自動車用フード
【課題】車両の幅方向と平行な方向にビードを形成した場合であっても頭部等が衝突したときの２次衝突時において変形荷重を小さくすることができる自動車用フードを提供する。
【解決手段】自動車用フード１において、インナーパネル３は、インナー周縁部３ａと、枠凹部３１と、枠凹部３１よりパネル中央部となる位置で長手方向が車両の幅方向と平行となるビード３３とを備え、ビード３３は、パネル接合部３３ａを有する上面３３ｂと、車両進行方向に対して上面３３ｂよりも前側のパネル平面３２にかけて斜面を形成する前側傾斜面３３ｃと、車両進行方向に対して上面３３ｂよりも後側のパネル平面３２にかけて斜面を形成する後側傾斜面３３ｄとを有し、前側傾斜面３３ｃと前側のパネル平面３２との角度θ１と、後側傾斜面３３ｄと前記後側のパネル平面３２との角度θ２と、をいずれも１５５°以上に形成した。
【解決手段】自動車用フード１において、インナーパネル３は、インナー周縁部３ａと、枠凹部３１と、枠凹部３１よりパネル中央部となる位置で長手方向が車両の幅方向と平行となるビード３３とを備え、ビード３３は、パネル接合部３３ａを有する上面３３ｂと、車両進行方向に対して上面３３ｂよりも前側のパネル平面３２にかけて斜面を形成する前側傾斜面３３ｃと、車両進行方向に対して上面３３ｂよりも後側のパネル平面３２にかけて斜面を形成する後側傾斜面３３ｄとを有し、前側傾斜面３３ｃと前側のパネル平面３２との角度θ１と、後側傾斜面３３ｄと前記後側のパネル平面３２との角度θ２と、をいずれも１５５°以上に形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アウターパネルとインナーパネルとを接合して用いられる自動車用フードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車事故における歩行者保護が法規化され、歩行者保護性能が自動車用フードのレーティングの指標としても注目されている。一方で、自動車は、エンジシの高出力化により、エンジンが大型化されると共に、多機能化によりエンジンルーム内の部品も増加するため、歩行者保護に必要なフード下のスペースも小さくなってきている。そのため、スポーティなデザインと歩行者保護性能とを両立するためには、小スペースで効率よく衝突エネルギーを吸収できる自動車用フードの開発が重要である。
【０００３】
前記のような自動車用フードとして、特許文献１では、アウターパネルとインナーパネルとを接合したときに両パネルの間に空間部を介した断面構造を備えるフード構造を持った自動車用フードが記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載されたフード構造と類似したフード構造を持った自動車用フードの例を、図１０（ａ）〜（ｃ）に示す。図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、自動車用フード１０１は、所定の曲率を有するアウターパネル１０２と、周縁部に枠凹部１３１を、中央部に車幅方向と平行な配置で複数の凸状のビード１３３（横ビード）およびビード１３３の間に形成される凹状部分の底面となるパネル平面１３２を有するインナーパネル１０３とから構成され、アウターパネル１０２の周縁部と、インナーパネル１０３の枠凹部１３１の端部をヘム加工によって接合することによって、空間部１０４を介した断面構造をとっている。また、ビード１３３の上面にパネル接合部１３３ａを所定間隔に配置し、このパネル接合部１３３ａを介して、ビード１３３とアウターパネル１０２の裏面とが接着されている。なお、図１０には、横ビードのインナーパネルを示しているが、車両進行方向に対して縦方向にビード（縦ビード）が設けられたインナーパネルも知られている（図示せず）。
【０００５】
また、自動車用フードの歩行者保護性能は、一般的には頭部傷害値（以下ＨＩＣ値と略す）により評価され、ＨＩＣ値は、下式（２）（任意時間内の平均加速度の２．５乗と発生時間の積の最大値）で与えられる。そして、ＨＩＣ値が小さいほど、歩行者保護性能が優れている。
【０００６】
【数１】
【０００７】
ここで、ａは頭部重心における３軸合成加速度（単位はＧ）、ｔ１、ｔ２は０＜ｔ１＜ｔ２となる時間ｔでＨＩＣ値が最大となる時間で、計算時間（ｔ２−ｔ１）は１５ｍｓｅｃ以下と決められている。
【０００８】
ここで、歩行者の頭部が自動車用フードに衝突するときの加速度は、通常、頭部が自動車用フード１０１に衝突して発生する１次衝突時の衝突加速度と、その後、自動車用フード１０１がエンジンルーム内の設置構造物に接触して発生する２次衝突時の衝突加速度に大別できる。
【０００９】
一方、自動車用フードは、張り剛性、耐デント性、曲げ剛性、ねじり剛性など、従来から求められる基本性能も満足しなければならない。また、高速衝突の際には、自動車用フードが客室（自動車）に進入しないように、車体前後方向の中心位置近傍で折れ曲がり変形する必要がある。張り剛性は、ワックスがけ時や自動車用フードをロックする際に押込む時の弾性変形を抑制するために必要であり、アウターパネルのヤング率と板厚、および、アウターパネルとインナーパネルの接合位置（図１０（ａ）〜（ｃ）ではパネル接合部１３３ａの接着位置）により決定される。耐デント性は、飛石などにより残留する塑性変形を抑制するために必要で、アウターパネルの耐力と板厚に影響を受ける。曲げ剛性は、自動車用フードをロックする際の引込み力と、クッションゴム、ダンパーステイ、シールゴムなどの反力により発生する自動車用フード周縁部の弾性変形を抑制するために必要であり、自動車用フード周縁部のインナーパネルおよびレインフォースメントの形状（断面２次モーメント）、ヤング率に影響される。ねじり剛性は、自動車用フード周縁部の曲げ剛性と、インナーパネル中央部の板厚および形状に影響される。
【特許文献１】特許第３６７４９１８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
自動車用フードは、これらの基本性能と歩行者保護性能の両方を満足しなければならないが、自動車用フードとエンジン等の構造物との間となる自動車用フード下方のスペースが制限されるため、基本性能だけを満足するように材質、板厚、形状を設計したフードでは歩行者保護性能を満足できない場合が多い。
【００１１】
例えば、前記した従来の自動車用フード１０１においては、自動車用フード１０１下のスペースが小さい場合には、当該自動車用フード１０１の周縁部において１次衝突よりも２次衝突の衝突加速度が大きくかつ継続時間も長くなるため、２次衝突の衝突加速度が上式（２）で計算されるＨＩＣ値に悪影響を与える（つまり、ＨＩＣ値が満足するレベルに達しない）。
【００１２】
また、縦ビードのインナーパネルでは、高速衝突時にフードを折れ曲がり変形させやすくするためのクラッシュビードやトリム穴などの、初期不正として作用する構造を設けることが一般的に行われているが、これらの初期不正は、歩行者の頭部の一次衝突時のエネルギー吸収量を減少させるため、２次衝突時の衝突加速度が増大してＨＩＣ値にさらに悪影響を与える。
【００１３】
そして、特許文献１に記載されているように、車両の幅方向と平行な方向にビードを形成した場合、歩行者の頭部は車両の前方から衝突すると、歩行者の頭部の衝突位置によっては２次衝突時におけるビードの変形が発生しにくくなるため、変形荷重が大きくなってしまい、さらにＨＩＣ値が悪化する場合がある。
【００１４】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、車両の幅方向と平行な方向にビードを形成した場合であっても、頭部などが衝突したときの２次衝突時において変形荷重を小さくすることができる自動車用フードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決するため、本発明の自動車用フードは、アウターパネルとインナーパネルのそれぞれの周縁部を接合したときに、両パネルの所定位置の間に空間部を介した断面構造を備える自動車用フードにおいて、前記インナーパネルは、前記アウターパネルのアウター周縁部と接合するインナー周縁部と、前記インナー周縁部に連続して形成され前記アウターパネルとの間に前記空間部を形成する枠凹部と、前記枠凹部よりパネル中央部となる位置で長手方向が車両の幅方向と略平行となるようにパネル平面から凸状に設けられた複数のビードと、を備え、前記ビードは、前記アウターパネルに接合するパネル接合部を有する上面と、車両進行方向に対して前記上面よりも前側のパネル平面にかけて斜面を形成する前側傾斜面と、車両進行方向に対して前記上面よりも後側のパネル平面にかけて斜面を形成する後側傾斜面と、を有し、前記前側傾斜面と前記前側のパネル平面との角度θ１と、前記後側傾斜面と前記後側のパネル平面との角度θ２と、をいずれも１５５°以上に形成する構成とした。
【００１６】
本発明の自動車用フードは、前側傾斜面と前側のパネル平面との角度θ１、および後側傾斜面と後側のパネル平面との角度θ２を、いずれも特定の角度以上に形成したことによって、頭部などが衝突した際のインナーパネルの変形荷重（前側傾斜面および／または後側傾斜面に発生する圧縮力）を小さくすることができるので、ＨＩＣ値を低減することができる。
