車輌用フードパネル
【課題】車輌の前面衝突時の折れ変形性能を維持しつつ、歩行者の頭部衝突位置によらず高い歩行者保護性能を有する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２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は、マスチック座面３１を有し、このマスチック座面３１にてアウタパネル２にマスチック接合される。インナパネル３は、マスチック座面３１に取り囲まれるように設けられた複数個のビード３２を有し、各ビード３２は、車輌左右方向に延び、底部３２ａと、縦壁３２ｂ，３２ｃ，３２ｅによりマスチック座面３１に連絡されている。そして、車輌前後方向における中央部のビード３２は、車輌前後方向における両端部のビード３２よりもマスチック座面３１からの底部３２ａの深さが深いか、又は、その底部が車輌左右方向について中央部が端部側よりも深い。
【解決手段】車輌用フードパネルは、アウタパネル２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は、マスチック座面３１を有し、このマスチック座面３１にてアウタパネル２にマスチック接合される。インナパネル３は、マスチック座面３１に取り囲まれるように設けられた複数個のビード３２を有し、各ビード３２は、車輌左右方向に延び、底部３２ａと、縦壁３２ｂ，３２ｃ，３２ｅによりマスチック座面３１に連絡されている。そして、車輌前後方向における中央部のビード３２は、車輌前後方向における両端部のビード３２よりもマスチック座面３１からの底部３２ａの深さが深いか、又は、その底部が車輌左右方向について中央部が端部側よりも深い。
【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、衝突時の歩行者保護性能及び車輌の前面衝突性能が優れた車輌用フードパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輌の前部にフードを備えた自動車においては、車輌用フードパネルは、アウタパネル及びインナパネル並びにその他の補強材等により構成されており、車輌用フードパネルの剛性及び強度を高く確保するために、アウタパネルとインナパネルとが空間を介して接合されたものが使用されている。
【０００３】
従来の車輌用フードパネルにおいては、その剛性等の機械的性能を高く確保しつつ、歩行者と衝突した際の歩行者保護性能を向上させるために種々の技術が提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１には、インナパネルの中央付近に複数本のハット型のビードを互いに平行に形成し、車輌用フードに要求される耐デント性及び張り剛性を確保すると共に、歩行者と衝突した際の歩行者保護性能を向上させる構造が提案されている。
【０００５】
歩行者保護性能の評価には、衝突時の加速度−時間波形から算出されるＨＩＣ値が一般的に用いられており、ＨＩＣ値が小さいほど、衝突時における歩行者頭部への傷害が生じにくい。このため、前述のように、耐デント性及び張り剛性を確保した上で、このＨＩＣ値が低くなるフード構造が望まれている。
【０００６】
フードパネルの中央近傍に頭部が衝突したときの典型的な加速度波形は、衝突初期に頭部がフードパネルに接触した際に第１波が生じ、その後、頭部に押圧されたフードパネルが車両下方向に移動しパネルの下部に配置されているエンジン等の内蔵部品と接触した際に第２波が生じる。
【０００７】
そして、ＨＩＣ値を低減するためには、特に加速度第２波を小さくすることが有効である。このためには、頭部衝突の際に、フードパネルが内蔵部品と接触する前に衝突エネルギを吸収することが必要であり、フードパネルと内蔵部品との隙間を十分に確保することが望ましい。
【０００８】
しかし、自動車として必要な部品を限られた空間のフード下に配置することを考慮すると、フードパネルと内蔵部品との隙間を十分に確保することが難しいことが多い。
【０００９】
このため、頭部衝突における加速度第１波をできるだけ大きくし、衝突初期のエネルギ吸収量を増大させることで変形ストロークを低減するか、又は、フードが内蔵部品に接触した際の加速度第２波が小さくなるようなフード構造が望まれている。
【００１０】
特許文献１に開示されているように、インナパネルに複数本のビードを互いに平行に形成することにより、インナパネルの曲げ剛性が向上し、歩行者の頭部が衝突した際のインナパネルの曲げ変形が抑制され、衝撃荷重をパネルに広く分散することができる。これにより、歩行者の頭部が衝突した際に、パネルが変位する面積、即ち、慣性重量が増加し、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波を大きくできる。また、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。
【００１１】
よって、上記の特許文献１以外にも、インナパネルにビードを設ける技術が種々提案されている。例えば、特許文献２乃至５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２）、ビードの底部の深さを変更したり（特許文献３）、ビード間に切り欠きを設けた（特許文献４）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も開示されている（特許文献５）。
【００１２】
また、特許文献６においては、ビード間の距離が車輌の後方へ向けて広がるように、複数本のビードを車輌の前後方向に対して傾斜させて配置させることが開示されている。
【００１３】
一方、車輌用フードパネルとしては、歩行者保護性能以外にも満足するべき設計要件が多数存在する。例えば、車輌同士の前面衝突の場合には、フードパネルを側面視でくの字に折れ曲がるように変形させて衝撃を吸収し、車内へのパネル等の進入を防止することが必要である。特許文献７及び８には、車輌前後方向に延びるビード同士を車輌左右方向に延びる他のビード（クラッシュビードと称する）で連結したり、隣接するビード間をフランジで連結し、これにより、前面衝突時のフードパネルの折れ変形を容易にする技術が開示されている。
【００１４】
また、特許文献９乃至１３には、ハット型ビードを車輌左右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、前面衝突時のフードパネルの折れ変形を容易にする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−２０５８６６号公報
【特許文献２】特開２００５−９６５１２号公報
【特許文献３】特開２００８−２４１８５号公報
【特許文献４】特開２００４−２１７００８号公報
【特許文献５】特開２００５−９６６０８号公報
【特許文献６】特開２００６−３１５５５５号公報
【特許文献７】特開２００５−７５１６３号公報
【特許文献８】特開２００５−２３９０９２号公報
【特許文献９】特開２００５−１４５２２４号公報
【特許文献１０】特開２００６−２７３１９８号公報
【特許文献１１】特開２００９−９０９３５号公報
【特許文献１２】特開２００８−３０５７４号公報
【特許文献１３】特開２０１０−１１６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
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、特許文献１乃至８に開示されているように、ビードを車輌の前後方向に延びるように形成した場合においては、前面衝突時の衝突荷重に対するビードの変形剛性が高く、ビードが折れ変形しにくいという問題点がある。この問題点を改善するためには、例えばクラッシュビードの高さを高くし、前面衝突時の折れ変形を促進させることが行われている。しかし、クラッシュビードの高さを高くした場合においては、フードパネルは、歩行者の頭部が衝突した際にもクラッシュビードを起点として折れ変形しやすくなるという問題点がある。即ち、頭部衝突による加速度第１波のピーク後において、加速度が急激に低下し、衝突初期のエネルギ吸収量が小さくなり、エネルギ吸収ストロークが長くなって、ＨＩＣ値が大きくなる（歩行者保護性能が低下する）。
【００１７】
この前面衝突に関する問題点を解決するためには、特許文献９乃至１３の技術のように、ビードを車輌左右方向に延びるように形成すればよい。しかしながら、特許文献９のインナパネルは、ビードを車輌左右方向の両側部間に延びるように形成しているため、車輌前後方向に延びるビード間にクラッシュビード又はフランジ等を設けた場合と同様に、歩行者の頭部が衝突した際に、フードパネルが側面視でくの字に折れ変形しやすく、頭部衝突による加速度第１波のピーク後において、加速度が急激に低下し、パネルによるエネルギ吸収量が小さくなり、ＨＩＣ値が大きくなる。
【００１８】
歩行者が衝突した際のフードパネルの折れ変形を抑制するために、特許文献１０においては、ビードが車輌前後方向に容易に開き変形しないように、ビードのインナパネル側の上縁部に開き変形を抑制するための形状凍結ビードを設けている。歩行者が衝突した際のビードの開き変形を抑制するためには、例えば特許文献１１に開示されているように、ビードの上縁部とアウタパネルとの接合面とを曲面で繋ぐ手法も採用されている。しかし、特許文献１０及び１１においては、インナパネルに設けるビードを、車輌幅方向又は車輌前後方向に一律に同等の形状で形成しており、頭部衝突時における歩行者保護性能が、車輌幅方向に不均一になることを考慮した形状ではない。
【００１９】
歩行者が衝突した際のフードパネルの折れ変形を抑制するために、特許文献１２及び１３においては、インナパネルの中央にアウタパネルとの接合面を設け、この接合面の内側に車輌左右方向に延びるビードを形成している。
【００２０】
図１１は、上記特許文献１２及び１３に開示された従来の車輌用フードパネルを示す図である。なお、インナパネルの構造の理解を容易にするために、アウタパネルは２点鎖線にて示す。図１１に示すように、従来の車輌用フードパネル１０は、インナパネル１１及びアウタパネル１２により構成されており、例えばインナパネル１１の外縁部は、アウタパネル１２の外縁部にヘム加工により接合されている。図１１（ａ）に示すように、インナパネル１１の中央には、アウタパネル１２にマスチック接合されるマスチック座面１１ａが形成されており、その周囲を取り囲むように縦壁１４が形成されている。そして、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、マスチック座面１１ａとアウタパネル１２との間に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１３が塗布されて、マスチック座面１１ｄとアウタパネル１２とが接合されている。また、インナパネル１１には、マスチック座面１１ａに取り囲まれるように、マスチック座面１１ａの端縁から下方に延出し車輌左右方向に延びるように断面凹形状の複数本のビード１１ｂが並列的に設けられている。即ち、各ビード１１ｂの周囲には、縦壁１１ｃ及び１１ｄが設けられており、各ビード１１ｂの底部とマスチック座面１１ａとは、車輌前方側及び後方側の縦壁１１ｃ並びに車輌左右方向端部の側部縦壁１１ｄにより連絡されている。図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、従来のフードパネル１０においては、各ビード１１ｂは、マスチック座面１１ａからの底部の深さが車輌前後方向及び車輌左右方向に均一である。
【００２１】
