自動車用フード
【課題】軽量であり、かつ歩行者との接触(衝突)の際のエネルギー吸収性能に優れた自動車用フードを提供する。
【解決手段】自動車用フード20は、自動車のエンジンルームを開閉するとともに、閉鎖時には、同エンジンルーム内に配置された複数の自動車構成部材を覆うようにした板状のフード本体21を備える。フード本体21の略全体を、合成樹脂製のハニカム構造体22により形成する。ハニカム構造体22は、隔壁24により互いに区画されて筒状をなす多数のセル25A,25Bからなるハニカム部23と、ハニカム部23を、自動車構成部材に近い側及び遠い側から挟み込んでセル25A,25Bを封止する一対の封止板部26,27とを備える。ハニカム構造体22におけるセル25A,25Bは、同ハニカム構造体22と自動車構成部材との間隔が狭い箇所では、同間隔の広い箇所よりも小さく形成されている。
【解決手段】自動車用フード20は、自動車のエンジンルームを開閉するとともに、閉鎖時には、同エンジンルーム内に配置された複数の自動車構成部材を覆うようにした板状のフード本体21を備える。フード本体21の略全体を、合成樹脂製のハニカム構造体22により形成する。ハニカム構造体22は、隔壁24により互いに区画されて筒状をなす多数のセル25A,25Bからなるハニカム部23と、ハニカム部23を、自動車構成部材に近い側及び遠い側から挟み込んでセル25A,25Bを封止する一対の封止板部26,27とを備える。ハニカム構造体22におけるセル25A,25Bは、同ハニカム構造体22と自動車構成部材との間隔が狭い箇所では、同間隔の広い箇所よりも小さく形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車のエンジンルーム等の収容室を開閉する自動車用フードに関するものである。
【背景技術】
【0002】
自動車の前部に歩行者が接触した際に、その歩行者が、バンパーや自動車用フード(ボンネット)に接触(衝突)することがある。この場合、特に、自動車用フード(ボンネット)には、歩行者の頭部が接触(衝突)する可能性が高い。そこで、金属製のアウタパネルの車内側(エンジンルーム側)に金属製のインナパネルを配置した一般的な金属製自動車用フードでは、外部から力が加わった際に接触(衝突)のエネルギーを吸収する構造が設けられている。
【0003】
一方、近年では、自動車の燃費向上等の観点から、自動車用フードに対しても、他の部品と同様に軽量化が要求されるようになってきている。そこで、自動車の収容室(例えば、エンジンルーム)に配置された複数の自動車構成部材を覆う板状のフード本体を備える自動車用フードでは、フード本体の少なくとも一部を樹脂製のハニカム構造体により形成することが考えられる。ハニカム構造体は、隔壁により互いに区画されて筒状をなす多数のセルからなるハニカム部と、ハニカム部を、自動車構成部材に近い側(下側)及び遠い側(上側)から挟み込んで各セルを封止する一対の封止板部とを備える。この場合、自動車構成部材から遠い側の封止板部が、上述したアウタパネルに相当する。また、自動車構成部材に近い側の封止板部とハニカム部とが、上述したインナパネルに相当する。
【0004】
この自動車用フードによれば、歩行者の頭部等との接触(衝突)によりフード本体の中央部やその近傍部分に外部から力が加わると、同フード本体がエンジンルームに向かって撓んだり、セルが座屈(潰れ変形)したりすることで、接触の際のエネルギーが吸収される。接触(衝突)により歩行者に加えられる衝撃力が緩和される。また、ハニカム構造体が樹脂によって形成されているため、金属によって形成されたものよりもフード本体が軽量となる。
【0005】
なお、上記自動車用フードに関連する技術としては、例えば特許文献1〜特許文献3に記載されたものが挙げられる。特許文献1では、複数の略六角形を構成するセルがインナパネルに形成されている。すなわち、特許文献1では、金属製ではあるものの、フード本体の少なくとも一部がハニカム構造体によって形成されている。また、特許文献2では、不織布からなる表面材と、不織布からなる裏面材との間に、金属製のハニカム部が介在されている。さらに、特許文献3では、自動車用フードと、エンジンルームに配置されたシャシ構成部品との間に、樹脂製の衝撃吸収手段が配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2005−193863号公報
【特許文献2】特開2006−315443号公報
【特許文献3】特開2000−203378号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところが、上述したフード本体の少なくとも一部が樹脂製のハニカム構造体により形成されたタイプの自動車用フードでは、次の問題が懸念される。それは、エンジンルームの自動車構成部材とハニカム構造体との間隔が一様でないことによる。例えば、フード本体を車体に支持するフードヒンジがそのフード本体の後端部に設けられた自動車用フードでは、フード本体と自動車構成部材との間隔が、フード本体の中央部やその近傍部分に比べ、フードヒンジの近傍等で狭くなっている。このように自動車構成部材との間隔が狭い箇所では、フード本体が撓むことのできる空間が少ない。そのため、ハニカム構造体におけるセルが、フード本体の中央部に適した大きさ(大)に設定されていると、自動車用フードの軽量化を図ることができるものの、歩行者との接触(衝突)の際のエネルギーを充分吸収することが難しくなる。これとは逆に、セルが、フード本体のフードヒンジの近傍等に適した大きさ(小)に設定されていると、歩行者との接触(衝突)の際のエネルギーを充分吸収することができるものの、重量が増加する。
【0008】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、軽量であり、かつ歩行者との接触(衝突)の際のエネルギー吸収性能に優れた自動車用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】
【0009】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、自動車の収容室を開閉するとともに、閉鎖時には、同収容室内に配置された複数の自動車構成部材を覆うようにした板状のフード本体を備える自動車用フードであって、前記フード本体の少なくとも一部が樹脂製のハニカム構造体により形成され、前記ハニカム構造体が、隔壁により互いに区画されて筒状をなす多数のセルからなるハニカム部と、前記ハニカム部を、前記自動車構成部材に近い側及び遠い側から挟み込んで各セルを封止する一対の封止板部とを備え、前記ハニカム構造体におけるセルが、同ハニカム構造体と前記自動車構成部材との間隔が狭い箇所では、同間隔の広い箇所よりも小さく形成されていることを要旨とする。
【0010】
なお、ハニカム構造体を構成するセルは一般には六角筒状をなすものを指すが、ここでは、六角形以外の多角形の筒状をなすものであってもよい。
また、例えば、各セルにおいて相対向する一対の隔壁の間隔を、セルのピッチとすると、このピッチを可変とすることで、各セルの大きさを変更可能である。例えば、ピッチを小さくすることによりセルを小さくし、ピッチを大きくすることによりセルを大きくすることが可能である。
【0011】
上記の構成によれば、自動車に歩行者が接触した際に、その歩行者の頭部等が、自動車用フードに接触(衝突)することがある。この接触(衝突)により、フード本体に対し外部から力が加わる。この外部からの力が加わったセルが座屈(潰れ変形)することで、接触の際のエネルギーが吸収される。接触(衝突)により歩行者に加えられる衝撃力が緩和される。
【0012】
ここで、フード本体の歩行者との接触(衝突)箇所が、自動車の収容室内に配置された自動車構成部材から大きく離れている箇所であれば、上記のように外部から力が加わると、セルが座屈(潰れ変形)することに加え、フード本体が収容室に向かって撓むことによっても、接触の際のエネルギーが吸収される。このフード本体が撓むことによるエネルギー吸収の分、セルが座屈することによるエネルギー吸収量が少なくてすむ。従って、自動車構成部材との間隔の広い箇所では、間隔の狭い箇所よりもセルが大きく形成されているが、フード本体が撓むこととセルが座屈することとの双方で、自動車構成部材との干渉を招くことなく接触の際のエネルギーが吸収される。
【0013】
また、フード本体の歩行者との接触(衝突)箇所が、自動車構成部材に近い箇所であれば、上記のように外部から力が加わった場合、フード本体が撓むことのできる空間は狭い。フード本体が収容室に向かって撓むことによって吸収できるエネルギーが少なくなる。その分、セルが座屈することによって吸収すべきエネルギーが多くなる。この点、自動車構成部材との間隔の狭い箇所において、間隔の広い箇所よりもセルが小さく形成されている請求項1に記載の発明では、多くの小さなセルが座屈(潰れ変形)することにより、自動車構成部材との干渉を招くことなくエネルギーが吸収される。
【0014】
さらに、請求項1に記載の発明では、フード本体の少なくとも一部が樹脂製のハニカム構造体によって形成されているため、自動車用フードは、同部分が金属製のハニカム構造体によって形成されているものに比べて軽量となる。
【0015】
これに加え、請求項1に記載の発明では、上述したように、セルの大きさが自動車構成部材とハニカム構造体との間隔に応じて異なっている。そのため、ハニカム構造体におけるセルの大きさが均一であり、かつ、座屈(潰れ変形)のみによって歩行者との接触(衝突)の際のエネルギーを吸収するのに必要な大きさ(小)に設定されている場合よりも軽量となる。
【0016】
