部であることを特徴とする自動車のフード構造。
【請求項３】 請求項２記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収部材は、前記フードインナパネルから一体に立設したことを特徴とする自動車のフード構造。
【請求項４】 請求項１記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収体は前記ストラットタワー側に設けたことを特徴とする自動車のフード構造。
【請求項５】 請求項１〜請求項４記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収体は、車幅外端に設けられて前記フードアウタパネルの閉塞時に該フードアウタパネルの車幅外端を当接支持するアウタ折れ防止部材を備えたことを特徴とする自動車のフード構造。
【請求項１】 車幅両側にストラットタワーが配設されたエンジンルームの上面を閉塞するフードアウタパネルを備え、前記フードアウタパネルへの衝撃を吸収する自動車のフードの構造であって、前記ストラットタワーとフードアウタパネルの間に空洞部を設け、前記空洞部の少なくとも一部に、直線状のアウタ支持部を有し、前記ストラットタワーの上部とフードアウタパネルの間の車体高さ方向における間隙を埋める衝撃吸収体を設けたことを特徴とする自動車のフード構造。
【請求項２】 請求項１記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収体は、前記フードアウタパネルに設けられ前記ストラットタワーの上部に近接するフードインナパネルと、前記フードアウタパネルとフードインナパネルの間の空洞部に設けられた衝撃吸収部材を備え、前記衝撃吸収部材は、前記フードアウタパネル側に接続される上側接続部と前記フードインナパネル側に接続される下側接続部とを有し、前記アウタ支持部は、前記上側接続部と下側接続部を連結する直線脚部であることを特徴とする自動車のフード構造。
【請求項３】 請求項２記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収部材は、前記フードインナパネルから一体に立設したことを特徴とする自動車のフード構造。
【請求項４】 請求項１記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収体は前記ストラットタワー側に設けたことを特徴とする自動車のフード構造。
【請求項５】 請求項１〜請求項４記載の自動車のフード構造であって、前記衝撃吸収体は、車幅外端に設けられて前記フードアウタパネルの閉塞時に該フードアウタパネルの車幅外端を当接支持するアウタ折れ防止部材を備えたことを特徴とする自動車のフード構造。
【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１６】
【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１６】
【公開番号】特開平７−２８５４６６
【公開日】平成７年（１９９５）１０月３１日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−７８８９７
【出願日】平成６年（１９９４）４月１８日
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【公開日】平成７年（１９９５）１０月３１日
【国際特許分類】
【出願日】平成６年（１９９４）４月１８日
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
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