車輌用フードパネル
【課題】車輌用フードパネルに要求される張り剛性、耐デント性、曲げ剛性及びねじり剛性を確保すると共に、歩行者保護性能を向上させた車輌用フードパネルを提供する。
【解決手段】車輌用フードパネルは、アウタパネルとインナパネル３とが互いに接合されたものである。インナパネル３には、その外周縁に沿ってフードパネルを車輌に取り付けるためのヒンジ及びクッション部材が固定される予定の外周座面３１が設けられており、外周座面３１に取り囲まれる領域には、アウタパネルにマスチック接合されるマスチック座面３３が設けられており、マスチック座面３３間に複数本のビード３４が形成されている。マスチック座面３３及び／又はビード３４の少なくとも一部は、平面視で、ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように湾曲して設けられている。
【解決手段】車輌用フードパネルは、アウタパネルとインナパネル３とが互いに接合されたものである。インナパネル３には、その外周縁に沿ってフードパネルを車輌に取り付けるためのヒンジ及びクッション部材が固定される予定の外周座面３１が設けられており、外周座面３１に取り囲まれる領域には、アウタパネルにマスチック接合されるマスチック座面３３が設けられており、マスチック座面３３間に複数本のビード３４が形成されている。マスチック座面３３及び／又はビード３４の少なくとも一部は、平面視で、ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように湾曲して設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌用フードパネルに関し、特に、張り剛性、耐デント性、曲げ剛性及びねじり剛性等の基本性能を満足すると共に、衝突時の歩行者保護性能を向上させた車輌用フードパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、自動車事故における歩行者保護が法規化され、レーティングの指標としても注目されている。一方で、エンジンの大型化による性能の向上等により、エンジンルーム内の部品は増加しており、歩行者保護に必要なフード下のスペースが小さくなっている。そのため、スポーティなデザインと歩行者の頭部保護とを両立するために、小さなスペースで効率よく衝突エネルギを吸収できるフード構造の開発が望まれている。
【０００３】
歩行者衝突時における頭部の傷害値ＨＩＣは、任意時間内に印加される平均加速度の２．５乗と発生時間との積の最大値として、下記数式１のように定義される。
【０００４】
【数１】
【０００５】
但し、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となる時刻でＨＩＣ値が最大となる時間で、作用時間（ｔ２−ｔ１）は１５ｍｓｅｃ以下と決められている。
【０００６】
歩行者の頭部が自動車に衝突する際の加速度Ｇは、通常、頭部がフードパネルに衝突する１次衝突によって発生する加速度第１波と、その後、フードパネルがエンジンルーム内の部品に接触する２次衝突によって発生する加速度第２波とに大別される。フード下のスペースが小さい場合には、１次衝突よりも２次衝突により発生する衝突加速度の方が大きく、衝突の継続時間も長いため、加速度第１波よりも加速度第２波の方がＨＩＣ値に及ぼす悪影響が大きい。
【０００７】
従って、限られたスペースで歩行者保護性能を確保するために、１次衝突におけるエネルギ吸収量を大きく確保すると共に、フードパネルの潰れ変形荷重を小さくして変形ストロークを大きく確保し、加速度第２波が小さくなるようなフード構造が望まれている。即ち、フードパネルの潰れ変形荷重を小さくすることにより、フードパネルの変形量が大きくなって潰れ残りが少なくなり、変形ストロークを大きくできる。
【０００８】
一方、フードパネルは、張り剛性、耐デント性、曲げ剛性及びねじり剛性等、従来から求められている基本性能も満足する必要がある。張り剛性は、ワックスがけ時及びフードロック時等、フードパネルに対して押し込み荷重を印加する際に、フードパネルの弾性変形を抑制するために必要な物性であり、アウタパネルのヤング率及びアウタパネルとインナパネルとの接着位置により決定される。耐デント性は、飛石等が衝突した際にフードパネルに残留する塑性変形を抑制するために必要な物性であり、アウタパネルの耐力及び板厚により決定される。曲げ剛性は、フードロックによる車輌方向への引き込み力、並びにクッションゴム、ダンパーステイ及びシールゴム等による反力により発生するフードパネル外周部の弾性変形を抑制するために必要な物性であり、フードパネルの外周部におけるインナパネル及びレインフォースの形状から算出される断面二次モーメント及びヤング率（縦弾性係数）により決定される。ねじり剛性は、フードパネルの外周部における曲げ剛性並びにフード中央部におけるインナパネルの板厚及び形状により決定される。
【０００９】
特許文献１には、インナパネルに複数本のビードを互いに平行に設けることにより、インナパネルの曲げ剛性を向上させ、歩行者の頭部が衝突した際のインナパネルの曲げ変形を抑制し、衝撃荷重をパネルに広く分散させる技術が提案されている。即ち、インナパネルにビードを設けることにより、歩行者の頭部が衝突した際に、パネルが変位する面積が増加して吸収できる衝撃荷重が増加し、ビードを設けない場合に比して、頭部衝突の際の加速度第１波を大きくでき、ハット型に形成されたビードは、内蔵部品との接触時に、容易に開き変形するため、加速度第２波を小さくすることもできる。本願発明者も、特許文献２において、上記観点から複数本のビードを互いに平行に設けたフードパネルを提案した。
【００１０】
また、特許文献３乃至６には、ハット型のビードを車輌の前後方向に延びるように形成したインナパネルが開示されており、ビードの縦壁を段付き形状にしたり（特許文献３）、ビードの底面の深さを変更したり（特許文献４）、ビード間に切り欠きを設けた（特許文献５）インナパネルが開示されている。また、車輌に衝突する歩行者が子供である場合には、フードパネルの前方に衝突することが多く、衝突する歩行者が大人である場合には、フードパネルの後方に衝突することが多いことから、インナパネルに設けるハット型のビードを、車輌の前後方向で異なった形状にする技術が開示されている（特許文献６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−２０５８６６号公報
【特許文献２】特開２００８−３０５７４号公報
【特許文献３】特開２００５−９６５１２号公報
【特許文献４】特開２００８−２４１８５号公報
【特許文献５】特開２００４−２１７００８号公報
【特許文献６】特開２００５−９６６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来技術には、以下のような問題点がある。即ち、フードパネルは、張り剛性、耐デント性、曲げ剛性及びねじり剛性等の基本性能を確保しつつ、優れた歩行者保護性能を有することが望まれているが、上述の如く、大型化したエンジン等により、フード下のスペースの大きさは制限されるため、基本性能だけを満足するように、材質、板厚及び形状を設計したフードパネルにおいては、歩行者保護性能を確保できない場合が多い。特に、フードパネルの外周部は、曲げ剛性を大きくする必要があるため、インナパネル及びレインフォースの断面二次モーメントを大きくしなければならず、また、張り剛性も大きくする必要があるために、潰れ変形しにくく、２次衝突における加速度第２波の大きさを低減することが困難であるという問題点がある。
【００１３】
フードパネルの構造により上記問題点を解決するためには、１次衝突におけるエネルギ吸収量を大きく確保して、２次衝突における衝撃荷重を低減する必要がある。これを実現するためには、例えば板厚を増加させることが考えられる。しかしながら、アウタパネルの板厚を大きくすると、ヘム加工時の割れを防止できなくなったり、パネル形状におけるＲが大きくなって見栄えが悪化する等の問題点がある。一方、インナパネルの板厚を大きくすると、潰れ変形時の荷重が増大し、フードの内蔵物に衝突する２次衝突時の加速度第２波の大きさが増大して、ＨＩＣ値が大きくなる（歩行者保護性能が低下する）虞がある。特に、フードパネルの外周部は、高い曲げ剛性が要求されるため、板厚を大きくしても断面の高さを小さくできず、ＨＩＣ値が増大する。
【００１４】
また、歩行者保護性能を向上させるためには、フードパネルの潰れ変形荷重を小さくしてストロークを大きく確保し、２次衝突時の加速度第２波の大きさを低減させる必要もある。これを実現するためには、上記特許文献１乃至６のように、例えばインナパネルの外周部の形状を潰れ変形しやすい形状にする、例えば、インナパネルの外周部に緩斜面を設けることが考えられる。しかしながら、フードパネルに所定の曲げ剛性を確保するためには、断面の大きさを小さくすることができず、アウタパネルとインナパネルとを接着している部位同士の間隔が広がり、張り剛性が低下するという問題点がある。
【００１５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、車輌用フードパネルに要求される張り剛性、耐デント性、曲げ剛性及びねじり剛性を確保すると共に、歩行者保護性能を向上させた車輌用フードパネル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】
【００１６】
本発明に係る車輌用フードパネルは、アウタパネルとインナパネルとが互いに接合された車輌用フードパネルにおいて、前記インナパネルは、その外周縁に沿って設けられフードパネルを車輌に取り付けるためのヒンジ及びクッション部材が固定される予定の外周座面と、この外周座面に取り囲まれる領域に形成され前記アウタパネルにマスチック接合される第１のマスチック座面と、この第１のマスチック座面間に形成された断面凹形状の複数本のビードと、を有し、前記第１のマスチック座面及び／又は前記ビードの少なくとも一部は、平面視で、前記ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように湾曲して設けられていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る車輌用フードパネルにおいて、例えば前記第１のマスチック座面は、車輌左右方向に並ぶように複数箇所に設けられている。又は、前記第１のマスチック座面は、車輌前後方向に並ぶように複数箇所に設けられている。この場合に、湾曲して設けられた第１のマスチック座面及び／又はビードは、例えば車輌用フードパネルにおける車輌の前後方向の中央よりも車輌前方又は車輌後方に設けられている。そして、前記インナパネルは、例えば、更に、前記第１のマスチック座面を取り囲むように設けられ前記第１のマスチック座面を連結する第２のマスチック座面を有する。又は、前記インナパネルは、例えば、更に、前記各ビードの端部にて前記ビードの底面から盛り上がって前記ビードの両側面間に架け渡されるように設けられ、前記ビードの底面からの高さが前記第１のマスチック座面よりも低い中間ビードを有する。
【００１８】
また、前記インナパネルは、例えば、更に、前記複数本のビードを取り囲む前記外周座面の内縁に沿って設けられ前記外周座面から上方に段差状に形成された外周段差を有する。
【００１９】
前記インナパネルは、例えば板厚が０．５乃至１．５ｍｍのアルミニウム又はアルミニウム合金板又は板厚が０．４乃至１．０ｍｍの鋼板から成形されたものである。また、例えば前記ビードの底面は、前記マスチック座面から５乃至３０ｍｍ深い位置に設けられている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る車輌用フードパネルは、インナパネルが、ヒンジ及びクッション部材が固定される予定の外周座面と、外周座面に取り囲まれる領域に形成されアウタパネルにマスチック接合される第１のマスチック座面と、第１のマスチック座面間に形成された断面凹形状の複数本のビードと、を有し、第１のマスチック座面及び／又はビードの少なくとも一部は、平面視で、ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように湾曲して設けられている。このように、第１のマスチック座面及び／又はビードの少なくとも一部が湾曲して設けられていることにより、歩行者の頭部がフードパネルに衝突する１次衝突の際には、インナパネルの剛性により、ビード同士が開き変形することが抑制され、加速度第１波のピーク値を大きくすることができる。
【００２１】
