(57)【要約】【解決手段】本発明は、車両フード(5)の厚さ(パネル厚さと、パネル間の垂直距離又は深さとの合計)及び自動車との衝突時における歩行者頭部への衝撃効果を有意に低減することができる車両の薄肉閉鎖構造を提供するものである。一実施例において、車両フード(5)は、外側パネル(25)及び内側パネル(20)を含むフードシェルと、フードシェル(15)の外側パネル(25)及び内側パネル(20)の間に配置され、外側パネル(25)及び／又は内側パネル(20)に接合された単一発泡体コア(100)と、フード下要素(42)に対応する位置に設けられた少なくとも１つの凹部(10)と、を含んでいる。本発明の他の態様において、車両フード(5)には、ラッチ取付部材(60)及び／又はヒンジ取付部材(70)が、フードシェル(15)の内側パネル(20)の内面(50)に取り付けられている。【選択図】図２Ａ
2010520121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側パネル及び内側パネルによって形成されたフードシェルであって、各パネルは一様な厚さを有し、外側パネルの内面と内側パネルの外面との間に少なくとも１つのギャップが形成され、少なくとも１つのギャップは外側パネルの内面と略直交する深さを有するフードシェルと、
厚さ方向に一様な密度を有する単一発泡体コアによって画定され、少なくとも１つのギャップの容積を略充たして前記深さをほぼ維持し、フードシェルを補強すると共にエネルギーを吸収する弾性部であって、単一発泡体コアは、外側パネルの内面又は内側パネルの外面に接続され、少なくとも１つのギャップ内にほぼ収容されており、フードが外部物体と接触したとき、外側パネル、単一発泡体コア及び内側パネルが一体又は単一体として作用するようにした弾性部と、
フードが車両に取り付けられたとき、フード下要素に対応する内側パネルの位置に、外側パネルの方へ外向きに延びるように形成され、フード下要素に対して開口する少なくとも１つの凹部によって画定された塑性変形部であって、内側パネルの外面とフード下要素の上面との間のクリアランスが最大化され、フードが外部物体と衝突したとき、前記少なくとも１つの凹部の弾性変形を可能にする塑性変形部と、を具えており、
前記少なくとも１つの凹部は、少なくとも１つの凹部がフード下要素と接触したとき、少なくとも１つの凹部の塑性変形を可能にする少なくとも１つの衝撃吸収部を具えており、
歩行者の頭部がフードと接触する力を低減し、フードへの損傷を低減し、歩行者が受ける負傷を低減することができる、フード。
【請求項２】
前記深さは約１５ｍｍよりも小さい請求項１のフード。
【請求項３】
外側パネルと内側パネルはアルミニウム合金から作られている請求項１のフード。
【請求項４】
一様な厚さは０.８ｍｍ以下である請求項１のフード。
【請求項５】
単一発泡体コアは熱硬化性又は熱可塑性のポリマーである請求項１のフード。
【請求項６】
単一発泡体コアは熱活性型膨張性ポリマーである請求項１のフード。
【請求項７】
単一発泡体コアは、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリエステル、エチレン酢酸ビニル、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、又はそれらの混合物及び組合せから成る請求項１のフード。
【請求項８】
内側パネルの外面に配置されたヒンジ取付部材をさらに具えている請求項１のフード。
【請求項９】
少なくとも１つの凹部は、側部断面がＳ字状の側壁を有している請求項１のフード。
【請求項１０】
少なくとも１つの衝撃吸収部は、フード下要素に対向する突起部を有する少なくとも球錐を具える幾何学的形状の衝撃吸収構造を含んでいる請求項１のフード。
【請求項１１】
複数の衝撃吸収構造は、外部物体と衝突したとき、フード下要素に当たって変形する請求項１０のフード。
【請求項１２】
凹部は円形又は多辺形の形状である請求項１のフード。
【請求項１３】
フード下要素は、エンジンの上部である請求項１のフード。
【請求項１４】
フードシェルは少なくとも１つの補強構造をさらに含んでおり、少なくとも１つの補強構造の側壁は側部断面がＳ字状である請求項１のフード。
【請求項１５】
少なくとも１つの補強構造に対応するフードシェルの内側パネルの内面は、発泡性接着剤により、外側パネルの内面の対向する部分に接合される請求項１４のフード。
【請求項１６】
補強構造の外側パネルに固定される内側パネルの部分は、約２.０ｍｍ〜約４.０ｍｍ離間している請求項１５のフード。
【請求項１７】
内側パネルの外面に取り付けられたラッチ取付部材をさらに具えている請求項１のフード。
【請求項１８】
内側パネルは、ラッチ取付部材の周囲でフードシェルの外周部に近接する位置及び外側パネルの内面に近接する位置に配置されたパーム強化部をさらに具えている請求項１７のフード。
【請求項１９】
パーム強化部は、外側パネルの内面から略直交する方向に約０.５ｍｍ〜約３.０ｍｍ離れた位置にある請求項１８のフード。
【請求項２０】
車両閉鎖パネルを形成する方法であって、
内面を有する外側パネルを配備するステップ、
外向きに延びる凹部及び外面を有する内側パネルを配備するステップ、
内側パネルの外面又は外側パネルの内面に単一発泡体材料を配備するステップ、
外側パネルの内面が外側パネルの内面と対向するように、外側パネルと内側パネルとを接合してフードシェルを形成するステップ、
単一発泡体材料を活性化させて、内側パネルの外面と外側の内面との間の容積に単一発泡体コアを略充満させ、内側パネルの外面と外側パネルの内面とを当接させるステップ、
とを有している、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜関連出願の記載＞
本発明は、２００７年３月７日に出願された米国仮特許出願第６０／８９３４８９号「補強用発泡体を有する、歩行者に安全な自動車フード構造」の利益を主張し、該出願は本明細書に組み込まれるものとする。
【０００２】
＜発明の分野＞
一実施例において、本発明は、車両閉鎖パネル(vehicle closure panels)に関するものである。さらなる実施例において、フードの厚さが最小となるように設計され、衝突事故の際、歩行者の頭部と車両との衝突の影響を最小にすることができる車両閉鎖パネルに関する。