図１１に示すように、従来の車輌用フードパネル１０においては、ビード１１ｂの側部縦壁１１ｄよりも車輌左右方向における外側には、アウタパネル１２に接合されるマスチック座面１１ａが形成されており、歩行者がパネルに衝突した際には、フードパネル１０に印加される応力は、ビード１１ｂを介して車輌左右方向に伝播すると共に、各ビードの車輌左右方向端部に設けられた側部縦壁１１ｄを介して、マスチック座面１１ａに伝播する。そして、マスチック座面１１ａ及びその周囲の縦壁１４を介して、応力が車輌前後方向にも伝播することにより、加速度第１波のピーク値を大きくできる。また、車輌左右方向におけるビード１１ｂの端部には、各ビード１１ｂを連結するようにマスチック座面１１ａが車輌前後方向に延びるように設けられているため、特に、ビード１１ｂの端部付近に歩行者が衝突した際に、極端な折れ変形が生じることを防止できる。更に、ハット型の各ビード１１ｂは、車輌の内蔵物に接触した際に潰れやすく、これにより、衝突エネルギの吸収量を大きくできる。
【００２２】
このようなフードパネルにおいては、以下のような問題点がある。即ち、図１１に示す従来のフードパネルにおいては、衝突エネルギを車輌の前後方向に伝播させられる構成は、ビード１１ｂの車輌左右方向における端部に設けられた側部縦壁１１ｄ、側部縦壁１１ｄによりビード１１ｂの底部に連絡されたマスチック座面１１ａのうち車輌左右方向における端部の領域、及びマスチック座面１１ａの周囲を取り囲む縦壁１４のうち車輌左右方向の端部の領域である。このように、衝突時の応力を伝播させられる構成を車輌左右方向の端部に偏らせて設けた場合には、車輌左右方向中央部と端部とでフードパネルの歩行者保護性能が異なるという問題点がある。即ち、図１２（ｂ）に示すように、ビードの側部縦壁１１ｄ付近（図１２（ａ）におけるＩ部）においては、側部縦壁１１ｄ及びマスチック座面を取り囲む縦壁１４の剛性により、歩行者衝突時に変形加速度が大きく、変形ストロークが短くなり、加速度第１波のピーク後における変形加速度の急激な低下も抑制される。一方、フードパネルの車輌左右方向の中央付近（図１２におけるＨ部）においては、衝突エネルギを車輌の前後方向に伝播させる側部縦壁１１ｄ及びマスチック座面１１ａの周囲の縦壁１４からの距離が大きく、また、車輌の前方側及び後方側の縦壁１１ｃには、その平面部分の傾斜を抑制するような構成も設けられていないことから、縦壁１１ｃ間が開き変形しやすくなる。よって、加速度第１波後の加速度が小さくなり、衝突ストロークは長くなる。また、車輌前後方向の端部付近においても、車輌左右方向ほどは顕著ではないが、縦壁１４の剛性により、歩行者衝突時に変形加速度が大きく、変形ストロークが短くなり、加速度第１波のピーク後における変形加速度の急激な低下を抑制できるのに対して、車輌前後方向の中央付近においては、その効果が得られない。
【００２３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、車輌の前面衝突時の折れ変形性能を維持しつつ、歩行者の頭部衝突位置によらず高い歩行者保護性能を有する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】
【００２４】
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、その中央に設けられ前記アウタパネルにマスチック接合されるマスチック座面と、このマスチック座面に取り囲まれるように設けられ前記マスチック座面の端縁から下方に延出し車輌左右方向に延びるように並列的に設けられた断面凹形状の複数個のビードと、を有し、前記各ビードは、底部と、この底部と前記マスチック座面の端縁とを連絡する縦壁と、を有し、車輌前後方向における中央部のビードは、車輌前後方向における両端部のビードよりも前記マスチック座面からの前記底部の深さが深くなるように設けられていることを特徴とする。
【００２５】
上述の車輌用フードパネルにおいて、前記車輌前後方向における中央部のビードは、前記マスチック座面からの前記底部の深さが、車輌左右方向における両端部よりも車輌左右方向における中央部の方が深くなるように設けられていることが好ましい。この場合に、前記車輌前後方向における中央部のビードは、その底部が車輌左右方向について端部側が中央部よりも浅くなるように設けられていることが好ましい。
【００２６】
本発明に係る他の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、その中央に設けられ前記アウタパネルにマスチック接合されるマスチック座面と、このマスチック座面に取り囲まれるように設けられ前記マスチック座面の端縁から下方に延出し車輌左右方向に延びるように並列的に設けられた断面凹形状の複数個のビードと、を有し、前記各ビードは、底部と、この底部と前記マスチック座面の端縁とを連絡する縦壁と、を有し、車輌前後方向における中央部のビードは、その底部が車輌左右方向について中央部が端部側よりも深くなるように設けられていることを特徴とする。
【００２７】
上述の車輌用フードパネルにおいて、例えば前記複数個のビードの底部を含む包絡面は、前記マスチック座面からの深さが車輌前後方向における端部側から中央部へと深くなるように傾斜して設けられている。また、前記車輌前後方向における中央部のビードは、その底部と車輌前方側の縦壁とのなす角度及び底部と車輌後方側の縦壁とのなす角度がいずれも車輌左右方向で均一であることが好ましい。
【００２８】
上述の車輌用フードパネルにおいて、前記ビードの底部は、前記マスチック座面から１７．５乃至２２．５ｍｍ深い位置に設けられており、車輌前方及び後方の縦壁との間に２５乃至４５°の角度をなすように設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る車輌用フードパネルは、インナパネルがアウタパネルにマスチック接合されるマスチック座面を有し、マスチック座面に取り囲まれるようにマスチック座面から下方に延出し車輌左右方向に延びるように断面凹形状の複数個のビードが設けられており、車輌前後方向における中央部のビードは、車輌前後方向における両端部のビードよりもマスチック座面からの底部の深さが深くなるように設けられている。又は、車輌前後方向における中央部のビードは、その底部が車輌左右方向について中央部が端部側よりも深くなるように設けられている。よって、フードパネルの中央付近に歩行者の頭部が衝突した場合には、フードパネルの端部付近に歩行者の頭部が衝突した場合に比して、インナパネルがフードの内蔵物に２次衝突するタイミングが早くなるため、１次衝突後の変形加速度の低下が抑制される。これにより、車輌前後方向におけるフードパネルの中央部において、衝突初期のエネルギの吸収量が増大して２次衝突における加速度第２波のピーク値を小さくすることができ、歩行者保護性能が向上する。一方、車輌前後方向及び左右方向の端部においては、縦壁の剛性により、安定した歩行者保護性能が得られる。よって、本発明によれば、歩行者の頭部衝突位置によらず、高い歩行者保護性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）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、（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。
【図２】図１（ｂ）におけるＣ部拡大図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、本発明の第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である。
【図４】ビードの底部に対する前方縦壁及び後方縦壁の傾斜角度を変化させた場合における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５】（ａ）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、（ｂ）は、図５（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。
【図６】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第２実施形態に係る車輌用フードパネルの変形例を示す図である。
【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），（ｂ）は本発明の車輌用フードパネルにおいて、ビード底部の幅が一定である場合及び縦壁の傾斜角度が一定である場合を示す図であって、図７（ａ）におけるＧ−Ｇ断面図である。
【図９】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第３実施形態に係る車輌用フードパネルの変形例を示す図である。
【図１０】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である。
【図１１】（ａ）は、従来の車輌用フードパネルを示す平面図、（ｂ）は、図１１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。
【図１２】従来の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１３】（ａ）乃至（ｃ）は、第２実施形態に係る車輌用フードパネルの他の変形例を示す図である。
【図１４】（ａ）乃至（ｃ）は、第２実施形態に係る車輌用フードパネルの更に他の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明について、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（ａ）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１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図、図２は図１（ｃ）におけるＣ部拡大図である。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、図１１に示す従来の車輌用フードパネル１０と同様に、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。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ており、板厚は例えば０．７乃至１．１ｍｍである。図１に示すように、インナパネル３の中央には、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３１が形成されており、その周囲を取り囲むように縦壁３３が形成されている。そして、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、マスチック座面３１とアウタパネル２との間に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３１とアウタパネル２とが接合されている。インナパネル３には、マスチック座面３１に取り囲まれるように、マスチック座面３１の端縁から下方に延出し車輌左右方向に延びるように断面凹形状の複数本のビード３２が並列的に設けられている。即ち、各ビード３２の底部３２ａとマスチック座面３１とは、車輌前方側の縦壁３２ｂ及び後方側の縦壁３２ｃ並びに車輌左右方向端部の側部縦壁３２ｅにより連絡されている。各ビード３２の底部３２ａとマスチック座面３１の車輌左右方向における両端縁とを連絡する側部縦壁３２ｅは、例えば車輌前方側の縦壁３２ｂと車輌後方側の縦壁３２ｃとを結ぶ湾曲面により構成されている。
【００３２】
本実施形態においては、図１１に示す従来の車輌用フードパネル１０と同様に、車輌前方側及び後方側の縦壁３２ｂ、３２ｃは、双方が平面により構成されており、各縦壁３２ｂ、３２ｃは、平面視で車輌左右方向に延び上端縁及び下端縁が平坦になるように、例えば直線状に設けられている。よって、歩行者がパネルに衝突した際に、インナパネル３に印加される応力は、ビード３２を介して車輌左右方向に伝播すると共に、各ビードの車輌左右方向端部に設けられた側部縦壁３２ｅを介して、マスチック座面３１に伝播する。そして、マスチック座面３１及びその周囲の縦壁３３を介して、応力が車輌前後方向にも伝播することにより、加速度第１波のピーク値を大きくできる。また、ハット型の各ビード３２は、車輌の内蔵物に接触した際に潰れやすく、これにより、衝突エネルギの吸収量を大きくでき、加速度第２波のピーク値を小さくできる。