また、第１のマスチック座面及び／又はビードがヒンジ又はクッション部材、即ち、衝撃荷重に対してパネルの変形及び振動等が小さい位置に向けて延びているため、１次衝突による加速度第１波後の変形加速度を大きいままに維持することができ、これにより、１次衝突におけるパネルによるエネルギ吸収量を大きくすることができる。よって、２次衝突における荷重を低減でき、歩行者保護性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。
【図２】（ａ）は図１におけるＡ−Ａ断面図、（ｂ）は同じくＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図１のインナパネルを示す一部斜視図である。
【図３】本発明に係る車輌用フードパネルにおいて、歩行者衝突時の変形加速度とストロークとの関係を示す図である。
【図４】本発明に係る車輌用フードパネルにおいて、歩行者衝突時の変形加速度と時間との関係を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。
【図６】（ａ）は図５におけるＡ−Ａ断面図、（ｂ）は同じくＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図５のインナパネルを示す一部斜視図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図、（ｂ）は図７（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の第４実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図、（ｂ）は図８（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。
【図１１】本発明の第７実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本願発明者等は、車輌用フードパネルに要求される張り剛性、耐デント性、曲げ剛性及びねじり剛性等の特性を確保しつつ、歩行者保護性能を向上させるために、鋭意実験検討を行った。そして、インナパネルのマスチック座面及び／又はビードの少なくとも一部を湾曲して設けることにより、歩行者の頭部がフードパネルに衝突する１次衝突の際には、インナパネルの剛性により、ビード同士が開き変形することが抑制され、エネルギ吸収量を増大させることができることを知見した。
【００２４】
また、本願発明者等は、湾曲するように設けるマスチック座面及び／又はビードを、ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように設ければ、特に、その先端部において衝撃荷重に対する変形及び振動等を低減でき、これにより、加速度第１波の大きさが大きくなって１次衝突におけるエネルギ吸収量を大きく確保することができ、２次衝突における荷重が低減され、歩行者保護性能を向上させることができることを知見した。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。先ず、本発明の第１実施形態に係る車輌用フードパネルの構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図、図２（ａ）は、図１におけるＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）は同じくＢ−Ｂ断面図、図２（ｃ）は図１のインナパネルを示す一部斜視図である。図１に示すように、本実施形態に係る車輌用フードパネル１は、インナパネル３及びアウタパネル２を有しており、例えばインナパネル３の外縁部は、アウタパネル２の外縁部にヘム加工により接合されている。
【００２６】
インナパネル３及びアウタパネル２は、例えば鉄、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属板から成形されたものである。インナパネル３は、アルミニウム又はアルミニウム合金板から成形されている場合には、その板厚は例えば０．５乃至１．５ｍｍであり、鋼板から成形されている場合には、その板厚は例えば０．４乃至１．０ｍｍである。インナパネル３の板厚がこの下限値を下回ると、プレス成形性が低下しやすくなり、上限値を超えると、１次衝突におけるＨＩＣ値が１０００を超えやすくなる。なお、インナパネル３が鉄、アルミニウム及びアルミニウム合金以外の金属板から成形されている場合においては、上記板厚の上限値は、素材の比重に反比例する。
【００２７】
アウタパネル２は、パネルへの成形性及び成形されるパネル形状により、適宜好適な金属板が選択されて使用される。アウタパネル２がアルミニウム又はアルミニウム合金板から成形される場合には、板厚が０．５ｍｍ未満であると、パネルの張り剛性及び耐デント性等の性能が十分に得にくくなり、アウタパネル２の板厚が１．５ｍｍを超えると、フードパネルの重量の増加が大きくなり、また、ヘム加工時に割れが発生しやすくなるため、その板厚は０．５乃至１．５ｍｍであることが好ましい。アウタパネル２が鋼板から成形される場合には、その板厚は０．４乃至１．０ｍｍであることが好ましい。アウタパネル２がその他の金属板により成形される場合には、比重に反比例させた板厚のものが使用されることが好ましい。
【００２８】
インナパネル３には、アウタパネル２にヘム加工により接合される外周縁に沿って、フードパネルを車輌に取り付けるためのヒンジ及びクッション部材が固定される予定の外周座面３１が設けられている。そして、外周座面３１に取り囲まれる領域には、アウタパネル２にマスチック接合されるマスチック座面３３が形成されている。そして、マスチック座面３３間には、断面凹形状のビード３４が形成されている。本実施形態においては、インナパネル３には、ビード３４を取り囲む外周座面３１の内縁に沿って、外周座面から上方に段差状に外周段差３２が形成されている。
【００２９】
本実施形態においては、マスチック座面３３は、車輌左右方向に並ぶように複数箇所に設けられており、マスチック座面３３間に形成されたビード３４も車輌左右方向に並ぶように形成されている。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、マスチック座面３３とアウタパネル２との間には、例えばエポキシ樹脂又は変性シリコーン樹脂等からなるマスチック接着剤４が塗布されて、マスチック座面３３とアウタパネル２とが接合されている。
【００３０】
本実施形態のフードパネル１においては、外周座面３１には、例えばフードパネル１を車輌本体に連結するためのヒンジが固定されるヒンジ用座面３１ａ、フードパネル１の車輌本体への干渉を防止したり、振動を防止するクッションゴム等のクッション部材が固定されるクッション部材用座面３１ｂが設けられており、フードパネルを閉じた状態に保持するためのフードロック部材が固定されるフードロック座面３１ｃも設けられている。
【００３１】
図１及び図２に示すように、本実施形態においては、マスチック座面３３は、アウタパネル２にマスチック接合される第１のマスチック座面は、車輌左右方向に並ぶように複数箇所（部分３３ａ乃至３３ｄ）に設けられている。即ち、第１のマスチック座面は、車輌左右方向における段差部３２の両端部付近に夫々設けられた略環状の部分３３ａと、環状部分３３ａよりも車輌左右方向における中央寄りに設けられ車輌後方側の端部がヒンジ用座面３１ａに向けて延びるように、平面視で、略くの字状に湾曲して設けられた部分３３ｂと、部分３３ｂよりも車輌左右方向における中央寄りに設けられ車輌前方側の端部がクッション部材用座面３１ｂに向けて延びるように、平面視で、略くの字状に湾曲して設けられた部分３３ｃと、車輌左右方向における中央付近にて車輌前方及び後方に夫々設けられた略環状の部分同士が車輌前後方向に接続された部分３３ｄと、が設けられており、部分３３ｄの車輌前方には、フードロック座面３１ｃが位置している。即ち、本実施形態においては、複数本の各ビード３４は、車輌の前後方向に延び、車輌前後方向におけるフードパネル１の中央付近において湾曲するように形成されている。
【００３２】
湾曲したビード３４は、その底面における内側（突出した側の反対側）の縁部の曲率半径が例えば５０乃至１００００ｍｍである。例えば、第１のマスチック座面の部分３３ａと部分３３ｂとの間に設けられたビード３４は、その底面における部分３３ａ側の縁部の曲率半径が５００ｍｍである。ビード３４の底面における内側の縁部の曲率半径が５０ｍｍ未満であると、フードパネルがエンジンルームの内蔵物に衝突する２次衝突の際に、潰れ変形しにくくなり、１００００ｍｍを超えると、各ビード３４が平面視で直線状に近くなり、本発明の効果を得にくくなる。
【００３３】
フード下部の限られたスペースのみで歩行者保護性能を向上させたフードパネルを実現するためには、上記の如く、１次衝突における衝突エネルギの吸収量を大きく確保することが重要である。この１次衝突における加速度第１波は、歩行者の頭部とフードとの間の相対的速度差により発生する慣性力が支配的である。本実施形態においては、ビード３４は、図２（ｂ）にビード深さｈとして示すように、その底面がマスチック座面３３から５乃至３０ｍｍ深い位置に設けられていることが好ましい。即ち、ビード深さｈが浅くなりすぎると、凹形状のビード３４を設けたことによるインナパネル３の剛性の向上効果が小さく、歩行者衝突時において、衝突部近傍のビードのみが変形して加速度第１波のピーク値が小さくなる。よって、加速度第１波の慣性力によりビード３４の全体に衝突時の応力を伝播させることが難しくなる。これにより、衝突初期における衝突エネルギの吸収量が不足し、加速度第２波のピーク値が高くなり、ＨＩＣ値が高くなる（歩行者保護性能が低下する）。逆に、ビード深さｈが深くなりすぎると、フードの内蔵物への衝突までの時間が長くなり、衝突初期における衝突エネルギの吸収を十分に得られないまま２次衝突が発生し、やはり、加速度第２波のピーク値が高くなり、ＨＩＣ値が高くなる（歩行者保護性能が低下する）。
【００３４】
次に、本実施形態の車輌用フードパネルの動作について説明する。歩行者がフードパネル１に衝突すると、その衝撃は、先ず、アウタパネル２に伝播し、衝突部付近において、アウタパネル２が変形する。そして、この変形応力が、マスチック座面３３を介して、衝突部付近のインナパネル３に伝播する。ビード３４が１方向に延びるように直線状に形成されている場合においては、ビード側部の縦壁は、平面により構成され、上方から変形応力が印加された際に、縦壁を傾斜させるだけで、ビード３４は容易に開き変形する。しかし、本実施形態においては、車輌の左右方向に並ぶように形成されたビード３４は、大凡車輌前後方向に延びるように形成されているが、車輌前後方向におけるインナパネル３の中央付近において湾曲するように形成されており、ビード側部の縦壁は、平面ではなく、曲面により構成されている。また、この湾曲した縦壁は、車輌左右方向に延出した成分を有することから、補強リブとして作用する。よって、上方から変形応力が印加された場合には、側壁の傾斜が変化しにくくなり、インナパネル３の剛性が高く、ビード３４の開き変形が抑制される。また、ビード３４に印加された変形応力は、例えばビード３４の側壁及び底面を介して、ビード３４が延びる方向に伝播させることができる。そして、本実施形態においては、ビード３４が湾曲するように設けられているため、衝突により印加された変形応力は、ビード３４の側壁を介して、車輌左右方向にも伝播させることができる。
【００３５】
図３は、本第１実施形態に係る車輌用フードパネルにおいて、歩行者衝突時の変形加速度とストロークとの関係を示す図、図４は、歩行者衝突時の変形加速度と時間との関係を示す図である。なお、図３及び図４においては、従来のフードパネルにおける波形を破線にて示してある。本実施形態のフードパネル３は、上方からの変形応力に対するインナパネル３の剛性が極めて高いため、図３及び図４に実線で示すように、歩行者衝突時の加速度第１波のピーク値を大きくできる。歩行者衝突時においては、１次衝突及び２次衝突のいずれにおいても、衝突加速度のピーク値を小さくすることが理想的である。即ち、図３及び図４に示す相関図において、変形ストロークと衝突加速度との関係及び時間と衝突加速度との関係を矩形波に近づけることにより、加速度第１波のピーク値を小さくし、瞬間的な衝突加速度の増加による歩行者の頭部損傷を防止し、また、加速度第１波後に、変形加速度又は変形荷重の急激な低下を防止できることにより、小ストロークで衝突エネルギを安定的に吸収することができる。
【００３６】
１次衝突によりフードパネル１の変形が進行すると、インナパネル３の変形加速度は衝突時をピークとして急激に低下し、パネルによるエネルギ吸収量も低下していく。従来のフードパネルにおいては、図３に破線で示すように、加速度第１波のピーク値が小さく、１次衝突後の変形加速度の低下が極めて大きいため、２次衝突までのストロークが長くなり、２次衝突時の加速度第２波のピーク値が極めて大きくなる。また、図４に示すように、２次衝突が収束するまでの時間が長くなり、ＨＩＣ値が大きくなるという問題点がある。