【００１７】
本発明に係る自動車用フードは、前記角度θ１と前記角度θ２の関係がθ１≦θ２を満たすのが好ましい。
【００１８】
本発明の自動車用フードは、角度θ１と角度θ２の関係を適切なものとすることによって、前側傾斜面に前方斜め上方方向から頭部が衝突した場合であっても、当該前側傾斜面は曲げ変形するだけであり、圧縮力を生じにくくすることができる。つまり、インナーパネルの変形荷重を小さくすることができるので、２次衝突の際の衝突加速度を低減させることが可能となる。
また、かかる構成の自動車用フードとしたことによって、後側傾斜面に前方斜め上方方向から頭部が衝突すると、前側傾斜面と上面における折れ線、後側傾斜面と上面における折れ線が曲げ変形するので変形荷重を小さくすることができる。したがって、２次衝突の際の衝突加速度を低減させることが可能となる。
【００１９】
本発明に係る自動車用フードは、前記上面の中心位置における接線と直交する直交線を引いたときに、当該直交線から前側傾斜面と連続するパネル平面までの長さＬ１と、前記直交線から後側傾斜面と連続するパネル平面までの長さＬ２と、の関係が下記式（１）を満たすように構成するのが好ましい。
【００２０】
【数２】
【００２１】
このような構成とすることによって、例えば、ビードの上面の中心位置に頭部などが衝突した場合にビードが均等に変形しやすくなり、変形荷重をさらに小さくすることが可能となる。
【００２２】
本発明に係る自動車用フードにおいて、前記した直交線から前側傾斜面と連続するパネル平面までの長さＬ１を１５〜１００ｍｍとし、前記記した直交線から後側傾斜面と連続するパネル平面までの長さＬ２を２５〜１２５ｍｍとするのが好ましい。
このように、長さＬ１と長さＬ２を特定の範囲に規定することによって、変形荷重を小さくしつつ、頭部が衝突した場合であってもこれを保護するために有効なストロークを確実に確保することができる。
【００２３】
本発明に係る自動車用フードにおいて、前記ビードのピッチｐを５０〜２００ｍｍとするのが好ましい。
ビードのピッチｐをこのような特定の範囲に規定することで、ビードの剛性を高くしつつ、プレス成形しやすい自動車用フードとすることができる。また、インナーパネルとアウターパネルの接着（マスチック）が適切に行われるため張り剛性を十分に確保することができる。
【００２４】
本発明に係る自動車用フードにおいて、前記パネル平面からの前記ビードの高さｈを５〜３０ｍｍとするのが好ましい。
パネル平面からのビードの高さｈをこのような特定の範囲に規定することで、変形荷重を小さくしつつ、ビードの剛性が高く、プレス成形しやすい自動車用フードとすることができる。
【００２５】
本発明に係る自動車用フードにおいて、前記ビードの上面の平坦な部分の幅寸法Ｌｕを５〜３０ｍｍとするのが好ましい。
このように、ビードの上面の平坦な部分の幅寸法Ｌｕをこのような特定の範囲に規定することで、本発明の自動車用フードは、インナーパネルとアウターパネルの接着（マスチック）をより適切に行うことができるため、変形荷重を小さくしつつ、張り剛性を十分に確保とすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の自動車用フードによれば、前側傾斜面と前側のパネル平面との角度θ１を、後側傾斜面と後側のパネル平面との角度θ２以下となるように形成することによって、車両の幅方向と平行な方向にビードを形成した場合であっても、頭部などが前方斜め上方方から衝突したときの２次衝突時においてビードが変形しやすくなり、変形荷重を小さくすることができるので、ＨＩＣ値に優れたものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、適宜図面を参照して本発明に係る自動車用フードを実施するための最良の形態について詳細に説明する。参照する図面において、図１は、自動車用フードの分解斜視図である。図２は、自動車用フードのインナーパネルの斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、本発明の自動車用フードにおいて頭部が衝突した際の作用を説明する図である。図４は、図２の要部拡大断面図であり、本発明の自動車用フードの一態様において頭部が衝突した際の作用を説明する図である。図５は、角度θ１と角度θ２の形成角度の関係を説明する図であって、（ａ）は、θ１≦θ２とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図であり、（ｂ）は、θ１＞θ２とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図である。図６は、角度θ１と角度θ２をθ１≦θ２とした場合と、θ１＞θ２とした場合におけるストロークＳ（ｍｍ）と衝突加速度ａ（Ｇ）との関係を示すグラフである。図７は、角度θ１の形成角度について説明する図であって、（ａ）は、θ１≧１５５°とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図であり、（ｂ）は、θ１＜１５５°とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図である。図８および図９は、本発明の自動車用フードのビードの形状を説明する図である。
【００２８】
図１および図２に示すように、本発明に係る自動車用フード１は、アウターパネル２とインナーパネル３のそれぞれのアウター周縁部２ａ，３ａを接合したときに、両パネル２，３の所定位置の間に空間部４を介した断面構造を備えている。
【００２９】
アウターパネル２は、所定の曲率を有し（図３参照）、軽量で高張力な金属製板材で構成されている。これに用いられる金属としては、鋼、または、３０００系、５０００系、６０００系または７０００系のアルミニウム合金であることが好ましい。また、アウターパネル２の板厚は、例えば、鋼板では０．５〜１．１ｍｍ以下、アルミニウム合金板では０．８〜１．５ｍｍ以下が好ましい。なお、アウターパネル２は、樹脂製、カーボンファイバー製の板材で構成されていてもよい。
また、アウターパネル２は、そのアウター周縁部２ａにおいて、ヘム加工等による嵌合、接着、ろう付け等によって後記するインナーパネル３のインナー周縁部３ａと接合され、アウターパネル２とインナーパネル３との間に空間部４を介した断面構造をとる。
【００３０】
インナーパネル３は、アウターパネル２のアウター周縁部２ａと接合するインナー周縁部３ａと、当該インナー周縁部３ａに連続して形成され、アウターパネル２との間に空間部４を形成する枠凹部３１と、この枠凹部３１よりパネル中央部となる位置で長手方向が車両の幅方向と平行となるようにパネル平面３２から畝状の凸条に設けられた複数のビード３３と、を備えている。
【００３１】
このビード３３は、図３に示すように、アウターパネル２に接合するパネル接合部３３ａを有する上面３３ｂと、車両進行方向に対して上面３３ｂよりも前側のパネル平面３２にかけて斜面を形成する前側傾斜面３３ｃと、車両進行方向に対して上面３３ｂよりも後側のパネル平面３２にかけて斜面を形成する後側傾斜面３３ｄと、を有している。
そして、このビード３３は、図３および図４に示すように、前側傾斜面３３ｃと前側のパネル平面３２との角度θ１と、後側傾斜面３３ｄと後側のパネル平面３２との角度θ２と、をいずれも１５５°以上に形成している。
【００３２】
そして、当該ビード３３は、前側傾斜面３３ｃと前側のパネル平面３２との角度θ１、および後側傾斜面３３ｄと後側のパネル平面３２との角度θ２の関係がθ１≦θ２を満たすように形成するのが好ましい。
角度θ１と角度θ２との関係がθ１＞θ２となると、頭部などが前方斜め上方から衝突した場合に、後側傾斜面３３ｄに圧縮力が発生して変形しにくくなるので、ビード３３が変形しにくくなる。
【００３３】
この場合において、角度θ１および角度θ２は、前記の関係を満たしつつ、角度θ１を１５５〜１７５°の範囲で設定するのが好ましく、角度θ２も１５５〜１７５°の範囲で設定するのがより好ましい。
角度θ１が１５５°未満であると、前側傾斜面３３ｃが急となるために、例えば、当該前側傾斜面３３ｃ付近に前方斜め上方の方向から（例えば、車両進行方向と水平な線ＨＬから所定角度α（αは、６５°や５０°など）の方向から）頭部などが衝突すると、前側傾斜面３３ｃを圧縮する方向に圧縮力が発生するためビード３３が変形しにくくなり、ＨＩＣ値が悪化する。一方、角度θ１が１７５°を超えると、ビード３３の高さや個数を確保しにくくなるので好ましくない。
また、角度θ２が１５５°未満であると、後側傾斜面３３ｄが急となるために、例えば、当該後側傾斜面３３ｄ付近に頭部などが衝突すると、後側傾斜面３３ｄを圧縮する方向に圧縮力が発生するためビード３３が変形しにくくなり、ＨＩＣ値が悪化する。一方、角度θ２が１７５°を超えると、ビード３３の高さや個数を確保しにくくなるので好ましくない。
【００３４】