フード本体が、同フード本体の面方向についての端部に設けられたフードヒンジにより自動車の車体に支持された自動車用フードでは、請求項2に記載の発明によるように、フード本体においてフードヒンジの近傍部分を、前記間隔の狭い箇所とし、フード本体の中央部及びその近傍部分を、前記間隔の広い箇所とすることができる。
【0017】
この場合、ハニカム構造体におけるセルは、フードヒンジの近傍部分(間隔の狭い箇所)では、フード本体の中央部及びその近傍部分(間隔の広い箇所)よりも小さく形成されることとなる。
【0018】
フードヒンジが、フード本体の前後方向についての端部であり、かつ車幅方向についての両端部に設けられた自動車用フードでは、請求項3に記載の発明によるように、ハニカム構造体において、各フードヒンジの近傍部分、及び両フードヒンジにより挟まれた部分を、自動車構成部材との間隔の狭い箇所とすることができる。
【0019】
従って、例えば両フードヒンジがフード本体の後端部に設けられている多くの自動車では、フード本体の後縁部近傍部分が、車幅方向についての略全幅にわたり、自動車構成部材との間隔の狭い箇所となる。
【0020】
請求項3に記載の発明の場合、ハニカム構造体におけるセルは、各フードヒンジの近傍部分(間隔の狭い箇所)と、両フードヒンジによって挟まれた部分とにおいて、フード本体の中央部及びその近傍部分(間隔の広い箇所)よりも小さく形成されることとなる。
【0021】
また、フード本体の前後方向についての端部であって、両フードヒンジによって挟まれた箇所でもセルが小さく形成されるため、セルが大きく形成された場合に比べ同端部の剛性(面剛性)が高まり、捩りに対して強くなる。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、軽量であり、かつ歩行者との接触(衝突)の際のエネルギー吸収性能に優れた自動車用フードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明を具体化した一実施形態における自動車用フードの平面図。
【図2】図1の自動車用フードのハニカム部を示す平面図。
【図3】図1のA−A線に沿った断面構造を示す断面図。
【図4】図1のB−B線に沿った断面構造を示す断面図。
【図5】図1のC−C線に沿った断面構造を示す断面図。
【図6】図1のD−D線に沿った断面構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
図5及び図6の少なくとも一方に示すように、本実施形態の自動車用フード20が適用される自動車は、排気量の少ないエンジン12を動力源として有する、いわゆる小型自動車である。このエンジン12は、車体17の前部に設けられたエンジンルーム11内に配置されている。本実施形態では、このエンジンルーム11が特許請求の範囲における「収容室」に該当する。このエンジンルーム11の前後方向の寸法は、車幅方向の寸法よりも小さく設定されている。
【0025】
図1〜図3の少なくとも1つに示すように、自動車用フード20は、フード本体21と、一対のフードヒンジ31とを備えて構成されている。フード本体21は、前側ほど緩やかに低くなる傾斜した略板状をなし、自動車用フード20の大部分を占めている。フード本体21は、エンジンルーム11の上部開口部11Uを塞ぎ得る形状、すなわち、車幅方向に対するよりも前後方向に短い形状を有している。
【0026】
フード本体21は、上記エンジンルーム11を開閉するとともに、閉鎖時には、同エンジンルーム11内に配置された複数の自動車構成部材を覆う。該当する自動車構成部材としては、例えば、エンジン12(図5)、エアクリーナ13(図5)が挙げられるほか、サイドメンバ14(図3)、カウル15(図3)の板金、カウルルーバ16(図3)等の車体構成部材も挙げられる。
【0027】
ここで、サイドメンバ14は、車体17について車幅方向両側部を構成する部材である。カウル15は、ウインドシールド下部、かつ、エンジンフード後端部の車体前方パネルである。カウルルーバ16は、自動車用フード20とフロントガラスの下部との間において、車幅方向に延びるように配設される部材である。
【0028】
フード本体21の略全体は、合成樹脂製のハニカム構造体22によって形成されている。ハニカム構造体22は、ハニカム部23と一対の封止板部26,27とからなる。ハニカム部23は、隔壁24により互いに区画された六角筒状をなす多数のセルからなる。各セルは、フード本体21の厚み方向(ここでは略上下方向)に延びている。この方向は、自動車の内(エンジンルーム11の内側)と、外(エンジンルーム11の外側)とを結ぶ方向である。ハニカム部23は、部位によらず略一定の高さ(例えば20数ミリ)に形成されている。多数のセルは平行に隣り合って接合されている。こうした接合態様により、ハニカム部23は全体として蜂巣状をなしている。
【0029】
封止板部26,27は、ハニカム部23を、自動車構成部材に遠い側(上側)及び近い側(下側)から挟み込んで各セルを封止している。ハニカム部23と下側の封止板部27とは、全体を金属によって形成した従来の自動車用フードにおけるインナパネルに相当するものであり、カーボンフィラーの混入されたポリプロピレン(CFPP)を用い、射出成形を行うことにより一体に成形されている。下側の封止板部27は、これを上方又は下方から見たとき、上側の封止板部26よりも小さく形成されている。この封止板部27は、2.5mm程度の厚みを有している。また、ハニカム部23の各セルにおける隔壁24は、下側の封止板部27から遠ざかるに従い、すなわち上側ほど徐々に薄くなるように形成されている。これは、樹脂成形後に金型からセルをスムーズに離型させるためである。本実施形態では、隔壁24の厚みは、下側の封止板部27の近傍では1.5mm程度に設定され、上側の封止板部26の近傍では1.3mm程度に設定されている。
【0030】
上側の封止板部26は、全体を金属によって形成した従来の自動車用フードにおけるアウタパネルに相当するものであり、タルク等のフィラーの混入されたポリプロピレン(PPF)を用い、射出成形を行うことによって、上記ハニカム部23及び下側の封止板部27とは別に成形されている。そして、この樹脂成形後に、上側の封止板部26は、ハニカム部23に対し溶着、接着等の接合手段によって接合されている。上側の封止板部26は、1.8mm程度の厚みを有している。また、この封止板部26の外表面である上面26Aは、フード本体21の意匠面を構成している。
【0031】
上記の構成を有するフード本体21に対し、車外側から衝撃等による荷重が加わった場合、封止板部26,27自体は曲げ応力に対しさほど強くないが、ハニカム部23の各セルは伸縮しにくい。すなわち、ハニカム構造体22は、封止板部26,27に加わってそれらを曲げようとする力を、ハニカム部23を伸縮させる力に変えることによって高い強度を発揮する。結果として、ハニカム構造体22は剛性(面剛性)が高く変形しにくい。
【0032】
両フードヒンジ31は、フード本体21がエンジンルーム11の上部開口部11Uを開閉し得るように、同フード本体21を車体17に支持するためのものである。ここでは、両フードヒンジ31の前側の端部が、フード本体21の面方向についての端部、より詳しくは、前後方向についての後端部、かつ車幅方向についての両端部に固定されている。図3及び図4の少なくとも一方に示すように、各フードヒンジ31のフード本体21に対する固定は、下側の封止板部27の複数箇所に係止されたクリップナット等のナット32と、下方(エンジンルーム11側)からフードヒンジ31及び下側の封止板部27に挿通されて上記ナット32に螺入されたボルト33とによって行われている。自動車用フード20は、上記両フードヒンジ31を支点として上下方向へ傾動することにより、エンジンルーム11の上部開口部11Uを開閉する。この開閉の操作は、自動車用フード20の前側で行われる。
【0033】
図1、図5及び図6の少なくとも1つに示すように、フード本体21、より具体的には、下側の封止板部27の下面であって、前端部、かつ車幅方向についての略中央部分には、フードロックストライカ34が固定されている。フードロックストライカ34は、車体17に設けられたフードロック(図示略)に係止されることで、フード本体21を、エンジンルーム11の上部開口部11Uを閉鎖した状態に保持(ロック)するためのものである。フードロックストライカ34のフード本体21に対する固定は、下側の封止板部27の複数箇所に係止されたクリップナット等のナット35と、下方(エンジンルーム11側)からフードロックストライカ34及び下側の封止板部27に挿通されて上記ナット35に螺入されたボルト36とによって行われている。
【0034】
エンジンルーム11の上部開口部11Uが自動車用フード20によって塞がれた状態では、同エンジンルーム11に配置された上記各種自動車構成部材とハニカム構造体22との間隔は、同ハニカム構造体22の面方向の部位に応じて異なる。フード本体21の中央部及びその近傍部分の下方には、エンジン12やエアクリーナ13が自動車構成部材として配置されている(図5、図6)が、これらの自動車構成部材とフード本体21との間隔は比較的大きい(例えば、100mm以上)。これに対し、フード本体21においてフードヒンジ31の近傍、すなわち後端部かつ、車幅方向両端部の下方には、車体17の車幅方向両側部を構成するサイドメンバ14が自動車構成部材として配置されている(図3、図4)が、この自動車構成部材とフード本体21との間隔は、上記中央部やその近傍部分よりも狭い(例えば50mm以下)。さらに、フード本体21において両フードヒンジ31によって挟まれた箇所、すなわち後縁部近傍の下方には、カウル15の板金やカウルルーバ16が自動車構成部材として配置されている(図3)が、これらの自動車構成部材とフード本体21との間隔は、上記中央部やその近傍部分よりも狭い(例えば50mm以下)。