【００３７】
しかし、本実施形態においては、マスチック座面３３は、アウタパネル２にマスチック接合される第１のマスチック座面が車輌の左右方向に並ぶように複数箇所（部分３３ａ乃至３３ｄ）に設けられており、マスチック座面及び／又はビードの少なくとも一部は、平面視で、ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように形成されている。即ち、マスチック座面３３は、部分３３ｂの車輌後方側の端部がヒンジ用座面３１ａに向けて延び、部分３３ｃの車輌前方側の端部がクッション部材用座面３１ｂに向けて延びている。そして、マスチック座面３３の部分３３ａと部分３３ｂとの間に形成されたビード３４も、その車輌後方側がヒンジ用座面３１ａに延びるように形成されている。これらのヒンジ用座面３１ａ、及びクッション部材用座面３１ｂは、フードパネル１を車輌に取り付ける際に、ヒンジ又はクッションゴムが固定される予定の部分であり、車輌の走行時には、振動等が小さい極めて安定的な部分である。そして、この部分は、歩行者が衝突した際においても、衝撃荷重に対するパネルの変形及び振動等が極めて小さい。よって、図３に実線で示すように、１次衝突による加速度第１波後の変形加速度を大きいままに維持することができ、フードパネルによるエネルギ吸収量を大きくすることができる。よって、２次衝突までのストロークも短くなり、２次衝突時の加速度第２波のピーク値も低減することができる。また、１次衝突時に衝突エネルギを十分に吸収できるため、図４に実線で示すように、２次衝突が収束するまでの時間も短くなり、ＨＩＣ値を低減できる。よって、本実施形態のフードパネルは歩行者保護性能が極めて高い。
【００３８】
なお、本実施形態においては、マスチック座面３３及び／又は各ビード３４の少なくとも一部が、平面視で、ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように形成されていれば、上記効果を得られるが、更なる歩行者保護性能の向上を目的として、例えば、インナパネル３の形状を以下のように変更することができる。即ち、インナパネル３の板厚を車輌前方側では薄くし、車輌後方側では厚くして、車輌前方側におけるパネルの変形荷重を小さく（変形しやすく）し、車輌後方側で衝突時のエネルギの吸収量を大きく確保することにより、フードパネル１における衝突領域を分け、車輌に衝突する歩行者が子供である場合と大人である場合とにより、衝突エネルギの吸収態様を最適化することができる。
【００３９】
また、本実施形態においては、フードロック座面３１ｃは、フードパネルの前端部における車輌左右方向の中央の１箇所だけに設けられているが、車種によっては、フードパネル３の前端部の２箇所に、フードロックが設けられる場合があり、図１に示す車輌前方側の２個のクッション部材用座面３１ｂに代えて、フードロック座面３１ｃが設けられる。この場合においても、各ビード３４及び／又は第１のマスチック座面３３の車輌後方側の端部は、ヒンジ用座面３１ａに向けて延びているため、上記本発明の効果を得ることができる。
【００４０】
更に、車輌に衝突する歩行者によりフードパネル１における衝突領域を分ける場合には、ビード３４の形状を変更することもできる。例えば、ビード３４の幅を車輌前方側では狭くし、車輌後方側では広くすることができる。又はビード３４の深さを車輌前方側では低く、車輌後方側では高くすることができる。又は、ビード３４の縦壁と底面との境界、及びビード３４の縦壁とマスチック座面３３との境界に設けるＲを車輌前方側では大きくして２次衝突時に変形しやすくし、車輌後方側では小さくして剛性を高め、２次衝突時のエネルギ吸収量を大きくすることができる。更に、ビード３４の縦壁が底面に対して傾斜する角度を車輌前方側では小さくし、車輌後方側では大きくすることができる。更にまた、複数の領域に設けるマスチック座面３１間の距離を車輌の前方側では小さくすることにより、張り剛性及び耐デント性が要求される車輌前方側において、フードパネルの張り剛性及び耐デント性が向上する。
【００４１】
また、本実施形態のフードパネル１においては、例えばビード３４の側壁におけるマスチック座面３３との境界の近傍に小さなビード又は凹凸形状を設けることができる。これにより、歩行者の頭部が衝突した際のパネルの局所的な変形が抑制される。
【００４２】
更に、ビード３４は、その側壁部分を段差状に設けることができる。これにより、フードパネル１がフードの内蔵物と衝突した際には、段差部分が初期不整として作用し、ビード３４の潰れ変形が助長される。更にまた、ビード３４に切り欠き又はスリットを設けることにより、２次衝突時の変形荷重を小さくし、有効ストロークを増大させてもよい。
【００４３】
また、歩行者衝突時に限らず、例えば車輌同士が前面衝突した際に、フードパネルの折れ変形が発生しやすくなるように、図１に二点鎖線で示すように、インナパネル３にクラッシュビード３５を設けてもよい。クラッシュビード３５が車輌左右方向に延びるように設けられていることにより、車輌同士が前面衝突した際には、クラッシュビード３５を起点としてフードパネル１が側面視で略くの字状に折れ変形しやすくなり、車輌内へのパネル等の進入を防止できる。なお、クラッシュビード３５に代えて穴を設け、車輌同士の前面衝突時における折れ変形を誘導してもよい。
【００４４】
そして、フードパネル１は、車輌としてのデザイン性及び機能性を考慮して変形することもできる。例えば、ビード３４の幅又は高さを、アウタパネル２の外形又はデザイン性を考慮した段差に合わせて変化させたり、ビード３４を分岐させることができる。又は、フードパネル１の軽量化又は電着塗装時の液抜きを目的として、インナパネル３に孔を設けたり、フードサイレンサ、ウォッシャーホース及びクッションゴム等の部品を取り付ける孔を設けることができる。
【００４５】
次に本発明の第２実施形態に係る車輌用フードパネルについて説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図、図６（ａ）は図５におけるＡ−Ａ断面図、図６（ｂ）は同じくＢ−Ｂ断面図、図６（ｃ）は図５のインナパネルを示す一部斜視図である。図５及び図６に示すように、本実施形態においては、マスチック座面３３は、平面視で、車輌の左右方向に並ぶように複数箇所に設けられた部分３３ｅ乃至３３ｈにより構成された第１のマスチック座面３３１の端部が、これを取り囲むように設けられた第２のマスチック座面３３２により相互に連結されている。その他の構成については、第１実施形態と同様である。
【００４６】
本実施形態においては、第２のマスチック座面３３２により第１のマスチック座面３３１の端部が連結されているため、図５及び図６（ｃ）に示すように、第１のマスチック座面３３１の各部分３３ｅ乃至３３ｈ間に形成されたビード３４の端部には、第２のマスチック座面３３２の側壁が形成されている。よって、１次衝突時にビード３４に沿って伝播した変形応力は、第２のマスチック座面３３２の側壁を介して、第２のマスチック座面３３２に伝播し、更に、第２のマスチック座面３３２に沿って車輌左右方向に伝播する。よって、本実施形態においては、１次衝突における加速度第１波のピーク値を第１実施形態の場合よりも大きくでき、１次衝突時の衝突エネルギの吸収量を増大させることができる。よって、２次衝突までのストロークも第１実施形態に比して短くなり、２次衝突時の加速度第２波のピーク値も低減することができる。そして、２次衝突が収束するまでの時間も短くなり、ＨＩＣ値を第１実施形態に比して、更に効果的に低減できる。
【００４７】
なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、インナパネル３には、種々の変形を施すことができる。
【００４８】
次に、本発明の第３実施形態に係るフードパネルについて説明する。図７（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図７（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。本実施形態においては、図７に示すように、アウタパネル２にマスチック接合される第１のマスチック座面が複数箇所に設けられている点については第１実施形態と同様である。本実施形態が第１実施形態と異なるのは、これらの複数箇所に設けられた第１のマスチック座面（部分３３ｉ乃至３３ｎ）が車輌前後方向に並ぶように設けられている点にある。即ち、本実施形態においては、図７に示すように、第１のマスチック座面は、車輌前後方向における段差部３２の両端部付近に夫々設けられた略環状の部分３３ｉと、環状部分３３ｉよりも車輌後方に設けられその両端部がクッション部材用座面３１ｂに向けて延びるように、平面視で、車輌後方側に凸となるように略くの字状に湾曲して設けられた部分３３ｊと、部分３３ｊよりも車輌後方に設けられ車輌後方側に凸となるように湾曲した部分と車輌前方側に凸となるように湾曲した部分とが互いにその中央で連結された部分３３ｋと、車輌左右方向における部分３３ｋの隙間に夫々設けられた略環状の部分３３ｌと、部分３３よりも車輌後方に設けられ車輌前方に凸となるように湾曲した部分３３ｍと、部分３３ｍの湾曲部分間に設けられた略環状の部分３３ｎと、により構成されている。そして、部分３３ｋは、車輌後方側に凸となるように湾曲して設けられた部分の両端が、夫々クッション部材用座面３１ｂに向けて延びるように設けられており、車輌前方側に凸となるように湾曲して設けられた部分の両端は、ヒンジ用座面３１ａに向けて延びるように設けられている。また、部分３３ｋと部分３３ｍとの間に形成されたビード３４もヒンジ用座面３１ａに向けて延びている。即ち、本実施形態においては、複数本の各ビード３４は、車輌の左右方向に延び、車輌左右方向におけるフードパネル１の中央付近において湾曲するように形成されている。
【００４９】
よって、本実施形態においても、ビード側部の縦壁は、平面ではなく、曲面により構成されており、ビード３４の車輌左右方向における中央部付近の湾曲した部分は、車輌の前後方向に延出した成分を有することから、補強リブとして作用し、歩行者が衝突した際には、ビード３４の開き変形が生じにくくなり、また、インナパネル３に印加される応力を、ビード３４に沿って車輌左右方向に伝播させると共に、車輌前方側及び後方側の縦壁にも伝播させることができる。
【００５０】
本実施形態においては、ビード３４は、例えば平面視における上端縁及び／又は下端縁の曲率半径が、車輌左右方向における中央部よりも端部の方が大きいことが好ましい。これにより、フードパネルにおける歩行者保護性能が車輌の左右方向に不均一になることを防止することができる。
【００５１】
次に、本実施形態に係る車輌用フードパネルの動作について説明する。歩行者がフードパネル１に衝突すると、その衝撃は、先ず、アウタパネル２に伝播し、衝突部付近において、アウタパネル２が変形する。そして、この変形応力が、マスチック座面３３を介して、衝突部付近のインナパネル３に伝播する。本実施形態においては、ビード３４は、車輌の左右方向に延びるように設けられている。よって、歩行者が衝突した際には、インナパネル３に印加される応力は、ビード３４を介して車輌左右方向に伝播する。本実施形態においても、車輌の前後方向に並ぶように形成されたビード３４は、大凡車輌左右方向に延びるように形成されているが、車輌左右方向における中央付近において湾曲するように形成されており、ビード側部の縦壁は、曲面により構成されている。よって、上方から変形応力が印加された場合には、側壁の傾斜が変化しにくくなり、インナパネル３の剛性が高く、ビード３４の開き変形が抑制される。また、ビード３４に印加された変形応力は、例えばビード３４の側壁及び底面を介して、ビード３４が延びる方向に伝播し、ビード３４の側壁を介して、車輌前後方向にも伝播させることができる。このように、ビード３４の前方側及び後方側の縦壁を介して歩行者衝突時の変形応力を車輌前後方向に伝播させることにより、変形応力は車輌の左右方向に均一に分散され、フードパネルにおける歩行者保護性能が車輌の左右方向に不均一になることを防止することもできる。
【００５２】