また、例えば、上面３３ｂの中心位置における接線ＴＬと直交する直交線ＯＬを引いたときに、当該直交線ＯＬから前側傾斜面３３ｃと連続するパネル平面３２までの長さＬ１と、前記した直交線ＯＬから後側傾斜面３３ｄと連続するパネル平面３２までの長さＬ２、ビード３３のピッチｐ、ビード３３の高さｈ、ビード３３の上面３３ｂの平坦な部分の幅寸法Ｌｕなどで規定される、インナーパネル３の形状（図３および図４参照）や板厚は、頭部が衝突した際に、頭部と自動車用フード１の相対速度差により発生する慣性力に影響を与える。そのため、形状および板厚を適正化することにより、１次衝突の際の加速度が大きくなり、十分なエネルギー吸収量が確保され、自動車用フード１の歩行者保護性能を向上させることが可能となる。
【００３５】
本発明の自動車用フード１は、ビード３３に頭部などが衝突した際に車両進行方向に均等に変形しやすくし、２次衝突時における衝突エネルギーを小さくするために、前記した長さＬ１と長さＬ２との関係が下記式（１）を満たすのが好ましい（図４参照）。所定角度α（αは、６５°や５０°など）で衝突した場合に、前側傾斜面３３ｃと後側傾斜面３３ｄが略同形状となるように変形させることができれば、前側傾斜面３３ｃや後側傾斜面３３ｄのどちらか一方向のみに圧縮する圧縮力が発生しにくくなる。このとき、全く同じ形状に変形させるには、長さＬ１と長さＬ２を、Ｌ２−Ｌ１＝２・ｈ・ｔａｎ（９０−α−β）の関係式を満たすようにすればよく、この関係式を満たす一定の範囲内であれば、略同じ形状となるように変形させることが可能である。
【００３６】
【数３】
なお、Ｌ２−Ｌ１がＬｕ／２以下であると、長さを変更しても前記した効果を得ることができない。一方、Ｌ２−Ｌ１が２・ｈ・ｔａｎ（９０°−α−β）＋Ｌｕ／２以上であると、角度θ１、角度θ２のそれぞれが前記した上限値となり、かつビード３３の高さｈが後記する上限値となったときにマスチック間隔が広がるため、張り剛性を確保することができない。
【００３７】
図４に示すように、本発明の自動車用フード１の前記した長さＬ１は、例えば、１５〜１００ｍｍとするのがよく、前記した長さＬ２は、例えば、２５〜１２５ｍｍとするのがよい。
長さＬ１および長さＬ２が前記した適正範囲未満であると、前記した角度θ１や角度θ２が大きくなる場合が多く、前側傾斜面３３ｃや後側傾斜面３３ｄが急となりすぎるために、例えば、当該前側傾斜面３３ｃ付近や後側傾斜面３３ｄ付近に頭部などが衝突すると、前側傾斜面３３ｃや後側傾斜面３３ｄを圧縮する方向に圧縮力が発生するためビード３３が変形しにくくなり、ＨＩＣ値が悪化するおそれがある。
一方、長さＬ１および長さＬ２が前記した適正範囲を超えると、ビード３３の高さや個数を確保しにくくなるおそれがあるので好ましくない。
【００３８】
なお、長さＬ１は、例えば、前側傾斜面３３ｃから連続するパネル平面３２において、当該前側傾斜面３３ｃからの屈曲部分（Ｒ部分）の開始部分、中央部分、終点部分などとすることができ、長さＬ２も同様に、後側傾斜面３３ｄから連続するパネル平面３２において、当該後側傾斜面３３ｄからの屈曲部分（Ｒ部分）の開始部分、中央部分、終点部分などとすることができる。なお、屈曲部分（Ｒ部分）の開始部分、中央部分、終点部分は、任意に設定することが可能であるが、長さＬ１、Ｌ２の定義は一定とさせる必要があるので、例えば、一方の長さＬ１を、「前側傾斜面３３ｃから連続するパネル平面３２の屈曲部分（Ｒ部分）の終点部分」と定義したのであれば、他方の長さＬ２を、「後側傾斜面３３ｄから連続するパネル平面３２の屈曲部分（Ｒ部分）の終点部分」と定義する。
【００３９】
ビード３３のピッチｐは５０〜２００ｍｍとするのがよい。また、パネル平面３２からのビード３３の高さｈは５〜３０ｍｍとするのがよい。
いずれも、その下限値が前記した適正範囲未満であると、ビード３３の剛性が不足するため、１次衝突で衝突エネルギーを十分に吸収することができない。そのため、２次衝突の衝突加速度が増大してしまう。一方、その上限値が前記した適正範囲を超えると、プレス成形が困難になるだけでなく、アウターパネル２とインナーパネル３の接着ピッチが広がることになるため、張り剛性が不足する。
【００４０】
また、ビード３３の上面３３ｂの平坦な部分の幅寸法Ｌｕは５〜３０ｍｍとするのがよい。アウターパネル２とインナーパネル３との接着を確実に行うためである。
【００４１】
インナーパネル３の板厚は、自動車用フード１が使用される自動車の車種によって決定されるアウターパネル２の曲げ剛性によって選択される。
このうち、インナーパネル３の枠凹部３１における板厚の適正値は、アルミニウム合金板の場合には０．７〜１．５ｍｍ、鋼板の場合には０．５〜１．１ｍｍとするのが好ましい。当該板厚が下限値未満であると、自動車用フード１の曲げ剛性が不足しやすく、板厚が上限値を超えると、つぶれ変形荷重が増大するため、歩行者保護性能が低下しやすい。なお、インナーパネル３だけで曲げ剛性を確保して、レインフォースメント（不図示）を省略することも可能であるが、この場合のインナーパネル３の板厚は、前記よりもさらに増大させた板厚が好ましく、アルミニウム合金板では１．５〜３．５ｍｍ、鋼板では１．１〜２．５ｍｍが好ましい。
【００４２】
なお、インナーパネル３をアルミニウム合金、鋼以外の金属で作製する場合には、当該板厚の上限値を、使用する金属の比重に反比例して決定するのがよい。
【００４３】
そして、このようなビード３３を有するインナーパネル３は、プレス成形等によって一体に形成するのが好ましいが、その形状が複雑である場合などは、適宜の形状の複数の部材を別々に製造し、これらを、例えば、ヘム加工によって接合する機械的接合や、溶接、樹脂層等による接着等によって一体的に形成してもよい。
【００４４】
かかるインナーパネル３は、例えば、鋼製の板材や、３０００系、５０００系、６０００系または７０００系のアルミニウム合金製の板材などの軽量で高張力な金属製板材を用いて構成するのがよい。
【００４５】
前記したように、本発明に係る自動車用フード１の主たる構成は、図１から図４に示すように、アウターパネル２とインナーパネル３のそれぞれのアウター周縁部２ａ，３ａを接合したときに、両パネル２，３の所定位置の間に空間部４を介した断面構造を備えたものであり、このインナーパネル３は、アウターパネル２のアウター周縁部２ａと接合するインナー周縁部３ａと、当該インナー周縁部３ａに連続して形成されアウターパネル２との間に空間部４を形成する枠凹部３１と、枠凹部３１よりパネル中央部となる位置で長手方向が車両の幅方向と平行となるようにパネル平面３２から凸状に設けられた複数のビード３３と、を備えたものであり、このビード３３は、アウターパネル２に接合するパネル接合部３３ａを有する上面３３ｂと、車両進行方向に対して上面３３ｂよりも前側のパネル平面３２にかけて斜面を形成する前側傾斜面３３ｃと、車両進行方向に対して上面３３ｂよりも後側のパネル平面３２にかけて斜面を形成する後側傾斜面３３ｄと、を有し、前側傾斜面３３ｃと前側のパネル平面３２との角度θ１を、後側傾斜面３３ｄと後側のパネル平面３２との角度θ２以下となるように形成している。
本発明の自動車用フード１は、前記した構成とすることによって、以下に示すように、歩行者保護性能を向上させるとともに、剛性を確保している。
【００４６】
すなわち、角度θ１と角度θ２との関係を適切化すると、頭部が後側傾斜面３３ｄ付近に衝突した場合にビード３３が変形しやすくなり、好適である。図５（ａ）は、ビード３３の位置自体は後記する図５（ｂ）と同じであるが、角度θ１を、角度θ２以下となるように（θ１≦θ２）することで、上面３３ｂを車両進行方向に対して前寄りに設けている。これに対し、（ｂ）では、角度θ１を大きく、角度θ２を小さく（θ１＞θ２）することで、上面３３ｂを車両進行方向に対して後ろ寄りに設けている。
（ａ）では、頭部が衝突すると、主として後側傾斜面３３ｄが前方側に変位するように変形するため、図６の実線（θ１≦θ２：本発明に係る自動車用フード）で示すように、ストロークが増大することで２次衝突における衝突加速度ａ（Ｇ）を低減できることがわかる。これに対し、（ｂ）では、同じ位置で頭部が衝突すると、主として後側傾斜面３３ｄがさらに後方側に変位するように変形するため、図６の破線（θ１＞θ２）に示すように、２次衝突における衝突加速度ａ（Ｇ）が著しく上昇している。
【００４７】
また、本発明の自動車用フード１は、例えば、角度θ１がθ１≧１５５°となるようにビード３３を形成した場合は、当該ビード３３に頭部の衝突があると、図７（ａ）の左図の破線のようにビード３３が変形する。このときのビード３３に作用する力の成分は、図７（ａ）の右図に示すとおりとなる。すなわち、水平方向から、例えば、６５°の角度でビード３３に入力があった場合、ビード３３の前側傾斜面３３ｃには圧縮力が発生しないので、ビード３３が変形しやすくなる。
【００４８】
これに対して、従来の自動車用フード１のように、例えば、角度θ１がθ１＞１５５°となるようにビード３３を形成した場合は、当該ビード３３に頭部の衝突があると、図７（ｂ）の左図の破線のようにビード３３が変形する。このときのビード３３に作用する力の成分は、図７（ｂ）の右図に示すとおりとなる。すなわち、水平方向から、例えば、６５°の角度でビード３３に入力があった場合、ビード３３の前側傾斜面３３ｃには圧縮力が発生することになるので、ビード３３が変形しにくくなる。