【0035】
従って、フード本体21が、その下方の自動車構成部材に接触せずに撓むことのできる量は、フードヒンジ31の近傍部分や、両フードヒンジ31によって挟まれた部分において、中央部やその近傍部分よりも少ない。歩行者が自動車用フード20に接触(衝突)した場合の接触(衝撃)のエネルギーは、ハニカム構造体22のセルが座屈(潰れ変形)することと、フード本体21が撓むことによって吸収され得るが、フードヒンジ31の近傍部分や、両フードヒンジ31によって挟まれた部分では、フード本体21が撓むことによるエネルギー吸収があまり望めない。ハニカム部23を多くの小さなセル25Aで構成すれば、座屈(潰れ変形)によるエネルギー吸収量が多くなるが、ハニカム構造体22(フード本体21)の重量増を招く。
【0036】
そこで、本実施形態では、ハニカム構造体22におけるセルが、同ハニカム構造体22とその下方の自動車構成部材との間隔に応じた大きさに形成されている。より詳しくは、図2に示すように、ハニカム部23には、これを概ね2つの領域Z1,Z2に仕切る仕切り壁28が形成されている。一方の領域Z1は、両フードヒンジ31の近傍部分と、両フードヒンジ31によって挟まれた部分とを含んでいる。この領域Z1では、ハニカム構造体22とその下方の自動車構成部材(サイドメンバ14、カウル15、カウルルーバ16等)との間隔が狭い。これに対し、他方の領域Z2は、ハニカム部23において、上記領域Z1を除く領域であり、この領域Z2には、ハニカム部23の中央部、及びその周辺(近傍)部分が含まれている。この領域Z2では、ハニカム構造体22とその下方の自動車構成部材(エンジン12、エアクリーナ13等)との間隔が広い。
【0037】
そして、領域Z1では、ハニカム構造体22におけるセルが、領域Z2でのハニカム構造体22におけるセルよりも小さく形成されている。なお、こうした大きさの異なるセルを区別するために、領域Z1での小さなセルを「セル25A」といい、領域Z2での大きなセルを「セル25B」というものとする。
【0038】
ここで、各セル25Aの大きさを示す指標としては、同セル25Aにおいて相対向する各隔壁24間の距離がある。この距離を、セル25AのピッチP1というものとする。また、各セル25Bの大きさを示す指標としては、同セル25Bにおいて相対向する各隔壁24間の距離がある。この距離を、セル25BのピッチP2というものとする。両ピッチP1,P2が大きくなるに従い各セル25A,25Bの容積が増大し、ハニカム構造体22におけるセル25A,25Bの数が少なくなる。領域Z1でのセル25AのピッチP1は、領域Z2でのセル25BのピッチP2よりも小さく設定されている(P1<P2)。ちなみに、本実施形態では、ピッチP1が25mm程度に設定されているのに対し、ピッチP2が110mm程度に設定されている。
【0039】
上記のようにして、本実施形態の自動車用フード20が構成されている。この自動車用フード20が搭載された自動車では、歩行者が接触した場合、その歩行者の頭部等が、自動車用フード20に接触(衝突)することがある。この接触(衝突)により、フード本体21に対し外部から力が加わる。この外部からの力が加わったフード本体21のセル25A,25Bが座屈(潰れ変形)することで、接触(衝突)の際のエネルギーが吸収される。接触(衝突)により歩行者に加えられる衝撃力が緩和される。
【0040】
ここで、フード本体21の歩行者との接触(衝突)箇所が領域Z2であれば、上記のように外部から力が加わると、セル25Aが座屈(潰れ変形)することに加え、フード本体21がエンジンルーム11に向かって撓むことによっても、接触(衝突)の際のエネルギーが吸収される。このフード本体21が撓むことによるエネルギー吸収の分、セル25Aが座屈することによるエネルギー吸収量が少なくてすむ。従って、フード本体21において自動車構成部材との間隔の広い中央部やその近傍部分では、セル25Bが、同間隔の狭いフードヒンジ31の近傍部分や後縁部近傍部分のセル25Aよりも大きく形成されている。しかし、フード本体21が撓むこととセル25Bが座屈(潰れ変形)することとの双方によって、自動車構成部材との干渉を招くことなく接触(衝突)の際のエネルギーが吸収される。
【0041】
また、フード本体21の歩行者との接触(衝突)箇所が領域Z1であると、上記のように外部から力が加わった場合、フード本体21が撓むことのできる空間は小さい。これは、ハニカム構造体22と自動車構成部材との間隔が狭いからである。フード本体21が撓むことによって吸収できるエネルギーが少なくなる。その分、セル25Aが座屈(潰れ変形)することによって吸収すべきエネルギーが多くなる。この点、本実施形態では、自動車構成部材との間隔の狭いフードヒンジ31の近傍部分や後縁部近傍部分では、間隔の広い中央部やその近傍部分よりもセル25Aが小さく形成されている。そのため、多くの小さなセル25Aが座屈(潰れ変形)することにより、自動車構成部材との干渉を招くことなく接触(衝突)の際のエネルギーが吸収される。
【0042】
ここで、接触(衝突)時の歩行者保護の観点からは、歩行者に対する傷害値を低減することが有効とされている。この傷害値の指標として、頭部傷害基準HIC(Head Impact Criteria)がある。この頭部傷害基準HICは、衝突安全評価基準の1項目であり、動物実験等から得られたデータを基に、乗員の頭部に受ける衝突時の衝撃を減速度と持続時間をベースに数値化したものである。頭部傷害基準HICが1000を越えなければ、頭部衝撃損傷は生命を脅かさないと考えられている。
【0043】
座屈したセル25A,25Bが、剛性の高い自動車構成部材に接触(底付き)すると、上記頭部傷害基準HICが大きくなる。しかし、前述したようにフードヒンジ31の近傍部分や後縁部近傍部分では、セル25Aが自動車構成部材と干渉せずにエネルギーを吸収するため、頭部傷害基準HICが低くなる。ちなみに、フード本体21の中央部やその近傍部分では、頭部傷害基準HICはもともと低い。これは、フード本体21と自動車構成部材との間隔が比較的大きく、フード本体21が自動車構成部材と干渉せずに、すなわち底付きせずに、接触(衝突)のエネルギーを吸収できるからである。
【0044】
さらに、本実施形態の自動車用フード20は、以下の理由により軽量となる。
(i)フード本体21の略全体がハニカム構造体22によって形成されていること。
(ii)ハニカム構造体22が、六角筒状をなす多数のセル25A,25Bからなるハニカム部23と、同ハニカム部23をその上側及び下側から挟み込んで各セル25A,25Bを封止する一対の封止板部26,27とによって構成されていること。
【0045】
各セル25A,25Bを六角筒状とすることで、それらの内部空間の容積が採り得る最大容積となり、隔壁24の材料が少なくてすむ。このことは、ハニカム構造体22がより軽くなることに繋がる。
【0046】
(iii )ハニカム構造体22の構成部材である上側の封止板部26、ハニカム部23、及び下側の封止板部27がいずれも合成樹脂によって形成されていること。
(iv)ハニカム構造体22におけるセル25A,25Bの大きさが、自動車構成部材とハニカム構造体22との間隔に応じて異なっていること。
【0047】
このため、自動車用フード20は、ハニカム構造体22におけるセルの大きさが均一であり、かつ、座屈(潰れ変形)のみによって歩行者との接触(衝突)の際のエネルギーを吸収するのに必要な大きさ(小)に設定されている場合よりも軽量となる。
【0048】
以上のことから、本実施形態の自動車用フード20は、金属製のアウタパネルの車内側(エンジンルーム側)に金属製のインナパネルを配置した一般的な金属製自動車用フードよりも軽量となる。前者(本実施形態)の自動車用フード20は、後者の金属製自動車用フードに比べ35〜40%の軽量化が見込まれる。また、本実施形態の自動車用フード20は、フード本体21の略全体が金属製のハニカム構造体によって形成されたものに比べても軽量となる。
【0049】
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
(1)自動車のエンジンルーム11を開閉するとともに、閉鎖時には、同エンジンルーム11内に配置された複数の自動車構成部材を覆う板状のフード本体21の略全体を、合成樹脂製のハニカム構造体22によって形成する。そして、ハニカム構造体22と自動車構成部材との間隔が狭い箇所でのセル25Aを、同間隔の広い箇所でのセル25Bよりも小さく形成している。
【0050】
そのため、自動車用フード20の軽量化を図りつつ、歩行者との接触(衝突)の際のエネルギー吸収性能の向上を図ることができる。また、フード本体21において自動車構成部材との間隔が狭い箇所(領域Z1)の頭部傷害基準HICを低減することができる。
【0051】
(2)フード本体21における中央部及びその近傍部分を、自動車構成部材(エンジン12、エアクリーナ13等)との間隔の広い箇所とし、この部分のセル25Bを大きく形成している。そのため、歩行者の頭部等がフード本体21の中央部やその近傍部分に接触(衝突)したとしても、フード本体21が撓むこととセル25Bが座屈することとの双方によって、上記自動車構成部材との干渉を招く(底付きする)ことなく、接触(衝突)の際のエネルギーを充分に吸収することができる。
【0052】
(3)フード本体21におけるフードヒンジ31の近傍部分を、自動車構成部材(サイドメンバ14)との間隔の狭い箇所とし、この部分のセル25Aを小さく形成している。そのため、歩行者の頭部等がフード本体21におけるフードヒンジ31の近傍部分に接触(衝突)したとしても、多くの小さなセル25Aの座屈によって、上記自動車構成部材との干渉を招く(底付きする)ことなく、接触(衝突)の際のエネルギーを充分に吸収することができる。