【背景技術】
【０００３】
＜発明の背景＞
自動車と歩行者との衝突事故では、歩行者の安全が重大な危険にさらされる。歩行者／車両事故について、特に危害の大きな事故例は、車両の前面部が歩行者の膝、脚及び／又は腹部の領域と衝突するときである。また、この前面衝突によって歩行者が持ち上げられたり弾かれると、歩行者の頭部が車両のフード又はウインドシールドと衝突する。この衝撃で頭部が外傷を受けると命にかかわることがある。
【０００４】
世界中の様々な取締機関が、歩行者に対するこの種の頭部外傷を低減するための標準を定めており、自動車メーカーはこれに適合させなければならない。ヨーロッパ連合が作成した試験標準は、EUROCAP EEVC WG17[2]ACEA[1]と称される。日本で採用される別の標準はJNCAPと称される。一実施例において、標準は、頭部傷害基準値(HIC#)が1000を超えないことを規定している。HIC#は、歩行者と車両の衝突の際、車両フードに衝突する人間の頭部が受ける衝撃の力及び持続時間に依存する。歩行者が衝突の際、頭部に受ける数値は80-150g's(1g=32ft/sec2)である。
【発明の概要】
【０００５】
＜発明の要旨＞
一実施例において、車両閉鎖パネル(車両フード(vehicle hood)と称することもある)構造は、パネル間距離をほぼ同じに維持するために、車両フードの内側シート金属層と外側シート金属層との間に配置された単一発泡体コア(unitary foam core)を含むハイブリッド材構造のものが提供される。単一発泡体コアは両パネルの離間状態を維持する作用を有する。単一発泡体コアは、例えば歩行者の頭部による直接の衝撃に対して、ほとんど非圧縮性である。しかしながら、単一発泡体コアは、持続された負荷条件下では圧縮することができる。このサンドイッチ構造は、パネル間をほぼ剛体にするので、パネルと単一発泡体は一致して機能するか又は単一体として、衝撃を受けたとき、実質的に同じものとして撓んだり変形する。それゆえ、衝突した時、外側パネルの外面は衝突部に局部的な凹みは起こるが、パネルどうしが互いに接触しない限り、パネルはほとんど変形しない。
【０００６】
本発明の車両閉鎖パネルは、以下の構成を含んでいる。
【０００７】
外側パネル及び内側パネルを含むフードシェル；及び
【０００８】
該フードシェルの外側パネル及び内側パネルの間に配備された単一発泡体コア。
【０００９】
本発明の他の実施例において、車両フードは、以下の構成を含んでいる。
【００１０】
外側パネル及び内側パネルによって形成されたフードシェルであって、各パネルは一様な厚さを有し(両パネルは互いに異なる厚み(gauge)でもよい)、外側パネルの内面と内側パネルの外面との間に少なくとも１つのギャップが形成されている、フードシェル；
【００１１】
少なくとも１つのギャップを略充満し、外部から力又は物体を受けたとき、少なくとも１つのギャップの内部に略密封される単一発泡体コアであって、少なくとも１つのギャップ内で衝撃吸収ゾーンができないように、外側パネルの内面又は内側パネルの外面に接合され、外部から力又は物体による衝撃を受けたとき、強度の弱い位置が変形して最初にくしゃくしゃになる(crumple)、単一発泡体コア；及び
【００１２】
内側パネルには、下部フード部材と対応する位置に少なくとも１つの凹部が形成され、フードが車両に取り付けられたとき、内側パネルの外面とフード下要素(underhood component)の上面との間隔が最大となり、外部からの力又は物体によって衝撃を受けたとき、少なくとも１つの凹部の弾性変形を許容し、内側パネルの外面と下部フード部材との接触発生を最少にすることができるようにしており、
【００１３】
これにより、歩行者の頭部がフードに接触したときに受ける力は低減される。
【００１４】
一実施例において、フードシェルの内側パネルと外側パネルは、アルミニウム合金から作られる。一実施例において、フードシェルの内側パネルと外側パネルの厚みは、約０.７ｍｍのオーダであり、パネル全体を通じて一様な厚みである。さらに他の実施例において、内側パネルの一様な厚みは約０.６５ｍｍ〜約１.０ｍｍの範囲であってよい。一実施例において、フードシェルの内側パネルと外側パネルの最大離間距離は約１５.０ｍｍ未満であってよい。さらに他の実施例において、フードシェルの横断面の深さは、約８ｍｍ〜約１５ｍｍのオーダであってよい。
【００１５】
一実施例において、単一発泡体コアは、ポリマー材料であってよく、該ポリマー材料として、限定するものではないが、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリプロピレン又はそれらの組合せを挙げることができる。一実施例において、単一発泡体コアは、熱活性型発泡性ポリマーから作られることができる。他の実施例において、単一発泡体コアは、熱硬化性ポリマー又は熱可塑性ポリマーであってよい。
【００１６】
一実施例において、単一発泡体コアは、フードシェルの内側パネルと外側パネルの間に配置され、内側パネル及び／又は外側パネルに接合又は接着され、フードの構造的剛性及び凹み抵抗性を向上させることができる。一実施例において、単一発泡体コアによって剛性が向上するので、車両フードのフードシェルとなる内側層と外側層との離間距離は実質的に低減される。フードシェルの剛性を高めるために単一発泡体コアを用いることにより、フードシェルの内側パネルと外側パネルを接近させることができるので、単一発泡体コアを用いないフード構造の場合よりも、フードシェルの横断面深さを小さくすることができる。
【００１７】
一実施例において、単一発泡体コアは、フードシェルの外側パネルと内側パネルとの間の所定位置の容積をほぼ満たす。他の実施例において、単一発泡体コアは、フードシェルの内部には収容されないフード機構で塞がっていないフードシェルの外側パネルと内側パネルとの間の容積をほぼ満たす。フード機構の一実施例として、限定するものではないが、ラッチアッセンブリ及びヒンジアッセンブリ等の要素を挙げることができる。さらに他の実施例において、フードシェルは単一発泡体コアで強化されるので、内側パネル及び外側パネルの形成に用いられるシートの厚みを小さくすることができる。また他の実施例において、単一発泡体コアは、ギャップ部に選択的に配備され、ギャップ部の一部が発泡体で満たされない領域がある。