１次衝突によりフードパネル１の変形が進行すると、インナパネル３の変形加速度は衝突時をピークとして急激に低下し、パネルによるエネルギ吸収量も低下していく。従来のフードパネルにおいては、加速度第１波のピーク値が小さく、１次衝突後の変形加速度の低下が極めて大きいため、２次衝突までのストロークが長くなり、２次衝突時の加速度第２波のピーク値が極めて大きくなる。また、２次衝突が収束するまでの時間が長くなり、ＨＩＣ値が大きくなるという問題点があるが、本実施形態においては、マスチック座面３３は、アウタパネル２にマスチック接合される第１のマスチック座面が車輌の前後方向に並ぶように複数箇所（部分３３ｉ乃至３３ｎ）に設けられており、マスチック座面及び／又はビードの少なくとも一部は、平面視で、ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように形成されている。即ち、マスチック座面３３は、部分３３ｊの両端部がクッション部材用座面３１ｂに向けて延び、部分３３ｋは、車輌後方側に凸となるように湾曲して設けられた部分の両端が、夫々クッション部材用座面３１ｂに向けて延びるように設けられており、車輌前方側に凸となるように湾曲して設けられた部分の両端は、ヒンジ用座面３１ａに向けて延びるように設けられている。そして、部分３３ｋと部分３３ｍとの間に形成されたビード３４もヒンジ用座面３１ａに向けて延びている。これらのヒンジ用座面３１ａ及びクッション部材用座面３１ｂは、フードパネル１を車輌に取り付ける際に、ヒンジ又はクッションゴムが固定される予定の部分であり、車輌の走行時には、振動等が小さい極めて安定的な部分である。そして、この部分は、歩行者が衝突した際においても、衝撃荷重に対するパネルの変形及び振動等が極めて小さい。よって、第１実施形態と同様に、変形ストロークと衝突加速度との関係及び時間と衝突加速度との関係は、図３及び図４に実線で示すように矩形波に近づく。即ち、本実施形態においても、１次衝突による加速度第１波後の変形加速度を大きいままに維持することができ、フードパネルによるエネルギ吸収量を大きくすることができる。よって、２次衝突までのストロークも短くなり、２次衝突時の加速度第２波のピーク値も低減することができる。また、１次衝突時に衝突エネルギを十分に吸収できるため、２次衝突が収束するまでの時間も短くなり、ＨＩＣ値を低減できる。よって、本実施形態のフードパネルも歩行者保護性能が極めて高い。
【００５３】
また、本実施形態においては、ビード３４は、大凡車輌左右方向に延びるように設けられているため、歩行者衝突時の上記効果に加えて、車輌同士の前面衝突の際には、フードパネル１が側面視でくの字状に折れ変形しやすくなる。よって、この場合においても、衝撃エネルギの吸収を効率よく行うことができ、車内へのパネル等の進入も効果的に防止できる。
【００５４】
なお、本実施形態においては、図７に示すように、アウタパネル２にマスチック接合される第１のマスチック座面は、全てが湾曲するように設けられているが、例えばフードパネル１における車輌の前後方向の中央よりも車輌前方又は車輌後方に設けられたマスチック座面のみが湾曲するように設けられていてもよい。
【００５５】
また、本実施形態においても、第１及び第２実施形態と同様に、インナパネル３には、種々の変形を施すことができる。
【００５６】
次に、本発明の第４実施形態に係るフードパネルについて説明する。図８（ａ）は、本発明の第４実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図８（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。本実施形態においては、図８に示すように、マスチック座面３３は、平面視で、車輌の前後方向に並ぶように複数箇所に設けられた第１のマスチック座面（部分３３ｏ乃至３３ｔ）の端部が、これを取り囲むように設けられた第２のマスチック座面３３３により相互に連結されている。その他の構成については、第３実施形態と同様である。
【００５７】
本実施形態においても、第２実施形態と同様に、第２のマスチック座面３３３により第１のマスチック座面の端部が連結されているため、図８に示すように、第１のマスチック座面の各部分３３ｏ乃至３３ｔ間に形成されたビード３４の端部には、第２のマスチック座面３３３の側壁が形成されている。よって、１次衝突時にビード３４に沿って伝播した変形応力は、第２のマスチック座面３３３の側壁を介して、第２のマスチック座面３３３に伝播し、更に、第２のマスチック座面３３３に沿って車輌前後方向に伝播する。よって、本実施形態においては、１次衝突における加速度第１波のピーク値を第３実施形態の場合よりも大きくでき、１次衝突時の衝突エネルギの吸収量を増大させることができる。よって、２次衝突までのストロークも第３実施形態に比して短くなり、２次衝突時の加速度第２波のピーク値も低減することができる。そして、２次衝突が収束するまでの時間も短くなり、ＨＩＣ値を第３実施形態に比して、更に効果的に低減できる。
【００５８】
なお、本実施形態においても、第１乃至第３実施形態と同様に、インナパネル３には、種々の変形を施すことができる。
【００５９】
次に、本発明の第５実施形態に係る車輌用フードパネルについて説明する。図９は、本発明の第５実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。本実施形態においては、第１実施形態に係るインナパネル３において、図９に示すように、ビード３４の端部には、ビード３４の底面から盛り上がって各ビード３４の両側面に架け渡されるように中間ビード３６が設けられている。この中間ビード３６はビード３４の底面からの高さが第１のマスチック座面３３よりも低く、よって、中間ビード３６の上面はアウタパネル２にマスチック接合されない。
【００６０】
本実施形態においては、車輌の左右方向に並ぶ第１のマスチック座面３３１間に設けられた複数本のビード３４は、夫々、その端部にて、ビード３４の底面から盛り上がって設けられた中間ビード３６により両側面が接続されている。即ち、ビード３４の端部には、中間ビード３６の側壁が設けられているため、第２実施形態と同様に、１次衝突時にビード３４に沿って伝播した変形応力は、中間ビード３６の側壁を介して中間ビード３６に伝播し、更に中間ビード３６に沿って車輌左右方向に伝播する。本実施形態においては、第２のマスチック座面３３２を設け、これをインナパネル２にマスチック接合した第２実施形態と比較した場合に、中間ビード３６は第２のマスチック座面３３２よりもビード底面からの高さが低く、また、マスチック接合もされないため、第２実施形態に比してフードパネルの剛性が若干小さく、衝突エネルギの伝播特性も若干低い。しかし、本実施形態においても、第１実施形態の場合よりも１次衝突における加速度第１波のピーク値を大きくすることができ、１次衝突時の衝突エネルギの吸収量を増大させ、これにより、２次衝突までのストロークを短くし、２次衝突時の加速度第２波のピーク値も低減できる。そして、２次衝突が収束するまでの時間を短縮でき、ＨＩＣ値を効果的に低減できる。
【００６１】
次に、本発明の第６実施形態に係る車輌用フードパネルについて説明する。図１０は、本発明の第６実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。本実施形態においては、第２実施形態に係るインナパネル３において、図１０に示すように、第５実施形態と同様に、ビード３４の端部には、各ビード３４の底面から盛り上がって中間ビード３６が設けられており、この中間ビード３６によりビード３４の両側面が接続されている。即ち、中間ビード３６はビード３４の底面からの高さが第１のマスチック座面３３よりも低く、中間ビード３６の上面はアウタパネル２にマスチック接合されない。
【００６２】
本実施形態においては、車輌の前後方向に並ぶ第１のマスチック座面３３１間に設けられた複数本のビード３４は、夫々、その端部にて、ビード３４の底面から盛り上がって設けられた中間ビード３６により両側面が接続されている。即ち、ビード３４の端部には、中間ビード３６の側壁が設けられているため、１次衝突時にビード３４に沿って伝播した変形応力は、中間ビード３６の側壁を介して中間ビード３６に伝播し、更に中間ビード３６に沿って車輌前後方向に伝播する。本実施形態においては、第２のマスチック座面３３２を設け、これをインナパネル２にマスチック接合した第４実施形態と比較した場合に、中間ビード３６は第２のマスチック座面３３２よりもビード底面からの高さが低く、また、マスチック接合もされないため、第４実施形態に比してフードパネルの剛性が若干小さく、衝突エネルギの伝播特性も若干低い。しかし、本実施形態においても、第３実施形態の場合よりも１次衝突における加速度第１波のピーク値を大きくすることができ、１次衝突時の衝突エネルギの吸収量を増大させ、これにより、２次衝突までのストロークを短くし、２次衝突時の加速度第２波のピーク値も低減できる。そして、２次衝突が収束するまでの時間を短縮でき、ＨＩＣ値を効果的に低減できる。
【００６３】
次に、本発明の第７実施形態に係る車輌用フードパネルについて説明する。図１１は、本発明の第７実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。本実施形態においては、第１のマスチック座面３３１及びその間に形成されたビード３４は、いずれも、その中央で車輌前方側に凸となるように湾曲し、その端部は車輌後方側のヒンジ用座面３１ａに向けて延びている。このように、全てのビード３４が車輌前方側又は後方側のいずれかに凸となるように湾曲している場合においても、その端部はヒンジが固定される予定の部分に向けて延びているため、車輌の走行時には、振動等が抑制される。また、ヒンジが固定される部分は、歩行者が衝突した際においても、衝撃荷重に対するパネルの変形及び振動等が極めて小さいため、第１乃至第６実施形態と同様の効果が得られる。
【００６４】
以上、説明した本発明において、各ビード及び第１のマスチック座面の配置は、例えばフードパネルの車輌前後方向の長さに応じて使い分けることにより、本発明の効果が顕著に得られる。即ち、フードパネルの車輌前後方向の長さが長い場合には、ビード及び第１のマスチック座面は、車輌左右方向に並ぶように設けられていることが好ましく、フードパネルの車輌前後方向の長さが短い場合には、ビード及び第１のマスチック座面は、車輌前後方向に並ぶように設けられていることが好ましい。
【符号の説明】
【００６５】
１：（車輌用）フードパネル、２：アウタパネル、３：インナパネル、３１：外周座面、３１ａ：ヒンジ用座面、３１ｂ：クッション部材用座面、３１ｃ：フードロック用座面、３２：外周段差、３３：マスチック座面、３４：ビード、３５：クラッシュビード、３６：中間ビード、４：マスチック接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌用フードパネルに関し、特に、張り剛性、耐デント性、曲げ剛性及びねじり剛性等の基本性能を満足すると共に、衝突時の歩行者保護性能を向上させた車輌用フードパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、自動車事故における歩行者保護が法規化され、レーティングの指標としても注目されている。一方で、エンジンの大型化による性能の向上等により、エンジンルーム内の部品は増加しており、歩行者保護に必要なフード下のスペースが小さくなっている。そのため、スポーティなデザインと歩行者の頭部保護とを両立するために、小さなスペースで効率よく衝突エネルギを吸収できるフード構造の開発が望まれている。
【０００３】
歩行者衝突時における頭部の傷害値ＨＩＣは、任意時間内に印加される平均加速度の２．５乗と発生時間との積の最大値として、下記数式１のように定義される。
【０００４】
【数１】
【０００５】
但し、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となる時刻でＨＩＣ値が最大となる時間で、作用時間（ｔ２−ｔ１）は１５ｍｓｅｃ以下と決められている。
【０００６】
歩行者の頭部が自動車に衝突する際の加速度Ｇは、通常、頭部がフードパネルに衝突する１次衝突によって発生する加速度第１波と、その後、フードパネルがエンジンルーム内の部品に接触する２次衝突によって発生する加速度第２波とに大別される。フード下のスペースが小さい場合には、１次衝突よりも２次衝突により発生する衝突加速度の方が大きく、衝突の継続時間も長いため、加速度第１波よりも加速度第２波の方がＨＩＣ値に及ぼす悪影響が大きい。
【０００７】
従って、限られたスペースで歩行者保護性能を確保するために、１次衝突におけるエネルギ吸収量を大きく確保すると共に、フードパネルの潰れ変形荷重を小さくして変形ストロークを大きく確保し、加速度第２波が小さくなるようなフード構造が望まれている。即ち、フードパネルの潰れ変形荷重を小さくすることにより、フードパネルの変形量が大きくなって潰れ残りが少なくなり、変形ストロークを大きくできる。
【０００８】
