(57)【要約】【課題】ボンネットへの保護対象物の衝突時に、衝突エネルギーを吸収して衝撃を緩和する構造を低コストで実現すること。【解決手段】ボンネット１０Ａは、車体の表面を構成するフードスキン１１と、フードスキン１１の下側に重ねて配置されたフードフレーム１２Ａとを備え、フードフレーム１２Ａには、重量軽量化用の予め定められた大きさの開口部１２Ａ１が形成されている。フードフレーム１２Ａは、開口部１２Ａ１が形成された金属製の本体部１２ｋと、開口部１２Ａ１を橋渡しに跨って当該開口部１２Ａ１の縁部１２ｍ，１２ｎに固定された樹脂製のフレーム部材１４とを備える構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の表面を構成するフードスキンと、前記フードスキンの下側に重ねて配置されたフードフレームと、を備えるボンネット構造であって、
前記フードフレームは、
開口部が形成された金属製の本体部と、
前記開口部を橋渡しに跨って当該開口部の縁部に固定された樹脂製のフレーム部材と、を備えることを特徴とするボンネット構造。
【請求項２】
前記フレーム部材は、脆弱部を備えることを特徴とする請求項１に記載のボンネット構造。
【請求項３】
前記フレーム部材の下側に、前記開口部を覆う状態に膜状のインシュレータが配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のボンネット構造。
【請求項４】
前記開口部には、複数の前記フレーム部材が互いに間隔を空けて設置され、
隣り合う前記フレーム部材同士を互いに連結する樹脂製の補助フレーム部材をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のボンネット構造。
【請求項５】
前記本体部は、前記開口部から前記本体部の後縁まで切り欠かれた切欠部を有し、
前記切欠部の対向する端部同士を互いに連結する樹脂製の連結部材を更に備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のボンネット構造。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載のボンネット構造と、
保護対象物と車両との衝突を事前に検知する検知装置と、
前記検知装置が前記衝突を事前に検知した場合に、前記ボンネット構造をポップアップさせる複数のポップアップ装置と、を備える車両であって、
前記複数のポップアップ装置は、異なるタイミングで作動することで前記ボンネット構造をねじることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護対象物が車両（自動車）のボンネットに上から下方向へ衝突した際の衝撃を軽減するボンネット構造及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行中の車両に歩行者等の保護対象物が衝突（一時衝突）した後に、保護対象物が車両のボンネットに二次的に衝突（二次衝突）することがある。この二次衝突の衝撃から保護対象物を保護するための対策として、ボンネットに、その衝突時の衝撃を吸収する構造が求められている。
【０００３】
図６（ａ）に示す車両のボンネット１０は、図６（ｂ）のＡ−Ａ線で切断した断面図である。ボンネット１０は、鉄等の金属板をプレス加工して形成されたフードスキン１１及びフードフレーム１２を上下に重ねて構成されている。下側のフードフレーム１２は、図６（ｂ）に示すように、軽量化のため複数の開口１２ａが形成されている。開口１２ａは、車両前後方向に延びる縦フレーム１２ｂ及び車両幅方向に延びる横フレーム１２ｃと、フードフレーム１２の本体部１２ｄとで囲まれて形成されている。
【０００４】
このような構成のボンネット１０に保護対象物１３が矢印Ｙ１で示すように上から下に向かって二次衝突した際に、この衝突位置が開口１２ａの上方であれば、保護対象物１３の衝突で下方側に変形したフードスキン１１の変形部分が、開口１２ａに嵌り込むので更に下方側へ変形する。この変形により衝突エネルギーが吸収されて保護対象物１３への衝撃が緩和される。
【０００５】
しかし、衝突位置が縦フレーム１２ｂや横フレーム１２ｃの上方の場合、衝突によるフードスキン１１の変形部分が、縦フレーム１２ｂや横フレーム１２ｃに当たってその変形が阻止される。このため、保護対象物１３に大きな衝撃が加わるので、保護対象物１３を保護できなくなることがある。
【０００６】
