(57)【要約】【課題】ボンネットのＦＲＰ化による軽量化の利点を活かしつつ、そのＦＲＰ製ボンネットの衝撃エネルギー吸収機能を高め、衝突事故時等における歩行者の頭部保護機能を高めることが可能な自動車用ボンネットを提供する。【解決手段】ＦＲＰ製のアウターと、その裏面側に接合されるＦＲＰ製のインナーとを有する自動車用ボンネットであって、アウターが、ＦＲＰスキン板間にコア材として軟質フォーム材を非接着状態にて介在させたサンドイッチ構造に構成されていることを特徴とする自動車用ボンネット。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＲＰ製ボンネットを、ＦＲＰスキン板間にコア材として軟質フォーム材を介在させたサンドイッチ構造に構成したことを特徴とする自動車用ボンネット。
【請求項２】
軟質フォーム材を非接着状態にて介在させたサンドイッチ構造に構成したことを特徴とする、請求項１の自動車用ボンネット。
【請求項３】
ＦＲＰ製のアウターと、その裏面側に接合されるＦＲＰ製のインナーとを有する自動車用ボンネットであって、前記アウターが、ＦＲＰスキン板間にコア材として軟質フォーム材を介在させたサンドイッチ構造に構成されている、請求項１または２の自動車用ボンネット。
【請求項４】
前記アウターとインナーが接着剤を介して接着されている、請求項３の自動車用ボンネット。
【請求項５】
前記インナーが、前記アウターの外縁に沿って設けられている、請求項３または４の自動車用ボンネット。
【請求項６】
前記インナーが、ハット形の横断面形状に形成されている、請求項３〜５のいずれかに記載の自動車用ボンネット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）化による軽量化の利点を最大限発揮させつつ、優れた衝撃エネルギー吸収性能を得ることができるようにした自動車用ボンネットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量化を第１目的として、ＦＲＰ製の自動車用ボンネットが開発されつつあり、主として必要な部分の強度や剛性を向上することを目的とした各種の構造が提案されている（例えば、特許文献１）。ＦＲＰ製ボンネットは、通常、表面側の高剛性のアウターと、その裏面側に接合され、例えばハット形の横断面のスチフナ構造を有するインナーとから構成されるが、理論的には一枚物のＦＲＰ製ボンネットに構成することも可能である。ＦＲＰ製ボンネットのアウターは、必要な剛性を確保しつつ、軽量化の利点を最大限引き出すために、ＦＲＰスキン板間にコア材を介在させたサンドイッチ構造を採用することが有効であることが知られている。この場合のサンドイッチ構造においては、各ＦＲＰスキン板とコア材とは強固に接合されており、コア材は曲げ外力に対して剪断方向の荷重を支えている。
【０００３】
一方、上記のようなＦＲＰ製ボンネットの構造とは別に、近年、自動車には、衝突時等における安全性を高めることが要求されており、とくに、衝突事故時等の歩行者保護性能を高めることが要求されており、この機能を極力高めるために、ボンネットには優れた衝撃エネルギー吸収機能が望まれている。自動車が歩行者に衝突した際には、歩行者は、自動車の前部やボンネット等に対し、脚や頭部に衝撃荷重を受けることになるが、とくに死亡事故の低減には、頭部へのダメージを低減することが不可欠であると言われている。この頭部へのダメージの低減に関しては、ボンネットの衝撃緩和性能として規制値が規格化されつつあり、とくに、頭部が受ける加速度とその持続時間で計算される頭部傷害値（ＨＩＣ）を所定のレベル以下に抑えることが望まれる。
【０００４】