【００１８】
一実施例において、単一発泡体コアはフードシェルを強化し、該フードシェルを構成する内側層と外側層との離間距離を小さくするので、車両フードとフード下要素とのクリアランスを大きくすることができる。このクリアランスが大きいと、衝突事故の際に変形し、その際に生じる歩行者の頭部と車両フードとの衝撃エネルギーの少なくとも大部分を吸収することができる。
【００１９】
本発明の一態様において、フードは、フード下要素に対応して配置され内側パネルに組み込まれた可変形パンによって画定される塑性変形領域をさらに含むことができる。可変形パンは、車両フードとフード下要素との間にさらなるクリアランスをもたらす。
本発明の車両閉鎖パネルの一実施例において、車両閉鎖パネルは、以下の構成を含んでいる。
【００２０】
外側パネル及び内側パネルを含むフードシェル；
【００２１】
該フードシェルの外側パネルと内側パネルとの間に配備され、外側パネル及び／又は内側パネルに接合又は接着された単一発泡体コア；及び
【００２２】
フードシェルの内側パネルと外側パネルとの層状構造である上面を有し、フード下要素に対応する少なくとも１つの可変形パン。
【００２３】
一実施例において、可変形パンは、該パンの上面とフード下要素との間にさらなるクリアランスが設けられる寸法に形成され、歩行者の頭部に衝撃が作用する際、構造の変形が可能であり、車両フードとフード下要素との接触の発生を最少にすることができる。衝突が起こり、車両フードがフード下要素と接触するときでも、本発明のフード構造は、フード下要素と接触する前における歩行者頭部の速度を最小にする。一実施例において、フード下要素は、エンジンを含んでおり、例えばエンジンの上面を含んでいる。
【００２４】
一実施例において、可変形パンの上面となるフードシェルの内側パネル及び外側パネルの層構造は、可変形パンの上面に、内側パネル及び外側パネルを積層することによって作られる。他の実施例において、可変形パンの形状は、円形又は多側面形状である。他の実施例において、可変形パンの側壁は、横断面が略Ｓ字形状である。
【００２５】
一実施例において、可変形パンは複数のエネルギー吸収部をさらに含んでおり、該エネルギー吸収部は、球体の少なくとも一部を含むが半球よりも小さい幾何学的形状であり、球体の突起部(apex)はフード下要素に面している。一実施例において、可変形パンがフード下要素に接触しても、エネルギー吸収部が歩行者頭部の衝撃力を低減する。
【００２６】
本発明の他の態様において、車両フードは、ヒンジ取付部材及びラッチ取付部材がフードシェルの内側パネルの内面に接続されており、それゆえ、シェルの内側パネルと外側パネルの全体離間距離を小さくすることができ、内側パネルの製造に必要な絞り深さを小さくすることができる。
【００２７】
一実施例において、車両閉鎖パネルは、以下の構成を含んでいる。
【００２８】
内側パネル及び外側パネルを含み、Ｓ字形状側壁を有する少なくとも１つの補強構造(stiffening structure)と前部に配置されたパーム強化部(palm reinforcement portion)を有するフードシェルであって、補強構造及びパーム強化部の側断面には、フードシェルの内側パネルの外面が、フードシェルの外側パネルの内面に接合されているフードシェル；
【００２９】
フードシェルの外側パネルと内側パネルとの間に配備された単一発泡体コア；
【００３０】
内側パネルの外面で、パーム強化部に対応するフードシェルの第１端部に配置されたラッチ取付部材；及び
【００３１】
内側パネルの外面で、フードシェルの第２端部に配置されたヒンジ取付部材。
【００３２】
一実施例において、ラッチ取付部材は、ラッチループアッセンブリの補強部を含み、バンパーパッド及び関連部品を取り付ける手段をさらに具えることができ、閉位置にあるとき、フード構造と車両ボディとの適切な係合及び位置関係を確実に実行することができる。パーム強化部に対応するフードシェルの部分は、横断面が縮小されており、内側パネルは、外側パネルから約０.５ｍｍ〜約３.０ｍｍのオーダで離間することができる。これまでのフードアッセンブリでは、フードシェルの内側パネルと外側パネルとの間に別個のパーム強化部とラッチ取付部材を組み込んでいるため、約６０ｍｍ以上のオーダの深さを有しているのに対し、本発明の一実施例では、フードシェルの内側パネルの絞り深さは約１８ｍｍよりも小さい。
【００３３】
一実施例において、パーム強化部での内側パネル及び外側パネルと補強構造との間の接合は、接着剤による接合であってよい。他の実施例において、パーム強化部での内側パネル及び外側パネルと補強構造との間の接合は、単一発泡体コアの発泡体材料によって行なうこともできる。
【００３４】
本発明の一態様では、パーム強化部に対応するフードシェルの部分の絞り深さを小さくしているので、補強構造は、パーム強化部をフードシェルの内部に配置していたこれまでのフード構造の場合と比べて、パーム強化部に対応するフードシェルの部分により接近するまで移動されることができる。一実施例において、ラッチ取付部材は、内側パネルのパーム強化部と、内側パネルの一部で少なくとも１つの補強構造の基部に近接する部分との間で内側パネルの内面に係合する。
【００３５】
一実施例において、可変形パンは車両閉鎖パネルの中に組み込まれることができ、前記車両閉鎖パネルは、シェルの内側パネルの内面に取り付けられたヒンジ、パーム及び／又はラッチ取付部材を含んでいる。
【００３６】
本発明の他の態様において、車両フードを形成する方法を提供するもので、車両フードは、フードシェルの外側パネルと内側パネルの間に配置され、外側パネル及び／又は内側パネルに接合された単一発泡体コアを有している。一つの方法は、以下のステップを含んでいる。
【００３７】
内面を有する外側パネルを配備するステップ；
【００３８】
外側パネルの一部と係合する上面及びＳ字状側壁を含む可変形パンを有する内側パネルを配備するステップ；
【００３９】
外側パネルの内面と、外側パネルの内面に対向する内側パネルの外面との間に発泡体材料を配備するステップ；