そこで、特許文献１に記載のように、炭素繊維等を用いた繊維強化樹脂により車両用フード（ボンネット）を形成し、保護対象物の二次衝突による繊維強化樹脂の変位（変形）量が一定値以上の場合にフード取付部を破壊して、衝突時のエネルギーを吸収する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１４１２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の技術は、高価な炭素繊維等を用いた繊維強化樹脂でボンネットを形成しているため、鉄等の金属板に比べ大幅にコスト高となってしまう。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ボンネットへの保護対象物の衝突時に、衝突エネルギーを吸収して衝撃を緩和する構造を低コストで実現することができるボンネット構造及び車両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】
【００１０】
前記の目的を達成するために、本発明は、車体の表面を構成するフードスキンと、前記フードスキンの下側に重ねて配置されたフードフレームと、を備えるボンネット構造であって、前記フードフレームは、開口部が形成された金属製の本体部と、前記開口部を橋渡しに跨って当該開口部の縁部に固定された樹脂製のフレーム部材と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、ボンネットへの保護対象物の衝突時に、衝突エネルギーを吸収して衝撃を緩和する構造を低コストで実現するボンネット構造及び車両を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は第１実施形態のフードスキン及びフードフレームから成るボンネットの構造を（ｂ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図、（ｂ）はフードフレームの裏面側の平面図である。
【図２】第１実施形態の変形例１のフードフレームの構成を示す裏面側の平面図である。
【図３】第１実施形態の変形例２のフードフレームの構成を示す裏面側の平面図である。
【図４】変形例２のフードフレームの形成過程を示す裏面側の平面図である。
【図５】第２実施形態の車両の特徴構成を示す図である。
【図６】（ａ）は従来のフードスキン及びフードフレームから成るボンネットの構造を（ｂ）のＡ−Ａ線で切断した断面図、（ｂ）はフードフレームの裏面側の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態の構成＞
本発明の第１実施形態について、図１〜図５を参照して詳細に説明する。説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、各図中において、矢印で示す「前後」は車両（図示せず）の前後方向、「上下」は鉛直上下方向をそれぞれ示している。
【００１４】
図１（ａ）はボンネットの構造を図１（ｂ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図、図１（ｂ）はフードフレームの裏面側の平面図である。
図１（ａ）に示すボンネット１０Ａは、車体の表面を構成するフードスキン１１の下にフードフレーム１２Ａを重ねて構成されている。フードスキン１１及びフードフレーム１２Ａは、鉄等の金属板をプレス加工して形成されている。このようにフードスキン１１の下にフードフレーム１２Ａを重ねるのは、フードスキン１１のみではボンネットが撓むので、フードフレーム１２Ａで剛性を高めて撓みを無くすために行われている。
【００１５】
フードスキン１１は、図１（ｂ）のフードフレーム１２Ａの平面形状と略同様に、平面全体が概略四角形状を成し、この概略四角形状の車両の前側が、前方に緩やかに突き出る湾曲形状（前側湾曲形状）を成し、後側が前側湾曲形状と略同様に湾曲形状（後側湾曲形状）を成している。また、フードスキン１１は、図１（ａ）に示すように、車両の後側から前側に直線状に延び、前側部分で下方側に２段階で各々異なる角度で若干折り曲げられた形状を成す。
【００１６】
フードフレーム１２Ａは、図１（ｂ）に示すように、中央よりやや後方側部分に大きな開口部１２Ａ１が形成された金属製の本体部１２ｋを有する。開口部１２Ａ１は、フードフレーム１２Ａの重量を極力軽減でき、全体の剛性を所定強度以上保持可能な大きさであればよい。本例において、開口部１２Ａ１は、フードフレーム１２Ａの全面積の１／３位の大きさの概略台形状を成している。
【００１７】
フードフレーム１２Ａにおける開口部１２Ａ１を挟む前後の縁部１２ｍ，１２ｎには、板状を成す樹脂製のフレーム部材１４が開口部１２Ａ１を前後方向に橋渡しに跨って固定されている。フレーム部材１４は、平面視で前後方向に長い長手形状となっている。
【００１８】
フレーム部材１４は、この４隅がリベット１５でフードフレーム１２Ａの縁部１２ｍ，１２ｎに固定されている。なお、リベット１５以外に接着剤で固定されていてもよい。また、フレーム部材１４には、橋渡し方向と直交方向に、互いに離間した複数のスリット（脆弱部）１４ａが形成されている。図１（ａ）に示すように、各スリット１４ａが下側に位置するようにフレーム部材１４が固定される。フレーム部材１４は、本実施形態では３枚で左右に間隔を開けて配置されている。