一方、フードパネルは、張り剛性、耐デント性、曲げ剛性及びねじり剛性等、従来から求められている基本性能も満足する必要がある。張り剛性は、ワックスがけ時及びフードロック時等、フードパネルに対して押し込み荷重を印加する際に、フードパネルの弾性変形を抑制するために必要な物性であり、アウタパネルのヤング率及びアウタパネルとインナパネルとの接着位置により決定される。耐デント性は、飛石等が衝突した際にフードパネルに残留する塑性変形を抑制するために必要な物性であり、アウタパネルの耐力及び板厚により決定される。曲げ剛性は、フードロックによる車輌方向への引き込み力、並びにクッションゴム、ダンパーステイ及びシールゴム等による反力により発生するフードパネル外周部の弾性変形を抑制するために必要な物性であり、フードパネルの外周部におけるインナパネル及びレインフォースの形状から算出される断面二次モーメント及びヤング率（縦弾性係数）により決定される。ねじり剛性は、フードパネルの外周部における曲げ剛性並びにフード中央部におけるインナパネルの板厚及び形状により決定される。
【０００９】
特許文献１には、インナパネルに複数本のビードを互いに平行に設けることにより、インナパネルの曲げ剛性を向上させ、歩行者の頭部が衝突した際のインナパネルの曲げ変形を抑制し、衝撃荷重をパネルに広く分散させる技術が提案されている。即ち、インナパネルにビードを設けることにより、歩行者の頭部が衝突した際に、パネルが変位する面積が増加して吸収できる衝撃荷重が増加し、ビードを設けない場合に比して、頭部衝突の際の加速度第１波を大きくでき、ハット型に形成されたビードは、内蔵部品との接触時に、容易に開き変形するため、加速度第２波を小さくすることもできる。本願発明者も、特許文献２において、上記観点から複数本のビードを互いに平行に設けたフードパネルを提案した。
【００１０】
また、特許文献３乃至６には、ハット型のビードを車輌の前後方向に延びるように形成したインナパネルが開示されており、ビードの縦壁を段付き形状にしたり（特許文献３）、ビードの底面の深さを変更したり（特許文献４）、ビード間に切り欠きを設けた（特許文献５）インナパネルが開示されている。また、車輌に衝突する歩行者が子供である場合には、フードパネルの前方に衝突することが多く、衝突する歩行者が大人である場合には、フードパネルの後方に衝突することが多いことから、インナパネルに設けるハット型のビードを、車輌の前後方向で異なった形状にする技術が開示されている（特許文献６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−２０５８６６号公報
【特許文献２】特開２００８−３０５７４号公報
【特許文献３】特開２００５−９６５１２号公報
【特許文献４】特開２００８−２４１８５号公報
【特許文献５】特開２００４−２１７００８号公報
【特許文献６】特開２００５−９６６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来技術には、以下のような問題点がある。即ち、フードパネルは、張り剛性、耐デント性、曲げ剛性及びねじり剛性等の基本性能を確保しつつ、優れた歩行者保護性能を有することが望まれているが、上述の如く、大型化したエンジン等により、フード下のスペースの大きさは制限されるため、基本性能だけを満足するように、材質、板厚及び形状を設計したフードパネルにおいては、歩行者保護性能を確保できない場合が多い。特に、フードパネルの外周部は、曲げ剛性を大きくする必要があるため、インナパネル及びレインフォースの断面二次モーメントを大きくしなければならず、また、張り剛性も大きくする必要があるために、潰れ変形しにくく、２次衝突における加速度第２波の大きさを低減することが困難であるという問題点がある。
【００１３】
フードパネルの構造により上記問題点を解決するためには、１次衝突におけるエネルギ吸収量を大きく確保して、２次衝突における衝撃荷重を低減する必要がある。これを実現するためには、例えば板厚を増加させることが考えられる。しかしながら、アウタパネルの板厚を大きくすると、ヘム加工時の割れを防止できなくなったり、パネル形状におけるＲが大きくなって見栄えが悪化する等の問題点がある。一方、インナパネルの板厚を大きくすると、潰れ変形時の荷重が増大し、フードの内蔵物に衝突する２次衝突時の加速度第２波の大きさが増大して、ＨＩＣ値が大きくなる（歩行者保護性能が低下する）虞がある。特に、フードパネルの外周部は、高い曲げ剛性が要求されるため、板厚を大きくしても断面の高さを小さくできず、ＨＩＣ値が増大する。
【００１４】
また、歩行者保護性能を向上させるためには、フードパネルの潰れ変形荷重を小さくしてストロークを大きく確保し、２次衝突時の加速度第２波の大きさを低減させる必要もある。これを実現するためには、上記特許文献１乃至６のように、例えばインナパネルの外周部の形状を潰れ変形しやすい形状にする、例えば、インナパネルの外周部に緩斜面を設けることが考えられる。しかしながら、フードパネルに所定の曲げ剛性を確保するためには、断面の大きさを小さくすることができず、アウタパネルとインナパネルとを接着している部位同士の間隔が広がり、張り剛性が低下するという問題点がある。
【００１５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、車輌用フードパネルに要求される張り剛性、耐デント性、曲げ剛性及びねじり剛性を確保すると共に、歩行者保護性能を向上させた車輌用フードパネル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】
【００１６】
本発明に係る車輌用フードパネルは、アウタパネルとインナパネルとが互いに接合された車輌用フードパネルにおいて、前記インナパネルは、その外周縁に沿って設けられフードパネルを車輌に取り付けるためのヒンジ及びクッション部材が固定される予定の外周座面と、この外周座面に取り囲まれる領域に形成され前記アウタパネルにマスチック接合される第１のマスチック座面と、この第１のマスチック座面間に形成された断面凹形状の複数本のビードと、を有し、前記第１のマスチック座面及び／又は前記ビードの少なくとも一部は、平面視で、前記ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように湾曲して設けられていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る車輌用フードパネルにおいて、例えば前記第１のマスチック座面は、車輌左右方向に並ぶように複数箇所に設けられている。又は、前記第１のマスチック座面は、車輌前後方向に並ぶように複数箇所に設けられている。この場合に、湾曲して設けられた第１のマスチック座面及び／又はビードは、例えば車輌用フードパネルにおける車輌の前後方向の中央よりも車輌前方又は車輌後方に設けられている。そして、前記インナパネルは、例えば、更に、前記第１のマスチック座面を取り囲むように設けられ前記第１のマスチック座面を連結する第２のマスチック座面を有する。又は、前記インナパネルは、例えば、更に、前記各ビードの端部にて前記ビードの底面から盛り上がって前記ビードの両側面間に架け渡されるように設けられ、前記ビードの底面からの高さが前記第１のマスチック座面よりも低い中間ビードを有する。
【００１８】
また、前記インナパネルは、例えば、更に、前記複数本のビードを取り囲む前記外周座面の内縁に沿って設けられ前記外周座面から上方に段差状に形成された外周段差を有する。
【００１９】
前記インナパネルは、例えば板厚が０．５乃至１．５ｍｍのアルミニウム又はアルミニウム合金板又は板厚が０．４乃至１．０ｍｍの鋼板から成形されたものである。また、例えば前記ビードの底面は、前記マスチック座面から５乃至３０ｍｍ深い位置に設けられている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る車輌用フードパネルは、インナパネルが、ヒンジ及びクッション部材が固定される予定の外周座面と、外周座面に取り囲まれる領域に形成されアウタパネルにマスチック接合される第１のマスチック座面と、第１のマスチック座面間に形成された断面凹形状の複数本のビードと、を有し、第１のマスチック座面及び／又はビードの少なくとも一部は、平面視で、ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように湾曲して設けられている。このように、第１のマスチック座面及び／又はビードの少なくとも一部が湾曲して設けられていることにより、歩行者の頭部がフードパネルに衝突する１次衝突の際には、インナパネルの剛性により、ビード同士が開き変形することが抑制され、加速度第１波のピーク値を大きくすることができる。
【００２１】
また、第１のマスチック座面及び／又はビードがヒンジ又はクッション部材、即ち、衝撃荷重に対してパネルの変形及び振動等が小さい位置に向けて延びているため、１次衝突による加速度第１波後の変形加速度を大きいままに維持することができ、これにより、１次衝突におけるパネルによるエネルギ吸収量を大きくすることができる。よって、２次衝突における荷重を低減でき、歩行者保護性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。
【図２】（ａ）は図１におけるＡ−Ａ断面図、（ｂ）は同じくＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図１のインナパネルを示す一部斜視図である。
【図３】本発明に係る車輌用フードパネルにおいて、歩行者衝突時の変形加速度とストロークとの関係を示す図である。
【図４】本発明に係る車輌用フードパネルにおいて、歩行者衝突時の変形加速度と時間との関係を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。
【図６】（ａ）は図５におけるＡ−Ａ断面図、（ｂ）は同じくＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は図５のインナパネルを示す一部斜視図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図、（ｂ）は図７（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の第４実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図、（ｂ）は図８（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。
【図１１】本発明の第７実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本願発明者等は、車輌用フードパネルに要求される張り剛性、耐デント性、曲げ剛性及びねじり剛性等の特性を確保しつつ、歩行者保護性能を向上させるために、鋭意実験検討を行った。そして、インナパネルのマスチック座面及び／又はビードの少なくとも一部を湾曲して設けることにより、歩行者の頭部がフードパネルに衝突する１次衝突の際には、インナパネルの剛性により、ビード同士が開き変形することが抑制され、エネルギ吸収量を増大させることができることを知見した。
【００２４】
また、本願発明者等は、湾曲するように設けるマスチック座面及び／又はビードを、ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように設ければ、特に、その先端部において衝撃荷重に対する変形及び振動等を低減でき、これにより、加速度第１波の大きさが大きくなって１次衝突におけるエネルギ吸収量を大きく確保することができ、２次衝突における荷重が低減され、歩行者保護性能を向上させることができることを知見した。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。先ず、本発明の第１実施形態に係る車輌用フードパネルの構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図、図２（ａ）は、図１におけるＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）は同じくＢ−Ｂ断面図、図２（ｃ）は図１のインナパネルを示す一部斜視図である。図１に示すように、本実施形態に係る車輌用フードパネル１は、インナパネル３及びアウタパネル２を有しており、例えばインナパネル３の外縁部は、アウタパネル２の外縁部にヘム加工により接合されている。
【００２６】
インナパネル３及びアウタパネル２は、例えば鉄、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属板から成形されたものである。インナパネル３は、アルミニウム又はアルミニウム合金板から成形されている場合には、その板厚は例えば０．５乃至１．５ｍｍであり、鋼板から成形されている場合には、その板厚は例えば０．４乃至１．０ｍｍである。インナパネル３の板厚がこの下限値を下回ると、プレス成形性が低下しやすくなり、上限値を超えると、１次衝突におけるＨＩＣ値が１０００を超えやすくなる。なお、インナパネル３が鉄、アルミニウム及びアルミニウム合金以外の金属板から成形されている場合においては、上記板厚の上限値は、素材の比重に反比例する。