【0053】
(4)フード本体21の前後方向についての端部であって、両フードヒンジ31によって挟まれた箇所(後縁部近傍部分)を、自動車構成部材(カウル15、カウルルーバ16)との間隔の狭い箇所とし、この部分のセル25Aを小さく形成している。そのため、歩行者の頭部等がフード本体21におけるフードヒンジ31によって挟まれた部分に接触(衝突)したとしても、多くの小さなセル25Aの座屈によって、上記自動車構成部材との干渉を招く(底付きする)ことなく、接触(衝突)の際のエネルギーを充分に吸収することができる。
【0054】
また、セル25Aが大きく形成された場合に比べ同端部の剛性(面剛性)を高め、捩りに対して強くする(捩られても変形しにくくする)ことができる。
(5)ハニカム構造体22を樹脂成形によって形成しているため、ハニカム構造体22の設計の自由度が高い。従って、様々な部位にセル25A,25Bを設定することができる。また、大きさ(ピッチ)の異なる2種類のセル25A,25Bからなるハニカム部23の成形にも簡単に対処することができる。
【0055】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
<フード本体21全体に関する事項>
・フード本体21は、その少なくとも一部がハニカム構造体22によって形成されたものであればよい。従って、フード本体21は、その略全体がハニカム構造体22によって形成された前記実施形態とは異なり、一部のみがハニカム構造体22によって形成されてもよい。例えば、フード本体21の中央部やその近傍部分、フードヒンジ31の近傍部分、及び両フードヒンジ31によって挟まれた後縁部近傍部分のみがハニカム構造体22によって形成されてもよい。
【0056】
・本発明は、フード本体21が前記実施形態よりも前後方向に長い自動車用フード20にも適用可能である。この場合、フード本体21の車幅方向両側部についても、フード本体21とその下方の自動車構成部材との間隔の狭い箇所とし、セルを小さく形成してもよい。
【0057】
・板状のフード本体21は、略水平方向とは異なる方向、例えば略上下方向へ延びるものであってもよい。この場合、フード本体21は略水平方向に開閉動作する。
<ハニカム構造体22の材料について>
・ハニカム構造体22の材料は、エンジンルーム11内の温度に耐え得る耐熱性を有する樹脂材料の中から、セル25A,25Bの座屈(潰れ変形)による衝撃エネルギー吸収特性の設定の容易性や取り扱い性、さらには、コスト等を考慮して、適宜に選択されて用いられることが望ましい。
【0058】
こうした観点から、ハニカム構造体22を例えば繊維強化樹脂によって形成してもよい。繊維強化樹脂としては、例えば、PP、PA、PET等の合成樹脂を母材とし、これに繊維長の比較的短い炭素繊維、ガラス繊維等の繊維を強化材として含有した複合材料を用いてもよい。
【0059】
<ハニカム構造体22の構成について>
・車内側の封止板部27に代えて、車外側の封止板部26をハニカム部23と一体に形成してもよい。また、各封止板部26,27をハニカム部23とは別に成形し、その成形後に、同封止板部26,27をハニカム部23にそれぞれ接合させてもよい。
【0060】
・ハニカム構造体22のエンジンルーム11側の封止板部27に、エンジン12が発する音を低減するための吸音材を積層してもよい。吸音材としては、例えば、グラスウール等の繊維材料、ウレタンフォーム等の発泡樹脂等を用いることができる。
【0061】
<セル25A,25Bに関する事項>
・セル25A,25Bの大きさを示す指標として、前述したピッチに代え、各セル25A,25Bの開口端における隔壁24の一辺の長さを用いてもよい。この長さが長くなるに従いセル25A,25Bが大きくなる。
【0062】
・セル25A,25Bの各形状を六角筒状以外の多角筒状に変更してもよい。
・各セル25A,25Bは、その開口端における各辺が均一でないものであってもよい。例えば、偏平な六角筒状(相対向する1組の辺のみが、相対向する他の組の辺よりも長い場合)がこれに該当する。
【0063】
・ハニカム構造体22におけるハニカム部23は、大きさの異なる3種類以上のセルによって構成されてもよい。この場合、セルを、ハニカム構造体22と自動車構成部材との間隔が狭い箇所では、同間隔の広い箇所よりも小さく形成する。このようにすれば、軽量化とエネルギー吸収性能の向上とを、より一層高い次元で実現することが可能となる。
【0064】
<フードヒンジ31に関する事項>
・フードヒンジ31を、前述したボルト33及びナット32とは異なる手段によってフード本体21に固定するようにしてもよい。
【0065】
フードロックストライカ34についても上記と同様の変更が可能である。
・フードヒンジ31を、自動車用フード20側の部材でなく車体17側の部材とし、フード本体21のみによって自動車用フード20を構成してもよい。
【0066】
・本発明は、フード本体21が、その後端部、かつ車幅方向についての両端部とは異なる箇所において車体17に開閉可能に支持される自動車用フード20にも適用可能である。
【0067】
例えば、両フードヒンジ31は、フード本体21の前端部、かつ車幅方向についての両端部に設けられてもよい。この場合、自動車用フード20は、上記両フードヒンジ31を支点として上下方向へ傾動することにより、エンジンルーム11の開口部を開閉する。また、フードロックストライカ34は、フード本体21の後端部に設けられる。そして、フードロックストライカ34の車体17側のフードロックに対する係止及びその解除は、エンジンルーム11の後ろ側で行われる。
【0068】
また、本発明は、フード本体21が車幅方向についての一方の端部、すなわち左端部又は右端部において、車体17に開閉可能に支持される自動車用フード20にも適用可能である。
【0069】
・フード本体21は、1つ又は3つ以上のフードヒンジ31によって車体17に開閉可能に支持されるものであってもよい。
<収容室に関する事項>
・本発明の自動車用フード20によって開閉される収容室としては、上記実施形態で説明したエンジンルーム11が代表的である。それ以外の収容室としては、例えば、次のものが挙げられる。
【0070】
車体17の後部に荷室(トランクルーム)が設けられている自動車では、この荷室が収容室の対象となり得る。
また、車体17の後部にエンジンを搭載し、後輪を駆動する方式(RR方式)の自動車の場合、車体17の前部に荷室(トランクルーム)が設けられているが、この荷室も収容室となり得る。
【0071】
車体17の前部に荷室が設けられた電気自動車についても上記と同様である。この場合、荷室が収容室となり得る。
その他、前記各実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに記載する。
【0072】
(A)請求項1〜3のいずれか1つに記載の自動車用フードにおいて、同一セルにおける相対向する隔壁間の間隔がピッチとされ、前記ハニカム構造体と前記自動車構成部材との間隔が狭い箇所では、前記ピッチが同間隔の広い箇所よりも小さく設定されている。
【0073】
セルの大きさは、例えば、上記(A)に記載の発明によるように、セルの相対向する隔壁間の間隔(ピッチ)によって規定することができる。この場合、ハニカム構造体と自動車構成部材との間隔の狭い箇所において、広い箇所よりもピッチを小さくすることで、セルを小さく形成することができる。
【0074】
(B)請求項1に記載の自動車用フードにおいて、前記フード本体の面方向についての端部に設けられ、かつ同フード本体を、前記収容室の開口部の近傍に開閉可能に支持するフードヒンジをさらに備え、
前記間隔の狭い箇所は、前記フード本体において前記フードヒンジの近傍部分であり、
前記間隔の広い箇所は、前記フード本体の中央部及びその近傍部分である。
【0075】
自動車用フードが、フード本体に加えフードヒンジを備えるものである場合、間隔の狭い箇所と広い箇所とを、上記(B)に記載の発明のように特定することにより、軽量化と、エネルギー吸収性能の向上との両立を図ることができる。
【符号の説明】
【0076】
11…エンジンルーム(収容室)、12…エンジン(自動車構成部材)、13…エアクリーナ(自動車構成部材)、14…サイドメンバ(自動車構成部材)、15…カウル(自動車構成部材)、16…カウルルーバ(自動車構成部材)、17…車体、20…自動車用フード、21…フード本体、22…ハニカム構造体、23…ハニカム部、24…隔壁、25A,25B…セル、26,27…封止板部、31…フードヒンジ。
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車のエンジンルーム等の収容室を開閉する自動車用フードに関するものである。
【背景技術】
【0002】
自動車の前部に歩行者が接触した際に、その歩行者が、バンパーや自動車用フード(ボンネット)に接触(衝突)することがある。この場合、特に、自動車用フード(ボンネット)には、歩行者の頭部が接触(衝突)する可能性が高い。そこで、金属製のアウタパネルの車内側(エンジンルーム側)に金属製のインナパネルを配置した一般的な金属製自動車用フードでは、外部から力が加わった際に接触(衝突)のエネルギーを吸収する構造が設けられている。
【0003】
一方、近年では、自動車の燃費向上等の観点から、自動車用フードに対しても、他の部品と同様に軽量化が要求されるようになってきている。そこで、自動車の収容室(例えば、エンジンルーム)に配置された複数の自動車構成部材を覆う板状のフード本体を備える自動車用フードでは、フード本体の少なくとも一部を樹脂製のハニカム構造体により形成することが考えられる。ハニカム構造体は、隔壁により互いに区画されて筒状をなす多数のセルからなるハニカム部と、ハニカム部を、自動車構成部材に近い側(下側)及び遠い側(上側)から挟み込んで各セルを封止する一対の封止板部とを備える。この場合、自動車構成部材から遠い側の封止板部が、上述したアウタパネルに相当する。また、自動車構成部材に近い側の封止板部とハニカム部とが、上述したインナパネルに相当する。