なお、図７では、ビード３３の上面のほぼ中心に頭部が衝突する様子を示しているが、頭部が前側傾斜面３３ｃ付近に衝突した場合もほぼ同等の結果となる。
【００４９】
（剛性確保の機構）
図３などに示すように、自動車用フード１では、空間部４により、フードの断面部面積が確保されるため、フードとして必要とされる曲げ剛性、ねじり剛性を得ることができる。それと共に、インナーパネル３のインナー周縁部３ａとアウターパネル２のアウター周縁部２ａとを接合（接着）したり、パネル接合部３３ａでインナーパネル３とアウターパネル２とを接合（接着）したりすることにより、フードとして必要とされる張り剛性、耐デント性を得ることができる。
【００５０】
以上、本発明に係る自動車用フードについて詳細に説明したが、本発明の趣旨は前記した内容に限定されることなく、その権利範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されるべきである。なお、本発明の内容は、前記した記載に基づいて下記のように広く改変・変更等することができる。
【００５１】
例えば、本発明の自動車用フード１は、前記したようにビード３３を車両の幅方向と平行となるように設けるのが好適であるが、これに限定されるものではなく、前側傾斜面の角度θ１を後側傾斜面の角度θ２以下となるように形成すれば、ビード３３を車両の幅方向に対して斜め方向となるように設けてもよい。そして、かかる構成のビード３３は、平面視でインナーパネル３の外形に沿って湾曲等させて設けてもよい。
【００５２】
また、自動車用フード１に歩行者が衝突した際、歩行者が子供であるか、大人であるかによって、その衝突領域が異なる。そのため、図２に示すように、車両進行方向に対して、自動車用フード１の前側は子供が衝突する子供衝突領域ＣＡとし、自動車用フード１の後側は大人が衝突する大人衝突領域ＡＡとしている。
【００５３】
本発明に係る自動車用フード１は、子供衝突領域ＣＡと大人衝突領域ＡＡとで、以下に示すような形状変更を行ってもよい。
なお、後記する形状変更は、前側（子供衝突領域ＣＡ）と後側（大人衝突領域ＡＡ）とで明確に分けて形成してもよく、前側の端部から後側の端部にかけて形状が漸次変化するように形成してもよく、また、前側と後側との境界近傍においてそれらの形状が繋がるように漸次変化するように形成してもよい。
【００５４】
インナーパネル３の板厚Ｔ（図８参照）を子供衝突領域ＣＡで薄く、大人衝突領域ＡＡで厚くする。このように板厚Ｔの変更によって、頭部衝突の際、自動車用フード１の子供衝突領域ＣＡでは、変形荷重が小さくなる。また、自動車用フード１の大人衝突領域ＡＡでは、１次衝突でのエネルギー吸収量が十分確保される。
【００５５】
ビード３３の車両進行方向と平行な方向におけるビードの裾部分の全長Ｗ（図８参照）を子供衝突領域ＣＡで小さく、大人衝突領域ＡＡで大きくする。このような幅Ｗの変更によって、頭部衝突の際、自動車用フード１の大人衝突領域ＡＡでは、剛性が向上すると共に、１次衝突でのエネルギー吸収量が十分確保される。また、自動車用フード１の前側では、変形荷重が小さくなる。
【００５６】
ビード３３の断面Ｒ１、Ｒ２（図８参照）を子供衝突領域ＣＡで大きく、大人衝突領域ＡＡで小さくする。このような断面Ｒ１、Ｒ２の変更によって、頭部衝突の際、自動車用フード１の子供衝突領域ＣＡでは、変形荷重が小さくなる。また、自動車用フード１の大人衝突領域ＡＡでは、剛性が向上すると共に、１次衝突でのエネルギー吸収量が十分確保される。
【００５７】
ビード３３（上面３３ｂ）におけるパネル接合部３３ａのピッチＭＰを、張り剛性および耐デント性が要求される自動車用フード１の前側で小さくする。なお、ピッチＭＰは、自動車用フード１の前側と後側との間で徐々に変化するように設定してもよい。
【００５８】
本発明に係る自動車用フード１は、インナーパネル３のビード３３として、ビード傾斜面に段状の平坦部３３ｅを形成したビード３３Ａ（図９（ａ）参照）、ビード傾斜面に棚部３３ｆおよび／または上面３３ｂに凹部３５を形成したビード３３Ｂ（図９（ｂ）参照）を使用してもよい。このようにすると、衝突時の変形を助長することができる。なお、図９の（ａ）、（ｂ）は、本発明の自動車用フードの他の形態を示す図である。なお、平坦部３３ｅや棚部３３ｆは、自動車用フード１の前側または後側のみに設けることとしてもよい。
【００５９】
自動車用フード１は、アウターパネル２の外形、段差をつけたデザインなどに合わせて、ビード３３の車両進行方向と平行な方向におけるビードの裾部分の全長Ｗを適宜変更させてもよい。また、ビード３３を分岐させてもよい（図示せず）。また、フードサイレンサー、ウオシャーホース、クッションゴム等の取付けを目的として、インナーパネル３に適宜の穴部（図示せず）を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】自動車用フードの分解斜視図である。
【図２】自動車用フードのインナーパネルの斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図であり、本発明の自動車用フードの一態様において頭部が衝突した際の作用を説明する図である。
【図４】図２の要部拡大断面図であり、本発明の自動車用フードの一態様において頭部が衝突した際の作用を説明する図である。
【図５】角度θ１と角度θ２の形成角度の関係を説明する図であって、（ａ）は、θ１≦θ２とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図であり、（ｂ）は、θ１＞θ２とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図である。
【図６】角度θ１と角度θ２をθ１≦θ２とした場合と、θ１＞θ２とした場合におけるストロークＳ（ｍｍ）と衝突加速度ａ（Ｇ）との関係を示すグラフである。
【図７】角度θ１の形成角度について説明する図であって、（ａ）は、θ１≧１５５°とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図であり、（ｂ）は、θ１＜１５５°とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図である。
【図８】本発明の自動車用フードのビードの形状を説明する図である。
【図９】本発明の自動車用フードのビードの形状を説明する図である。
【図１０】従来の自動車用フードの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 自動車用フード
２ アウターパネル
２ａ アウター周縁部
３ インナーパネル
３ａ インナー周縁部
３１ 枠凹部
３２ パネル平面
３３，３３Ａ，３３Ｂ ビード
３３ａ パネル接合部
３３ｂ 上面
３３ｃ 前側傾斜面
３３ｄ 後側傾斜面
３３ｅ 平坦部
３３ｆ 棚部
３５ 凹部
４ 空間部
θ１ 前側傾斜面と前側のパネル平面との角度
θ２ 後側傾斜面と後側のパネル平面との角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アウターパネルとインナーパネルとを接合して用いられる自動車用フードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車事故における歩行者保護が法規化され、歩行者保護性能が自動車用フードのレーティングの指標としても注目されている。一方で、自動車は、エンジシの高出力化により、エンジンが大型化されると共に、多機能化によりエンジンルーム内の部品も増加するため、歩行者保護に必要なフード下のスペースも小さくなってきている。そのため、スポーティなデザインと歩行者保護性能とを両立するためには、小スペースで効率よく衝突エネルギーを吸収できる自動車用フードの開発が重要である。
【０００３】
前記のような自動車用フードとして、特許文献１では、アウターパネルとインナーパネルとを接合したときに両パネルの間に空間部を介した断面構造を備えるフード構造を持った自動車用フードが記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載されたフード構造と類似したフード構造を持った自動車用フードの例を、図１０（ａ）〜（ｃ）に示す。図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、自動車用フード１０１は、所定の曲率を有するアウターパネル１０２と、周縁部に枠凹部１３１を、中央部に車幅方向と平行な配置で複数の凸状のビード１３３（横ビード）およびビード１３３の間に形成される凹状部分の底面となるパネル平面１３２を有するインナーパネル１０３とから構成され、アウターパネル１０２の周縁部と、インナーパネル１０３の枠凹部１３１の端部をヘム加工によって接合することによって、空間部１０４を介した断面構造をとっている。また、ビード１３３の上面にパネル接合部１３３ａを所定間隔に配置し、このパネル接合部１３３ａを介して、ビード１３３とアウターパネル１０２の裏面とが接着されている。なお、図１０には、横ビードのインナーパネルを示しているが、車両進行方向に対して縦方向にビード（縦ビード）が設けられたインナーパネルも知られている（図示せず）。