【００３３】
しかし、このような構造の場合、インナパネルに印加される応力を車輌の前後方向に伝播させられる構成は、ビード３２の車輌左右方向における端部に設けられた側部縦壁３２ｅ、ビード３２の底部に連絡されたマスチック座面３１のうち車輌左右方向における端部の領域、及びマスチック座面３１の周囲を取り囲む縦壁３３のうち車輌左右方向の端部の領域である。このため、フードパネルの車輌左右方向における中央部、即ち、特にマスチック座面３１の車輌前後方向に延在する部分及びマスチック座面の周囲の縦壁からの距離が遠い部分に歩行者の頭部が衝突した場合、縦壁３２ｂ，３２ｃの平面部分の傾斜角度の変化を抑制するような構成も設けられていないことから、縦壁３２ｃ同士が開き変形しやすくなって加速度第１波後の加速度が小さくなり、衝突ストロークが長くなり、これにより、フードパネルの歩行者保護性能が、特に車輌の左右方向に不均一になるという問題点があった。また、車輌の前後方向端部に歩行者頭部が衝突する場合でもマスチック座面３１の外周に位置する縦壁３３が変形に抵抗することで、加速度低下が抑制されるのに対して、中央部近傍では、これらの縦壁の影響も小さく、前後方向端部と比較しても、歩行者保護性能が低いという問題があった。
【００３４】
本願発明者等は、この問題点を解決するために、種々検討を行った。そして、車輌前後方向における中央部のビードを、車輌前後方向における両端部のビードよりもマスチック座面からの底部の深さが深くなるように設けるか、又は車輌前後方向における中央部のビードをその底部が車輌左右方向について中央部が端部側よりも深くなるように設ければ、歩行者がフードパネルに衝突した際における上記利点を維持しつつ、１次衝突後の変形加速度の低下が顕著にあらわれるフードパネルの車輌前後方向における中央部のビードについては、インナパネルの下部に配置される内蔵部品に早いタイミングで２次衝突させ、これにより、１次衝突後の変形加速度の低下が抑制され、１次衝突における衝突エネルギの吸収量の低下を防止することができ、更に、２次衝突における加速度第２波のピーク値を小さくして、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。
【００３５】
本実施形態においては、図１に示すように、車輌用フードパネル１は、車輌前後方向に並ぶように４本のビード３２が設けられており、図１（ｂ）に示すように、中央部の２本のビード３２は、両端部の２本のビード３２よりもビード深さが深くなるように設けられている。本実施形態においては、図１（ｃ）に示すように、各ビード３２は、車輌左右方向におけるビード深さは、均一になるように設けられている。
【００３６】
本発明においては、車輌の左右方向におけるフードパネルの歩行者保護性能の不均一化を効果的に防止するためには、ビードの底部３２ａは、図２にビード深さｈとして示すように、マスチック座面３１から１７．５乃至２２．５ｍｍ深い位置に設けられていることが好ましい。なお、本実施形態においては、マスチック座面３１からビード底部３２ａまでの深さｈは、車輌前後方向における中央部のビード３２の方が車輌前後方向における両端部のビード３２よりも深くなるように設けられているが、上記ビード深さｈの好ましい範囲は、全てのビード３２について適用される範囲である。
【００３７】
また、ビードの底部３２ａは、図２（ｃ）に角度θとして示すように、車輌前方側及び後方側の縦壁３２ｂ，３２ｃとの間に２５乃至４５°の角度をなすように設けられていることが好ましい。これにより、ビード３２が車輌の内蔵物に接触した際に、衝突エネルギの吸収量を効果的に大きくすることができる。なお、ビード深さｈが浅くなりすぎると、歩行者衝突時において、加速度第１波のピーク値が小さくなり、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）。また、ビードの底部３２ａが縦壁３２ｂ，３２ｃとの間になす角度が４５°を超えると、プレス成形によりインナパネル３にビード３２を形成する際に、縦壁の傾斜角度が急であることにより、成形部位が破断しやすくなる。また、２次衝突の際には、縦壁がフードの内蔵物に対して垂直に近い進入角度で衝突することにより、ビードの潰れ変形が抑制され、加速度第２波のピーク値までの変形ストロークが短くなり、加速度第２波のピーク値も大きくなりやすくなる。一方、ビードの底部３２ａに対する縦壁３２ｂ，３２ｃの傾斜角度を２５°未満に緩やかにすると、ハット型断面のビード３２が、特にアウタパネル２（マスチック接合面３１）に近接する部分において、開き変形しやすくなり、歩行者衝突時の加速度第１波後の加速度が小さくなり、衝突時のストロークが長くなりやすくなる。
【００３８】
次に、第１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３１を介して、衝突部付近のインナパネル３に伝播する。図３に示すように、歩行者がフードパネル１の車輌左右方向における端部（図３（ａ）におけるＥ部）付近に衝突した場合においては、図３（ｂ）に示すように、縦壁３２ｅ及び縦壁３３が変形に対する抵抗として作用し、１次衝突時の変形加速度が大きく、１次衝突後の変形加速度の低下も小さく抑えることができる。よって、１次衝突における衝突エネルギの吸収量を大きくでき、２次衝突における加速度第２波のピーク値を小さくでき、変形ストロークも短くすることができる。なお、フードパネル１の車輌前後方向における両端部付近のビード３２については、その車輌左右方向の中央部（図３（ａ）におけるＦ部）付近に歩行者が衝突した場合には、縦壁３３が変形に対する抵抗として作用することによって変形加速度と変形ストロークとの関係は、Ｅ部と同様の傾向を示す。
【００３９】
一方、歩行者がフードパネル１の車輌前後方向及び左右方向における中央部（図３（ａ）におけるＤ部）付近に衝突した場合においては、インナパネル３に印加される応力は、車輌の左右方向に延びるように設けられたビード３２を介して車輌左右方向に伝播する。各ビード３２は、車輌左右方向の両端部において、側部縦壁３２ｅによりマスチック座面３１に連絡されており、更に、マスチック座面３１は、その周囲の縦壁３３に連絡されているため、ビード３２を介して車輌左右方向に伝播した応力は、側部縦壁３２ｅ及びマスチック座面３１を介して、車輌前後方向にも伝播し、これにより、加速度第１波のピーク値を大きくできる。しかし、この車輌前後方向及び車輌左右方向における中央部は、側部縦壁３２ｅ及びマスチック座面３１の周囲の縦壁３３からの距離が大きく、また、車輌の前方側及び後方側の縦壁３２ｂ、３２ｃには、その平面部分の傾斜を抑制するような構成も設けられていないことから、縦壁３２ｂ及び縦壁３２ｃ間が開き変形しやすくなる。よって、図３（ｂ）に示すように、加速度第１波がピーク値に達した後に、変形加速度が急激に低下する。
【００４０】
本実施形態においては、フードパネル１の車輌前後方向における中央部のビード３２は、車輌前後方向における両端部のビード３２よりもマスチック座面３１からの底部の深さが深くなるように設けられているか、又は車輌前後方向における中央部のビードの底部が車輌左右方向について中央部が端部側よりも深くなるように設けられているので、フードパネルの中央部付近に歩行者の頭部が衝突した場合、中央部のビード３２は、両端部のビードよりも早いタイミングでフードの内蔵物に接触する。よって、図３（ｂ）に示すように、変形加速度が小さい期間を短縮できる。
【００４１】
逆に、マスチック座面外周の縦壁３３や、側部縦壁３２ｅの近傍においては、これらの変形抵抗が高いため、加速度第１波のピーク後の加速度が比較的高い値を示す領域、即ち、フードパネルの車輌左右方向における両端部付近又は車輌前後方向における両端部付近に歩行者の頭部が衝突した場合、中央部に比してビード深さが浅いことにより、衝突後期における衝突加速度が大きくなることによるＨＩＣ値の増大も防止できる。即ち、本実施形態のフードパネル１によれば、歩行者の衝突部位によらず、ＨＩＣ値を小さくできる。
【００４２】
歩行者の衝突によるフードパネル１の変形が進行すると、車輌前後方向における中央部のビードが潰れ変形している期間内に、両端部のビードがフードの内蔵物に２次衝突して潰れ変形し始める。即ち、車輌前後方向における中央部のビードは、両端部のビードよりも２次衝突により潰れ変形する期間が長くなる。そして、車輌前後方向における中央部及び両端部のビードがフードの内蔵物に衝突して潰れ変形していくため、２次衝突による変形応力を車輌の前後方向に分散させることができる。よって、図３（ｂ）に示すように、車輌前後方向における中央部のビードについても、２次衝突による加速度第２波のピーク値を小さくすることができ、衝突ストロークが長くなることも防止できる。即ち、本実施形態のフードパネル１によれば、歩行者の衝突部位によらず、ＨＩＣ値を小さくできる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、ハット型のビードは、車輌左右方向に延びるように設けられているため、車輌同士の前面衝突の際には、フードパネルが側面視でくの字状に折れ変形しやすくなる。よって、衝撃エネルギの吸収が効率よく行われ、車内へのパネル等の進入を防止できる。
【００４４】
次に、本実施形態の車輌用フードパネルについて、ビードの車輌前方側及び後方側の縦壁３２ｂ、３２ｃがビードの底部３２ａとの間になす角度θの上限値の規定理由について図４を参照して説明する。図４は、縦壁の傾斜角度を変化させた場合における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。本実施形態においては、車輌前方側及び後方側の縦壁３２ｂ、３２ｃの傾斜角度θは、上述の如く、２５乃至４５°の範囲であることが好ましく、図４に二点鎖線で示すように、縦壁の傾斜角度θを２５乃至４５°の範囲とした場合には、車輌前後方向における中央部のビードは、図３（ｂ）と同様の変形の傾向を示す。しかし、傾斜角度θが４５°を超えると、２次衝突の際には、縦壁がフードの内蔵物に対して垂直に近い進入角度で衝突することになり、ビードの潰れ変形が抑制されるため、図４に示すように、加速度第２波のピーク値までの変形ストロークが短くなり、加速度第２波のピーク値も大きくなりやすくなる。よって、本発明においては、ビードの底部３２ａは、車輌前方側及び後方側の縦壁３２ｂ、３２ｃとの間に、２５乃至４５°の角度をなして設けられていることが好ましい。
【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（ａ）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５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図５（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。本実施形態においては、フードパネルの車輌前後方向における中央部のビード３２が、両端部のビードよりもマスチック座面３１からの深さが深くなるように設けられている場合を図示している。本実施形態が第１実施形態と異なるのは、図５（ｃ）に示すように、各ビード３２の深さが、車輌左右方向における両端部から中央部へ向けて徐々に深くなるように傾斜して設けられ、その底部３２ａは車輌左右方向について端部側が浅くなるように設けられている点にある。その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００４６】