【0004】
この自動車用フードによれば、歩行者の頭部等との接触(衝突)によりフード本体の中央部やその近傍部分に外部から力が加わると、同フード本体がエンジンルームに向かって撓んだり、セルが座屈(潰れ変形)したりすることで、接触の際のエネルギーが吸収される。接触(衝突)により歩行者に加えられる衝撃力が緩和される。また、ハニカム構造体が樹脂によって形成されているため、金属によって形成されたものよりもフード本体が軽量となる。
【0005】
なお、上記自動車用フードに関連する技術としては、例えば特許文献1〜特許文献3に記載されたものが挙げられる。特許文献1では、複数の略六角形を構成するセルがインナパネルに形成されている。すなわち、特許文献1では、金属製ではあるものの、フード本体の少なくとも一部がハニカム構造体によって形成されている。また、特許文献2では、不織布からなる表面材と、不織布からなる裏面材との間に、金属製のハニカム部が介在されている。さらに、特許文献3では、自動車用フードと、エンジンルームに配置されたシャシ構成部品との間に、樹脂製の衝撃吸収手段が配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2005−193863号公報
【特許文献2】特開2006−315443号公報
【特許文献3】特開2000−203378号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところが、上述したフード本体の少なくとも一部が樹脂製のハニカム構造体により形成されたタイプの自動車用フードでは、次の問題が懸念される。それは、エンジンルームの自動車構成部材とハニカム構造体との間隔が一様でないことによる。例えば、フード本体を車体に支持するフードヒンジがそのフード本体の後端部に設けられた自動車用フードでは、フード本体と自動車構成部材との間隔が、フード本体の中央部やその近傍部分に比べ、フードヒンジの近傍等で狭くなっている。このように自動車構成部材との間隔が狭い箇所では、フード本体が撓むことのできる空間が少ない。そのため、ハニカム構造体におけるセルが、フード本体の中央部に適した大きさ(大)に設定されていると、自動車用フードの軽量化を図ることができるものの、歩行者との接触(衝突)の際のエネルギーを充分吸収することが難しくなる。これとは逆に、セルが、フード本体のフードヒンジの近傍等に適した大きさ(小)に設定されていると、歩行者との接触(衝突)の際のエネルギーを充分吸収することができるものの、重量が増加する。
【0008】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、軽量であり、かつ歩行者との接触(衝突)の際のエネルギー吸収性能に優れた自動車用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】
【0009】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、自動車の収容室を開閉するとともに、閉鎖時には、同収容室内に配置された複数の自動車構成部材を覆うようにした板状のフード本体を備える自動車用フードであって、前記フード本体の少なくとも一部が樹脂製のハニカム構造体により形成され、前記ハニカム構造体が、隔壁により互いに区画されて筒状をなす多数のセルからなるハニカム部と、前記ハニカム部を、前記自動車構成部材に近い側及び遠い側から挟み込んで各セルを封止する一対の封止板部とを備え、前記ハニカム構造体におけるセルが、同ハニカム構造体と前記自動車構成部材との間隔が狭い箇所では、同間隔の広い箇所よりも小さく形成されていることを要旨とする。
【0010】
なお、ハニカム構造体を構成するセルは一般には六角筒状をなすものを指すが、ここでは、六角形以外の多角形の筒状をなすものであってもよい。
また、例えば、各セルにおいて相対向する一対の隔壁の間隔を、セルのピッチとすると、このピッチを可変とすることで、各セルの大きさを変更可能である。例えば、ピッチを小さくすることによりセルを小さくし、ピッチを大きくすることによりセルを大きくすることが可能である。
【0011】
上記の構成によれば、自動車に歩行者が接触した際に、その歩行者の頭部等が、自動車用フードに接触(衝突)することがある。この接触(衝突)により、フード本体に対し外部から力が加わる。この外部からの力が加わったセルが座屈(潰れ変形)することで、接触の際のエネルギーが吸収される。接触(衝突)により歩行者に加えられる衝撃力が緩和される。
【0012】
ここで、フード本体の歩行者との接触(衝突)箇所が、自動車の収容室内に配置された自動車構成部材から大きく離れている箇所であれば、上記のように外部から力が加わると、セルが座屈(潰れ変形)することに加え、フード本体が収容室に向かって撓むことによっても、接触の際のエネルギーが吸収される。このフード本体が撓むことによるエネルギー吸収の分、セルが座屈することによるエネルギー吸収量が少なくてすむ。従って、自動車構成部材との間隔の広い箇所では、間隔の狭い箇所よりもセルが大きく形成されているが、フード本体が撓むこととセルが座屈することとの双方で、自動車構成部材との干渉を招くことなく接触の際のエネルギーが吸収される。
【0013】
また、フード本体の歩行者との接触(衝突)箇所が、自動車構成部材に近い箇所であれば、上記のように外部から力が加わった場合、フード本体が撓むことのできる空間は狭い。フード本体が収容室に向かって撓むことによって吸収できるエネルギーが少なくなる。その分、セルが座屈することによって吸収すべきエネルギーが多くなる。この点、自動車構成部材との間隔の狭い箇所において、間隔の広い箇所よりもセルが小さく形成されている請求項1に記載の発明では、多くの小さなセルが座屈(潰れ変形)することにより、自動車構成部材との干渉を招くことなくエネルギーが吸収される。
【0014】
さらに、請求項1に記載の発明では、フード本体の少なくとも一部が樹脂製のハニカム構造体によって形成されているため、自動車用フードは、同部分が金属製のハニカム構造体によって形成されているものに比べて軽量となる。
【0015】
これに加え、請求項1に記載の発明では、上述したように、セルの大きさが自動車構成部材とハニカム構造体との間隔に応じて異なっている。そのため、ハニカム構造体におけるセルの大きさが均一であり、かつ、座屈(潰れ変形)のみによって歩行者との接触(衝突)の際のエネルギーを吸収するのに必要な大きさ(小)に設定されている場合よりも軽量となる。
【0016】
フード本体が、同フード本体の面方向についての端部に設けられたフードヒンジにより自動車の車体に支持された自動車用フードでは、請求項2に記載の発明によるように、フード本体においてフードヒンジの近傍部分を、前記間隔の狭い箇所とし、フード本体の中央部及びその近傍部分を、前記間隔の広い箇所とすることができる。
【0017】
この場合、ハニカム構造体におけるセルは、フードヒンジの近傍部分(間隔の狭い箇所)では、フード本体の中央部及びその近傍部分(間隔の広い箇所)よりも小さく形成されることとなる。
【0018】
フードヒンジが、フード本体の前後方向についての端部であり、かつ車幅方向についての両端部に設けられた自動車用フードでは、請求項3に記載の発明によるように、ハニカム構造体において、各フードヒンジの近傍部分、及び両フードヒンジにより挟まれた部分を、自動車構成部材との間隔の狭い箇所とすることができる。
【0019】
従って、例えば両フードヒンジがフード本体の後端部に設けられている多くの自動車では、フード本体の後縁部近傍部分が、車幅方向についての略全幅にわたり、自動車構成部材との間隔の狭い箇所となる。
【0020】
請求項3に記載の発明の場合、ハニカム構造体におけるセルは、各フードヒンジの近傍部分(間隔の狭い箇所)と、両フードヒンジによって挟まれた部分とにおいて、フード本体の中央部及びその近傍部分(間隔の広い箇所)よりも小さく形成されることとなる。
【0021】
また、フード本体の前後方向についての端部であって、両フードヒンジによって挟まれた箇所でもセルが小さく形成されるため、セルが大きく形成された場合に比べ同端部の剛性(面剛性)が高まり、捩りに対して強くなる。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、軽量であり、かつ歩行者との接触(衝突)の際のエネルギー吸収性能に優れた自動車用フードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明を具体化した一実施形態における自動車用フードの平面図。
【図2】図1の自動車用フードのハニカム部を示す平面図。
【図3】図1のA−A線に沿った断面構造を示す断面図。
【図4】図1のB−B線に沿った断面構造を示す断面図。
【図5】図1のC−C線に沿った断面構造を示す断面図。
【図6】図1のD−D線に沿った断面構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。
図5及び図6の少なくとも一方に示すように、本実施形態の自動車用フード20が適用される自動車は、排気量の少ないエンジン12を動力源として有する、いわゆる小型自動車である。このエンジン12は、車体17の前部に設けられたエンジンルーム11内に配置されている。本実施形態では、このエンジンルーム11が特許請求の範囲における「収容室」に該当する。このエンジンルーム11の前後方向の寸法は、車幅方向の寸法よりも小さく設定されている。