【０００５】
また、自動車用フードの歩行者保護性能は、一般的には頭部傷害値（以下ＨＩＣ値と略す）により評価され、ＨＩＣ値は、下式（２）（任意時間内の平均加速度の２．５乗と発生時間の積の最大値）で与えられる。そして、ＨＩＣ値が小さいほど、歩行者保護性能が優れている。
【０００６】
【数１】
【０００７】
ここで、ａは頭部重心における３軸合成加速度（単位はＧ）、ｔ１、ｔ２は０＜ｔ１＜ｔ２となる時間ｔでＨＩＣ値が最大となる時間で、計算時間（ｔ２−ｔ１）は１５ｍｓｅｃ以下と決められている。
【０００８】
ここで、歩行者の頭部が自動車用フードに衝突するときの加速度は、通常、頭部が自動車用フード１０１に衝突して発生する１次衝突時の衝突加速度と、その後、自動車用フード１０１がエンジンルーム内の設置構造物に接触して発生する２次衝突時の衝突加速度に大別できる。
【０００９】
一方、自動車用フードは、張り剛性、耐デント性、曲げ剛性、ねじり剛性など、従来から求められる基本性能も満足しなければならない。また、高速衝突の際には、自動車用フードが客室（自動車）に進入しないように、車体前後方向の中心位置近傍で折れ曲がり変形する必要がある。張り剛性は、ワックスがけ時や自動車用フードをロックする際に押込む時の弾性変形を抑制するために必要であり、アウターパネルのヤング率と板厚、および、アウターパネルとインナーパネルの接合位置（図１０（ａ）〜（ｃ）ではパネル接合部１３３ａの接着位置）により決定される。耐デント性は、飛石などにより残留する塑性変形を抑制するために必要で、アウターパネルの耐力と板厚に影響を受ける。曲げ剛性は、自動車用フードをロックする際の引込み力と、クッションゴム、ダンパーステイ、シールゴムなどの反力により発生する自動車用フード周縁部の弾性変形を抑制するために必要であり、自動車用フード周縁部のインナーパネルおよびレインフォースメントの形状（断面２次モーメント）、ヤング率に影響される。ねじり剛性は、自動車用フード周縁部の曲げ剛性と、インナーパネル中央部の板厚および形状に影響される。
【特許文献１】特許第３６７４９１８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
自動車用フードは、これらの基本性能と歩行者保護性能の両方を満足しなければならないが、自動車用フードとエンジン等の構造物との間となる自動車用フード下方のスペースが制限されるため、基本性能だけを満足するように材質、板厚、形状を設計したフードでは歩行者保護性能を満足できない場合が多い。
【００１１】
例えば、前記した従来の自動車用フード１０１においては、自動車用フード１０１下のスペースが小さい場合には、当該自動車用フード１０１の周縁部において１次衝突よりも２次衝突の衝突加速度が大きくかつ継続時間も長くなるため、２次衝突の衝突加速度が上式（２）で計算されるＨＩＣ値に悪影響を与える（つまり、ＨＩＣ値が満足するレベルに達しない）。
【００１２】
また、縦ビードのインナーパネルでは、高速衝突時にフードを折れ曲がり変形させやすくするためのクラッシュビードやトリム穴などの、初期不正として作用する構造を設けることが一般的に行われているが、これらの初期不正は、歩行者の頭部の一次衝突時のエネルギー吸収量を減少させるため、２次衝突時の衝突加速度が増大してＨＩＣ値にさらに悪影響を与える。
【００１３】
そして、特許文献１に記載されているように、車両の幅方向と平行な方向にビードを形成した場合、歩行者の頭部は車両の前方から衝突すると、歩行者の頭部の衝突位置によっては２次衝突時におけるビードの変形が発生しにくくなるため、変形荷重が大きくなってしまい、さらにＨＩＣ値が悪化する場合がある。
【００１４】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、車両の幅方向と平行な方向にビードを形成した場合であっても、頭部などが衝突したときの２次衝突時において変形荷重を小さくすることができる自動車用フードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決するため、本発明の自動車用フードは、アウターパネルとインナーパネルのそれぞれの周縁部を接合したときに、両パネルの所定位置の間に空間部を介した断面構造を備える自動車用フードにおいて、前記インナーパネルは、前記アウターパネルのアウター周縁部と接合するインナー周縁部と、前記インナー周縁部に連続して形成され前記アウターパネルとの間に前記空間部を形成する枠凹部と、前記枠凹部よりパネル中央部となる位置で長手方向が車両の幅方向と略平行となるようにパネル平面から凸状に設けられた複数のビードと、を備え、前記ビードは、前記アウターパネルに接合するパネル接合部を有する上面と、車両進行方向に対して前記上面よりも前側のパネル平面にかけて斜面を形成する前側傾斜面と、車両進行方向に対して前記上面よりも後側のパネル平面にかけて斜面を形成する後側傾斜面と、を有し、前記前側傾斜面と前記前側のパネル平面との角度θ１と、前記後側傾斜面と前記後側のパネル平面との角度θ２と、をいずれも１５５°以上に形成する構成とした。
【００１６】
本発明の自動車用フードは、前側傾斜面と前側のパネル平面との角度θ１、および後側傾斜面と後側のパネル平面との角度θ２を、いずれも特定の角度以上に形成したことによって、頭部などが衝突した際のインナーパネルの変形荷重（前側傾斜面および／または後側傾斜面に発生する圧縮力）を小さくすることができるので、ＨＩＣ値を低減することができる。
【００１７】
本発明に係る自動車用フードは、前記角度θ１と前記角度θ２の関係がθ１≦θ２を満たすのが好ましい。
【００１８】
本発明の自動車用フードは、角度θ１と角度θ２の関係を適切なものとすることによって、前側傾斜面に前方斜め上方方向から頭部が衝突した場合であっても、当該前側傾斜面は曲げ変形するだけであり、圧縮力を生じにくくすることができる。つまり、インナーパネルの変形荷重を小さくすることができるので、２次衝突の際の衝突加速度を低減させることが可能となる。
また、かかる構成の自動車用フードとしたことによって、後側傾斜面に前方斜め上方方向から頭部が衝突すると、前側傾斜面と上面における折れ線、後側傾斜面と上面における折れ線が曲げ変形するので変形荷重を小さくすることができる。したがって、２次衝突の際の衝突加速度を低減させることが可能となる。
【００１９】
本発明に係る自動車用フードは、前記上面の中心位置における接線と直交する直交線を引いたときに、当該直交線から前側傾斜面と連続するパネル平面までの長さＬ１と、前記直交線から後側傾斜面と連続するパネル平面までの長さＬ２と、の関係が下記式（１）を満たすように構成するのが好ましい。
【００２０】
【数２】
【００２１】
このような構成とすることによって、例えば、ビードの上面の中心位置に頭部などが衝突した場合にビードが均等に変形しやすくなり、変形荷重をさらに小さくすることが可能となる。
【００２２】
本発明に係る自動車用フードにおいて、前記した直交線から前側傾斜面と連続するパネル平面までの長さＬ１を１５〜１００ｍｍとし、前記記した直交線から後側傾斜面と連続するパネル平面までの長さＬ２を２５〜１２５ｍｍとするのが好ましい。
このように、長さＬ１と長さＬ２を特定の範囲に規定することによって、変形荷重を小さくしつつ、頭部が衝突した場合であってもこれを保護するために有効なストロークを確実に確保することができる。
【００２３】
本発明に係る自動車用フードにおいて、前記ビードのピッチｐを５０〜２００ｍｍとするのが好ましい。
ビードのピッチｐをこのような特定の範囲に規定することで、ビードの剛性を高くしつつ、プレス成形しやすい自動車用フードとすることができる。また、インナーパネルとアウターパネルの接着（マスチック）が適切に行われるため張り剛性を十分に確保することができる。
【００２４】
本発明に係る自動車用フードにおいて、前記パネル平面からの前記ビードの高さｈを５〜３０ｍｍとするのが好ましい。
パネル平面からのビードの高さｈをこのような特定の範囲に規定することで、変形荷重を小さくしつつ、ビードの剛性が高く、プレス成形しやすい自動車用フードとすることができる。
【００２５】
本発明に係る自動車用フードにおいて、前記ビードの上面の平坦な部分の幅寸法Ｌｕを５〜３０ｍｍとするのが好ましい。