本実施形態においては、加速度第１波後の変形加速度の低下が特に顕著なフードパネルの中央部における歩行者の頭部衝突に対応するために、中央部のビード深さが最も深く設けられており、車輌左右方向の両端部へ向けてビード深さが徐々に浅くなるように設けられている。即ち、歩行者の頭部衝突時において、加速度第１波のピーク後における低加速度の状態が継続する期間は、フードパネルの中央に歩行者の頭部が衝突した場合がもっとも長い。そして、車輌前後方向及び車輌左右方向における端部側へいくほど、早い段階でマスチック座面外周の縦壁３３及びビードの側部縦壁３２ｅ付近の変形抵抗の影響を受けて、加速度が大きくなるタイミングは早くなる。本実施形態においては、車輌左右方向に中央部から端部へと連続的に深さを浅くしていくことで、積極的にインナパネルとインナパネル下の内蔵物との接触タイミングを変化させ、第１実施形態に比して、車輌左右方向における歩行者保護性能の不均一化を更に効果的に防止することができる。
【００４７】
なお、本実施形態においては、全てのビード３２について、ビード深さを車輌左右方向における両端部から中央部へ向けて徐々に深くなるように設けているが、ビード深さを車輌左右方向で変化させる構成は、少なくとも車輌左右方向における歩行者保護性能の不均一化が顕著であるビード３２、即ち、車輌前後方向における中央部のビード３２に付加すればよく、車輌前後方向の両端部のビード３２については、本実施形態の構成を有しなくてもよい。また、本実施形態においては、車両前後方向の中央部に設けたビードの深さを、車両前後方向の端部に位置するビードに比して深くなるように図示しているが、図１３に示すように、車両前後方向に配置するビードの深さは同一であっても良い。本構造でも、車両左右方向の中央部付近に歩行者の頭部が衝突した際には、中央部のビードを深く設定していることにより、車輌左右方向における歩行者保護性能の不均一化を抑制する効果を得ることができる。
【００４８】
また、図１４に示すように、本実施形態においては、複数個のビードの底部３２ａを含む包絡面を、マスチック座面３１からの深さが車輌前後方向における端部側から中央部へと深くなるように傾斜して設けてもよい。このような構造を採用することで、フードパネルの中央部付近におけるビード深さをより深く設定することが可能になる。即ち、ビード深さを車輌前後方向で一定にする構造に比して、更に積極的にビード深さをコントロールして、フードパネルがフード下の内蔵物と接触するタイミングをコントロールすることが可能となり、車輌前後方向における歩行者保護性能をより均一にすることができる。
【００４９】
次に、本第２実施形態に係る車輌用フードパネルの変形例について説明する。図６（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第２実施形態に係る車輌用フードパネルの変形例を示す図である。第２実施形態においては、各ビード３２の深さを車輌左右方向で徐々に変化させているが、本変形例においては、各ビード３２には、車輌左右方向における中央部と両端部との間の中間部に段差が設けられており、この段差部分にてビード深さが変化するように構成されている。本変形例においても、フードパネルの中央付近に歩行者の頭部が衝突した際には、インナパネルとインナパネル下の内蔵物とが接触するタイミングが早くなる一方、車輌左右方向端部側に歩行者の頭部が衝突した場合にはインナパネルとインナパネル下の内蔵物とが接触するタイミングが遅くなる。これにより、車輌左右方向における歩行者保護性能の不均一化を効果的に防止することができる。本変形例においては、衝突部位が車輌の左右方向に連続的に推移していく第２実施形態に比して、歩行者保護性能を均一化できる効果は若干低下するが、車輌左右方向における中央部と両端部との間の中間部に設けられた段差により、開き変形を抑制でき、加速度第１波のピーク後における急激な加速度低下を抑制し、衝突初期のエネルギ吸収量を大きくすることが出来る。
【００５０】
なお、本変形例においても、ビード深さを車輌左右方向で変化させる構成は、少なくとも車輌左右方向における歩行者保護性能の不均一化が顕著であるビード３２、即ち、車輌前後方向における中央部のビード３２に付加すればよく、車輌前後方向の両端部のビード３２については、このような構成を有しなくてもよい。
【００５１】
次に、本発明の第３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。また、図８（ａ），図８（ｂ）は本発明の車輌用フードパネルにおいて、ビード底部の幅が一定である場合及び縦壁の傾斜角度が一定である場合を示す図であって、図７（ａ）におけるＧ−Ｇ断面図である。第２実施形態のように、各ビードの底部３２ａの幅が車輌左右方向に一定となるように設けられている場合においては、ビード深さを車輌左右方向に変化させた場合に、図８（ａ）に示すように、ビード３２の車輌前方側及び後方側の縦壁３２ｂ，３２ｃは、底部３２ａに対する傾斜角度θが車輌左右方向における中央部（図８における破線部分）の方が両端部よりも大きくなる。よって、２次衝突の際に、フード内蔵物に対する縦壁３２ｂ，３２ｃの進入角度が車輌左右方向に異なり、車輌左右方向における中央部においては、両端部に比して、加速度第２波のピーク値までの変形ストロークが短くなり、加速度第２波のピーク値も大きくなりやすくなる。
【００５２】
本実施形態においては、図７及び図８（ｂ）に示すように、各ビード３２は、その底部３２ａと車輌前方側の縦壁３２ｂとのなす角度及び底部３２ａと車輌後方側の縦壁３２ｃとのなす角度θがいずれも車輌左右方向で均一であり、これにより、各ビードの底部３２ａの幅は、車輌左右方向における両端部から中央部へ向けて徐々に狭くなるように設けられている。よって、２次衝突時における変形ストローク及び加速度第２波のピーク値が車輌左右方向に不均一になることが防止される。また、ビードの縦壁３２ｂ，３２ｃの傾斜角度θに特定の幅をもたせなくてもよいため、縦壁の傾斜角度θの設定可能範囲を有効に活用することができ、車輌用フードパネルの設計の自由度も向上する。
【００５３】
なお、本実施形態においても、車輌左右方向におけるビード深さを変化させる構成は、少なくとも車輌左右方向における歩行者保護性能の不均一化が顕著であるビード３２、即ち、車輌前後方向における中央部のビード３２に付加すればよく、車輌前後方向の両端部のビード３２については、本実施形態の構成を有しなくてもよい。
【００５４】
また、本実施形態においては、第２実施形態と同様に、各ビード３２の深さを車輌左右方向で徐々に変化させているが、図９に示すように、各ビード３２の車輌左右方向における中央部と両端部との間の中間部に段差を設け、この段差部分にてビード深さが変化するように構成してもよい。この変形例においては、衝突部位が連続的に推移していく第３実施形態に比して、歩行者保護性能の不均一化を防止できる効果は若干低下するが、ビード３２の車輌左右方向における中央部と両端部との間の中間部に設けられた段差を介して車両前後方向に応力を伝播させやすくする効果が得られる。また、２次衝突時には、各ビード３２は、先ず、車輌左右方向における中央部がフードの内蔵物に衝突し、その後、車輌左右方向における両端部がフードの内蔵物に衝突する。
【００５５】
次に、本発明の第４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４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に示すように、本実施形態の車輌用フードパネル１は、第１実施形態のフードパネルにおいて、インナパネル３に設けられた各ビード３２の縦壁３２ｂ，３２ｃの上端縁及び下端縁を、平面視で、車輌の前方に凸となるように湾曲させている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００５６】
本実施形態においては、各縦壁３２ｂ，３２ｃ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、１次衝突時にはビード３２の開き変形が更に生じにくくなり、衝突エネルギを、縦壁の湾曲した部分を介して、車輌前後方向に効果的に伝播させることができる。よって、応力が車輌の左右方向に分散され、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、第１実施形態よりも効果的に防止できる。
【００５７】
各ビード３２の湾曲した上端縁は、例えば、平面視で、車輌左右方向における中央部の曲率半径Ｒ０が車輌左右方向における両端部の曲率半径ＲＳよりも小さくなるように設けられていることが好ましく、これにより、上記効果が更に期待できる。
【００５８】
なお、本実施形態においては、各ビード３２の縦壁３２ｂ，３２ｃは、少なくともその上端縁が湾曲するような形状で設けられていればよく、下端縁については平坦になるように設けられていてもよい。また、本実施形態においては、縦壁の湾曲は、車輌の前方に凸となるように設けられているが、縦壁を車輌の後方に凸となるように設けてもよい。更に、車輌前方の縦壁３２ｂ及び後方の縦壁３２ｃの一方のみが湾曲するように設けられていてもよい。
【００５９】
更にまた、本実施形態においては、第１実施形態のフードパネルにおいて、ビード３２の縦壁を湾曲するように設けているが、第２実施形態及び第３実施形態のフードパネルにおいて、ビードの縦壁を湾曲するように設けた場合においても、車輌左右方向における歩行者保護性能の不均一化を更に効果的に防止できる。
【符号の説明】
【００６０】
１，１０：（車輌用）フードパネル、２，１２：アウタパネル、３，１１：インナパネル、３１，１１ａ，３２ｄ：マスチック座面、３２，１１ｂ：ビード、３２ａ：底部、３２ｂ：（車輌前方側）縦壁、３２ｃ：（車輌後方側）縦壁、３２ｅ，１１ｄ：（側部）縦壁、４，１３：マスチック接着剤、１１ｃ：縦壁、１４，３３：縦壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輌用フードパネルに関し、特に、衝突時の歩行者保護性能及び車輌の前面衝突性能が優れた車輌用フードパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輌の前部にフードを備えた自動車においては、車輌用フードパネルは、アウタパネル及びインナパネル並びにその他の補強材等により構成されており、車輌用フードパネルの剛性及び強度を高く確保するために、アウタパネルとインナパネルとが空間を介して接合されたものが使用されている。
【０００３】
従来の車輌用フードパネルにおいては、その剛性等の機械的性能を高く確保しつつ、歩行者と衝突した際の歩行者保護性能を向上させるために種々の技術が提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１には、インナパネルの中央付近に複数本のハット型のビードを互いに平行に形成し、車輌用フードに要求される耐デント性及び張り剛性を確保すると共に、歩行者と衝突した際の歩行者保護性能を向上させる構造が提案されている。
【０００５】
歩行者保護性能の評価には、衝突時の加速度−時間波形から算出されるＨＩＣ値が一般的に用いられており、ＨＩＣ値が小さいほど、衝突時における歩行者頭部への傷害が生じにくい。このため、前述のように、耐デント性及び張り剛性を確保した上で、このＨＩＣ値が低くなるフード構造が望まれている。
【０００６】
フードパネルの中央近傍に頭部が衝突したときの典型的な加速度波形は、衝突初期に頭部がフードパネルに接触した際に第１波が生じ、その後、頭部に押圧されたフードパネルが車両下方向に移動しパネルの下部に配置されているエンジン等の内蔵部品と接触した際に第２波が生じる。
【０００７】
そして、ＨＩＣ値を低減するためには、特に加速度第２波を小さくすることが有効である。このためには、頭部衝突の際に、フードパネルが内蔵部品と接触する前に衝突エネルギを吸収することが必要であり、フードパネルと内蔵部品との隙間を十分に確保することが望ましい。
【０００８】
しかし、自動車として必要な部品を限られた空間のフード下に配置することを考慮すると、フードパネルと内蔵部品との隙間を十分に確保することが難しいことが多い。
【０００９】
このため、頭部衝突における加速度第１波をできるだけ大きくし、衝突初期のエネルギ吸収量を増大させることで変形ストロークを低減するか、又は、フードが内蔵部品に接触した際の加速度第２波が小さくなるようなフード構造が望まれている。