このような要求が高まりつつある折、ＦＲＰ製ボンネットに関して前記のような従来のサンドイッチ構造を採用すると、サンドイッチ構造を有するアウターの剛性が高いため、衝突事故時等に歩行者の頭部には大きな加速度が生じてしまい、ボンネットに優れた衝撃エネルギー吸収機能を発揮させることが難しくなるという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−１４６２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の課題は、上記のような実情に鑑み、ボンネットのＦＲＰ化による軽量化の利点を活かしつつ、そのＦＲＰ製ボンネットの衝撃エネルギー吸収機能を高め、衝突事故時等における歩行者の頭部保護機能を高めることが可能な、自動車用ボンネットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る自動車用ボンネットは、ＦＲＰ製ボンネットを、ＦＲＰスキン板間にコア材として軟質フォーム材を介在させたサンドイッチ構造に構成したことを特徴とするものからなる。とくに、軟質フォーム材を非接着状態にて介在させたサンドイッチ構造に構成することが好ましい。軟質フォーム材とは、ガラス転移温度が使用環境温度以下（例えば、−２０℃以下）であるフォーム材（発泡材）のことを言い、このような軟質フォーム材として、例えばポリプロピレン発泡材を使用することができるが、とくにこの材質に限定されるものではない。
【０００７】
この本発明に係る構造は、一枚物のＦＲＰ製ボンネットにも適用できるし、ＦＲＰ製アウターとＦＲＰ製インナーとの接合構造を有するＦＲＰ製ボンネットにも適用できる。とくに後者のＦＲＰ製ボンネットに適用することにより、一層優れた効果が得られる。
【０００８】
すなわち、ＦＲＰ製のアウターと、その裏面側に接合されるＦＲＰ製のインナーとを有する自動車用ボンネットに本発明を適用する場合には、アウターが、ＦＲＰスキン板間にコア材として軟質フォーム材を非接着状態にて介在させたサンドイッチ構造とされた構成が採用される。
【０００９】
このようなアウター／インナー接合構造の場合には、アウターとインナーは、例えば接着剤を介して接着することができる。また、インナーの設置位置はとくに限定されないが、ボンネット全体として必要な剛性が確保でき、かつ、アウターに部分的に、とくにアウターの中央部に適切な変位による衝撃エネルギー吸収性能を持たせるためには、インナーを、アウターの外縁に沿って延びるように設けることが好ましい。この場合、インナーは、アウターの外縁に沿って、アウターの全周にわたって延びていてもよく、部分的に延びていてもよい。インナーは、アウターの補強材として機能するので、適切なスチフナ構造に構成すればよく、例えば、ハット形の横断面形状に形成すればよい。
【００１０】
このような自動車用ボンネットにおいては、ボンネットのＦＲＰ化により全体として軽量性を保ちながら、ＦＲＰスキン板間にコア材として軟質フォーム材を介在させたサンドイッチ構造とすることにより、衝撃エネルギーを良好に吸収できる構造となる。とくに軟質フォーム材を非接着状態にて介在させたサンドイッチ構造とすることにより、一層良好に衝撃エネルギーを吸収できる構造となる。軟質フォーム材は両ＦＲＰスキン板に対して非接着とする場合には、構造的には、正確にはサンドイッチ構造と言うよりはむしろ、２枚のＦＲＰスキン板の重ね梁構造に近くなる。したがって、この場合には、アウターに必要な剛性は、重ね梁構造として設計すればよく、ボンネット全体としては、例えばインナー接合構造を加えて主構造、つまり、必要な剛性を備えた主構造を担わせるようにすればよい。
【００１１】
このようにコア材として介在された軟質フォーム材を、両側のＦＲＰスキン板とは非接着状態とすることにより、衝突事故時等に歩行者の頭部が衝突した時に、衝撃を支える２枚のＦＲＰスキン板の反力発生にタイムラグを生じさせる作用を奏し、２枚のＦＲＰスキン板はあたかもハンモックのように変形して、歩行者の頭部に加わる加速度を緩和して衝撃エネルギーを良好に吸収できるようになる。また、ＦＲＰスキン板自体、応力波の伝播過程において、エネルギーを減衰させる効果を奏するから、これによっても歩行者の頭部への反力を軽減することができる。
【００１２】
また、軟質フォーム材が両側のＦＲＰスキン板に挟まれる構造であるので、裏面側に高剛性のインナーを接合しても、いわゆるボンディングラインが表面側に現れることを防止でき、ボンネット表面の良好な意匠性を確保することが可能になる。
【００１３】