このように、ビードの上面の平坦な部分の幅寸法Ｌｕをこのような特定の範囲に規定することで、本発明の自動車用フードは、インナーパネルとアウターパネルの接着（マスチック）をより適切に行うことができるため、変形荷重を小さくしつつ、張り剛性を十分に確保とすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の自動車用フードによれば、前側傾斜面と前側のパネル平面との角度θ１を、後側傾斜面と後側のパネル平面との角度θ２以下となるように形成することによって、車両の幅方向と平行な方向にビードを形成した場合であっても、頭部などが前方斜め上方方から衝突したときの２次衝突時においてビードが変形しやすくなり、変形荷重を小さくすることができるので、ＨＩＣ値に優れたものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、適宜図面を参照して本発明に係る自動車用フードを実施するための最良の形態について詳細に説明する。参照する図面において、図１は、自動車用フードの分解斜視図である。図２は、自動車用フードのインナーパネルの斜視図である。図３は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、本発明の自動車用フードにおいて頭部が衝突した際の作用を説明する図である。図４は、図２の要部拡大断面図であり、本発明の自動車用フードの一態様において頭部が衝突した際の作用を説明する図である。図５は、角度θ１と角度θ２の形成角度の関係を説明する図であって、（ａ）は、θ１≦θ２とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図であり、（ｂ）は、θ１＞θ２とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図である。図６は、角度θ１と角度θ２をθ１≦θ２とした場合と、θ１＞θ２とした場合におけるストロークＳ（ｍｍ）と衝突加速度ａ（Ｇ）との関係を示すグラフである。図７は、角度θ１の形成角度について説明する図であって、（ａ）は、θ１≧１５５°とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図であり、（ｂ）は、θ１＜１５５°とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図である。図８および図９は、本発明の自動車用フードのビードの形状を説明する図である。
【００２８】
図１および図２に示すように、本発明に係る自動車用フード１は、アウターパネル２とインナーパネル３のそれぞれのアウター周縁部２ａ，３ａを接合したときに、両パネル２，３の所定位置の間に空間部４を介した断面構造を備えている。
【００２９】
アウターパネル２は、所定の曲率を有し（図３参照）、軽量で高張力な金属製板材で構成されている。これに用いられる金属としては、鋼、または、３０００系、５０００系、６０００系または７０００系のアルミニウム合金であることが好ましい。また、アウターパネル２の板厚は、例えば、鋼板では０．５〜１．１ｍｍ以下、アルミニウム合金板では０．８〜１．５ｍｍ以下が好ましい。なお、アウターパネル２は、樹脂製、カーボンファイバー製の板材で構成されていてもよい。
また、アウターパネル２は、そのアウター周縁部２ａにおいて、ヘム加工等による嵌合、接着、ろう付け等によって後記するインナーパネル３のインナー周縁部３ａと接合され、アウターパネル２とインナーパネル３との間に空間部４を介した断面構造をとる。
【００３０】
インナーパネル３は、アウターパネル２のアウター周縁部２ａと接合するインナー周縁部３ａと、当該インナー周縁部３ａに連続して形成され、アウターパネル２との間に空間部４を形成する枠凹部３１と、この枠凹部３１よりパネル中央部となる位置で長手方向が車両の幅方向と平行となるようにパネル平面３２から畝状の凸条に設けられた複数のビード３３と、を備えている。
【００３１】
このビード３３は、図３に示すように、アウターパネル２に接合するパネル接合部３３ａを有する上面３３ｂと、車両進行方向に対して上面３３ｂよりも前側のパネル平面３２にかけて斜面を形成する前側傾斜面３３ｃと、車両進行方向に対して上面３３ｂよりも後側のパネル平面３２にかけて斜面を形成する後側傾斜面３３ｄと、を有している。
そして、このビード３３は、図３および図４に示すように、前側傾斜面３３ｃと前側のパネル平面３２との角度θ１と、後側傾斜面３３ｄと後側のパネル平面３２との角度θ２と、をいずれも１５５°以上に形成している。
【００３２】
そして、当該ビード３３は、前側傾斜面３３ｃと前側のパネル平面３２との角度θ１、および後側傾斜面３３ｄと後側のパネル平面３２との角度θ２の関係がθ１≦θ２を満たすように形成するのが好ましい。
角度θ１と角度θ２との関係がθ１＞θ２となると、頭部などが前方斜め上方から衝突した場合に、後側傾斜面３３ｄに圧縮力が発生して変形しにくくなるので、ビード３３が変形しにくくなる。
【００３３】
この場合において、角度θ１および角度θ２は、前記の関係を満たしつつ、角度θ１を１５５〜１７５°の範囲で設定するのが好ましく、角度θ２も１５５〜１７５°の範囲で設定するのがより好ましい。
角度θ１が１５５°未満であると、前側傾斜面３３ｃが急となるために、例えば、当該前側傾斜面３３ｃ付近に前方斜め上方の方向から（例えば、車両進行方向と水平な線ＨＬから所定角度α（αは、６５°や５０°など）の方向から）頭部などが衝突すると、前側傾斜面３３ｃを圧縮する方向に圧縮力が発生するためビード３３が変形しにくくなり、ＨＩＣ値が悪化する。一方、角度θ１が１７５°を超えると、ビード３３の高さや個数を確保しにくくなるので好ましくない。
また、角度θ２が１５５°未満であると、後側傾斜面３３ｄが急となるために、例えば、当該後側傾斜面３３ｄ付近に頭部などが衝突すると、後側傾斜面３３ｄを圧縮する方向に圧縮力が発生するためビード３３が変形しにくくなり、ＨＩＣ値が悪化する。一方、角度θ２が１７５°を超えると、ビード３３の高さや個数を確保しにくくなるので好ましくない。
【００３４】
また、例えば、上面３３ｂの中心位置における接線ＴＬと直交する直交線ＯＬを引いたときに、当該直交線ＯＬから前側傾斜面３３ｃと連続するパネル平面３２までの長さＬ１と、前記した直交線ＯＬから後側傾斜面３３ｄと連続するパネル平面３２までの長さＬ２、ビード３３のピッチｐ、ビード３３の高さｈ、ビード３３の上面３３ｂの平坦な部分の幅寸法Ｌｕなどで規定される、インナーパネル３の形状（図３および図４参照）や板厚は、頭部が衝突した際に、頭部と自動車用フード１の相対速度差により発生する慣性力に影響を与える。そのため、形状および板厚を適正化することにより、１次衝突の際の加速度が大きくなり、十分なエネルギー吸収量が確保され、自動車用フード１の歩行者保護性能を向上させることが可能となる。
【００３５】
本発明の自動車用フード１は、ビード３３に頭部などが衝突した際に車両進行方向に均等に変形しやすくし、２次衝突時における衝突エネルギーを小さくするために、前記した長さＬ１と長さＬ２との関係が下記式（１）を満たすのが好ましい（図４参照）。所定角度α（αは、６５°や５０°など）で衝突した場合に、前側傾斜面３３ｃと後側傾斜面３３ｄが略同形状となるように変形させることができれば、前側傾斜面３３ｃや後側傾斜面３３ｄのどちらか一方向のみに圧縮する圧縮力が発生しにくくなる。このとき、全く同じ形状に変形させるには、長さＬ１と長さＬ２を、Ｌ２−Ｌ１＝２・ｈ・ｔａｎ（９０−α−β）の関係式を満たすようにすればよく、この関係式を満たす一定の範囲内であれば、略同じ形状となるように変形させることが可能である。
【００３６】
【数３】
なお、Ｌ２−Ｌ１がＬｕ／２以下であると、長さを変更しても前記した効果を得ることができない。一方、Ｌ２−Ｌ１が２・ｈ・ｔａｎ（９０°−α−β）＋Ｌｕ／２以上であると、角度θ１、角度θ２のそれぞれが前記した上限値となり、かつビード３３の高さｈが後記する上限値となったときにマスチック間隔が広がるため、張り剛性を確保することができない。
【００３７】
図４に示すように、本発明の自動車用フード１の前記した長さＬ１は、例えば、１５〜１００ｍｍとするのがよく、前記した長さＬ２は、例えば、２５〜１２５ｍｍとするのがよい。
長さＬ１および長さＬ２が前記した適正範囲未満であると、前記した角度θ１や角度θ２が大きくなる場合が多く、前側傾斜面３３ｃや後側傾斜面３３ｄが急となりすぎるために、例えば、当該前側傾斜面３３ｃ付近や後側傾斜面３３ｄ付近に頭部などが衝突すると、前側傾斜面３３ｃや後側傾斜面３３ｄを圧縮する方向に圧縮力が発生するためビード３３が変形しにくくなり、ＨＩＣ値が悪化するおそれがある。
一方、長さＬ１および長さＬ２が前記した適正範囲を超えると、ビード３３の高さや個数を確保しにくくなるおそれがあるので好ましくない。
【００３８】
なお、長さＬ１は、例えば、前側傾斜面３３ｃから連続するパネル平面３２において、当該前側傾斜面３３ｃからの屈曲部分（Ｒ部分）の開始部分、中央部分、終点部分などとすることができ、長さＬ２も同様に、後側傾斜面３３ｄから連続するパネル平面３２において、当該後側傾斜面３３ｄからの屈曲部分（Ｒ部分）の開始部分、中央部分、終点部分などとすることができる。なお、屈曲部分（Ｒ部分）の開始部分、中央部分、終点部分は、任意に設定することが可能であるが、長さＬ１、Ｌ２の定義は一定とさせる必要があるので、例えば、一方の長さＬ１を、「前側傾斜面３３ｃから連続するパネル平面３２の屈曲部分（Ｒ部分）の終点部分」と定義したのであれば、他方の長さＬ２を、「後側傾斜面３３ｄから連続するパネル平面３２の屈曲部分（Ｒ部分）の終点部分」と定義する。