【００１０】
特許文献１に開示されているように、インナパネルに複数本のビードを互いに平行に形成することにより、インナパネルの曲げ剛性が向上し、歩行者の頭部が衝突した際のインナパネルの曲げ変形が抑制され、衝撃荷重をパネルに広く分散することができる。これにより、歩行者の頭部が衝突した際に、パネルが変位する面積、即ち、慣性重量が増加し、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波を大きくできる。また、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。
【００１１】
よって、上記の特許文献１以外にも、インナパネルにビードを設ける技術が種々提案されている。例えば、特許文献２乃至５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２）、ビードの底部の深さを変更したり（特許文献３）、ビード間に切り欠きを設けた（特許文献４）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も開示されている（特許文献５）。
【００１２】
また、特許文献６においては、ビード間の距離が車輌の後方へ向けて広がるように、複数本のビードを車輌の前後方向に対して傾斜させて配置させることが開示されている。
【００１３】
一方、車輌用フードパネルとしては、歩行者保護性能以外にも満足するべき設計要件が多数存在する。例えば、車輌同士の前面衝突の場合には、フードパネルを側面視でくの字に折れ曲がるように変形させて衝撃を吸収し、車内へのパネル等の進入を防止することが必要である。特許文献７及び８には、車輌前後方向に延びるビード同士を車輌左右方向に延びる他のビード（クラッシュビードと称する）で連結したり、隣接するビード間をフランジで連結し、これにより、前面衝突時のフードパネルの折れ変形を容易にする技術が開示されている。
【００１４】
また、特許文献９乃至１３には、ハット型ビードを車輌左右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、前面衝突時のフードパネルの折れ変形を容易にする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−２０５８６６号公報
【特許文献２】特開２００５−９６５１２号公報
【特許文献３】特開２００８−２４１８５号公報
【特許文献４】特開２００４−２１７００８号公報
【特許文献５】特開２００５−９６６０８号公報
【特許文献６】特開２００６−３１５５５５号公報
【特許文献７】特開２００５−７５１６３号公報
【特許文献８】特開２００５−２３９０９２号公報
【特許文献９】特開２００５−１４５２２４号公報
【特許文献１０】特開２００６−２７３１９８号公報
【特許文献１１】特開２００９−９０９３５号公報
【特許文献１２】特開２００８−３０５７４号公報
【特許文献１３】特開２０１０−１１６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
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、特許文献１乃至８に開示されているように、ビードを車輌の前後方向に延びるように形成した場合においては、前面衝突時の衝突荷重に対するビードの変形剛性が高く、ビードが折れ変形しにくいという問題点がある。この問題点を改善するためには、例えばクラッシュビードの高さを高くし、前面衝突時の折れ変形を促進させることが行われている。しかし、クラッシュビードの高さを高くした場合においては、フードパネルは、歩行者の頭部が衝突した際にもクラッシュビードを起点として折れ変形しやすくなるという問題点がある。即ち、頭部衝突による加速度第１波のピーク後において、加速度が急激に低下し、衝突初期のエネルギ吸収量が小さくなり、エネルギ吸収ストロークが長くなって、ＨＩＣ値が大きくなる（歩行者保護性能が低下する）。
【００１７】
この前面衝突に関する問題点を解決するためには、特許文献９乃至１３の技術のように、ビードを車輌左右方向に延びるように形成すればよい。しかしながら、特許文献９のインナパネルは、ビードを車輌左右方向の両側部間に延びるように形成しているため、車輌前後方向に延びるビード間にクラッシュビード又はフランジ等を設けた場合と同様に、歩行者の頭部が衝突した際に、フードパネルが側面視でくの字に折れ変形しやすく、頭部衝突による加速度第１波のピーク後において、加速度が急激に低下し、パネルによるエネルギ吸収量が小さくなり、ＨＩＣ値が大きくなる。
【００１８】
歩行者が衝突した際のフードパネルの折れ変形を抑制するために、特許文献１０においては、ビードが車輌前後方向に容易に開き変形しないように、ビードのインナパネル側の上縁部に開き変形を抑制するための形状凍結ビードを設けている。歩行者が衝突した際のビードの開き変形を抑制するためには、例えば特許文献１１に開示されているように、ビードの上縁部とアウタパネルとの接合面とを曲面で繋ぐ手法も採用されている。しかし、特許文献１０及び１１においては、インナパネルに設けるビードを、車輌幅方向又は車輌前後方向に一律に同等の形状で形成しており、頭部衝突時における歩行者保護性能が、車輌幅方向に不均一になることを考慮した形状ではない。
【００１９】
歩行者が衝突した際のフードパネルの折れ変形を抑制するために、特許文献１２及び１３においては、インナパネルの中央にアウタパネルとの接合面を設け、この接合面の内側に車輌左右方向に延びるビードを形成している。
【００２０】
図１１は、上記特許文献１２及び１３に開示された従来の車輌用フードパネルを示す図である。なお、インナパネルの構造の理解を容易にするために、アウタパネルは２点鎖線にて示す。図１１に示すように、従来の車輌用フードパネル１０は、インナパネル１１及びアウタパネル１２により構成されており、例えばインナパネル１１の外縁部は、アウタパネル１２の外縁部にヘム加工により接合されている。図１１（ａ）に示すように、インナパネル１１の中央には、アウタパネル１２にマスチック接合されるマスチック座面１１ａが形成されており、その周囲を取り囲むように縦壁１４が形成されている。そして、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、マスチック座面１１ａとアウタパネル１２との間に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１３が塗布されて、マスチック座面１１ｄとアウタパネル１２とが接合されている。また、インナパネル１１には、マスチック座面１１ａに取り囲まれるように、マスチック座面１１ａの端縁から下方に延出し車輌左右方向に延びるように断面凹形状の複数本のビード１１ｂが並列的に設けられている。即ち、各ビード１１ｂの周囲には、縦壁１１ｃ及び１１ｄが設けられており、各ビード１１ｂの底部とマスチック座面１１ａとは、車輌前方側及び後方側の縦壁１１ｃ並びに車輌左右方向端部の側部縦壁１１ｄにより連絡されている。図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、従来のフードパネル１０においては、各ビード１１ｂは、マスチック座面１１ａからの底部の深さが車輌前後方向及び車輌左右方向に均一である。
【００２１】
図１１に示すように、従来の車輌用フードパネル１０においては、ビード１１ｂの側部縦壁１１ｄよりも車輌左右方向における外側には、アウタパネル１２に接合されるマスチック座面１１ａが形成されており、歩行者がパネルに衝突した際には、フードパネル１０に印加される応力は、ビード１１ｂを介して車輌左右方向に伝播すると共に、各ビードの車輌左右方向端部に設けられた側部縦壁１１ｄを介して、マスチック座面１１ａに伝播する。そして、マスチック座面１１ａ及びその周囲の縦壁１４を介して、応力が車輌前後方向にも伝播することにより、加速度第１波のピーク値を大きくできる。また、車輌左右方向におけるビード１１ｂの端部には、各ビード１１ｂを連結するようにマスチック座面１１ａが車輌前後方向に延びるように設けられているため、特に、ビード１１ｂの端部付近に歩行者が衝突した際に、極端な折れ変形が生じることを防止できる。更に、ハット型の各ビード１１ｂは、車輌の内蔵物に接触した際に潰れやすく、これにより、衝突エネルギの吸収量を大きくできる。
【００２２】
このようなフードパネルにおいては、以下のような問題点がある。即ち、図１１に示す従来のフードパネルにおいては、衝突エネルギを車輌の前後方向に伝播させられる構成は、ビード１１ｂの車輌左右方向における端部に設けられた側部縦壁１１ｄ、側部縦壁１１ｄによりビード１１ｂの底部に連絡されたマスチック座面１１ａのうち車輌左右方向における端部の領域、及びマスチック座面１１ａの周囲を取り囲む縦壁１４のうち車輌左右方向の端部の領域である。このように、衝突時の応力を伝播させられる構成を車輌左右方向の端部に偏らせて設けた場合には、車輌左右方向中央部と端部とでフードパネルの歩行者保護性能が異なるという問題点がある。即ち、図１２（ｂ）に示すように、ビードの側部縦壁１１ｄ付近（図１２（ａ）におけるＩ部）においては、側部縦壁１１ｄ及びマスチック座面を取り囲む縦壁１４の剛性により、歩行者衝突時に変形加速度が大きく、変形ストロークが短くなり、加速度第１波のピーク後における変形加速度の急激な低下も抑制される。一方、フードパネルの車輌左右方向の中央付近（図１２におけるＨ部）においては、衝突エネルギを車輌の前後方向に伝播させる側部縦壁１１ｄ及びマスチック座面１１ａの周囲の縦壁１４からの距離が大きく、また、車輌の前方側及び後方側の縦壁１１ｃには、その平面部分の傾斜を抑制するような構成も設けられていないことから、縦壁１１ｃ間が開き変形しやすくなる。よって、加速度第１波後の加速度が小さくなり、衝突ストロークは長くなる。また、車輌前後方向の端部付近においても、車輌左右方向ほどは顕著ではないが、縦壁１４の剛性により、歩行者衝突時に変形加速度が大きく、変形ストロークが短くなり、加速度第１波のピーク後における変形加速度の急激な低下を抑制できるのに対して、車輌前後方向の中央付近においては、その効果が得られない。
【００２３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、車輌の前面衝突時の折れ変形性能を維持しつつ、歩行者の頭部衝突位置によらず高い歩行者保護性能を有する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】
【００２４】
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、その中央に設けられ前記アウタパネルにマスチック接合されるマスチック座面と、このマスチック座面に取り囲まれるように設けられ前記マスチック座面の端縁から下方に延出し車輌左右方向に延びるように並列的に設けられた断面凹形状の複数個のビードと、を有し、前記各ビードは、底部と、この底部と前記マスチック座面の端縁とを連絡する縦壁と、を有し、車輌前後方向における中央部のビードは、車輌前後方向における両端部のビードよりも前記マスチック座面からの前記底部の深さが深くなるように設けられていることを特徴とする。
【００２５】
上述の車輌用フードパネルにおいて、前記車輌前後方向における中央部のビードは、前記マスチック座面からの前記底部の深さが、車輌左右方向における両端部よりも車輌左右方向における中央部の方が深くなるように設けられていることが好ましい。この場合に、前記車輌前後方向における中央部のビードは、その底部が車輌左右方向について端部側が中央部よりも浅くなるように設けられていることが好ましい。
【００２６】