【００２７】
アウタパネル２は、パネルへの成形性及び成形されるパネル形状により、適宜好適な金属板が選択されて使用される。アウタパネル２がアルミニウム又はアルミニウム合金板から成形される場合には、板厚が０．５ｍｍ未満であると、パネルの張り剛性及び耐デント性等の性能が十分に得にくくなり、アウタパネル２の板厚が１．５ｍｍを超えると、フードパネルの重量の増加が大きくなり、また、ヘム加工時に割れが発生しやすくなるため、その板厚は０．５乃至１．５ｍｍであることが好ましい。アウタパネル２が鋼板から成形される場合には、その板厚は０．４乃至１．０ｍｍであることが好ましい。アウタパネル２がその他の金属板により成形される場合には、比重に反比例させた板厚のものが使用されることが好ましい。
【００２８】
インナパネル３には、アウタパネル２にヘム加工により接合される外周縁に沿って、フードパネルを車輌に取り付けるためのヒンジ及びクッション部材が固定される予定の外周座面３１が設けられている。そして、外周座面３１に取り囲まれる領域には、アウタパネル２にマスチック接合されるマスチック座面３３が形成されている。そして、マスチック座面３３間には、断面凹形状のビード３４が形成されている。本実施形態においては、インナパネル３には、ビード３４を取り囲む外周座面３１の内縁に沿って、外周座面から上方に段差状に外周段差３２が形成されている。
【００２９】
本実施形態においては、マスチック座面３３は、車輌左右方向に並ぶように複数箇所に設けられており、マスチック座面３３間に形成されたビード３４も車輌左右方向に並ぶように形成されている。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、マスチック座面３３とアウタパネル２との間には、例えばエポキシ樹脂又は変性シリコーン樹脂等からなるマスチック接着剤４が塗布されて、マスチック座面３３とアウタパネル２とが接合されている。
【００３０】
本実施形態のフードパネル１においては、外周座面３１には、例えばフードパネル１を車輌本体に連結するためのヒンジが固定されるヒンジ用座面３１ａ、フードパネル１の車輌本体への干渉を防止したり、振動を防止するクッションゴム等のクッション部材が固定されるクッション部材用座面３１ｂが設けられており、フードパネルを閉じた状態に保持するためのフードロック部材が固定されるフードロック座面３１ｃも設けられている。
【００３１】
図１及び図２に示すように、本実施形態においては、マスチック座面３３は、アウタパネル２にマスチック接合される第１のマスチック座面は、車輌左右方向に並ぶように複数箇所（部分３３ａ乃至３３ｄ）に設けられている。即ち、第１のマスチック座面は、車輌左右方向における段差部３２の両端部付近に夫々設けられた略環状の部分３３ａと、環状部分３３ａよりも車輌左右方向における中央寄りに設けられ車輌後方側の端部がヒンジ用座面３１ａに向けて延びるように、平面視で、略くの字状に湾曲して設けられた部分３３ｂと、部分３３ｂよりも車輌左右方向における中央寄りに設けられ車輌前方側の端部がクッション部材用座面３１ｂに向けて延びるように、平面視で、略くの字状に湾曲して設けられた部分３３ｃと、車輌左右方向における中央付近にて車輌前方及び後方に夫々設けられた略環状の部分同士が車輌前後方向に接続された部分３３ｄと、が設けられており、部分３３ｄの車輌前方には、フードロック座面３１ｃが位置している。即ち、本実施形態においては、複数本の各ビード３４は、車輌の前後方向に延び、車輌前後方向におけるフードパネル１の中央付近において湾曲するように形成されている。
【００３２】
湾曲したビード３４は、その底面における内側（突出した側の反対側）の縁部の曲率半径が例えば５０乃至１００００ｍｍである。例えば、第１のマスチック座面の部分３３ａと部分３３ｂとの間に設けられたビード３４は、その底面における部分３３ａ側の縁部の曲率半径が５００ｍｍである。ビード３４の底面における内側の縁部の曲率半径が５０ｍｍ未満であると、フードパネルがエンジンルームの内蔵物に衝突する２次衝突の際に、潰れ変形しにくくなり、１００００ｍｍを超えると、各ビード３４が平面視で直線状に近くなり、本発明の効果を得にくくなる。
【００３３】
フード下部の限られたスペースのみで歩行者保護性能を向上させたフードパネルを実現するためには、上記の如く、１次衝突における衝突エネルギの吸収量を大きく確保することが重要である。この１次衝突における加速度第１波は、歩行者の頭部とフードとの間の相対的速度差により発生する慣性力が支配的である。本実施形態においては、ビード３４は、図２（ｂ）にビード深さｈとして示すように、その底面がマスチック座面３３から５乃至３０ｍｍ深い位置に設けられていることが好ましい。即ち、ビード深さｈが浅くなりすぎると、凹形状のビード３４を設けたことによるインナパネル３の剛性の向上効果が小さく、歩行者衝突時において、衝突部近傍のビードのみが変形して加速度第１波のピーク値が小さくなる。よって、加速度第１波の慣性力によりビード３４の全体に衝突時の応力を伝播させることが難しくなる。これにより、衝突初期における衝突エネルギの吸収量が不足し、加速度第２波のピーク値が高くなり、ＨＩＣ値が高くなる（歩行者保護性能が低下する）。逆に、ビード深さｈが深くなりすぎると、フードの内蔵物への衝突までの時間が長くなり、衝突初期における衝突エネルギの吸収を十分に得られないまま２次衝突が発生し、やはり、加速度第２波のピーク値が高くなり、ＨＩＣ値が高くなる（歩行者保護性能が低下する）。
【００３４】
次に、本実施形態の車輌用フードパネルの動作について説明する。歩行者がフードパネル１に衝突すると、その衝撃は、先ず、アウタパネル２に伝播し、衝突部付近において、アウタパネル２が変形する。そして、この変形応力が、マスチック座面３３を介して、衝突部付近のインナパネル３に伝播する。ビード３４が１方向に延びるように直線状に形成されている場合においては、ビード側部の縦壁は、平面により構成され、上方から変形応力が印加された際に、縦壁を傾斜させるだけで、ビード３４は容易に開き変形する。しかし、本実施形態においては、車輌の左右方向に並ぶように形成されたビード３４は、大凡車輌前後方向に延びるように形成されているが、車輌前後方向におけるインナパネル３の中央付近において湾曲するように形成されており、ビード側部の縦壁は、平面ではなく、曲面により構成されている。また、この湾曲した縦壁は、車輌左右方向に延出した成分を有することから、補強リブとして作用する。よって、上方から変形応力が印加された場合には、側壁の傾斜が変化しにくくなり、インナパネル３の剛性が高く、ビード３４の開き変形が抑制される。また、ビード３４に印加された変形応力は、例えばビード３４の側壁及び底面を介して、ビード３４が延びる方向に伝播させることができる。そして、本実施形態においては、ビード３４が湾曲するように設けられているため、衝突により印加された変形応力は、ビード３４の側壁を介して、車輌左右方向にも伝播させることができる。
【００３５】
図３は、本第１実施形態に係る車輌用フードパネルにおいて、歩行者衝突時の変形加速度とストロークとの関係を示す図、図４は、歩行者衝突時の変形加速度と時間との関係を示す図である。なお、図３及び図４においては、従来のフードパネルにおける波形を破線にて示してある。本実施形態のフードパネル３は、上方からの変形応力に対するインナパネル３の剛性が極めて高いため、図３及び図４に実線で示すように、歩行者衝突時の加速度第１波のピーク値を大きくできる。歩行者衝突時においては、１次衝突及び２次衝突のいずれにおいても、衝突加速度のピーク値を小さくすることが理想的である。即ち、図３及び図４に示す相関図において、変形ストロークと衝突加速度との関係及び時間と衝突加速度との関係を矩形波に近づけることにより、加速度第１波のピーク値を小さくし、瞬間的な衝突加速度の増加による歩行者の頭部損傷を防止し、また、加速度第１波後に、変形加速度又は変形荷重の急激な低下を防止できることにより、小ストロークで衝突エネルギを安定的に吸収することができる。
【００３６】
１次衝突によりフードパネル１の変形が進行すると、インナパネル３の変形加速度は衝突時をピークとして急激に低下し、パネルによるエネルギ吸収量も低下していく。従来のフードパネルにおいては、図３に破線で示すように、加速度第１波のピーク値が小さく、１次衝突後の変形加速度の低下が極めて大きいため、２次衝突までのストロークが長くなり、２次衝突時の加速度第２波のピーク値が極めて大きくなる。また、図４に示すように、２次衝突が収束するまでの時間が長くなり、ＨＩＣ値が大きくなるという問題点がある。
【００３７】
しかし、本実施形態においては、マスチック座面３３は、アウタパネル２にマスチック接合される第１のマスチック座面が車輌の左右方向に並ぶように複数箇所（部分３３ａ乃至３３ｄ）に設けられており、マスチック座面及び／又はビードの少なくとも一部は、平面視で、ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように形成されている。即ち、マスチック座面３３は、部分３３ｂの車輌後方側の端部がヒンジ用座面３１ａに向けて延び、部分３３ｃの車輌前方側の端部がクッション部材用座面３１ｂに向けて延びている。そして、マスチック座面３３の部分３３ａと部分３３ｂとの間に形成されたビード３４も、その車輌後方側がヒンジ用座面３１ａに延びるように形成されている。これらのヒンジ用座面３１ａ、及びクッション部材用座面３１ｂは、フードパネル１を車輌に取り付ける際に、ヒンジ又はクッションゴムが固定される予定の部分であり、車輌の走行時には、振動等が小さい極めて安定的な部分である。そして、この部分は、歩行者が衝突した際においても、衝撃荷重に対するパネルの変形及び振動等が極めて小さい。よって、図３に実線で示すように、１次衝突による加速度第１波後の変形加速度を大きいままに維持することができ、フードパネルによるエネルギ吸収量を大きくすることができる。よって、２次衝突までのストロークも短くなり、２次衝突時の加速度第２波のピーク値も低減することができる。また、１次衝突時に衝突エネルギを十分に吸収できるため、図４に実線で示すように、２次衝突が収束するまでの時間も短くなり、ＨＩＣ値を低減できる。よって、本実施形態のフードパネルは歩行者保護性能が極めて高い。
【００３８】
なお、本実施形態においては、マスチック座面３３及び／又は各ビード３４の少なくとも一部が、平面視で、ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように形成されていれば、上記効果を得られるが、更なる歩行者保護性能の向上を目的として、例えば、インナパネル３の形状を以下のように変更することができる。即ち、インナパネル３の板厚を車輌前方側では薄くし、車輌後方側では厚くして、車輌前方側におけるパネルの変形荷重を小さく（変形しやすく）し、車輌後方側で衝突時のエネルギの吸収量を大きく確保することにより、フードパネル１における衝突領域を分け、車輌に衝突する歩行者が子供である場合と大人である場合とにより、衝突エネルギの吸収態様を最適化することができる。
【００３９】
また、本実施形態においては、フードロック座面３１ｃは、フードパネルの前端部における車輌左右方向の中央の１箇所だけに設けられているが、車種によっては、フードパネル３の前端部の２箇所に、フードロックが設けられる場合があり、図１に示す車輌前方側の２個のクッション部材用座面３１ｂに代えて、フードロック座面３１ｃが設けられる。この場合においても、各ビード３４及び／又は第１のマスチック座面３３の車輌後方側の端部は、ヒンジ用座面３１ａに向けて延びているため、上記本発明の効果を得ることができる。
【００４０】
更に、車輌に衝突する歩行者によりフードパネル１における衝突領域を分ける場合には、ビード３４の形状を変更することもできる。例えば、ビード３４の幅を車輌前方側では狭くし、車輌後方側では広くすることができる。又はビード３４の深さを車輌前方側では低く、車輌後方側では高くすることができる。又は、ビード３４の縦壁と底面との境界、及びビード３４の縦壁とマスチック座面３３との境界に設けるＲを車輌前方側では大きくして２次衝突時に変形しやすくし、車輌後方側では小さくして剛性を高め、２次衝突時のエネルギ吸収量を大きくすることができる。更に、ビード３４の縦壁が底面に対して傾斜する角度を車輌前方側では小さくし、車輌後方側では大きくすることができる。更にまた、複数の領域に設けるマスチック座面３１間の距離を車輌の前方側では小さくすることにより、張り剛性及び耐デント性が要求される車輌前方側において、フードパネルの張り剛性及び耐デント性が向上する。
【００４１】
また、本実施形態のフードパネル１においては、例えばビード３４の側壁におけるマスチック座面３３との境界の近傍に小さなビード又は凹凸形状を設けることができる。これにより、歩行者の頭部が衝突した際のパネルの局所的な変形が抑制される。