【００３９】
ビード３３のピッチｐは５０〜２００ｍｍとするのがよい。また、パネル平面３２からのビード３３の高さｈは５〜３０ｍｍとするのがよい。
いずれも、その下限値が前記した適正範囲未満であると、ビード３３の剛性が不足するため、１次衝突で衝突エネルギーを十分に吸収することができない。そのため、２次衝突の衝突加速度が増大してしまう。一方、その上限値が前記した適正範囲を超えると、プレス成形が困難になるだけでなく、アウターパネル２とインナーパネル３の接着ピッチが広がることになるため、張り剛性が不足する。
【００４０】
また、ビード３３の上面３３ｂの平坦な部分の幅寸法Ｌｕは５〜３０ｍｍとするのがよい。アウターパネル２とインナーパネル３との接着を確実に行うためである。
【００４１】
インナーパネル３の板厚は、自動車用フード１が使用される自動車の車種によって決定されるアウターパネル２の曲げ剛性によって選択される。
このうち、インナーパネル３の枠凹部３１における板厚の適正値は、アルミニウム合金板の場合には０．７〜１．５ｍｍ、鋼板の場合には０．５〜１．１ｍｍとするのが好ましい。当該板厚が下限値未満であると、自動車用フード１の曲げ剛性が不足しやすく、板厚が上限値を超えると、つぶれ変形荷重が増大するため、歩行者保護性能が低下しやすい。なお、インナーパネル３だけで曲げ剛性を確保して、レインフォースメント（不図示）を省略することも可能であるが、この場合のインナーパネル３の板厚は、前記よりもさらに増大させた板厚が好ましく、アルミニウム合金板では１．５〜３．５ｍｍ、鋼板では１．１〜２．５ｍｍが好ましい。
【００４２】
なお、インナーパネル３をアルミニウム合金、鋼以外の金属で作製する場合には、当該板厚の上限値を、使用する金属の比重に反比例して決定するのがよい。
【００４３】
そして、このようなビード３３を有するインナーパネル３は、プレス成形等によって一体に形成するのが好ましいが、その形状が複雑である場合などは、適宜の形状の複数の部材を別々に製造し、これらを、例えば、ヘム加工によって接合する機械的接合や、溶接、樹脂層等による接着等によって一体的に形成してもよい。
【００４４】
かかるインナーパネル３は、例えば、鋼製の板材や、３０００系、５０００系、６０００系または７０００系のアルミニウム合金製の板材などの軽量で高張力な金属製板材を用いて構成するのがよい。
【００４５】
前記したように、本発明に係る自動車用フード１の主たる構成は、図１から図４に示すように、アウターパネル２とインナーパネル３のそれぞれのアウター周縁部２ａ，３ａを接合したときに、両パネル２，３の所定位置の間に空間部４を介した断面構造を備えたものであり、このインナーパネル３は、アウターパネル２のアウター周縁部２ａと接合するインナー周縁部３ａと、当該インナー周縁部３ａに連続して形成されアウターパネル２との間に空間部４を形成する枠凹部３１と、枠凹部３１よりパネル中央部となる位置で長手方向が車両の幅方向と平行となるようにパネル平面３２から凸状に設けられた複数のビード３３と、を備えたものであり、このビード３３は、アウターパネル２に接合するパネル接合部３３ａを有する上面３３ｂと、車両進行方向に対して上面３３ｂよりも前側のパネル平面３２にかけて斜面を形成する前側傾斜面３３ｃと、車両進行方向に対して上面３３ｂよりも後側のパネル平面３２にかけて斜面を形成する後側傾斜面３３ｄと、を有し、前側傾斜面３３ｃと前側のパネル平面３２との角度θ１を、後側傾斜面３３ｄと後側のパネル平面３２との角度θ２以下となるように形成している。
本発明の自動車用フード１は、前記した構成とすることによって、以下に示すように、歩行者保護性能を向上させるとともに、剛性を確保している。
【００４６】
すなわち、角度θ１と角度θ２との関係を適切化すると、頭部が後側傾斜面３３ｄ付近に衝突した場合にビード３３が変形しやすくなり、好適である。図５（ａ）は、ビード３３の位置自体は後記する図５（ｂ）と同じであるが、角度θ１を、角度θ２以下となるように（θ１≦θ２）することで、上面３３ｂを車両進行方向に対して前寄りに設けている。これに対し、（ｂ）では、角度θ１を大きく、角度θ２を小さく（θ１＞θ２）することで、上面３３ｂを車両進行方向に対して後ろ寄りに設けている。
（ａ）では、頭部が衝突すると、主として後側傾斜面３３ｄが前方側に変位するように変形するため、図６の実線（θ１≦θ２：本発明に係る自動車用フード）で示すように、ストロークが増大することで２次衝突における衝突加速度ａ（Ｇ）を低減できることがわかる。これに対し、（ｂ）では、同じ位置で頭部が衝突すると、主として後側傾斜面３３ｄがさらに後方側に変位するように変形するため、図６の破線（θ１＞θ２）に示すように、２次衝突における衝突加速度ａ（Ｇ）が著しく上昇している。
【００４７】
また、本発明の自動車用フード１は、例えば、角度θ１がθ１≧１５５°となるようにビード３３を形成した場合は、当該ビード３３に頭部の衝突があると、図７（ａ）の左図の破線のようにビード３３が変形する。このときのビード３３に作用する力の成分は、図７（ａ）の右図に示すとおりとなる。すなわち、水平方向から、例えば、６５°の角度でビード３３に入力があった場合、ビード３３の前側傾斜面３３ｃには圧縮力が発生しないので、ビード３３が変形しやすくなる。
【００４８】
これに対して、従来の自動車用フード１のように、例えば、角度θ１がθ１＞１５５°となるようにビード３３を形成した場合は、当該ビード３３に頭部の衝突があると、図７（ｂ）の左図の破線のようにビード３３が変形する。このときのビード３３に作用する力の成分は、図７（ｂ）の右図に示すとおりとなる。すなわち、水平方向から、例えば、６５°の角度でビード３３に入力があった場合、ビード３３の前側傾斜面３３ｃには圧縮力が発生することになるので、ビード３３が変形しにくくなる。
なお、図７では、ビード３３の上面のほぼ中心に頭部が衝突する様子を示しているが、頭部が前側傾斜面３３ｃ付近に衝突した場合もほぼ同等の結果となる。
【００４９】
（剛性確保の機構）
図３などに示すように、自動車用フード１では、空間部４により、フードの断面部面積が確保されるため、フードとして必要とされる曲げ剛性、ねじり剛性を得ることができる。それと共に、インナーパネル３のインナー周縁部３ａとアウターパネル２のアウター周縁部２ａとを接合（接着）したり、パネル接合部３３ａでインナーパネル３とアウターパネル２とを接合（接着）したりすることにより、フードとして必要とされる張り剛性、耐デント性を得ることができる。
【００５０】
以上、本発明に係る自動車用フードについて詳細に説明したが、本発明の趣旨は前記した内容に限定されることなく、その権利範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されるべきである。なお、本発明の内容は、前記した記載に基づいて下記のように広く改変・変更等することができる。
【００５１】
例えば、本発明の自動車用フード１は、前記したようにビード３３を車両の幅方向と平行となるように設けるのが好適であるが、これに限定されるものではなく、前側傾斜面の角度θ１を後側傾斜面の角度θ２以下となるように形成すれば、ビード３３を車両の幅方向に対して斜め方向となるように設けてもよい。そして、かかる構成のビード３３は、平面視でインナーパネル３の外形に沿って湾曲等させて設けてもよい。
【００５２】
また、自動車用フード１に歩行者が衝突した際、歩行者が子供であるか、大人であるかによって、その衝突領域が異なる。そのため、図２に示すように、車両進行方向に対して、自動車用フード１の前側は子供が衝突する子供衝突領域ＣＡとし、自動車用フード１の後側は大人が衝突する大人衝突領域ＡＡとしている。
【００５３】
本発明に係る自動車用フード１は、子供衝突領域ＣＡと大人衝突領域ＡＡとで、以下に示すような形状変更を行ってもよい。
なお、後記する形状変更は、前側（子供衝突領域ＣＡ）と後側（大人衝突領域ＡＡ）とで明確に分けて形成してもよく、前側の端部から後側の端部にかけて形状が漸次変化するように形成してもよく、また、前側と後側との境界近傍においてそれらの形状が繋がるように漸次変化するように形成してもよい。
【００５４】
インナーパネル３の板厚Ｔ（図８参照）を子供衝突領域ＣＡで薄く、大人衝突領域ＡＡで厚くする。このように板厚Ｔの変更によって、頭部衝突の際、自動車用フード１の子供衝突領域ＣＡでは、変形荷重が小さくなる。また、自動車用フード１の大人衝突領域ＡＡでは、１次衝突でのエネルギー吸収量が十分確保される。
【００５５】
ビード３３の車両進行方向と平行な方向におけるビードの裾部分の全長Ｗ（図８参照）を子供衝突領域ＣＡで小さく、大人衝突領域ＡＡで大きくする。このような幅Ｗの変更によって、頭部衝突の際、自動車用フード１の大人衝突領域ＡＡでは、剛性が向上すると共に、１次衝突でのエネルギー吸収量が十分確保される。また、自動車用フード１の前側では、変形荷重が小さくなる。
【００５６】