【００４０】
可変形パンの位置がフード下要素と対応するように、外側パネルと内側パネルとを接合してフードシェルを形成するステップ；及び
【００４１】
発泡体材料を活性化して、フードシェルの内側パネルと外側パネルとを係合するステップ。
【００４２】
一実施例において、本発明の方法は、フード下要素に対応する内側パネルの中に可変形パンを設けることを含んでいる。他の実施例において、本発明の方法は、シェルの第１の端部にて内側パネルの外面にラッチ取付部材を接合し、シェルの第２の端部にて内側パネルの外面にヒンジ取付部材を接合することを含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
以下の詳細な説明は、例示であって、発明を限定するものでなく、添付の図面を参照することによって最も良く理解されるであろう。なお、同様な要素及び部品については、同じ引用符号を付している。
【００４４】
【図１Ａ】図１Ａは、可変形パン及び外部装着式ヒンジ部材及びラッチ取付部材を含む本発明の車両フードの一実施例の底面図である。
【００４５】
【図１Ｂ】図１Ｂは、可変形パン及び外部装着式ヒンジ部材及びラッチ取付部材を含む本発明の車両フードの他の実施例の底面図である。
【００４６】
【図１Ｃ】図１Ｃは、車両フードの一実施例の上面図である。
【００４７】
【図２Ａ】図２Ａは、図１Ａの１−１線に沿う車両フードの側部断面図であって、単一発泡体コアを示す図である。
【００４８】
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１Ａの２−２線に沿う車両フードの側部断面図であって、単一発泡体コアを示す図である。
【００４９】
【図３】図３は、本発明に係る可変形パンの一実施例の側部断面図である。
【００５０】
【図４Ａ】図４Ａは、本発明に係るラッチ取付部材の一実施例の斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明に係るラッチ取付部材の一実施例の斜視図である。
【００５１】
【図５】図５は、ラッチ取付部材に連繋されたフード内側パネルのパーム強化部の本発明に係る一実施例の側部断面図である。
【００５２】
【図６】図６は、パーム強化部、補強部材、ラッチ取付部材及び可変形パンの本発明に係る他の実施例の側部断面図である。
【００５３】
【図７】図７は、衝突事故でフードに衝突した歩行者の頭部が受ける加速度と時間の関係の代表例を図式表示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
＜発明の詳細な説明＞
本発明の詳細な実施態様を説明するが、開示するた実施態様は、発明の単なる例示であって、種々の形態で実施できることは理解されるべきである。また、発明の種々実施態様において示される実例の各々は、例示であって、限定することを企図するものではない。さらに、図面は、縮尺とおりではなく、特徴の中には特定要素の詳細を示すために、誇張して示されているものもある。それゆえ、この明細書に記載する具体的な構造的及び機能的詳細については、限定的なものと解されるべきではなく、本発明を様々に利用する当業者に教示するための単なる代表例として解されるべきである。
【００５５】
図１Ａ〜図１Ｃは、単一発泡体コア(100)(図示せず)と、フード下要素と略同一線上に揃うように配置された少なくとも１つの可変形パン(10)とを含む、本発明に係る車両フード(5)の一実施例を示している。車両フード(5)は、十分なフード強度及び剛性を維持しつつ、フードとフード下要素との間での十分な変形が可能なフード構造を提供するので、衝突事故時、歩行者の頭部がフードによって損傷を受ける可能性は実質的に低下する。
【００５６】
車両閉鎖パネルは、車両フード(5)として示されているが、例えばトランク蓋等の他の車両閉鎖パネルも可能であり、それらも本発明の範囲内である。以下の図面及び説明は、フード構造に関するものであるが、他の車両閉鎖パネルに対しても同様に適用されることができる。
【００５７】
図２Ａ、２Ｂ、５及び６に示す一実施例を参照すると、車両フード(5)は、ハイブリッド材料から形成され、フードシェル(15)の内側パネル(20)と外側パネル(25)の間に配置された単一発泡体コア(100)を含んでいる。単一発泡体コア(100)は、単一構造であって、外部からの力又は物体から衝撃を受けたとき、強度の弱い箇所が変形して最初にぺしゃんこになる画定された衝撃吸収ゾーン(crumple zones)を含まない。一実施例において、フードシェル(15)は、シート材料から形成され、該シート材料として、例えば、アルミニウム協会６ｘｘｘ系合金(アルミニウム協会６０２２等)、アルミニウム協会５ｘｘｘ系合金(アルミニウム協会５１８２等)などのアルミニウム合金の金属シート材料を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。フード構造の強度及び剛性は、シート厚さが増すと共に高められるが、重量及びコストの増加を招く不都合がある。フードシェル(15)を形成するのに用いられるシートの厚さは、十分な凹み抵抗をもたらすことができる厚さにすべきである。さらなる実施例においても、フードシェル(15)は、スチール等の他の金属、高強度ポリマー及び複合材料等の他の材料から作られることができる。
【００５８】
この明細書での解釈上、内側パネル(20)と外側パネル(25)の表面を画定するために選択される用語は、自動車産業で使用されるものと一致する。より具体的には、自動車産業において、フードシェルパネルの内面及び外面は、パネルアッセンブリの車両位置の位置決めに関して参照され、良好な仕上げ表面を有する外面はダイにより接触され、内面はパンチにより接触される。典型的なフードシェル(15)を製造する際、外面は、フードシェルの外側パネルの外面として配置され、スタンピングダイにより良好な表面品質がもたらされる。従来は、内側パネルの外面が、外側パネルの内面に対向して配置されていた。
【００５９】