【００４２】
更に、ビード３４は、その側壁部分を段差状に設けることができる。これにより、フードパネル１がフードの内蔵物と衝突した際には、段差部分が初期不整として作用し、ビード３４の潰れ変形が助長される。更にまた、ビード３４に切り欠き又はスリットを設けることにより、２次衝突時の変形荷重を小さくし、有効ストロークを増大させてもよい。
【００４３】
また、歩行者衝突時に限らず、例えば車輌同士が前面衝突した際に、フードパネルの折れ変形が発生しやすくなるように、図１に二点鎖線で示すように、インナパネル３にクラッシュビード３５を設けてもよい。クラッシュビード３５が車輌左右方向に延びるように設けられていることにより、車輌同士が前面衝突した際には、クラッシュビード３５を起点としてフードパネル１が側面視で略くの字状に折れ変形しやすくなり、車輌内へのパネル等の進入を防止できる。なお、クラッシュビード３５に代えて穴を設け、車輌同士の前面衝突時における折れ変形を誘導してもよい。
【００４４】
そして、フードパネル１は、車輌としてのデザイン性及び機能性を考慮して変形することもできる。例えば、ビード３４の幅又は高さを、アウタパネル２の外形又はデザイン性を考慮した段差に合わせて変化させたり、ビード３４を分岐させることができる。又は、フードパネル１の軽量化又は電着塗装時の液抜きを目的として、インナパネル３に孔を設けたり、フードサイレンサ、ウォッシャーホース及びクッションゴム等の部品を取り付ける孔を設けることができる。
【００４５】
次に本発明の第２実施形態に係る車輌用フードパネルについて説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図、図６（ａ）は図５におけるＡ−Ａ断面図、図６（ｂ）は同じくＢ−Ｂ断面図、図６（ｃ）は図５のインナパネルを示す一部斜視図である。図５及び図６に示すように、本実施形態においては、マスチック座面３３は、平面視で、車輌の左右方向に並ぶように複数箇所に設けられた部分３３ｅ乃至３３ｈにより構成された第１のマスチック座面３３１の端部が、これを取り囲むように設けられた第２のマスチック座面３３２により相互に連結されている。その他の構成については、第１実施形態と同様である。
【００４６】
本実施形態においては、第２のマスチック座面３３２により第１のマスチック座面３３１の端部が連結されているため、図５及び図６（ｃ）に示すように、第１のマスチック座面３３１の各部分３３ｅ乃至３３ｈ間に形成されたビード３４の端部には、第２のマスチック座面３３２の側壁が形成されている。よって、１次衝突時にビード３４に沿って伝播した変形応力は、第２のマスチック座面３３２の側壁を介して、第２のマスチック座面３３２に伝播し、更に、第２のマスチック座面３３２に沿って車輌左右方向に伝播する。よって、本実施形態においては、１次衝突における加速度第１波のピーク値を第１実施形態の場合よりも大きくでき、１次衝突時の衝突エネルギの吸収量を増大させることができる。よって、２次衝突までのストロークも第１実施形態に比して短くなり、２次衝突時の加速度第２波のピーク値も低減することができる。そして、２次衝突が収束するまでの時間も短くなり、ＨＩＣ値を第１実施形態に比して、更に効果的に低減できる。
【００４７】
なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、インナパネル３には、種々の変形を施すことができる。
【００４８】
次に、本発明の第３実施形態に係るフードパネルについて説明する。図７（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図７（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。本実施形態においては、図７に示すように、アウタパネル２にマスチック接合される第１のマスチック座面が複数箇所に設けられている点については第１実施形態と同様である。本実施形態が第１実施形態と異なるのは、これらの複数箇所に設けられた第１のマスチック座面（部分３３ｉ乃至３３ｎ）が車輌前後方向に並ぶように設けられている点にある。即ち、本実施形態においては、図７に示すように、第１のマスチック座面は、車輌前後方向における段差部３２の両端部付近に夫々設けられた略環状の部分３３ｉと、環状部分３３ｉよりも車輌後方に設けられその両端部がクッション部材用座面３１ｂに向けて延びるように、平面視で、車輌後方側に凸となるように略くの字状に湾曲して設けられた部分３３ｊと、部分３３ｊよりも車輌後方に設けられ車輌後方側に凸となるように湾曲した部分と車輌前方側に凸となるように湾曲した部分とが互いにその中央で連結された部分３３ｋと、車輌左右方向における部分３３ｋの隙間に夫々設けられた略環状の部分３３ｌと、部分３３よりも車輌後方に設けられ車輌前方に凸となるように湾曲した部分３３ｍと、部分３３ｍの湾曲部分間に設けられた略環状の部分３３ｎと、により構成されている。そして、部分３３ｋは、車輌後方側に凸となるように湾曲して設けられた部分の両端が、夫々クッション部材用座面３１ｂに向けて延びるように設けられており、車輌前方側に凸となるように湾曲して設けられた部分の両端は、ヒンジ用座面３１ａに向けて延びるように設けられている。また、部分３３ｋと部分３３ｍとの間に形成されたビード３４もヒンジ用座面３１ａに向けて延びている。即ち、本実施形態においては、複数本の各ビード３４は、車輌の左右方向に延び、車輌左右方向におけるフードパネル１の中央付近において湾曲するように形成されている。
【００４９】
よって、本実施形態においても、ビード側部の縦壁は、平面ではなく、曲面により構成されており、ビード３４の車輌左右方向における中央部付近の湾曲した部分は、車輌の前後方向に延出した成分を有することから、補強リブとして作用し、歩行者が衝突した際には、ビード３４の開き変形が生じにくくなり、また、インナパネル３に印加される応力を、ビード３４に沿って車輌左右方向に伝播させると共に、車輌前方側及び後方側の縦壁にも伝播させることができる。
【００５０】
本実施形態においては、ビード３４は、例えば平面視における上端縁及び／又は下端縁の曲率半径が、車輌左右方向における中央部よりも端部の方が大きいことが好ましい。これにより、フードパネルにおける歩行者保護性能が車輌の左右方向に不均一になることを防止することができる。
【００５１】
次に、本実施形態に係る車輌用フードパネルの動作について説明する。歩行者がフードパネル１に衝突すると、その衝撃は、先ず、アウタパネル２に伝播し、衝突部付近において、アウタパネル２が変形する。そして、この変形応力が、マスチック座面３３を介して、衝突部付近のインナパネル３に伝播する。本実施形態においては、ビード３４は、車輌の左右方向に延びるように設けられている。よって、歩行者が衝突した際には、インナパネル３に印加される応力は、ビード３４を介して車輌左右方向に伝播する。本実施形態においても、車輌の前後方向に並ぶように形成されたビード３４は、大凡車輌左右方向に延びるように形成されているが、車輌左右方向における中央付近において湾曲するように形成されており、ビード側部の縦壁は、曲面により構成されている。よって、上方から変形応力が印加された場合には、側壁の傾斜が変化しにくくなり、インナパネル３の剛性が高く、ビード３４の開き変形が抑制される。また、ビード３４に印加された変形応力は、例えばビード３４の側壁及び底面を介して、ビード３４が延びる方向に伝播し、ビード３４の側壁を介して、車輌前後方向にも伝播させることができる。このように、ビード３４の前方側及び後方側の縦壁を介して歩行者衝突時の変形応力を車輌前後方向に伝播させることにより、変形応力は車輌の左右方向に均一に分散され、フードパネルにおける歩行者保護性能が車輌の左右方向に不均一になることを防止することもできる。
【００５２】
１次衝突によりフードパネル１の変形が進行すると、インナパネル３の変形加速度は衝突時をピークとして急激に低下し、パネルによるエネルギ吸収量も低下していく。従来のフードパネルにおいては、加速度第１波のピーク値が小さく、１次衝突後の変形加速度の低下が極めて大きいため、２次衝突までのストロークが長くなり、２次衝突時の加速度第２波のピーク値が極めて大きくなる。また、２次衝突が収束するまでの時間が長くなり、ＨＩＣ値が大きくなるという問題点があるが、本実施形態においては、マスチック座面３３は、アウタパネル２にマスチック接合される第１のマスチック座面が車輌の前後方向に並ぶように複数箇所（部分３３ｉ乃至３３ｎ）に設けられており、マスチック座面及び／又はビードの少なくとも一部は、平面視で、ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように形成されている。即ち、マスチック座面３３は、部分３３ｊの両端部がクッション部材用座面３１ｂに向けて延び、部分３３ｋは、車輌後方側に凸となるように湾曲して設けられた部分の両端が、夫々クッション部材用座面３１ｂに向けて延びるように設けられており、車輌前方側に凸となるように湾曲して設けられた部分の両端は、ヒンジ用座面３１ａに向けて延びるように設けられている。そして、部分３３ｋと部分３３ｍとの間に形成されたビード３４もヒンジ用座面３１ａに向けて延びている。これらのヒンジ用座面３１ａ及びクッション部材用座面３１ｂは、フードパネル１を車輌に取り付ける際に、ヒンジ又はクッションゴムが固定される予定の部分であり、車輌の走行時には、振動等が小さい極めて安定的な部分である。そして、この部分は、歩行者が衝突した際においても、衝撃荷重に対するパネルの変形及び振動等が極めて小さい。よって、第１実施形態と同様に、変形ストロークと衝突加速度との関係及び時間と衝突加速度との関係は、図３及び図４に実線で示すように矩形波に近づく。即ち、本実施形態においても、１次衝突による加速度第１波後の変形加速度を大きいままに維持することができ、フードパネルによるエネルギ吸収量を大きくすることができる。よって、２次衝突までのストロークも短くなり、２次衝突時の加速度第２波のピーク値も低減することができる。また、１次衝突時に衝突エネルギを十分に吸収できるため、２次衝突が収束するまでの時間も短くなり、ＨＩＣ値を低減できる。よって、本実施形態のフードパネルも歩行者保護性能が極めて高い。
【００５３】
また、本実施形態においては、ビード３４は、大凡車輌左右方向に延びるように設けられているため、歩行者衝突時の上記効果に加えて、車輌同士の前面衝突の際には、フードパネル１が側面視でくの字状に折れ変形しやすくなる。よって、この場合においても、衝撃エネルギの吸収を効率よく行うことができ、車内へのパネル等の進入も効果的に防止できる。
【００５４】
なお、本実施形態においては、図７に示すように、アウタパネル２にマスチック接合される第１のマスチック座面は、全てが湾曲するように設けられているが、例えばフードパネル１における車輌の前後方向の中央よりも車輌前方又は車輌後方に設けられたマスチック座面のみが湾曲するように設けられていてもよい。
【００５５】
また、本実施形態においても、第１及び第２実施形態と同様に、インナパネル３には、種々の変形を施すことができる。
【００５６】
次に、本発明の第４実施形態に係るフードパネルについて説明する。図８（ａ）は、本発明の第４実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図８（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。本実施形態においては、図８に示すように、マスチック座面３３は、平面視で、車輌の前後方向に並ぶように複数箇所に設けられた第１のマスチック座面（部分３３ｏ乃至３３ｔ）の端部が、これを取り囲むように設けられた第２のマスチック座面３３３により相互に連結されている。その他の構成については、第３実施形態と同様である。
【００５７】
本実施形態においても、第２実施形態と同様に、第２のマスチック座面３３３により第１のマスチック座面の端部が連結されているため、図８に示すように、第１のマスチック座面の各部分３３ｏ乃至３３ｔ間に形成されたビード３４の端部には、第２のマスチック座面３３３の側壁が形成されている。よって、１次衝突時にビード３４に沿って伝播した変形応力は、第２のマスチック座面３３３の側壁を介して、第２のマスチック座面３３３に伝播し、更に、第２のマスチック座面３３３に沿って車輌前後方向に伝播する。よって、本実施形態においては、１次衝突における加速度第１波のピーク値を第３実施形態の場合よりも大きくでき、１次衝突時の衝突エネルギの吸収量を増大させることができる。よって、２次衝突までのストロークも第３実施形態に比して短くなり、２次衝突時の加速度第２波のピーク値も低減することができる。そして、２次衝突が収束するまでの時間も短くなり、ＨＩＣ値を第３実施形態に比して、更に効果的に低減できる。