ビード３３の断面Ｒ１、Ｒ２（図８参照）を子供衝突領域ＣＡで大きく、大人衝突領域ＡＡで小さくする。このような断面Ｒ１、Ｒ２の変更によって、頭部衝突の際、自動車用フード１の子供衝突領域ＣＡでは、変形荷重が小さくなる。また、自動車用フード１の大人衝突領域ＡＡでは、剛性が向上すると共に、１次衝突でのエネルギー吸収量が十分確保される。
【００５７】
ビード３３（上面３３ｂ）におけるパネル接合部３３ａのピッチＭＰを、張り剛性および耐デント性が要求される自動車用フード１の前側で小さくする。なお、ピッチＭＰは、自動車用フード１の前側と後側との間で徐々に変化するように設定してもよい。
【００５８】
本発明に係る自動車用フード１は、インナーパネル３のビード３３として、ビード傾斜面に段状の平坦部３３ｅを形成したビード３３Ａ（図９（ａ）参照）、ビード傾斜面に棚部３３ｆおよび／または上面３３ｂに凹部３５を形成したビード３３Ｂ（図９（ｂ）参照）を使用してもよい。このようにすると、衝突時の変形を助長することができる。なお、図９の（ａ）、（ｂ）は、本発明の自動車用フードの他の形態を示す図である。なお、平坦部３３ｅや棚部３３ｆは、自動車用フード１の前側または後側のみに設けることとしてもよい。
【００５９】
自動車用フード１は、アウターパネル２の外形、段差をつけたデザインなどに合わせて、ビード３３の車両進行方向と平行な方向におけるビードの裾部分の全長Ｗを適宜変更させてもよい。また、ビード３３を分岐させてもよい（図示せず）。また、フードサイレンサー、ウオシャーホース、クッションゴム等の取付けを目的として、インナーパネル３に適宜の穴部（図示せず）を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】自動車用フードの分解斜視図である。
【図２】自動車用フードのインナーパネルの斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図であり、本発明の自動車用フードの一態様において頭部が衝突した際の作用を説明する図である。
【図４】図２の要部拡大断面図であり、本発明の自動車用フードの一態様において頭部が衝突した際の作用を説明する図である。
【図５】角度θ１と角度θ２の形成角度の関係を説明する図であって、（ａ）は、θ１≦θ２とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図であり、（ｂ）は、θ１＞θ２とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図である。
【図６】角度θ１と角度θ２をθ１≦θ２とした場合と、θ１＞θ２とした場合におけるストロークＳ（ｍｍ）と衝突加速度ａ（Ｇ）との関係を示すグラフである。
【図７】角度θ１の形成角度について説明する図であって、（ａ）は、θ１≧１５５°とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図であり、（ｂ）は、θ１＜１５５°とした場合において、頭部が前方斜め上方から衝突した様子を説明する図である。
【図８】本発明の自動車用フードのビードの形状を説明する図である。
【図９】本発明の自動車用フードのビードの形状を説明する図である。
【図１０】従来の自動車用フードの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 自動車用フード
２ アウターパネル
２ａ アウター周縁部
３ インナーパネル
３ａ インナー周縁部
３１ 枠凹部
３２ パネル平面
３３，３３Ａ，３３Ｂ ビード
３３ａ パネル接合部
３３ｂ 上面
３３ｃ 前側傾斜面
３３ｄ 後側傾斜面
３３ｅ 平坦部
３３ｆ 棚部
３５ 凹部
４ 空間部
θ１ 前側傾斜面と前側のパネル平面との角度
θ２ 後側傾斜面と後側のパネル平面との角度
【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のそれぞれの周縁部を接合したときに、両パネルの所定位置の間に空間部を介した断面構造を備える自動車用フードにおいて、
前記インナーパネルは、
前記アウターパネルのアウター周縁部と接合するインナー周縁部と、
前記インナー周縁部に連続して形成され前記アウターパネルとの間に前記空間部を形成する枠凹部と、
前記枠凹部よりパネル中央部となる位置で長手方向が車両の幅方向と略平行となるようにパネル平面から凸状に設けられた複数のビードと、を備え、
前記ビードは、
前記アウターパネルに接合するパネル接合部を有する上面と、車両進行方向に対して前記上面よりも前側のパネル平面にかけて斜面を形成する前側傾斜面と、
車両進行方向に対して前記上面よりも後側のパネル平面にかけて斜面を形成する後側傾斜面と、を有し、
前記前側傾斜面と前記前側のパネル平面との角度θ１と、前記後側傾斜面と前記後側のパネル平面との角度θ２と、をいずれも１５５°以上に形成したことを特徴とする自動車用フード。
【請求項２】
前記角度θ１と前記角度θ２の関係がθ１≦θ２を満たすことを特徴とする請求項１に記載の自動車用フード。
【請求項３】
前記上面の中心位置における接線と直交する直交線を引いたときに、
当該直交線から前側傾斜面と連続するパネル平面までの長さＬ１と、
前記直交線から後側傾斜面と連続するパネル平面までの長さＬ２と、
の関係が下記式（１）を満たすことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動車用フード。
【数１】
【請求項４】
前記ビードのピッチｐを５０〜２００ｍｍとしたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自動車用フード。
【請求項５】
前記パネル平面からの前記ビードの高さｈを５〜３０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の自動車用フード。
【請求項６】
前記ビードの上面の平坦な部分の幅寸法Ｌｕを５〜３０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の自動車用フード。
【請求項１】
アウターパネルとインナーパネルのそれぞれの周縁部を接合したときに、両パネルの所定位置の間に空間部を介した断面構造を備える自動車用フードにおいて、
前記インナーパネルは、
前記アウターパネルのアウター周縁部と接合するインナー周縁部と、
前記インナー周縁部に連続して形成され前記アウターパネルとの間に前記空間部を形成する枠凹部と、
前記枠凹部よりパネル中央部となる位置で長手方向が車両の幅方向と略平行となるようにパネル平面から凸状に設けられた複数のビードと、を備え、
前記ビードは、
前記アウターパネルに接合するパネル接合部を有する上面と、車両進行方向に対して前記上面よりも前側のパネル平面にかけて斜面を形成する前側傾斜面と、
車両進行方向に対して前記上面よりも後側のパネル平面にかけて斜面を形成する後側傾斜面と、を有し、
前記前側傾斜面と前記前側のパネル平面との角度θ１と、前記後側傾斜面と前記後側のパネル平面との角度θ２と、をいずれも１５５°以上に形成したことを特徴とする自動車用フード。
【請求項２】
前記角度θ１と前記角度θ２の関係がθ１≦θ２を満たすことを特徴とする請求項１に記載の自動車用フード。
【請求項３】
前記上面の中心位置における接線と直交する直交線を引いたときに、
当該直交線から前側傾斜面と連続するパネル平面までの長さＬ１と、
前記直交線から後側傾斜面と連続するパネル平面までの長さＬ２と、
の関係が下記式（１）を満たすことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動車用フード。
【数１】
【請求項４】
前記ビードのピッチｐを５０〜２００ｍｍとしたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自動車用フード。
【請求項５】
前記パネル平面からの前記ビードの高さｈを５〜３０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の自動車用フード。
【請求項６】
前記ビードの上面の平坦な部分の幅寸法Ｌｕを５〜３０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の自動車用フード。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２４１８６（Ｐ２００８−２４１８６Ａ）
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０００６１（Ｐ２００６−２０００６１）
【出願日】平成１８年７月２１日（２００６．７．２１）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２１日（２００６．７．２１）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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