より具体的には、図２Ａを参照すると、外側パネル(25)の外面は符号(51)で示され、外側パネル(25)の内面は符号(49)で示されており、内側パネル(20)の外面は符号(48)で示され、内側パネル(20)の内面は符号(50)で示されている。内側パネル及び外側パネルの面に関する上記用語は例示目的としてのみ用いられ、発明を、上記の金属スタンピングに限定することを企図するものではなく、他の製造方法によるプロセスで行なうことも本発明の範囲内である。
【００６０】
図２Ａの一実施例において、内側パネル(20)の外面(48)と、外側パネル(25)の内面(49)とは、その最大寸法又は距離又は深さだけ離間してもよく、略直交深さＤ１は約１５ｍｍ未満である。他の実施例において、内側パネル(20)と外側パネル(25)との最大離間距離は、約８ｍｍ〜約１５ｍｍである。さらに他の実施例において、内側パネル(20)と外側パネル(25)と最大離間寸法は約１２ｍｍのオーダであってよい。フードシェルの(15)の内側パネル(20)及び外側パネル(25)の外周部(11)(図１Ａ)は、縁曲げ係合(hemmed engagement)によって接合してもよいし、接着剤で接合することもできる。一実施例において、縁曲げされた部分を接合するのに用いられる接着剤は、単一成分のエポキシ系接着剤である。フードシェル(15)の外周部(11)の接合は、フランジ曲げ(downstanding flange)に限定されるものではなく、他の方法を用いることもできる。例えば、機械的ファスナー及び溶接等の締結方法が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６１】
単一発泡体コア(100)は、フードシェル(15)の内側パネル(20)と外側パネル(25)の間に配置され、フードの構造的剛性並びに凹み及び窪みに対する抵抗性が高められる。一実施例において、単一発泡体コア(100)は、車両フードショル(15)の内側パネル(20)及び外側パネル(25)のうちの少なくとも１つに接合されることができる。望ましい一実施例において、単一発泡体コアによって剛性が向上することにより、車両フード(5)のフードシェル(15)を構成する内側パネル(20)と外側パネル(25)との離間距離Ｄ１を減少させることができる。
【００６２】
一実施例において、本発明のハイブリッド閉鎖パネルは、外側パネル(25)及び内側パネル(20)を含むフードシェル(15)と、フードシェル(15)の外側パネル(25)及び内側パネル(20)の間に配置され、外側パネル(25)及び／又は内側パネル(20)に接合された単一発泡体コア(100)とを含んでいる。フードシェル(15)の剛性を高めるために、単一発泡体コア(100)を用いることにより、フードシェル(15)の内側パネル(20)と外側パネル(25)を接近させることができるので、単一発泡体コア(100)を用いない場合よりも、横断面深さが小さいフードシェル(15)がもたらされる。従来のビームフードでは横断面厚さは約５０ｍｍ以上のオーダであるのに対し、本発明の一実施例では、フードの横断面深さＤ１は約８ｍｍ〜約１２ｍｍのオーダである。
【００６３】
単一発泡体コア(100)及び該単一発泡体コアによってもたらされる支持体によってフードシェル(15)の剛性が高められるので、内側パネル(20)及び外側パネル(25)を形成するのに用いられるシートの厚さを小さくすることができる。一実施例において、内側パネル(20)及び外側パネル(25)を形成するのに用いられるアルミニウムシートの厚さは、約０.６５〜約０.９ｍｍの範囲の値に最小化されることができる。これに対し、従来の自動車用シートに用いられる厚さは、約０.８５ｍｍ〜１.１ｍｍの範囲である。
【００６４】
図２Ａ及び図２Ｂに示す一実施例では、フードシェル(15)の剛性を高め、該フードシェル(15)を構成する内側パネル(20)と外側パネル(25)の間の離間距離Ｄ１を小さくすることで、車両フード(15)とフード下要素との間のクリアランスを大きくすることができる。クリアランスが大きいと、車両フード(5)の変形及び移動が可能となり、衝突事故で生じる、歩行者頭部(5)と車両フードとの間の衝撃エネルギーの少なくとも大部分が吸収される。一実施例において、単一発泡体コア(100)は、フードシェル(15)の内側パネル(20)と外側パネル(25)の両方に接触する。
【００６５】
一実施例において、単一発泡体コア(100)は、フードシェル(15)の内側パネル(20)及び外側パネル(25)の両方に接触するので、単一発泡体コア(100)と、外側パネル(25)の内面(49)及び内側パネル(20)の外面(48)との間にはスペースは実質的に存在しない。単一発泡体コア(100)の一実施例の発泡体材料は、活性化すると膨張し、外側パネル(25)の内面(49)及び内側パネル(20)の外面(48)に接合することによって確実な固定をもたらす。本発明において用いられる「活性化された(activated)」及び「活性(activation)」という語は、膨張可能材料が、硬化(例えば、熱硬化)、膨張(例えば、発泡)、軟化、流動等が行なえるように活性化されることができることを意味する。一実施例において、膨張可能材料の容積膨張範囲は、１００％〜１０００％である。
【００６６】
本発明の一実施例において、発泡体材料は活性化によって膨張し、フードシェル(15)の内面に接着され、接合される。一実施例において、フードシェル(15)が供給され、発泡体材料がフードシェル(15)の中に注入され、発泡体材料は化学反応によって活性化され、膨張して、外側パネル(25)の内面(49)及び内側パネル(20)の外面(48)に接合される。一実施例において、発泡体材料の素材(blank)が供給され、フードシェル(15)の組立てにおいて、内側パネル(20)と外側パネル(25)との間に配置される。その後、発泡体材料の素材は活性化されて膨張し、外側パネル(25)の内面(49)及び内側パネル(20)の外面(48)に接合される。一実施例において、発泡体材料の素材は、熱で活性化される。
【００６７】