【0025】
図1〜図3の少なくとも1つに示すように、自動車用フード20は、フード本体21と、一対のフードヒンジ31とを備えて構成されている。フード本体21は、前側ほど緩やかに低くなる傾斜した略板状をなし、自動車用フード20の大部分を占めている。フード本体21は、エンジンルーム11の上部開口部11Uを塞ぎ得る形状、すなわち、車幅方向に対するよりも前後方向に短い形状を有している。
【0026】
フード本体21は、上記エンジンルーム11を開閉するとともに、閉鎖時には、同エンジンルーム11内に配置された複数の自動車構成部材を覆う。該当する自動車構成部材としては、例えば、エンジン12(図5)、エアクリーナ13(図5)が挙げられるほか、サイドメンバ14(図3)、カウル15(図3)の板金、カウルルーバ16(図3)等の車体構成部材も挙げられる。
【0027】
ここで、サイドメンバ14は、車体17について車幅方向両側部を構成する部材である。カウル15は、ウインドシールド下部、かつ、エンジンフード後端部の車体前方パネルである。カウルルーバ16は、自動車用フード20とフロントガラスの下部との間において、車幅方向に延びるように配設される部材である。
【0028】
フード本体21の略全体は、合成樹脂製のハニカム構造体22によって形成されている。ハニカム構造体22は、ハニカム部23と一対の封止板部26,27とからなる。ハニカム部23は、隔壁24により互いに区画された六角筒状をなす多数のセルからなる。各セルは、フード本体21の厚み方向(ここでは略上下方向)に延びている。この方向は、自動車の内(エンジンルーム11の内側)と、外(エンジンルーム11の外側)とを結ぶ方向である。ハニカム部23は、部位によらず略一定の高さ(例えば20数ミリ)に形成されている。多数のセルは平行に隣り合って接合されている。こうした接合態様により、ハニカム部23は全体として蜂巣状をなしている。
【0029】
封止板部26,27は、ハニカム部23を、自動車構成部材に遠い側(上側)及び近い側(下側)から挟み込んで各セルを封止している。ハニカム部23と下側の封止板部27とは、全体を金属によって形成した従来の自動車用フードにおけるインナパネルに相当するものであり、カーボンフィラーの混入されたポリプロピレン(CFPP)を用い、射出成形を行うことにより一体に成形されている。下側の封止板部27は、これを上方又は下方から見たとき、上側の封止板部26よりも小さく形成されている。この封止板部27は、2.5mm程度の厚みを有している。また、ハニカム部23の各セルにおける隔壁24は、下側の封止板部27から遠ざかるに従い、すなわち上側ほど徐々に薄くなるように形成されている。これは、樹脂成形後に金型からセルをスムーズに離型させるためである。本実施形態では、隔壁24の厚みは、下側の封止板部27の近傍では1.5mm程度に設定され、上側の封止板部26の近傍では1.3mm程度に設定されている。
【0030】
上側の封止板部26は、全体を金属によって形成した従来の自動車用フードにおけるアウタパネルに相当するものであり、タルク等のフィラーの混入されたポリプロピレン(PPF)を用い、射出成形を行うことによって、上記ハニカム部23及び下側の封止板部27とは別に成形されている。そして、この樹脂成形後に、上側の封止板部26は、ハニカム部23に対し溶着、接着等の接合手段によって接合されている。上側の封止板部26は、1.8mm程度の厚みを有している。また、この封止板部26の外表面である上面26Aは、フード本体21の意匠面を構成している。
【0031】
上記の構成を有するフード本体21に対し、車外側から衝撃等による荷重が加わった場合、封止板部26,27自体は曲げ応力に対しさほど強くないが、ハニカム部23の各セルは伸縮しにくい。すなわち、ハニカム構造体22は、封止板部26,27に加わってそれらを曲げようとする力を、ハニカム部23を伸縮させる力に変えることによって高い強度を発揮する。結果として、ハニカム構造体22は剛性(面剛性)が高く変形しにくい。
【0032】
両フードヒンジ31は、フード本体21がエンジンルーム11の上部開口部11Uを開閉し得るように、同フード本体21を車体17に支持するためのものである。ここでは、両フードヒンジ31の前側の端部が、フード本体21の面方向についての端部、より詳しくは、前後方向についての後端部、かつ車幅方向についての両端部に固定されている。図3及び図4の少なくとも一方に示すように、各フードヒンジ31のフード本体21に対する固定は、下側の封止板部27の複数箇所に係止されたクリップナット等のナット32と、下方(エンジンルーム11側)からフードヒンジ31及び下側の封止板部27に挿通されて上記ナット32に螺入されたボルト33とによって行われている。自動車用フード20は、上記両フードヒンジ31を支点として上下方向へ傾動することにより、エンジンルーム11の上部開口部11Uを開閉する。この開閉の操作は、自動車用フード20の前側で行われる。
【0033】
図1、図5及び図6の少なくとも1つに示すように、フード本体21、より具体的には、下側の封止板部27の下面であって、前端部、かつ車幅方向についての略中央部分には、フードロックストライカ34が固定されている。フードロックストライカ34は、車体17に設けられたフードロック(図示略)に係止されることで、フード本体21を、エンジンルーム11の上部開口部11Uを閉鎖した状態に保持(ロック)するためのものである。フードロックストライカ34のフード本体21に対する固定は、下側の封止板部27の複数箇所に係止されたクリップナット等のナット35と、下方(エンジンルーム11側)からフードロックストライカ34及び下側の封止板部27に挿通されて上記ナット35に螺入されたボルト36とによって行われている。
【0034】
エンジンルーム11の上部開口部11Uが自動車用フード20によって塞がれた状態では、同エンジンルーム11に配置された上記各種自動車構成部材とハニカム構造体22との間隔は、同ハニカム構造体22の面方向の部位に応じて異なる。フード本体21の中央部及びその近傍部分の下方には、エンジン12やエアクリーナ13が自動車構成部材として配置されている(図5、図6)が、これらの自動車構成部材とフード本体21との間隔は比較的大きい(例えば、100mm以上)。これに対し、フード本体21においてフードヒンジ31の近傍、すなわち後端部かつ、車幅方向両端部の下方には、車体17の車幅方向両側部を構成するサイドメンバ14が自動車構成部材として配置されている(図3、図4)が、この自動車構成部材とフード本体21との間隔は、上記中央部やその近傍部分よりも狭い(例えば50mm以下)。さらに、フード本体21において両フードヒンジ31によって挟まれた箇所、すなわち後縁部近傍の下方には、カウル15の板金やカウルルーバ16が自動車構成部材として配置されている(図3)が、これらの自動車構成部材とフード本体21との間隔は、上記中央部やその近傍部分よりも狭い(例えば50mm以下)。
【0035】
従って、フード本体21が、その下方の自動車構成部材に接触せずに撓むことのできる量は、フードヒンジ31の近傍部分や、両フードヒンジ31によって挟まれた部分において、中央部やその近傍部分よりも少ない。歩行者が自動車用フード20に接触(衝突)した場合の接触(衝撃)のエネルギーは、ハニカム構造体22のセルが座屈(潰れ変形)することと、フード本体21が撓むことによって吸収され得るが、フードヒンジ31の近傍部分や、両フードヒンジ31によって挟まれた部分では、フード本体21が撓むことによるエネルギー吸収があまり望めない。ハニカム部23を多くの小さなセル25Aで構成すれば、座屈(潰れ変形)によるエネルギー吸収量が多くなるが、ハニカム構造体22(フード本体21)の重量増を招く。
【0036】
そこで、本実施形態では、ハニカム構造体22におけるセルが、同ハニカム構造体22とその下方の自動車構成部材との間隔に応じた大きさに形成されている。より詳しくは、図2に示すように、ハニカム部23には、これを概ね2つの領域Z1,Z2に仕切る仕切り壁28が形成されている。一方の領域Z1は、両フードヒンジ31の近傍部分と、両フードヒンジ31によって挟まれた部分とを含んでいる。この領域Z1では、ハニカム構造体22とその下方の自動車構成部材(サイドメンバ14、カウル15、カウルルーバ16等)との間隔が狭い。これに対し、他方の領域Z2は、ハニカム部23において、上記領域Z1を除く領域であり、この領域Z2には、ハニカム部23の中央部、及びその周辺(近傍)部分が含まれている。この領域Z2では、ハニカム構造体22とその下方の自動車構成部材(エンジン12、エアクリーナ13等)との間隔が広い。
【0037】
そして、領域Z1では、ハニカム構造体22におけるセルが、領域Z2でのハニカム構造体22におけるセルよりも小さく形成されている。なお、こうした大きさの異なるセルを区別するために、領域Z1での小さなセルを「セル25A」といい、領域Z2での大きなセルを「セル25B」というものとする。
【0038】
ここで、各セル25Aの大きさを示す指標としては、同セル25Aにおいて相対向する各隔壁24間の距離がある。この距離を、セル25AのピッチP1というものとする。また、各セル25Bの大きさを示す指標としては、同セル25Bにおいて相対向する各隔壁24間の距離がある。この距離を、セル25BのピッチP2というものとする。両ピッチP1,P2が大きくなるに従い各セル25A,25Bの容積が増大し、ハニカム構造体22におけるセル25A,25Bの数が少なくなる。領域Z1でのセル25AのピッチP1は、領域Z2でのセル25BのピッチP2よりも小さく設定されている(P1<P2)。ちなみに、本実施形態では、ピッチP1が25mm程度に設定されているのに対し、ピッチP2が110mm程度に設定されている。
