説明

車両用フードの衝撃力吸収構造

【課題】コストの上昇やフード重量の増加といった問題を生じることなく、衝突時の天壁部の凹みを抑えることにより、衝突エネルギーの吸収効果を発揮できる車両用フードの衝撃力吸収構造を提供する。
【解決手段】衝撃吸収部材15は、インナパネル11に固定された固定部15aと、該固定部15aからアウタパネルに向かって延びる縦壁部15b,15bと、該縦壁部15bの延長端同士を結合する天壁部15cとを有し、該天壁部15cの中央部には、他の部分より硬度の高い略円形状の硬化部15eが設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軽衝突時に被衝突物がフードに衝突したときの衝撃力を吸収するようにした車両用フードの衝撃力吸収構造に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車においては、軽衝突時の被衝突物の保護を図る観点から、被衝突物がフードに落下衝突したときの衝撃力を吸収することにより、被衝突物への影響を緩和する構造が採用されている。例えば、特許文献1には、フード内の剛体物であるストラットタワーに望む部分に、インナパネルに固定された一対の固定部と、各固定部からアウタパネルに向かって延びる縦壁部と、各縦壁部の上端同士を一体に連結する天壁部とを有する台形状の衝撃吸収部材を配置し、衝突時に衝撃吸収部材を座屈変形させることにより衝突エネルギーを吸収するようにした構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平7−285466号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、前記従来の衝撃力吸収構造では、被衝突物がフードに落下衝突した際に、天壁部が凹んだり,撓んだりして座屈変形が狙い通りに生じないために、衝突初期のエネルギーを十分に吸収できないといった問題がある。即ち、縦壁部が座屈変形する前に天壁部が凹んでしまうと、衝突初期の加速度が十分に得られず、変位量が大きくなり、狙いとする変形モードが得られず、十分なエネルギー吸収効果を発揮できなくなる。
【0005】
このような天壁部の凹みを防止するには、天壁部全体の板厚を大きくしたり,天壁部に補強部材を追加することが考えられるが、このようにするとコストが上昇するとともに、フード重量が増えるという問題が生じる。また天壁部の板厚を大きくすると縦壁部との稜線まで補強されてしまい、座屈変形しにくくなる。さらに天壁部が凹まないように中央部に補強部材を追加すると、補強部材の両側縁が断点となって該部分から折れ変形しやすくなる。
【0006】
本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、コストの上昇やフード重量の増加といった問題を生じることなく、衝突時の天壁部の凹みを抑えることにより、衝突エネルギーの吸収効果を発揮できる車両用フードの衝撃力吸収構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、アウタパネルとインナパネルとを中空状をなすよう結合され、剛体物が配設された車体開口部を覆うように配設された車両用フードの衝撃力吸収構造であって、前記フードの中空部内の前記剛体物に対向する部分に、衝撃吸収部材が配置され、該衝撃吸収部材は、前記インナパネルに固定された固定部と、該固定部から前記アウタパネルに向かって延びる縦壁部と、該縦壁部の延長端同士を結合する天壁部とを有し、該天壁部の中央部には、他の部分より硬度の高い略円形状の硬化部が設けられていることを特徴としている。
【0008】
ここで、前記剛体物とは、外力が加わっても容易に変形しないものをいい、例えばエンジン,ラジエータ,バッテリ,ショックアブソーバ,あるいはこれらに配置された締結ボルト等が含まれる。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係る衝撃力吸収構造によれば、衝撃吸収部材をインナパネルに固定された固定部と、該固定部からアウタパネルに向かって延びる縦壁部と、該縦壁部同士を結合する天壁部とを有するものとし、該天壁部の中央部に円形状の硬化部を設けた。
【0010】
このように構成したので、軽衝突時に被衝突物がフードに衝突すると、天壁部は硬化部により補強されていることから、各縦壁部が略均等に座屈変形することとなり、狙いとする変形モードを得ることができる。これにより衝突エネルギーの吸収効果を高めることができ、軽衝突時の被衝突物への影響を回避できる。
【0011】
本発明では、前記硬化部を円形としたので、硬化部が断点となり難くなり、天壁部の補強を効果的に行なうことができる。また天壁部の中央部のみ硬化させたので、天壁部と縦壁部との稜線が硬くなることはなく、座屈変形の誘発を発揮し易くなる。
【0012】
このように本発明では、板厚を大きくしたり、補強部材を追加したりすることなく天壁部の凹みを防止できるので、コストの上昇やフード重量の増加の問題を回避できるとともに、衝撃吸収部材のフード内での必要な配置スペースの縮小できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施例1によるフードが配設された自動車の斜視図である。