他の実施例において、単一発泡体コア(100)は成形され(molded)、次に、フードシェル(15)の内部に固定される(anchored)。固定は、外側パネル(25)の内面(49)及び内側パネル(20)の外面(48)への接触を通じて圧縮係合(compressive engagement)により行われる。他の実施例において、単一発泡体コア(100)は成形され、次に、接着剤接合によってフードシェル(15)に固定され、単一発泡体コア(100)は、内側パネル(20)と外側パネル(25)の少なくとも一方に接合される。他の実施例において、単一発泡体コア(100)は成形され、次に、圧縮係合と接着剤接合の両方を利用してフードシェル(15)に固定される。他の実施例において、単一発泡体コア(100)は、従来のファスナーを用いて、フードシェルの外側パネル(25)の内面(49)及び内側パネル(20)外面(48)に締結されることができる。
【００６８】
一実施例において、単一発泡体コア(100)の活性化は、自動車の典型的な塗装プロセス工程におけるペイント焼付け工程と同じ温度範囲で行われる。一実施例において、熱で活性化される材料は、熱に曝されると、流動、硬化(例えば、熱硬化)、発泡、膨張(例えば、発泡)などが起こる。ペイント焼付け工程と同じ温度範囲というのは、例えば３００°Ｆ〜４００°Ｆであり、ペイント焼付け工程は３０分のオーダで行われることができる。
【００６９】
一実施例では、単一発泡体コア(100)による剛性向上に加えて、発泡体材料にはさらに音響波を減衰させる作用がある。一実施例において、発泡体材料は、パワートレイン要素によって発生する周波数範囲の音波及び振動を減衰できるものを選択することができる。この周波数範囲の代表例として、約２００Ｈｚ〜約５０００Ｈｚの範囲の周波数を挙げることができる。
【００７０】
一実施例において、ポリマーの単一発泡体コア(100)とフードシェル(15)の内側パネル(20)及び外側パネル(25)とをハイブリッド材料で複合構造とすることは、有効なノイズバリアとなる。従来のフード構造では、フード下要素が発生するノイズを減少させるために絶縁ブランケットが用いられていたが、本発明の他の実施例では、ハイブリッド材料のフードであるので、絶縁ブランケットを省略することができる。この絶縁ブランケットを無くすことにより、フードサイズ及びブランケットの密度にもよるが、約３.０〜約５.０ lbs以上のオーダでフードの重量を低減することができる。さらに、絶縁ブランケットの代表的厚さは約６.０ｍｍであるので、絶縁ブランケットを無くすことで、本発明では、フードの下面とフード下要素の上面との間の使用可能ストローク長さを増やすことができる。
【００７１】
発泡体材料は、前述の周波数範囲を狭める(dampen)材料に限定されるものではなく、歩行者頭部との衝突に対するフードの反応が低下しない剛性条件であれば、異なる用途で要求されるあらゆる周波数範囲に合うように選択されることができる。
【００７２】
ポリマーの発泡体材料として、例えば、ポリウレタン、ポリプロピレン及びポリスチレンを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。他の実施例において、コア材料は、非ポリマー材料であって、金属発泡体、天然、合成又は再生繊維性の材料又はウッドを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。さらなる実施例において、単一発泡体コア(100)の材料は、一様な密度が約５ lb/ft3以下、圧縮弾性モジュールが約８〜約１５MPaの範囲、降伏強さが約０.４〜約１.５MPa、ポアソン比が約０.１である。さらに他の実施例において、単一発泡体コア(100)は一様な密度が約３ lb/ft3以下である。さらに他の実施例において、コア材料は、約−３０°Ｆ〜約＋１４０°Ｆの温度範囲で１０時間以上安定性を有するものが選択される。さらなる実施例において、コア材料は、約０°Ｆ〜約＋１００°Ｆの温度範囲で最大１０００時間、約３００°Ｆのオーダで温度の逸脱(excursions)が最大約３０分まで安定性を有するものが選択される。他の実施例において、コア材料は、アルミニウム基材と接合及び耐食性能に適合性を有するものが選択される。
【００７３】
単一発泡体コア(100)の利点の１つは、内側パネル(20)と外側パネル(25)との間のギャップＧ１又は容積(弾性領域として知られている)にほぼ充満することであり、単一発泡体コア(100)はギャップＧ１内に略収容されることができ、フード(5)が物体(例えば、歩行者の頭部)による外力を受けたときも、パネル間の距離は略維持される。単一発泡体コア(100)は、衝撃を受けたとき、ほぼ非圧縮性であるが、負荷条件が持続する場合は数ｍｍ圧縮されることがある。単一発泡体コアは、パネルの離間状態を維持する作用を有する。この特徴は、ほぼ剛性のサンドイッチ構造(外側パネル／単一発泡体コア／内側パネル)をもたらすので、パネルと単一発泡体は全体が一単位又は単一体として機能し、衝撃を受けて撓んだり屈曲する変位量はほぼ同じである。例えば、内側パネルは、外側パネルが約０.５ｍｍ撓むか又は屈曲すると内側パネルも約０.５ｍｍ撓むか又は屈曲する。さらに、単一発泡体コア(パネル間に挟まれている)もまた、約０.５ｍｍ撓むか又は屈曲する。パネルが違いに接触しない限り、衝撃を受けた後も殆ど変形することなく、衝撃を受ける前の元の位置にスプリングバックする。但し、外側パネルの外面の衝撃を受けた位置は局部的に凹むことはある。
【００７４】
本発明の一実施例において、可変形パン(10)は、フード下要素(42)の位置に合わせて内側パネル(20)の中に組み込まれる(塑性変形領域又は衝撃吸収領域として知られている)。可変形パン(10)は、フード(5)とフード下要素(42)との間のクリアランスをさらに大きくする。典型的には、塑性変形領域又は衝撃吸収領域は、可変形パン(10)がフード下要素(42)と接触したとき、変形し最初に皺となるように設計された強度の弱い部位である。可変形パン(10)は、ダイを平らな内側パネル(20)に圧力を作用させた状態で、パンチにより、内側パネル(20)に形成されることができる。
【００７５】