【0039】
上記のようにして、本実施形態の自動車用フード20が構成されている。この自動車用フード20が搭載された自動車では、歩行者が接触した場合、その歩行者の頭部等が、自動車用フード20に接触(衝突)することがある。この接触(衝突)により、フード本体21に対し外部から力が加わる。この外部からの力が加わったフード本体21のセル25A,25Bが座屈(潰れ変形)することで、接触(衝突)の際のエネルギーが吸収される。接触(衝突)により歩行者に加えられる衝撃力が緩和される。
【0040】
ここで、フード本体21の歩行者との接触(衝突)箇所が領域Z2であれば、上記のように外部から力が加わると、セル25Aが座屈(潰れ変形)することに加え、フード本体21がエンジンルーム11に向かって撓むことによっても、接触(衝突)の際のエネルギーが吸収される。このフード本体21が撓むことによるエネルギー吸収の分、セル25Aが座屈することによるエネルギー吸収量が少なくてすむ。従って、フード本体21において自動車構成部材との間隔の広い中央部やその近傍部分では、セル25Bが、同間隔の狭いフードヒンジ31の近傍部分や後縁部近傍部分のセル25Aよりも大きく形成されている。しかし、フード本体21が撓むこととセル25Bが座屈(潰れ変形)することとの双方によって、自動車構成部材との干渉を招くことなく接触(衝突)の際のエネルギーが吸収される。
【0041】
また、フード本体21の歩行者との接触(衝突)箇所が領域Z1であると、上記のように外部から力が加わった場合、フード本体21が撓むことのできる空間は小さい。これは、ハニカム構造体22と自動車構成部材との間隔が狭いからである。フード本体21が撓むことによって吸収できるエネルギーが少なくなる。その分、セル25Aが座屈(潰れ変形)することによって吸収すべきエネルギーが多くなる。この点、本実施形態では、自動車構成部材との間隔の狭いフードヒンジ31の近傍部分や後縁部近傍部分では、間隔の広い中央部やその近傍部分よりもセル25Aが小さく形成されている。そのため、多くの小さなセル25Aが座屈(潰れ変形)することにより、自動車構成部材との干渉を招くことなく接触(衝突)の際のエネルギーが吸収される。
【0042】
ここで、接触(衝突)時の歩行者保護の観点からは、歩行者に対する傷害値を低減することが有効とされている。この傷害値の指標として、頭部傷害基準HIC(Head Impact Criteria)がある。この頭部傷害基準HICは、衝突安全評価基準の1項目であり、動物実験等から得られたデータを基に、乗員の頭部に受ける衝突時の衝撃を減速度と持続時間をベースに数値化したものである。頭部傷害基準HICが1000を越えなければ、頭部衝撃損傷は生命を脅かさないと考えられている。
【0043】
座屈したセル25A,25Bが、剛性の高い自動車構成部材に接触(底付き)すると、上記頭部傷害基準HICが大きくなる。しかし、前述したようにフードヒンジ31の近傍部分や後縁部近傍部分では、セル25Aが自動車構成部材と干渉せずにエネルギーを吸収するため、頭部傷害基準HICが低くなる。ちなみに、フード本体21の中央部やその近傍部分では、頭部傷害基準HICはもともと低い。これは、フード本体21と自動車構成部材との間隔が比較的大きく、フード本体21が自動車構成部材と干渉せずに、すなわち底付きせずに、接触(衝突)のエネルギーを吸収できるからである。
【0044】
さらに、本実施形態の自動車用フード20は、以下の理由により軽量となる。
(i)フード本体21の略全体がハニカム構造体22によって形成されていること。
(ii)ハニカム構造体22が、六角筒状をなす多数のセル25A,25Bからなるハニカム部23と、同ハニカム部23をその上側及び下側から挟み込んで各セル25A,25Bを封止する一対の封止板部26,27とによって構成されていること。
【0045】
各セル25A,25Bを六角筒状とすることで、それらの内部空間の容積が採り得る最大容積となり、隔壁24の材料が少なくてすむ。このことは、ハニカム構造体22がより軽くなることに繋がる。
【0046】
(iii )ハニカム構造体22の構成部材である上側の封止板部26、ハニカム部23、及び下側の封止板部27がいずれも合成樹脂によって形成されていること。
(iv)ハニカム構造体22におけるセル25A,25Bの大きさが、自動車構成部材とハニカム構造体22との間隔に応じて異なっていること。
【0047】
このため、自動車用フード20は、ハニカム構造体22におけるセルの大きさが均一であり、かつ、座屈(潰れ変形)のみによって歩行者との接触(衝突)の際のエネルギーを吸収するのに必要な大きさ(小)に設定されている場合よりも軽量となる。
【0048】
以上のことから、本実施形態の自動車用フード20は、金属製のアウタパネルの車内側(エンジンルーム側)に金属製のインナパネルを配置した一般的な金属製自動車用フードよりも軽量となる。前者(本実施形態)の自動車用フード20は、後者の金属製自動車用フードに比べ35〜40%の軽量化が見込まれる。また、本実施形態の自動車用フード20は、フード本体21の略全体が金属製のハニカム構造体によって形成されたものに比べても軽量となる。
【0049】
以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
(1)自動車のエンジンルーム11を開閉するとともに、閉鎖時には、同エンジンルーム11内に配置された複数の自動車構成部材を覆う板状のフード本体21の略全体を、合成樹脂製のハニカム構造体22によって形成する。そして、ハニカム構造体22と自動車構成部材との間隔が狭い箇所でのセル25Aを、同間隔の広い箇所でのセル25Bよりも小さく形成している。
【0050】
そのため、自動車用フード20の軽量化を図りつつ、歩行者との接触(衝突)の際のエネルギー吸収性能の向上を図ることができる。また、フード本体21において自動車構成部材との間隔が狭い箇所(領域Z1)の頭部傷害基準HICを低減することができる。
【0051】
(2)フード本体21における中央部及びその近傍部分を、自動車構成部材(エンジン12、エアクリーナ13等)との間隔の広い箇所とし、この部分のセル25Bを大きく形成している。そのため、歩行者の頭部等がフード本体21の中央部やその近傍部分に接触(衝突)したとしても、フード本体21が撓むこととセル25Bが座屈することとの双方によって、上記自動車構成部材との干渉を招く(底付きする)ことなく、接触(衝突)の際のエネルギーを充分に吸収することができる。
【0052】
(3)フード本体21におけるフードヒンジ31の近傍部分を、自動車構成部材(サイドメンバ14)との間隔の狭い箇所とし、この部分のセル25Aを小さく形成している。そのため、歩行者の頭部等がフード本体21におけるフードヒンジ31の近傍部分に接触(衝突)したとしても、多くの小さなセル25Aの座屈によって、上記自動車構成部材との干渉を招く(底付きする)ことなく、接触(衝突)の際のエネルギーを充分に吸収することができる。
【0053】
(4)フード本体21の前後方向についての端部であって、両フードヒンジ31によって挟まれた箇所(後縁部近傍部分)を、自動車構成部材(カウル15、カウルルーバ16)との間隔の狭い箇所とし、この部分のセル25Aを小さく形成している。そのため、歩行者の頭部等がフード本体21におけるフードヒンジ31によって挟まれた部分に接触(衝突)したとしても、多くの小さなセル25Aの座屈によって、上記自動車構成部材との干渉を招く(底付きする)ことなく、接触(衝突)の際のエネルギーを充分に吸収することができる。
【0054】
また、セル25Aが大きく形成された場合に比べ同端部の剛性(面剛性)を高め、捩りに対して強くする(捩られても変形しにくくする)ことができる。
(5)ハニカム構造体22を樹脂成形によって形成しているため、ハニカム構造体22の設計の自由度が高い。従って、様々な部位にセル25A,25Bを設定することができる。また、大きさ(ピッチ)の異なる2種類のセル25A,25Bからなるハニカム部23の成形にも簡単に対処することができる。
【0055】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
<フード本体21全体に関する事項>
・フード本体21は、その少なくとも一部がハニカム構造体22によって形成されたものであればよい。従って、フード本体21は、その略全体がハニカム構造体22によって形成された前記実施形態とは異なり、一部のみがハニカム構造体22によって形成されてもよい。例えば、フード本体21の中央部やその近傍部分、フードヒンジ31の近傍部分、及び両フードヒンジ31によって挟まれた後縁部近傍部分のみがハニカム構造体22によって形成されてもよい。
【0056】
・本発明は、フード本体21が前記実施形態よりも前後方向に長い自動車用フード20にも適用可能である。この場合、フード本体21の車幅方向両側部についても、フード本体21とその下方の自動車構成部材との間隔の狭い箇所とし、セルを小さく形成してもよい。
【0057】
・板状のフード本体21は、略水平方向とは異なる方向、例えば略上下方向へ延びるものであってもよい。この場合、フード本体21は略水平方向に開閉動作する。
<ハニカム構造体22の材料について>
・ハニカム構造体22の材料は、エンジンルーム11内の温度に耐え得る耐熱性を有する樹脂材料の中から、セル25A,25Bの座屈(潰れ変形)による衝撃エネルギー吸収特性の設定の容易性や取り扱い性、さらには、コスト等を考慮して、適宜に選択されて用いられることが望ましい。
【0058】