本発明に係る他の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、その中央に設けられ前記アウタパネルにマスチック接合されるマスチック座面と、このマスチック座面に取り囲まれるように設けられ前記マスチック座面の端縁から下方に延出し車輌左右方向に延びるように並列的に設けられた断面凹形状の複数個のビードと、を有し、前記各ビードは、底部と、この底部と前記マスチック座面の端縁とを連絡する縦壁と、を有し、車輌前後方向における中央部のビードは、その底部が車輌左右方向について中央部が端部側よりも深くなるように設けられていることを特徴とする。
【００２７】
上述の車輌用フードパネルにおいて、例えば前記複数個のビードの底部を含む包絡面は、前記マスチック座面からの深さが車輌前後方向における端部側から中央部へと深くなるように傾斜して設けられている。また、前記車輌前後方向における中央部のビードは、その底部と車輌前方側の縦壁とのなす角度及び底部と車輌後方側の縦壁とのなす角度がいずれも車輌左右方向で均一であることが好ましい。
【００２８】
上述の車輌用フードパネルにおいて、前記ビードの底部は、前記マスチック座面から１７．５乃至２２．５ｍｍ深い位置に設けられており、車輌前方及び後方の縦壁との間に２５乃至４５°の角度をなすように設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る車輌用フードパネルは、インナパネルがアウタパネルにマスチック接合されるマスチック座面を有し、マスチック座面に取り囲まれるようにマスチック座面から下方に延出し車輌左右方向に延びるように断面凹形状の複数個のビードが設けられており、車輌前後方向における中央部のビードは、車輌前後方向における両端部のビードよりもマスチック座面からの底部の深さが深くなるように設けられている。又は、車輌前後方向における中央部のビードは、その底部が車輌左右方向について中央部が端部側よりも深くなるように設けられている。よって、フードパネルの中央付近に歩行者の頭部が衝突した場合には、フードパネルの端部付近に歩行者の頭部が衝突した場合に比して、インナパネルがフードの内蔵物に２次衝突するタイミングが早くなるため、１次衝突後の変形加速度の低下が抑制される。これにより、車輌前後方向におけるフードパネルの中央部において、衝突初期のエネルギの吸収量が増大して２次衝突における加速度第２波のピーク値を小さくすることができ、歩行者保護性能が向上する。一方、車輌前後方向及び左右方向の端部においては、縦壁の剛性により、安定した歩行者保護性能が得られる。よって、本発明によれば、歩行者の頭部衝突位置によらず、高い歩行者保護性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（ａ）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、（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。
【図２】図１（ｂ）におけるＣ部拡大図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、本発明の第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である。
【図４】ビードの底部に対する前方縦壁及び後方縦壁の傾斜角度を変化させた場合における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５】（ａ）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、（ｂ）は、図５（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。
【図６】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第２実施形態に係る車輌用フードパネルの変形例を示す図である。
【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），（ｂ）は本発明の車輌用フードパネルにおいて、ビード底部の幅が一定である場合及び縦壁の傾斜角度が一定である場合を示す図であって、図７（ａ）におけるＧ−Ｇ断面図である。
【図９】（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第３実施形態に係る車輌用フードパネルの変形例を示す図である。
【図１０】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である。
【図１１】（ａ）は、従来の車輌用フードパネルを示す平面図、（ｂ）は、図１１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。
【図１２】従来の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１３】（ａ）乃至（ｃ）は、第２実施形態に係る車輌用フードパネルの他の変形例を示す図である。
【図１４】（ａ）乃至（ｃ）は、第２実施形態に係る車輌用フードパネルの更に他の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明について、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（ａ）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１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図、図２は図１（ｃ）におけるＣ部拡大図である。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、図１１に示す従来の車輌用フードパネル１０と同様に、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。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ており、板厚は例えば０．７乃至１．１ｍｍである。図１に示すように、インナパネル３の中央には、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３１が形成されており、その周囲を取り囲むように縦壁３３が形成されている。そして、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、マスチック座面３１とアウタパネル２との間に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３１とアウタパネル２とが接合されている。インナパネル３には、マスチック座面３１に取り囲まれるように、マスチック座面３１の端縁から下方に延出し車輌左右方向に延びるように断面凹形状の複数本のビード３２が並列的に設けられている。即ち、各ビード３２の底部３２ａとマスチック座面３１とは、車輌前方側の縦壁３２ｂ及び後方側の縦壁３２ｃ並びに車輌左右方向端部の側部縦壁３２ｅにより連絡されている。各ビード３２の底部３２ａとマスチック座面３１の車輌左右方向における両端縁とを連絡する側部縦壁３２ｅは、例えば車輌前方側の縦壁３２ｂと車輌後方側の縦壁３２ｃとを結ぶ湾曲面により構成されている。
【００３２】
本実施形態においては、図１１に示す従来の車輌用フードパネル１０と同様に、車輌前方側及び後方側の縦壁３２ｂ、３２ｃは、双方が平面により構成されており、各縦壁３２ｂ、３２ｃは、平面視で車輌左右方向に延び上端縁及び下端縁が平坦になるように、例えば直線状に設けられている。よって、歩行者がパネルに衝突した際に、インナパネル３に印加される応力は、ビード３２を介して車輌左右方向に伝播すると共に、各ビードの車輌左右方向端部に設けられた側部縦壁３２ｅを介して、マスチック座面３１に伝播する。そして、マスチック座面３１及びその周囲の縦壁３３を介して、応力が車輌前後方向にも伝播することにより、加速度第１波のピーク値を大きくできる。また、ハット型の各ビード３２は、車輌の内蔵物に接触した際に潰れやすく、これにより、衝突エネルギの吸収量を大きくでき、加速度第２波のピーク値を小さくできる。
【００３３】
しかし、このような構造の場合、インナパネルに印加される応力を車輌の前後方向に伝播させられる構成は、ビード３２の車輌左右方向における端部に設けられた側部縦壁３２ｅ、ビード３２の底部に連絡されたマスチック座面３１のうち車輌左右方向における端部の領域、及びマスチック座面３１の周囲を取り囲む縦壁３３のうち車輌左右方向の端部の領域である。このため、フードパネルの車輌左右方向における中央部、即ち、特にマスチック座面３１の車輌前後方向に延在する部分及びマスチック座面の周囲の縦壁からの距離が遠い部分に歩行者の頭部が衝突した場合、縦壁３２ｂ，３２ｃの平面部分の傾斜角度の変化を抑制するような構成も設けられていないことから、縦壁３２ｃ同士が開き変形しやすくなって加速度第１波後の加速度が小さくなり、衝突ストロークが長くなり、これにより、フードパネルの歩行者保護性能が、特に車輌の左右方向に不均一になるという問題点があった。また、車輌の前後方向端部に歩行者頭部が衝突する場合でもマスチック座面３１の外周に位置する縦壁３３が変形に抵抗することで、加速度低下が抑制されるのに対して、中央部近傍では、これらの縦壁の影響も小さく、前後方向端部と比較しても、歩行者保護性能が低いという問題があった。
【００３４】
本願発明者等は、この問題点を解決するために、種々検討を行った。そして、車輌前後方向における中央部のビードを、車輌前後方向における両端部のビードよりもマスチック座面からの底部の深さが深くなるように設けるか、又は車輌前後方向における中央部のビードをその底部が車輌左右方向について中央部が端部側よりも深くなるように設ければ、歩行者がフードパネルに衝突した際における上記利点を維持しつつ、１次衝突後の変形加速度の低下が顕著にあらわれるフードパネルの車輌前後方向における中央部のビードについては、インナパネルの下部に配置される内蔵部品に早いタイミングで２次衝突させ、これにより、１次衝突後の変形加速度の低下が抑制され、１次衝突における衝突エネルギの吸収量の低下を防止することができ、更に、２次衝突における加速度第２波のピーク値を小さくして、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。
【００３５】
本実施形態においては、図１に示すように、車輌用フードパネル１は、車輌前後方向に並ぶように４本のビード３２が設けられており、図１（ｂ）に示すように、中央部の２本のビード３２は、両端部の２本のビード３２よりもビード深さが深くなるように設けられている。本実施形態においては、図１（ｃ）に示すように、各ビード３２は、車輌左右方向におけるビード深さは、均一になるように設けられている。
【００３６】
本発明においては、車輌の左右方向におけるフードパネルの歩行者保護性能の不均一化を効果的に防止するためには、ビードの底部３２ａは、図２にビード深さｈとして示すように、マスチック座面３１から１７．５乃至２２．５ｍｍ深い位置に設けられていることが好ましい。なお、本実施形態においては、マスチック座面３１からビード底部３２ａまでの深さｈは、車輌前後方向における中央部のビード３２の方が車輌前後方向における両端部のビード３２よりも深くなるように設けられているが、上記ビード深さｈの好ましい範囲は、全てのビード３２について適用される範囲である。
【００３７】
また、ビードの底部３２ａは、図２（ｃ）に角度θとして示すように、車輌前方側及び後方側の縦壁３２ｂ，３２ｃとの間に２５乃至４５°の角度をなすように設けられていることが好ましい。これにより、ビード３２が車輌の内蔵物に接触した際に、衝突エネルギの吸収量を効果的に大きくすることができる。なお、ビード深さｈが浅くなりすぎると、歩行者衝突時において、加速度第１波のピーク値が小さくなり、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）。また、ビードの底部３２ａが縦壁３２ｂ，３２ｃとの間になす角度が４５°を超えると、プレス成形によりインナパネル３にビード３２を形成する際に、縦壁の傾斜角度が急であることにより、成形部位が破断しやすくなる。また、２次衝突の際には、縦壁がフードの内蔵物に対して垂直に近い進入角度で衝突することにより、ビードの潰れ変形が抑制され、加速度第２波のピーク値までの変形ストロークが短くなり、加速度第２波のピーク値も大きくなりやすくなる。一方、ビードの底部３２ａに対する縦壁３２ｂ，３２ｃの傾斜角度を２５°未満に緩やかにすると、ハット型断面のビード３２が、特にアウタパネル２（マスチック接合面３１）に近接する部分において、開き変形しやすくなり、歩行者衝突時の加速度第１波後の加速度が小さくなり、衝突時のストロークが長くなりやすくなる。