【図2】前記フードの底面図である。
【図3】前記フードに配設された衝撃吸収部材の断面図(図2のIII-III線断面図)である側面図である。
【図4】前記衝撃吸収部材の斜視図である。
【図5】前記衝撃吸収部材の衝突試験の特性図である。
【図6】前記フードの衝撃力吸収状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例1】
【0015】
図1ないし図6は、本発明の実施例1による車両用フードの衝撃力吸収構造を説明するための図である。なお、本実施例の説明の中で前後,左右という場合は、特記なき限り、シートに着座した状態で車両前進方向に見たときの前後,左右を意味する。
【0016】
図において、1は自動車のフードを示している。このフード1は、左,右のフェンダエプロン部2,2により囲まれたエンジンルームEの開口部を覆うように配設されている。このエンジンルームE内には、図示していないが、エンジンユニット,ラジエータ,バッテリ等の外力が加わっても容易に変形しない剛体物Aが配設されている。
【0017】
前記左,右のフェンダエプロン部2の下方には前輪3が配設され、前側にはフロントバンパ4が配設されている。なお、5はフロントガラスである。
【0018】
前記左,右のフェンダエプロン部2の車内側には、ストラットタワー6,6が結合されている。この左,右のストラットタワー6には、前輪3に連結されたショックアブソーバ(剛体物)7の上端部7aが複数本の締結ボルト(剛体物)8,8により固定されている。
【0019】
前記フード1は、外装板としてのアウタパネル10とインナパネル11とを中空状をなすよう外周縁部10a,11a同士をヘミング結合した構造を有する。
【0020】
前記フード1は、低所に位置させた低フード意匠となっている。このためインナパネル11は、前記ショックアブソーバ7の上端部7a及び締結ボルト8に近接した位置に配置されている。ちなみに両者の隙間は概ね10mm程度となっている。
【0021】
前記インナパネル11の左,右後端部には、ヒンジ取付け座11b,11bが形成され、前端部にはストライカ取付け座11cが形成されている。また前記インナパネル11の左,右前部には、フード閉時の衝撃力を吸収する複数のクッションゴム取付け座11dが形成されており、中央部分には複数の肉抜き孔11eが形成されている。
【0022】
前記フード1の中空部内の左,右のショックアブソーバ7及びバッテリに望む部分には、それぞれ衝撃吸収部材15が配設されている。これらの衝撃吸収部材15は、何れも略同一構造であることから、ショックアブソーバ7に配設された衝撃吸収部材15について、以下詳細に説明する。
【0023】
前記インナパネル11の前記衝撃吸収部材15が配置された部分には、該衝撃吸収部材15の外周部分を囲む大きさの開口11fが形成されている。
【0024】
前記インナパネル11の開口11fには、該インナパネル11の一般部より板厚の大きい厚板部材16が配設されている。この厚板部材16は、前記開口11fの周縁部に溶接等により固定されており、該厚板部材16に前記衝撃吸収部材15が溶接等により固定されている。
【0025】
前記衝撃吸収部材15の板厚t1は、前記アウタパネル10及びインナパネル11の板厚t2より大きい値に設定されており、前記厚板部材16の板厚t3は、前記衝撃吸収部材15の板厚t1の同等以上の値に設定されている。
【0026】
前記衝撃吸収部材15は、板金製のものであり、インナパネル11の厚板部材16に固定された前,後一対の固定部15a,15aと、各固定部15aから前記アウタパネル10に向かって屈曲して延びる前,後の縦壁部15b,15bと、該各縦壁部15bの上端同士を一体に結合する天壁部15cとを有する。この天壁部15cは、矩形の平面視形状をなしており、前記アウタパネル10に対向するよう近接している。また前記縦壁部15b,15bは、各固定部15aに対して天壁部15cが車幅方向内側に偏位するよう傾斜している。
【0027】
そして前記衝撃吸収部材15は、前記衝撃力Fの入力方向に略対向するように配置されている。この衝撃吸収部材15の配置位置,向き等は、剛体物の配置位置,あるいは入力方向に応じて適宜設定することとなる。例えば、固定部に対して天壁部が車両前側に偏位するよう縦壁部を傾斜させてもよい。
【0028】
前記衝撃吸収部材15の前,後の縦壁部15bの中途部には、折れ変形を誘発する屈曲部15dが外側に凸をなすように屈曲形成されている。これにより、軽衝突時に被衝突物がフード1に落下して衝撃力Fが加わると、前,後の縦壁部15bが屈曲部15dを起点に外側に折れ曲がり、パンタグラフ状に折り畳まれるように座屈変形する。
【0029】
そして前記衝撃吸収部材15の天壁部15cには、図3,図4に示すように、円形状の硬化部15eが形成されている。この硬化部15eは、天壁部15cの中央部に設定されており、スポットガンにより溶融固化させることにより形成されたものであり、硬度が他の部分より高くなっている。ここで、硬化部15eは、高周波焼き入れ等により形成することも可能である。このように硬化部15eをスポットガンや焼き入れにより形成することにより安価に実現できる。
【0030】