こうした観点から、ハニカム構造体22を例えば繊維強化樹脂によって形成してもよい。繊維強化樹脂としては、例えば、PP、PA、PET等の合成樹脂を母材とし、これに繊維長の比較的短い炭素繊維、ガラス繊維等の繊維を強化材として含有した複合材料を用いてもよい。
【0059】
<ハニカム構造体22の構成について>
・車内側の封止板部27に代えて、車外側の封止板部26をハニカム部23と一体に形成してもよい。また、各封止板部26,27をハニカム部23とは別に成形し、その成形後に、同封止板部26,27をハニカム部23にそれぞれ接合させてもよい。
【0060】
・ハニカム構造体22のエンジンルーム11側の封止板部27に、エンジン12が発する音を低減するための吸音材を積層してもよい。吸音材としては、例えば、グラスウール等の繊維材料、ウレタンフォーム等の発泡樹脂等を用いることができる。
【0061】
<セル25A,25Bに関する事項>
・セル25A,25Bの大きさを示す指標として、前述したピッチに代え、各セル25A,25Bの開口端における隔壁24の一辺の長さを用いてもよい。この長さが長くなるに従いセル25A,25Bが大きくなる。
【0062】
・セル25A,25Bの各形状を六角筒状以外の多角筒状に変更してもよい。
・各セル25A,25Bは、その開口端における各辺が均一でないものであってもよい。例えば、偏平な六角筒状(相対向する1組の辺のみが、相対向する他の組の辺よりも長い場合)がこれに該当する。
【0063】
・ハニカム構造体22におけるハニカム部23は、大きさの異なる3種類以上のセルによって構成されてもよい。この場合、セルを、ハニカム構造体22と自動車構成部材との間隔が狭い箇所では、同間隔の広い箇所よりも小さく形成する。このようにすれば、軽量化とエネルギー吸収性能の向上とを、より一層高い次元で実現することが可能となる。
【0064】
<フードヒンジ31に関する事項>
・フードヒンジ31を、前述したボルト33及びナット32とは異なる手段によってフード本体21に固定するようにしてもよい。
【0065】
フードロックストライカ34についても上記と同様の変更が可能である。
・フードヒンジ31を、自動車用フード20側の部材でなく車体17側の部材とし、フード本体21のみによって自動車用フード20を構成してもよい。
【0066】
・本発明は、フード本体21が、その後端部、かつ車幅方向についての両端部とは異なる箇所において車体17に開閉可能に支持される自動車用フード20にも適用可能である。
【0067】
例えば、両フードヒンジ31は、フード本体21の前端部、かつ車幅方向についての両端部に設けられてもよい。この場合、自動車用フード20は、上記両フードヒンジ31を支点として上下方向へ傾動することにより、エンジンルーム11の開口部を開閉する。また、フードロックストライカ34は、フード本体21の後端部に設けられる。そして、フードロックストライカ34の車体17側のフードロックに対する係止及びその解除は、エンジンルーム11の後ろ側で行われる。
【0068】
また、本発明は、フード本体21が車幅方向についての一方の端部、すなわち左端部又は右端部において、車体17に開閉可能に支持される自動車用フード20にも適用可能である。
【0069】
・フード本体21は、1つ又は3つ以上のフードヒンジ31によって車体17に開閉可能に支持されるものであってもよい。
<収容室に関する事項>
・本発明の自動車用フード20によって開閉される収容室としては、上記実施形態で説明したエンジンルーム11が代表的である。それ以外の収容室としては、例えば、次のものが挙げられる。
【0070】
車体17の後部に荷室(トランクルーム)が設けられている自動車では、この荷室が収容室の対象となり得る。
また、車体17の後部にエンジンを搭載し、後輪を駆動する方式(RR方式)の自動車の場合、車体17の前部に荷室(トランクルーム)が設けられているが、この荷室も収容室となり得る。
【0071】
車体17の前部に荷室が設けられた電気自動車についても上記と同様である。この場合、荷室が収容室となり得る。
その他、前記各実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに記載する。
【0072】
(A)請求項1〜3のいずれか1つに記載の自動車用フードにおいて、同一セルにおける相対向する隔壁間の間隔がピッチとされ、前記ハニカム構造体と前記自動車構成部材との間隔が狭い箇所では、前記ピッチが同間隔の広い箇所よりも小さく設定されている。
【0073】
セルの大きさは、例えば、上記(A)に記載の発明によるように、セルの相対向する隔壁間の間隔(ピッチ)によって規定することができる。この場合、ハニカム構造体と自動車構成部材との間隔の狭い箇所において、広い箇所よりもピッチを小さくすることで、セルを小さく形成することができる。
【0074】
(B)請求項1に記載の自動車用フードにおいて、前記フード本体の面方向についての端部に設けられ、かつ同フード本体を、前記収容室の開口部の近傍に開閉可能に支持するフードヒンジをさらに備え、
前記間隔の狭い箇所は、前記フード本体において前記フードヒンジの近傍部分であり、
前記間隔の広い箇所は、前記フード本体の中央部及びその近傍部分である。
【0075】
自動車用フードが、フード本体に加えフードヒンジを備えるものである場合、間隔の狭い箇所と広い箇所とを、上記(B)に記載の発明のように特定することにより、軽量化と、エネルギー吸収性能の向上との両立を図ることができる。
【符号の説明】
【0076】
11…エンジンルーム(収容室)、12…エンジン(自動車構成部材)、13…エアクリーナ(自動車構成部材)、14…サイドメンバ(自動車構成部材)、15…カウル(自動車構成部材)、16…カウルルーバ(自動車構成部材)、17…車体、20…自動車用フード、21…フード本体、22…ハニカム構造体、23…ハニカム部、24…隔壁、25A,25B…セル、26,27…封止板部、31…フードヒンジ。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動車の収容室を開閉するとともに、閉鎖時には、同収容室内に配置された複数の自動車構成部材を覆うようにした板状のフード本体を備える自動車用フードであって、
前記フード本体の少なくとも一部が樹脂製のハニカム構造体により形成され、
前記ハニカム構造体が、隔壁により互いに区画されて筒状をなす多数のセルからなるハニカム部と、前記ハニカム部を、前記自動車構成部材に近い側及び遠い側から挟み込んで各セルを封止する一対の封止板部とを備え、
前記ハニカム構造体におけるセルが、同ハニカム構造体と前記自動車構成部材との間隔が狭い箇所では、同間隔の広い箇所よりも小さく形成されていることを特徴とする自動車用フード。
【請求項2】
前記フード本体は、同フード本体の面方向についての端部に設けられたフードヒンジにより前記自動車の車体に支持されており、
前記間隔の狭い箇所は、前記フード本体において前記フードヒンジの近傍部分であり、
前記間隔の広い箇所は、前記フード本体の中央部及びその近傍部分である請求項1に記載の自動車用フード。
【請求項3】
前記フードヒンジは、前記フード本体の前後方向についての端部であり、かつ車幅方向についての両端部に設けられており、
前記間隔の狭い箇所は、前記ハニカム構造体において、前記各フードヒンジの近傍部分、及び両フードヒンジにより挟まれた部分である請求項2に記載の自動車用フード。
【請求項1】
自動車の収容室を開閉するとともに、閉鎖時には、同収容室内に配置された複数の自動車構成部材を覆うようにした板状のフード本体を備える自動車用フードであって、
前記フード本体の少なくとも一部が樹脂製のハニカム構造体により形成され、
前記ハニカム構造体が、隔壁により互いに区画されて筒状をなす多数のセルからなるハニカム部と、前記ハニカム部を、前記自動車構成部材に近い側及び遠い側から挟み込んで各セルを封止する一対の封止板部とを備え、
前記ハニカム構造体におけるセルが、同ハニカム構造体と前記自動車構成部材との間隔が狭い箇所では、同間隔の広い箇所よりも小さく形成されていることを特徴とする自動車用フード。
【請求項2】
前記フード本体は、同フード本体の面方向についての端部に設けられたフードヒンジにより前記自動車の車体に支持されており、
前記間隔の狭い箇所は、前記フード本体において前記フードヒンジの近傍部分であり、
前記間隔の広い箇所は、前記フード本体の中央部及びその近傍部分である請求項1に記載の自動車用フード。
【請求項3】
前記フードヒンジは、前記フード本体の前後方向についての端部であり、かつ車幅方向についての両端部に設けられており、
前記間隔の狭い箇所は、前記ハニカム構造体において、前記各フードヒンジの近傍部分、及び両フードヒンジにより挟まれた部分である請求項2に記載の自動車用フード。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【公開番号】特開2011−156885(P2011−156885A)
【公開日】平成23年8月18日(2011.8.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−17741(P2010−17741)
【出願日】平成22年1月29日(2010.1.29)
【出願人】(000241463)豊田合成株式会社 (3,467)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年8月18日(2011.8.18)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年1月29日(2010.1.29)
【出願人】(000241463)豊田合成株式会社 (3,467)
【Fターム(参考)】
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