【００３８】
次に、第１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３１を介して、衝突部付近のインナパネル３に伝播する。図３に示すように、歩行者がフードパネル１の車輌左右方向における端部（図３（ａ）におけるＥ部）付近に衝突した場合においては、図３（ｂ）に示すように、縦壁３２ｅ及び縦壁３３が変形に対する抵抗として作用し、１次衝突時の変形加速度が大きく、１次衝突後の変形加速度の低下も小さく抑えることができる。よって、１次衝突における衝突エネルギの吸収量を大きくでき、２次衝突における加速度第２波のピーク値を小さくでき、変形ストロークも短くすることができる。なお、フードパネル１の車輌前後方向における両端部付近のビード３２については、その車輌左右方向の中央部（図３（ａ）におけるＦ部）付近に歩行者が衝突した場合には、縦壁３３が変形に対する抵抗として作用することによって変形加速度と変形ストロークとの関係は、Ｅ部と同様の傾向を示す。
【００３９】
一方、歩行者がフードパネル１の車輌前後方向及び左右方向における中央部（図３（ａ）におけるＤ部）付近に衝突した場合においては、インナパネル３に印加される応力は、車輌の左右方向に延びるように設けられたビード３２を介して車輌左右方向に伝播する。各ビード３２は、車輌左右方向の両端部において、側部縦壁３２ｅによりマスチック座面３１に連絡されており、更に、マスチック座面３１は、その周囲の縦壁３３に連絡されているため、ビード３２を介して車輌左右方向に伝播した応力は、側部縦壁３２ｅ及びマスチック座面３１を介して、車輌前後方向にも伝播し、これにより、加速度第１波のピーク値を大きくできる。しかし、この車輌前後方向及び車輌左右方向における中央部は、側部縦壁３２ｅ及びマスチック座面３１の周囲の縦壁３３からの距離が大きく、また、車輌の前方側及び後方側の縦壁３２ｂ、３２ｃには、その平面部分の傾斜を抑制するような構成も設けられていないことから、縦壁３２ｂ及び縦壁３２ｃ間が開き変形しやすくなる。よって、図３（ｂ）に示すように、加速度第１波がピーク値に達した後に、変形加速度が急激に低下する。
【００４０】
本実施形態においては、フードパネル１の車輌前後方向における中央部のビード３２は、車輌前後方向における両端部のビード３２よりもマスチック座面３１からの底部の深さが深くなるように設けられているか、又は車輌前後方向における中央部のビードの底部が車輌左右方向について中央部が端部側よりも深くなるように設けられているので、フードパネルの中央部付近に歩行者の頭部が衝突した場合、中央部のビード３２は、両端部のビードよりも早いタイミングでフードの内蔵物に接触する。よって、図３（ｂ）に示すように、変形加速度が小さい期間を短縮できる。
【００４１】
逆に、マスチック座面外周の縦壁３３や、側部縦壁３２ｅの近傍においては、これらの変形抵抗が高いため、加速度第１波のピーク後の加速度が比較的高い値を示す領域、即ち、フードパネルの車輌左右方向における両端部付近又は車輌前後方向における両端部付近に歩行者の頭部が衝突した場合、中央部に比してビード深さが浅いことにより、衝突後期における衝突加速度が大きくなることによるＨＩＣ値の増大も防止できる。即ち、本実施形態のフードパネル１によれば、歩行者の衝突部位によらず、ＨＩＣ値を小さくできる。
【００４２】
歩行者の衝突によるフードパネル１の変形が進行すると、車輌前後方向における中央部のビードが潰れ変形している期間内に、両端部のビードがフードの内蔵物に２次衝突して潰れ変形し始める。即ち、車輌前後方向における中央部のビードは、両端部のビードよりも２次衝突により潰れ変形する期間が長くなる。そして、車輌前後方向における中央部及び両端部のビードがフードの内蔵物に衝突して潰れ変形していくため、２次衝突による変形応力を車輌の前後方向に分散させることができる。よって、図３（ｂ）に示すように、車輌前後方向における中央部のビードについても、２次衝突による加速度第２波のピーク値を小さくすることができ、衝突ストロークが長くなることも防止できる。即ち、本実施形態のフードパネル１によれば、歩行者の衝突部位によらず、ＨＩＣ値を小さくできる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、ハット型のビードは、車輌左右方向に延びるように設けられているため、車輌同士の前面衝突の際には、フードパネルが側面視でくの字状に折れ変形しやすくなる。よって、衝撃エネルギの吸収が効率よく行われ、車内へのパネル等の進入を防止できる。
【００４４】
次に、本実施形態の車輌用フードパネルについて、ビードの車輌前方側及び後方側の縦壁３２ｂ、３２ｃがビードの底部３２ａとの間になす角度θの上限値の規定理由について図４を参照して説明する。図４は、縦壁の傾斜角度を変化させた場合における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。本実施形態においては、車輌前方側及び後方側の縦壁３２ｂ、３２ｃの傾斜角度θは、上述の如く、２５乃至４５°の範囲であることが好ましく、図４に二点鎖線で示すように、縦壁の傾斜角度θを２５乃至４５°の範囲とした場合には、車輌前後方向における中央部のビードは、図３（ｂ）と同様の変形の傾向を示す。しかし、傾斜角度θが４５°を超えると、２次衝突の際には、縦壁がフードの内蔵物に対して垂直に近い進入角度で衝突することになり、ビードの潰れ変形が抑制されるため、図４に示すように、加速度第２波のピーク値までの変形ストロークが短くなり、加速度第２波のピーク値も大きくなりやすくなる。よって、本発明においては、ビードの底部３２ａは、車輌前方側及び後方側の縦壁３２ｂ、３２ｃとの間に、２５乃至４５°の角度をなして設けられていることが好ましい。
【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（ａ）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５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図５（ｃ）は同じくＢ−Ｂ断面図である。本実施形態においては、フードパネルの車輌前後方向における中央部のビード３２が、両端部のビードよりもマスチック座面３１からの深さが深くなるように設けられている場合を図示している。本実施形態が第１実施形態と異なるのは、図５（ｃ）に示すように、各ビード３２の深さが、車輌左右方向における両端部から中央部へ向けて徐々に深くなるように傾斜して設けられ、その底部３２ａは車輌左右方向について端部側が浅くなるように設けられている点にある。その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００４６】
本実施形態においては、加速度第１波後の変形加速度の低下が特に顕著なフードパネルの中央部における歩行者の頭部衝突に対応するために、中央部のビード深さが最も深く設けられており、車輌左右方向の両端部へ向けてビード深さが徐々に浅くなるように設けられている。即ち、歩行者の頭部衝突時において、加速度第１波のピーク後における低加速度の状態が継続する期間は、フードパネルの中央に歩行者の頭部が衝突した場合がもっとも長い。そして、車輌前後方向及び車輌左右方向における端部側へいくほど、早い段階でマスチック座面外周の縦壁３３及びビードの側部縦壁３２ｅ付近の変形抵抗の影響を受けて、加速度が大きくなるタイミングは早くなる。本実施形態においては、車輌左右方向に中央部から端部へと連続的に深さを浅くしていくことで、積極的にインナパネルとインナパネル下の内蔵物との接触タイミングを変化させ、第１実施形態に比して、車輌左右方向における歩行者保護性能の不均一化を更に効果的に防止することができる。
【００４７】
なお、本実施形態においては、全てのビード３２について、ビード深さを車輌左右方向における両端部から中央部へ向けて徐々に深くなるように設けているが、ビード深さを車輌左右方向で変化させる構成は、少なくとも車輌左右方向における歩行者保護性能の不均一化が顕著であるビード３２、即ち、車輌前後方向における中央部のビード３２に付加すればよく、車輌前後方向の両端部のビード３２については、本実施形態の構成を有しなくてもよい。また、本実施形態においては、車両前後方向の中央部に設けたビードの深さを、車両前後方向の端部に位置するビードに比して深くなるように図示しているが、図１３に示すように、車両前後方向に配置するビードの深さは同一であっても良い。本構造でも、車両左右方向の中央部付近に歩行者の頭部が衝突した際には、中央部のビードを深く設定していることにより、車輌左右方向における歩行者保護性能の不均一化を抑制する効果を得ることができる。
【００４８】
また、図１４に示すように、本実施形態においては、複数個のビードの底部３２ａを含む包絡面を、マスチック座面３１からの深さが車輌前後方向における端部側から中央部へと深くなるように傾斜して設けてもよい。このような構造を採用することで、フードパネルの中央部付近におけるビード深さをより深く設定することが可能になる。即ち、ビード深さを車輌前後方向で一定にする構造に比して、更に積極的にビード深さをコントロールして、フードパネルがフード下の内蔵物と接触するタイミングをコントロールすることが可能となり、車輌前後方向における歩行者保護性能をより均一にすることができる。
【００４９】
次に、本第２実施形態に係る車輌用フードパネルの変形例について説明する。図６（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第２実施形態に係る車輌用フードパネルの変形例を示す図である。第２実施形態においては、各ビード３２の深さを車輌左右方向で徐々に変化させているが、本変形例においては、各ビード３２には、車輌左右方向における中央部と両端部との間の中間部に段差が設けられており、この段差部分にてビード深さが変化するように構成されている。本変形例においても、フードパネルの中央付近に歩行者の頭部が衝突した際には、インナパネルとインナパネル下の内蔵物とが接触するタイミングが早くなる一方、車輌左右方向端部側に歩行者の頭部が衝突した場合にはインナパネルとインナパネル下の内蔵物とが接触するタイミングが遅くなる。これにより、車輌左右方向における歩行者保護性能の不均一化を効果的に防止することができる。本変形例においては、衝突部位が車輌の左右方向に連続的に推移していく第２実施形態に比して、歩行者保護性能を均一化できる効果は若干低下するが、車輌左右方向における中央部と両端部との間の中間部に設けられた段差により、開き変形を抑制でき、加速度第１波のピーク後における急激な加速度低下を抑制し、衝突初期のエネルギ吸収量を大きくすることが出来る。
【００５０】
なお、本変形例においても、ビード深さを車輌左右方向で変化させる構成は、少なくとも車輌左右方向における歩行者保護性能の不均一化が顕著であるビード３２、即ち、車輌前後方向における中央部のビード３２に付加すればよく、車輌前後方向の両端部のビード３２については、このような構成を有しなくてもよい。
【００５１】