【００１９】
このフレーム部材１４は、上から下に向かう保護対象物１３による二次衝突時に、スリット１４ａを破損して衝撃エネルギーを吸収し、保護対象物１３の衝突を緩和する役割を果たす。また、フレーム部材１４は、上記衝撃の無い通常時に、フードフレーム１２Ａが開口部１２Ａ１で撓まないようにその形状を保持する役割を果たす。これらの双方の役割を果たせば、フレーム部材１４の取付位置、取付方向、数は限定されない。更に、スリット１４ａの数、形成方向、形成位置も限定されない。
【００２０】
各フレーム部材１４の下側には、膜状のインシュレータ１７が配設されている。インシュレータ１７は、開口部１２Ａ１を覆う状態にフードフレーム１２Ａの縁部１２ｍ，１２ｎに固定されており、フレーム部材１４の破損時の破片がエンジン等の部品に入らないように保持する飛散防止用の膜である。
【００２１】
＜第１実施形態の動作＞
【００２２】
図１（ａ）に示すように、ボンネット１０Ａに保護対象物１３が、矢印Ｙ１で示すように上から下に向かって二次衝突したとする。この衝突によりフードスキン１１が下方側に変形してフレーム部材１４に当たると、フレーム部材１４がスリット１４ａの部分で破損する。この破損により保護対象物１３への衝撃が緩和されるように衝突エネルギーが吸収される。また、破損したフレーム部材１４は、下側のインシュレータ１７で受け止められて落下しないように保持される。
【００２３】
＜第１実施形態の効果＞
次に、上述した第１実施形態のボンネット１０Ａの特徴構造及びその効果について説明する。ボンネット１０Ａは、車体の表面を構成するフードスキン１１と、フードスキン１１の下側に重ねて配置されたフードフレーム１２Ａとを備え、フードフレーム１２Ａには、重量軽量化用の予め定められた大きさの開口部１２Ａ１が形成されている。
【００２４】
（１）フードフレーム１２Ａは、開口部１２Ａ１が形成された金属製の本体部１２ｋと、開口部１２Ａ１を橋渡しに跨って当該開口部１２Ａ１の縁部１２ｍ，１２ｎに固定された樹脂製のフレーム部材１４とを備える構成とした。
【００２５】
この構成によれば、次のような効果を得ることができる。ボンネット１０Ａに保護対象物１３が上から下に向かって二次衝突したとする。この際、衝突部分のフードスキン１１が下方側に変形してフレーム部材１４に当たると、フレーム部材１４が破損する。この破損により保護対象物１３の衝突エネルギーが吸収されて保護対象物１３への衝撃が緩和される。このため、保護対象物１３への衝撃を軽減することができる。また、フードフレーム１２Ａは、上記の保護対象物１３への衝撃緩和の構造を、鉄等の金属板による本体部１２ｋにフレーム部材１４を組み合わせて形成できるので低コストで実現することができる。
【００２６】
（２）フレーム部材１４は、脆弱部としてのスリット１４ａを備える構成とした。
【００２７】
この構成によれば、保護対象物１３がフードスキン１１に二次衝突し、この衝突部分のフードスキン１１が下方側に変形してフレーム部材１４に当たった際に、スリット１４ａでフレーム部材１４を確実に破損できる。このため、破損により保護対象物１３の衝突エネルギーを吸収して保護対象物１３への衝撃を緩和できる。
【００２８】
（３）フードフレーム１２Ａは、フレーム部材１４の下側に、開口部１２Ａ１を覆う状態に膜状のインシュレータ１７を配設する構成とした。
【００２９】
この構成によれば、保護対象物１３の衝突により破損したフレーム部材１４の破片をインシュレータ１７で受け止めて落下しないように保持できる。このため、その破片がインシュレータ１７の下側のエンジン等の部品に入らないようにできる。
【００３０】
＜第１実施形態の変形例１＞
図２は第１実施形態の変形例１のフードフレーム１２Ｂの構成を示す裏面側の平面図である。
図２に示すフードフレーム１２Ｂが、図１（ｂ）に示したフードフレーム１２Ａと異なる点は、複数のフレーム部材１４を補助フレーム部材１４Ｂで互いに接続したことにある。
【００３１】
補助フレーム部材１４Ｂは、フレーム部材１４より幅の狭い板状を成し、複数のフレーム部材１４を互いに接続すると共に、両側のフレーム部材１４をフードフレーム１２Ａの縁部１２ｍ，１２ｎに接続している。
【００３２】
このように各フレーム部材１４を補助フレーム部材１４Ｂで互いに接続することにより、上述した衝撃の無い通常時に、図１（ｂ）に示す各フレーム部材１４のみの場合よりも、図２に示すフードフレーム１２Ｂでは開口部１２Ａ１で撓まないようにその形状を、より強く保持することができる。
【００３３】
このように強く保持する構造でも、補助フレーム部材１４Ｂはフレーム部材１４よりも細くて破損しやすいので、保護対象物１３の衝突による衝撃で容易に破損する。このため、保護対象物１３の衝突エネルギーの吸収を妨げることは無い。