ここで、天壁部15cの硬化部15eを中央部に形成するとは、各縦壁部15bが均等に座屈変形することができる部位を意味し、例えば実験等により見出される。また硬化部15eは、天壁部15cの外縁より内側に位置する大きさであればよく、例えば図4の二点鎖線で示す大きさであってもよい。
【0031】
本実施例によれば、衝撃吸収部材15を一対の固定部15aと、かつ固定部15aに続いてアウタパネル10に向かって屈曲して延びる縦壁部15bと、各縦壁部15bの上端同士を一体に結合する天壁部15cと、各縦壁部15bの中途部に所定角度をなすよう形成された屈曲部15dとを有するものとし、該天壁部15cの中央部に円形の硬化部15eを設けた。
【0032】
このように構成したので、軽衝突時に被衝突物がフードに落下衝突すると、天壁部15cは硬化部15eにより補強されていることから、各縦壁部15bが略均等に座屈変形することとなり、狙いとする変形モードを得ることができる。これにより衝突エネルギーの吸収効果を高めることができ、軽衝突時の被衝突物への影響を抑制できる。
【0033】
本実施例では、前記硬化部15eを円形としたので、硬化部15eが断点となり難くなり、天壁部15cの補強を効果的に行なうことができる。また天壁部15cの中央部のみを硬化させたので、天壁部15cと各縦壁部15bとの稜線15fが硬くなることはなく、座屈変形の誘発を発揮し易くなる。
【0034】
このように本実施例では、前述のように板厚を大きくしたり、補強部材を追加したりすることなく天壁部の凹みを防止できるので、コストの上昇やフード重量の増加の問題を回避できるとともに、衝撃吸収部材のフード内での必要な配置スペースを縮小できる。
【0035】
また前記各縦壁部15bに屈曲部15dを形成したので、該屈曲部15dが座屈変形を誘発することで衝撃吸収部材15が大略パンタグラフ状に均等に折り畳まれるように変形することとなり、この点からも衝突エネルギーの吸収効果を十分に発揮することができる。
【0036】
図5は、本実施例の効果を確認するために行なった衝突試験結果を示す特性図である。曲線aは天壁部に硬化部を設けた本実施例品を示し、曲線b,cはそれぞれ硬化部を設けていない比較例品を示す。
【0037】
同図からも明らかなように、比較例品b,cは、何れも天壁部が先にへこみ、M字状に折れてしまい、衝突初期の加速度が小さいため、変位量が大きくなっており、エネルギー吸収前に底着きし易い。これに対して本実施例品aは、衝突初期の加速度が大きく、そのため変位量が小さくなっており、底着きすることなく十分にエネルギーを吸収できることが分かる。
【0038】
本実施例では、インナパネル11の衝撃吸収部材15が配置される部分に開口11fを形成し、該開口11fにインナパネル11の一般部より板厚の大きい厚板部材16を配置し、該厚板部材16に衝撃吸収部材15を固定した。
【0039】
このように構成したので、図6(a),(b)に示すように、軽衝突時に、フード1に被衝突物が落下して衝撃力Fが加わると、アウタパネル10が下方に凹むように変形するとともに、インナパネル11の厚板部材16の周辺部分11′が下方に屈曲するように変形して厚板部材16の下方への移動を抑制するように突っ張ることとなる。これにより、厚板部材16がショックアブソーバ,締結ボルト等の剛体物Aに当接する前に衝撃吸収部材15が座屈変形することとなり、衝撃力Fを吸収でき、被衝突物への影響を抑制できる。
【0040】
なお、前記実施例では、エンジンルームを開閉するフードを例に説明したが、本発明は、トランクルームを開閉するフードにも勿論適用できる。
【0041】
また前記実施例では、衝撃吸収部材として、帯板を台形状に折り曲げ形成した場合を例に説明したが、本発明の衝撃吸収部材には、各種の形状のものが採用可能であり、例えば、環状形の固定部に円筒状の縦壁部を形成し、該縦壁部の延長端同士を円形状の天壁部で結合したカップ形状のものであっても良い。この場合にも天壁部に円形の硬化部を形成することにより、前記実施例と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【0042】
1 フード
7 ショックアブソーバ(剛体物)
8 締結ボルト(剛体物)
10 アウタパネル
11 インナパネル
15 衝撃吸収部材
15a 固定部
15b 縦壁部
15c 天壁部
15e 硬化部
A 剛体部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アウタパネルとインナパネルとを中空状をなすよう結合され、剛体物が配設された車体開口部を覆うように配設された車両用フードの衝撃力吸収構造であって、
前記フードの中空部内の前記剛体物に対向する部分に、衝撃吸収部材が配置され、
該衝撃吸収部材は、前記インナパネルに固定された固定部と、該固定部から前記アウタパネルに向かって延びる縦壁部と、該縦壁部の延長端同士を結合する天壁部とを有し、
該天壁部の中央部には、他の部分より硬度の高い略円形状の硬化部が設けられている
ことを特徴とする車両用フードの衝撃力吸収構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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