次に、本発明の第３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。また、図８（ａ），図８（ｂ）は本発明の車輌用フードパネルにおいて、ビード底部の幅が一定である場合及び縦壁の傾斜角度が一定である場合を示す図であって、図７（ａ）におけるＧ−Ｇ断面図である。第２実施形態のように、各ビードの底部３２ａの幅が車輌左右方向に一定となるように設けられている場合においては、ビード深さを車輌左右方向に変化させた場合に、図８（ａ）に示すように、ビード３２の車輌前方側及び後方側の縦壁３２ｂ，３２ｃは、底部３２ａに対する傾斜角度θが車輌左右方向における中央部（図８における破線部分）の方が両端部よりも大きくなる。よって、２次衝突の際に、フード内蔵物に対する縦壁３２ｂ，３２ｃの進入角度が車輌左右方向に異なり、車輌左右方向における中央部においては、両端部に比して、加速度第２波のピーク値までの変形ストロークが短くなり、加速度第２波のピーク値も大きくなりやすくなる。
【００５２】
本実施形態においては、図７及び図８（ｂ）に示すように、各ビード３２は、その底部３２ａと車輌前方側の縦壁３２ｂとのなす角度及び底部３２ａと車輌後方側の縦壁３２ｃとのなす角度θがいずれも車輌左右方向で均一であり、これにより、各ビードの底部３２ａの幅は、車輌左右方向における両端部から中央部へ向けて徐々に狭くなるように設けられている。よって、２次衝突時における変形ストローク及び加速度第２波のピーク値が車輌左右方向に不均一になることが防止される。また、ビードの縦壁３２ｂ，３２ｃの傾斜角度θに特定の幅をもたせなくてもよいため、縦壁の傾斜角度θの設定可能範囲を有効に活用することができ、車輌用フードパネルの設計の自由度も向上する。
【００５３】
なお、本実施形態においても、車輌左右方向におけるビード深さを変化させる構成は、少なくとも車輌左右方向における歩行者保護性能の不均一化が顕著であるビード３２、即ち、車輌前後方向における中央部のビード３２に付加すればよく、車輌前後方向の両端部のビード３２については、本実施形態の構成を有しなくてもよい。
【００５４】
また、本実施形態においては、第２実施形態と同様に、各ビード３２の深さを車輌左右方向で徐々に変化させているが、図９に示すように、各ビード３２の車輌左右方向における中央部と両端部との間の中間部に段差を設け、この段差部分にてビード深さが変化するように構成してもよい。この変形例においては、衝突部位が連続的に推移していく第３実施形態に比して、歩行者保護性能の不均一化を防止できる効果は若干低下するが、ビード３２の車輌左右方向における中央部と両端部との間の中間部に設けられた段差を介して車両前後方向に応力を伝播させやすくする効果が得られる。また、２次衝突時には、各ビード３２は、先ず、車輌左右方向における中央部がフードの内蔵物に衝突し、その後、車輌左右方向における両端部がフードの内蔵物に衝突する。
【００５５】
次に、本発明の第４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４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に示すように、本実施形態の車輌用フードパネル１は、第１実施形態のフードパネルにおいて、インナパネル３に設けられた各ビード３２の縦壁３２ｂ，３２ｃの上端縁及び下端縁を、平面視で、車輌の前方に凸となるように湾曲させている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００５６】
本実施形態においては、各縦壁３２ｂ，３２ｃ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、１次衝突時にはビード３２の開き変形が更に生じにくくなり、衝突エネルギを、縦壁の湾曲した部分を介して、車輌前後方向に効果的に伝播させることができる。よって、応力が車輌の左右方向に分散され、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、第１実施形態よりも効果的に防止できる。
【００５７】
各ビード３２の湾曲した上端縁は、例えば、平面視で、車輌左右方向における中央部の曲率半径Ｒ０が車輌左右方向における両端部の曲率半径ＲＳよりも小さくなるように設けられていることが好ましく、これにより、上記効果が更に期待できる。
【００５８】
なお、本実施形態においては、各ビード３２の縦壁３２ｂ，３２ｃは、少なくともその上端縁が湾曲するような形状で設けられていればよく、下端縁については平坦になるように設けられていてもよい。また、本実施形態においては、縦壁の湾曲は、車輌の前方に凸となるように設けられているが、縦壁を車輌の後方に凸となるように設けてもよい。更に、車輌前方の縦壁３２ｂ及び後方の縦壁３２ｃの一方のみが湾曲するように設けられていてもよい。
【００５９】
更にまた、本実施形態においては、第１実施形態のフードパネルにおいて、ビード３２の縦壁を湾曲するように設けているが、第２実施形態及び第３実施形態のフードパネルにおいて、ビードの縦壁を湾曲するように設けた場合においても、車輌左右方向における歩行者保護性能の不均一化を更に効果的に防止できる。
【符号の説明】
【００６０】
１，１０：（車輌用）フードパネル、２，１２：アウタパネル、３，１１：インナパネル、３１，１１ａ，３２ｄ：マスチック座面、３２，１１ｂ：ビード、３２ａ：底部、３２ｂ：（車輌前方側）縦壁、３２ｃ：（車輌後方側）縦壁、３２ｅ，１１ｄ：（側部）縦壁、４，１３：マスチック接着剤、１１ｃ：縦壁、１４，３３：縦壁
【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、その中央に設けられ前記アウタパネルにマスチック接合されるマスチック座面と、このマスチック座面に取り囲まれるように設けられ前記マスチック座面の端縁から下方に延出し車輌左右方向に延びるように並列的に設けられた断面凹形状の複数個のビードと、を有し、
前記各ビードは、底部と、この底部と前記マスチック座面の端縁とを連絡する縦壁と、を有し、
車輌前後方向における中央部のビードは、車輌前後方向における両端部のビードよりも前記マスチック座面からの前記底部の深さが深くなるように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】
前記車輌前後方向における中央部のビードは、前記マスチック座面からの前記底部の深さが、車輌左右方向における両端部よりも車輌左右方向における中央部の方が深くなるよう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】
前記車輌前後方向における中央部のビードは、その底部が車輌左右方向について端部側が中央部よりも浅くなるように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車輌用フードパネル。
【請求項４】
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、その中央に設けられ前記アウタパネルにマスチック接合されるマスチック座面と、このマスチック座面に取り囲まれるように設けられ前記マスチック座面の端縁から下方に延出し車輌左右方向に延びるように並列的に設けられた断面凹形状の複数個のビードと、を有し、
前記各ビードは、底部と、この底部と前記マスチック座面の端縁とを連絡する縦壁と、を有し、
車輌前後方向における中央部のビードは、その底部が車輌左右方向について中央部が端部側よりも深くなるように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５】
前記複数個のビードの底部を含む包絡面は、前記マスチック座面からの深さが車輌前後方向における端部側から中央部へと深くなるように傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１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】
前記車輌前後方向における中央部のビードは、その底部と車輌前方側の縦壁とのなす角度及び底部と車輌後方側の縦壁とのなす角度がいずれも車輌左右方向で均一であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車輌用フードパネル。
【請求項７】
前記ビードの底部は、前記マスチック座面から１７．５乃至２２．５ｍｍ深い位置に設けられており、車輌前方及び後方の縦壁との間に２５乃至４５°の角度をなすように設けられてい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、その中央に設けられ前記アウタパネルにマスチック接合されるマスチック座面と、このマスチック座面に取り囲まれるように設けられ前記マスチック座面の端縁から下方に延出し車輌左右方向に延びるように並列的に設けられた断面凹形状の複数個のビードと、を有し、
前記各ビードは、底部と、この底部と前記マスチック座面の端縁とを連絡する縦壁と、を有し、
車輌前後方向における中央部のビードは、車輌前後方向における両端部のビードよりも前記マスチック座面からの前記底部の深さが深くなるように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】
前記車輌前後方向における中央部のビードは、前記マスチック座面からの前記底部の深さが、車輌左右方向における両端部よりも車輌左右方向における中央部の方が深くなるよう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】
前記車輌前後方向における中央部のビードは、その底部が車輌左右方向について端部側が中央部よりも浅くなるように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車輌用フードパネル。
【請求項４】
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、その中央に設けられ前記アウタパネルにマスチック接合されるマスチック座面と、このマスチック座面に取り囲まれるように設けられ前記マスチック座面の端縁から下方に延出し車輌左右方向に延びるように並列的に設けられた断面凹形状の複数個のビードと、を有し、
前記各ビードは、底部と、この底部と前記マスチック座面の端縁とを連絡する縦壁と、を有し、
車輌前後方向における中央部のビードは、その底部が車輌左右方向について中央部が端部側よりも深くなるように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５】
前記複数個のビードの底部を含む包絡面は、前記マスチック座面からの深さが車輌前後方向における端部側から中央部へと深くなるように傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１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】
前記車輌前後方向における中央部のビードは、その底部と車輌前方側の縦壁とのなす角度及び底部と車輌後方側の縦壁とのなす角度がいずれも車輌左右方向で均一であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車輌用フードパネル。
【請求項７】
前記ビードの底部は、前記マスチック座面から１７．５乃至２２．５ｍｍ深い位置に設けられており、車輌前方及び後方の縦壁との間に２５乃至４５°の角度をなすように設けられてい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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２１４０７６（Ｐ２０１２−２１４０７６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７９３８９（Ｐ２０１１−７９３８９）
【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８日（２０１２．１１．８）
【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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