【００３４】
＜第１実施形態の変形例２＞
図３は第１実施形態の変形例２のフードフレーム１２Ｃの構成を示す裏面側の平面図である。
図３に示すフードフレーム１２Ｃが、図１（ｂ）に示したフードフレーム１２Ａと異なる点は、フードフレーム１２Ｃにおける車両のフロントガラス（図示せず）と開口部１２Ａ１との間の本体部１２ｋ１に、樹脂製の連結部材１８を複数設けたことにある。
【００３５】
連結部材１８は次のように設けられている。即ち、図４に示すように、本体部１２ｋ１の前後方向に貫通して切り欠いた切欠部１２Ｃ２を車体幅方向に離間して複数設け、この複数の切欠部１２Ｃ２に連結部材１８を嵌合状態に接着剤で接着して固定してある。なお、連結部材１８は、接着以外に溶融や固定時具を用いる等の固定方法で固定してもよい。また、連結部材１８は、図２に示すフードフレーム１２Ｂに固定してもよい。
【００３６】
このような構成のフードフレーム１２Ｃによれば、次のような効果を得ることができる。即ち、ボンネット１０Ａに保護対象物１３が衝突した際に、衝突部分のフードスキン１１が下方側に変形してフードフレーム１２Ｃの本体部１２ｋ１に当たったとする。この場合、その当たったフードスキン１１の変形で連結部材１８が破損するので、保護対象物１３の衝突エネルギーが吸収されて保護対象物１３への衝撃を緩和できる。連結部材１８が２つ以上破損すると、本体部１２ｋ１の一部が破損して下方に落下するのでより衝撃を緩和できる。
【００３７】
＜第２実施形態の構成＞
図５は第２実施形態の車両の特徴構成を示す図である。
第２実施形態の車両は、第１実施形態のボンネット１０Ａに加え、保護対象物が車両の前方側に衝突することを衝突の直前に検知（事前検知）するレーダ装置（検知装置）２１と、レーダ装置２１による事前衝突の検知時に、ポップアップでボンネット１０Ａの開閉側の両隅のうち一方の隅を他方の隅よりも早く上昇させるポップアップ装置２２とを備えて構成されている。
【００３８】
ポップアップ装置２２は、フードフレーム１２Ａの図示せぬフロントガラス側の両隅に火薬を備え、レーダ装置２１による事前衝突の検知時に一方の隅を他方の隅よりも早く爆発させてフードフレーム１２Ａをフードスキン１１と共に上方へポップアップするものである。このようにフードフレーム１２Ａの一方の隅が他方の隅よりも早く上昇すると、フードフレーム１２Ａが捩られ、この捩じり力でフレーム部材１４が破損する。また、両隅の爆発で上昇したボンネット１０Ａは、保護対象物が一次衝突する前に車両の前方側に開きながら立つ状態となる。
【００３９】
この他、ポップアップ装置２２は、フードフレーム１２Ａの４隅に火薬を備え、レーダ装置２１による事前衝突の検知時に一方の対角線上の火薬を他方の対角線上の火薬よりも早く爆発させてフードフレーム１２Ａをフードスキン１１と共に捩りながら上方へポップアップさせてもよい。又は、１つの隅の火薬を他方の３つの隅の火薬よりも早く爆発させてフードフレーム１２Ａをフードスキン１１と共に捩りながら上方へポップアップさせてもよい。この捩じり力でフレーム部材１４が破損する。
【００４０】
このように保護対象物が車両に一次衝突する前にフレーム部材１４が破損してボンネット１０Ａが前方側にポップアップして立ち上がると、車両に衝突した保護対象物１３（図１）が、立ち上がった柔軟なフードスキン１１のみで受け止められる。このため、保護対象物１３への衝撃が吸収される。更に、フードスキン１１に保護対象物１３が当たるとポップアップしたボンネット１０Ａが下がって衝撃が吸収される。このように、保護対象物１３への衝撃が吸収されるので、保護対象物１３への衝撃を軽減することができる。
【００４１】
このような構成は、上述した変形例１のフードフレーム１２Ｂ及び変形例２のフードフレーム１２Ｃにも、上記フードフレーム１２Ａと同様に適用可能であり同様の効果を得ることができる。
【００４２】
以上、第１及び第２実施形態に係るボンネット構造及び車両について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０Ａ  ボンネット
１１  フードスキン
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ  フードフレーム
１２Ａ１  開口部
１２ｋ，１２ｋ１  本体部
１２Ｃ２  切欠部
１４  フレーム部材
１４ａ  スリット
１４Ｂ  補助フレーム部材
１５  リベット
１７  インシュレータ
１８  連結部材
２１  レーダ装置（検知装置）
２２  ポップアップ装置
【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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