図３を参照すると、可変形パン(10)の寸法は、対向するフード下要素(42)とほぼ相補的(complementary)であり、凹部(52)、壁(52A)及び上面(36)を有し、上面(36)又は壁(52A)とフード下要素(42)の上面(43)との間のクリアランス(ストローク長さＤ２とも称される)が最大となるように作られる。凹部(52)は、外側パネル(25)の方に向けて外向きに延在し、フード下要素(42)に対応する位置にあって、該フード下要素に向けて開口しており、これによりＤ１が減少しＤ２が増加する。凹部(52)は、どんな衝撃吸収材料(例えば発泡体)をも収容又は保持するようには設計されていないが、その理由は、前述したように、フード下要素(42)に向けて開口し、フードシェル(15)の外側であるためである。衝突事故の際、上面(36)及び壁(52A)は弾性的に変形するか又は撓んで、可変形パン(10)は弾性的に変形することができるので、上面(36)又は壁(52A)とフード下要素(42)との接触は全く起こらないか又は極く僅かであるので、歩行者頭部の車両フード(5)に対する衝撃は緩和される。可変形パン(10)はフード下要素(42)に接触しない限り、元の形状にスプリングバックする。可変形パン(10)がフード下要素(42)に接触した場合、可変形パン(10)の突起部(41)が衝撃を吸収し、フード下要素(42)への接触位置での歩行者頭部の速度を有意に低下させることで、歩行者頭部がフード下要素(42)と接触する力が低減される。
【００７６】
下にあるフード下要素(42)は、あらゆるエンジンコンパートメント要素であってよく、可変形パン(10)の下の位置であり、衝突事故の際、可変形パン(10)は変形するので、歩行者頭部と接触することがある。可変形パン(10)は、例えば、横方向に搭載されたエンジン位置(図１Ａ参照)に対応してフードの中心線からずれた位置に配置されることができるし、長手方向に搭載されたエンジン位置(図１Ｂ参照)に対応して中心位置に配置されることもでき、少なくとも１つのパンは、モータの最も高い位置に合わせて配置される。可変形パン(10)はどんなフード下要素に対しても対応する位置に配置されることができ、可変形パン(10)の数をいかなる数に選択することも本発明の範囲内である。
【００７７】
図１Ｃを参照すると、フードシェル(15)の外側パネル(25)の外面(51)は、車両設計構造に応じたあらゆる構造又は形状とすることができ、一実施例において、外面(51)はほぼ連続した屈曲部を有する形状である。
【００７８】
図２Ａは、図１Ａの１−１線に沿う車両フード(5)の側部断面図であり、車両フード(5)の一部におけるフードシェル(15)の内側パネル(20)と外側パネル(25)を示している。フードシェル(15)の中央部では内側パネル(20)は外側パネル(25)と離間しており、フードシェル(15)の前部、側部及び後部は外周部(11)で接合されている。切断線１−１は、可変形パン(10)がオフセット位置にある車両フード(5)の中心線に沿っている。
【００７９】
図２Ｂは、図１Ａの２−２線に沿う車両フード(5)の側部断面図であり、フードシェル(15)の一部は、内側パネル(20)と外側パネル(25)が接合されて接合部(30)を有しており、該接合部は、可変形パン(10)の上面として供される。可変形パン(10)は、車両フード(5)と、フード下要素(42)(例えば、エンジンのマニホルド(図３参照))の上面(43)との間の利用可能空間を最大にする。可変形パン(10)の側壁(52A)は、内側パネル(20)によってもたらされることもでき、ほぼＳ字状の断面(35)を有している。可変形パン(10)のＳ字状側壁は、２つの方向に屈曲した形状であり、その外側部は、形成される内側パネル(20)の上部隣接部及び下部隣接部と一体化される。真っ直ぐな又は屈曲した側壁の場合、平らな壁と比較的鋭いコーナを形成するので、一般的には応力集中する不都合があるが、可変形パン(10)のＳ字状側壁は、応力分配がより等しくなり、可変形パン(10)の側壁が上部の平らな接合部(30)に移行する領域での過度の応力集中は完全に無くならないとしても最少にすることができる。
【００８０】
フードシェル(15)とフード下要素(42)との間の距離Ｄ２が増加することで、歩行者頭部との衝突事故の際、フードの変形可能なストロークを最大にすることができる。接合部(30)では金属厚さが増すので、衝突事故での衝撃に対するフード(5)の構造的剛性及び強度は最適化される。接合部(30)は、内側パネル(20)及び外側パネル(25)に接着された層状体であるので剛性及び強度が増加し、両パネル間の剪断強度は有意に上昇する。接合部(30)は、内側パネル(20)と外側パネル(25)の厚さを合計した単一構造のものと略同等の性能を有する。一実施例において、接合部(30)は、単一成分又は２成分の接着剤によって接合される。一実施例において、接合部(30)の接着剤として、単一成分のエポキシが用いられる。一実施例において、接合部(30)は、エポキシ、アクリル又はエポキシ／アクリルハイブリッド材料の２成分接着剤を用いて接合される。
【００８１】
図１Ａ及び図３を参照すると、一実施例において、可変形パン(10)は少なくとも１つの衝撃吸収構造を含んでおり、該衝撃吸収構造は、フード下要素(42)に対向する突起部(41)を有する球錐を少なくとも含む凹み空間(40)を有する形状である(衝撃吸収機構(crumple feature)としても知られている)。「球錐(frustum of sphere)」という語は、半球よりも小さい形状を意味し、初期側壁と球体の基部とで形成される角度αが９０度よりも小さい。図３は、フード下要素(42)に対向する複数の突起部(41)を有する可変形パン(10)の一実施例の側部断面図である。フード(5)がフード下要素(42)の位置まで変形するような衝突事故の場合でも、複数の突起部(41)は、フード下要素(42)に当接して変形し、フード下要素(42)に対するフード(5)の衝撃を和らげることができるように構成される。
【００８２】
図１Ａ及び図６を参照すると、一実施例において、車両フード(5)は少なくとも１つの補強構造(45)をさらに含むことができる。本発明の一実施例において、少なくとも１つの補強構造(45)は、少なくとも１つのカップ状部材であって、該カップ状部材は円柱状パンチとダイツールとによって形成されることができる。一実施例において、カップ状補強構造(45)は、略円柱形状のパンチとダイを用いることで作製されることができ、側壁はＳ字状である。これに対し、平らな側壁に比較的鋭いコーナー部が形成される真っ直ぐな側壁又は屈曲した側壁の場合、一般的に応力集中が起こり易い。補強構造(45)のＳ字状側壁は、２つの方向に屈曲した形状であり、その外側部分は、形成される内側パネル(20)の上部隣接部及び下部隣接部に一体化される。このＳ字状側壁は、応力分配がより等しくなり、カップ状補強構造(45)の側壁が上部の平らな接合部に移行する領域、及び隣接するカップ状部材のＳ字状側壁に移行するカップ下壁部での過度の応力集中は完全に無くならないとしても最少にすることができる。