さらに、表側のＦＲＰスキン板がたとえ薄肉の板であっても、裏面側において軟質フォーム材のコア材の裏打ち効果があるので、表側ＦＲＰスキン板の過大な変形は阻止され、ボンネット表面側特性として望ましい適度なベコ感が付与されることになる。さらに、防音、断熱特性を有する軟質フォームをコア材として使用することにより、ボンネット自体に防音、断熱の機能を持たせることができるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る自動車用ボンネットによれば、ＦＲＰスキン板間にコア材を介在させたサンドイッチ構造とすることにより、必要な剛性を確保しつつボンネットのＦＲＰ化による軽量化の利点を最大限発揮させつつ、コア材を軟質フォーム材として非接着状態で介在させること等により、そのＦＲＰ製ボンネットの衝撃エネルギー吸収機能を高め、衝突事故時等における歩行者の頭部保護機能を高めることできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る自動車用ボンネットを示しており、とくに、ＦＲＰ製のアウターと、その裏面側に接合されるＦＲＰ製のインナーとを有する自動車用ボンネットに本発明を適用した場合の一例を示している。図１において、１は自動車用ボンネット全体を示しており、該ボンネット１は、表面側に位置するＦＲＰ製のアウター２と、その裏面側に接合されるＦＲＰ製のインナー３とからなる。ＦＲＰ製のアウター２は、面方向にボンネット全面にわたって広がっており、車種に応じて、必要な曲面形状に形成されている。このアウター２が、ＦＲＰスキン板４、５間にコア材としての軟質フォーム材６を非接着状態で介在させたサンドイッチ構造に構成されている。
【００１６】
上記ＦＲＰ製のアウター２の裏面側に、ハット形の横断面形状を有するスチフナ構造に構成されたＦＲＰ製のインナー３が、接着剤７を介して接着されている。このようなインナー３は、例えば図示の如く、アウター２の外縁に沿って配置され、アウター２の外周全周にわたって延びている構造、部分的に延びている構造のいずれも採用可能である。
【００１７】
本発明におけるＦＲＰの強化繊維としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊維や、ケブラー繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維からなる強化繊維を使用することが可能である。面剛性の制御の容易性の面からは、炭素繊維の使用が好ましい。ＦＲＰのマトリックス樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられ、さらには、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂も使用可能である。
【００１８】
このように構成された自動車用ボンネット１においては、２枚のＦＲＰスキン板４、５間に軟質フォーム材６を非接着状態で介在させた積層構造のサンドイッチ構造とすることにより、ボンネット全体としての軽量性を確保しつつ、前述の如く、外部からの衝撃エネルギーを効率よく吸収することができ、衝突事故時等における歩行者の頭部等を適切に保護できるようになる。
【００１９】
軟質フォーム材６からなるコア材が間に介在することにより、裏側のＦＲＰスキン板５にインナー３を接合しても、そのボンディングラインが表側のＦＲＰスキン板４の表面に現れることを効果的に防止でき、ボンネット表面の良好な意匠性を確保することができる。また、表側のＦＲＰスキン板４が軟質フォーム材６からなるコア材で裏打ちされることにより、ボンネット表面に適度の望ましいベコ感を付与することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施態様に係る自動車用ボンネットの部分断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  自動車用ボンネット
２  ＦＲＰ製のアウター
３  ＦＲＰ製のインナー
４、５  ＦＲＰスキン板
６  コア材としての軟質フォーム材
７  接着剤
【図１】
2006069320.tif 000003