【００５８】
なお、本実施形態においても、第１乃至第３実施形態と同様に、インナパネル３には、種々の変形を施すことができる。
【００５９】
次に、本発明の第５実施形態に係る車輌用フードパネルについて説明する。図９は、本発明の第５実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。本実施形態においては、第１実施形態に係るインナパネル３において、図９に示すように、ビード３４の端部には、ビード３４の底面から盛り上がって各ビード３４の両側面に架け渡されるように中間ビード３６が設けられている。この中間ビード３６はビード３４の底面からの高さが第１のマスチック座面３３よりも低く、よって、中間ビード３６の上面はアウタパネル２にマスチック接合されない。
【００６０】
本実施形態においては、車輌の左右方向に並ぶ第１のマスチック座面３３１間に設けられた複数本のビード３４は、夫々、その端部にて、ビード３４の底面から盛り上がって設けられた中間ビード３６により両側面が接続されている。即ち、ビード３４の端部には、中間ビード３６の側壁が設けられているため、第２実施形態と同様に、１次衝突時にビード３４に沿って伝播した変形応力は、中間ビード３６の側壁を介して中間ビード３６に伝播し、更に中間ビード３６に沿って車輌左右方向に伝播する。本実施形態においては、第２のマスチック座面３３２を設け、これをインナパネル２にマスチック接合した第２実施形態と比較した場合に、中間ビード３６は第２のマスチック座面３３２よりもビード底面からの高さが低く、また、マスチック接合もされないため、第２実施形態に比してフードパネルの剛性が若干小さく、衝突エネルギの伝播特性も若干低い。しかし、本実施形態においても、第１実施形態の場合よりも１次衝突における加速度第１波のピーク値を大きくすることができ、１次衝突時の衝突エネルギの吸収量を増大させ、これにより、２次衝突までのストロークを短くし、２次衝突時の加速度第２波のピーク値も低減できる。そして、２次衝突が収束するまでの時間を短縮でき、ＨＩＣ値を効果的に低減できる。
【００６１】
次に、本発明の第６実施形態に係る車輌用フードパネルについて説明する。図１０は、本発明の第６実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。本実施形態においては、第２実施形態に係るインナパネル３において、図１０に示すように、第５実施形態と同様に、ビード３４の端部には、各ビード３４の底面から盛り上がって中間ビード３６が設けられており、この中間ビード３６によりビード３４の両側面が接続されている。即ち、中間ビード３６はビード３４の底面からの高さが第１のマスチック座面３３よりも低く、中間ビード３６の上面はアウタパネル２にマスチック接合されない。
【００６２】
本実施形態においては、車輌の前後方向に並ぶ第１のマスチック座面３３１間に設けられた複数本のビード３４は、夫々、その端部にて、ビード３４の底面から盛り上がって設けられた中間ビード３６により両側面が接続されている。即ち、ビード３４の端部には、中間ビード３６の側壁が設けられているため、１次衝突時にビード３４に沿って伝播した変形応力は、中間ビード３６の側壁を介して中間ビード３６に伝播し、更に中間ビード３６に沿って車輌前後方向に伝播する。本実施形態においては、第２のマスチック座面３３２を設け、これをインナパネル２にマスチック接合した第４実施形態と比較した場合に、中間ビード３６は第２のマスチック座面３３２よりもビード底面からの高さが低く、また、マスチック接合もされないため、第４実施形態に比してフードパネルの剛性が若干小さく、衝突エネルギの伝播特性も若干低い。しかし、本実施形態においても、第３実施形態の場合よりも１次衝突における加速度第１波のピーク値を大きくすることができ、１次衝突時の衝突エネルギの吸収量を増大させ、これにより、２次衝突までのストロークを短くし、２次衝突時の加速度第２波のピーク値も低減できる。そして、２次衝突が収束するまでの時間を短縮でき、ＨＩＣ値を効果的に低減できる。
【００６３】
次に、本発明の第７実施形態に係る車輌用フードパネルについて説明する。図１１は、本発明の第７実施形態に係る車輌用フードパネルを示す平面図である。本実施形態においては、第１のマスチック座面３３１及びその間に形成されたビード３４は、いずれも、その中央で車輌前方側に凸となるように湾曲し、その端部は車輌後方側のヒンジ用座面３１ａに向けて延びている。このように、全てのビード３４が車輌前方側又は後方側のいずれかに凸となるように湾曲している場合においても、その端部はヒンジが固定される予定の部分に向けて延びているため、車輌の走行時には、振動等が抑制される。また、ヒンジが固定される部分は、歩行者が衝突した際においても、衝撃荷重に対するパネルの変形及び振動等が極めて小さいため、第１乃至第６実施形態と同様の効果が得られる。
【００６４】
以上、説明した本発明において、各ビード及び第１のマスチック座面の配置は、例えばフードパネルの車輌前後方向の長さに応じて使い分けることにより、本発明の効果が顕著に得られる。即ち、フードパネルの車輌前後方向の長さが長い場合には、ビード及び第１のマスチック座面は、車輌左右方向に並ぶように設けられていることが好ましく、フードパネルの車輌前後方向の長さが短い場合には、ビード及び第１のマスチック座面は、車輌前後方向に並ぶように設けられていることが好ましい。
【符号の説明】
【００６５】
１：（車輌用）フードパネル、２：アウタパネル、３：インナパネル、３１：外周座面、３１ａ：ヒンジ用座面、３１ｂ：クッション部材用座面、３１ｃ：フードロック用座面、３２：外周段差、３３：マスチック座面、３４：ビード、３５：クラッシュビード、３６：中間ビード、４：マスチック接着剤
【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が互いに接合された車輌用フードパネルにおいて、
前記インナパネルは、その外周縁に沿って設けられフードパネルを車輌に取り付けるためのヒンジ及びクッション部材が固定される予定の外周座面と、この外周座面に取り囲まれる領域に形成され前記アウタパネルにマスチック接合される第１のマスチック座面と、この第１のマスチック座面間に形成された断面凹形状の複数本のビードと、を有し、
前記第１のマスチック座面及び／又は前記ビードの少なくとも一部は、平面視で、前記ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように湾曲して設けられていることを特徴とする車輌用フードパネル。
【請求項２】
前記第１のマスチック座面は、車輌左右方向に並ぶように複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車輌用フードパネル。
【請求項３】
前記第１のマスチック座面は、車輌前後方向に並ぶように複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車輌用フードパネル。
【請求項４】
湾曲して設けられた第１のマスチック座面及び／又はビードは、車輌用フードパネルにおける車輌の前後方向の中央よりも車輌前方又は車輌後方に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の車輌用フードパネル。
【請求項５】
前記インナパネルは、更に、前記第１のマスチック座面の端部を連結する第２のマスチック座面を有することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の車輌用フードパネル。
【請求項６】
前記インナパネルは、更に、前記各ビードの端部にて前記ビードの底面から盛り上がって前記ビードの両側面間に架け渡されるように設けられ、前記ビードの底面からの高さが前記第１のマスチック座面よりも低い中間ビードを有することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の車輌用フードパネル。
【請求項７】
前記インナパネルは、更に、前記複数本のビードを取り囲む前記外周座面の内縁に沿って設けられ前記外周座面から上方に段差状に形成された外周段差を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車輌用フードパネル。
【請求項８】
前記インナパネルは、板厚が０．５乃至１．５ｍｍのアルミニウム又はアルミニウム合金板又は板厚が０．４乃至１．０ｍｍの鋼板から成形されたものであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の車輌用フードパネル。
【請求項９】
前記ビードの底面は、前記マスチック座面から５乃至３０ｍｍ深い位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の車輌用フードパネル。
【請求項１】
アウタパネルとインナパネルとが互いに接合された車輌用フードパネルにおいて、
前記インナパネルは、その外周縁に沿って設けられフードパネルを車輌に取り付けるためのヒンジ及びクッション部材が固定される予定の外周座面と、この外周座面に取り囲まれる領域に形成され前記アウタパネルにマスチック接合される第１のマスチック座面と、この第１のマスチック座面間に形成された断面凹形状の複数本のビードと、を有し、
前記第１のマスチック座面及び／又は前記ビードの少なくとも一部は、平面視で、前記ヒンジ又はクッション部材に向けて延びるように湾曲して設けられていることを特徴とする車輌用フードパネル。
【請求項２】
前記第１のマスチック座面は、車輌左右方向に並ぶように複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車輌用フードパネル。
【請求項３】
前記第１のマスチック座面は、車輌前後方向に並ぶように複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車輌用フードパネル。
【請求項４】
湾曲して設けられた第１のマスチック座面及び／又はビードは、車輌用フードパネルにおける車輌の前後方向の中央よりも車輌前方又は車輌後方に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の車輌用フードパネル。
【請求項５】
前記インナパネルは、更に、前記第１のマスチック座面の端部を連結する第２のマスチック座面を有することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の車輌用フードパネル。
【請求項６】
前記インナパネルは、更に、前記各ビードの端部にて前記ビードの底面から盛り上がって前記ビードの両側面間に架け渡されるように設けられ、前記ビードの底面からの高さが前記第１のマスチック座面よりも低い中間ビードを有することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の車輌用フードパネル。
【請求項７】
前記インナパネルは、更に、前記複数本のビードを取り囲む前記外周座面の内縁に沿って設けられ前記外周座面から上方に段差状に形成された外周段差を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車輌用フードパネル。
【請求項８】
前記インナパネルは、板厚が０．５乃至１．５ｍｍのアルミニウム又はアルミニウム合金板又は板厚が０．４乃至１．０ｍｍの鋼板から成形されたものであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の車輌用フードパネル。
【請求項９】
前記ビードの底面は、前記マスチック座面から５乃至３０ｍｍ深い位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の車輌用フードパネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２１０９０９（Ｐ２０１２−２１０９０９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８６５０（Ｐ２０１１−７８６５０）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【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２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【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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