【００８３】
一実施例において、補強構造(45)の基部は、長方形(45b)又は円形(45a)であるが、例えば三角形を含む多辺形等の他の幾何学的形状を有するさらなる実施例も可能であり、それらも本発明の範囲内である。
【００８４】
図２Ｂを参照すると、補強構造(45)は、フードシェル(15)の内側パネル(20)がＳ字状側壁(47)を有するように形成されたもので、該側壁は、補強構造(45)の基部から該補強構造の上面(46)に移行している。補強構造(45)に対応する位置にある内側パネル(20)の上面(46)は、外側パネル(25)の内面(49)に対する内側パネル(20)の外面(48)の接合位置となる。一実施例において、補強構造(45)となる内側パネル(20)の一部は、補強構造(45)の上面(46)における内側パネル(20)の外面(48)と、外側パネル(25)の対向する内面(49)との間に、約２.０ｍｍ〜約４.０ｍｍのギャップＧ１を有するように形成される。
【００８５】
一実施例において、補強構造における内側パネル(20)と外側パネル(25)との係合又は接合は、膨張性接着剤によって行われ、フードシェル(15)を作製する際、膨張性接着剤がギャップＧ１に充満する。一実施例において、膨張性接着剤は、ポリ塩化ビニルプラスチゾル系のフラッター防止(anti-flutter)用接着剤である。他の実施例において、膨張性接着剤はゴム系又はエラストマー系接着剤である。
【００８６】
図１Ａ及び図４Ａを参照すると、一実施例において、フードシェル(15)の内側パネル(20)から形成されたフードプロップ補強部(80)を含んでいる。一実施例において、フードプロップ補強部(80)は、補強構造(45)の作製に用いられたのと同様なパンチ・ダイアッセンブリを用いて、内側パネル(20)の中に形成される。一実施例において、フードプロップ補強部(80)はＳ字状側壁を含むこともできる。補強構造(45)と同様、Ｓ字状側壁は、フードプロップ補強部(80)の周りの応力分布を一様にする利点があり、フードプロップ補強部(80)の側壁がプロップ上部の平らなアタッチメント部(81)及びフードプロップ補強部(80)の下壁部に移行する領域における過度の応力集中は全く無くならないとしても最少化される。補強構造(45)の上面(46)がフードシェルの外側パネル(25)の内面(49)に対向して当接されるのに対し、プロップ上部の平らなアタッチメント部(81)はフードシェル(15)の内面(49)とは反対側の方向に面している。プロップ上部の平らなアタッチメント部(81)は、フードストラット(hood struts)及び同等な構造体(例えば、ガスストラットを挙げることができるが、これに限定されない)への係合手段となる。
【００８７】
図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、一実施例において、車両フード(5)は、フードシェル(15)の内側パネル(20)の内面(50)に配置されたラッチ取付部材(60)及び／又はヒンジ取付部材(70)をさらに含んでいる。従来のフード構造では、ラッチ取付部材(60)及び／又はヒンジ取付部材(70)は、フードシェル(15)の内側パネル(20)と外側パネル(25)との間に一体化されていたが、本発明の一実施例では、ラッチ取付部材(60)及び／又はヒンジ取付部材(70)を内側パネル(20)の内面に取り付けることで、フードシェル(15)の内側パネル(20)の製造に必要な絞り深さ(depth of draw)を小さくすることができる。特に、前述したように、フードシェル内部に補強構造を組み込んだ従来のフード構造では、一般的には、約６０ｍｍ以上のオーダでフードシェル深さ(より一般的には約５０ｍｍ〜約７０ｍｍの深さ)を必要とするのに対し、本発明の実施例ではフードシェルの絞り深さは約３０ｍｍよりも小さくすることができる。
【００８８】
ラッチ取付部材(60)とヒンジ取付部材(70)は、一緒に用いられることができるし、別個に用いられることもできる。本発明の実施例では、ラッチ取付部材(60)及び／又はヒンジ取付部材(70)は可変形パン(10)と共に用いられるか、又は可変形パン(10)から独立して用いられる。
【００８９】
一実施例において、ヒンジ取付部材(70)は、フードヒンジへの係合手段を含んでおり、係合は機械的ファスナーによって行われることができる。ヒンジ取付部材(70)は、車両のフードヒンジ方向に対応するフードシェル(15)の内側パネル(20)の内面(50)の一部に接続される。図面では、ヒンジ取付部材(70)は、フード構造のウインドシールド端部に配置されているが、フードの対向する端部に配置されることもできる。
【００９０】
一実施例において、ヒンジ取付部材(70)は、スタンピングされた金属シート(例えばアルミニウム合金をスタンピングした金属シート)を含むことができる。他の実施例において、ヒンジ取付部材(70)は、他の金属シート(例えば、スチール)から形成することもできる。さらに他の実施例において、ヒンジ取付部材(70)は、例えば、鋳造アルミニウム、鋳造マグネシウム又は同様な合金の金属鋳造物から形成することもできる。さらに他の実施例において、ヒンジ取付部材(70)は、高強度成型ポリマーから形成されることができるし、複合材料を含むこともできる。ヒンジ取付部材(70)を、内側パネル(20)の内面(50)に固定するには、例えば、ナット・ボルト、ネジ及び／又はリベット等のファスナーを用いて機械的に締結したり、接着剤、融接法(例えば溶接等)によって接合したり、それらを組み合わせて接合することができる。他の実施例において、ヒンジの少なくとも一部をヒンジ取付部材(70)に一体化することもできる。
【００９１】
図４Ａ及び図４Ｂは、ラッチ取付部材(60)の一実施例の斜視図を示しており、ラッチ取付部材(60)に機械的に取り付けられ一体化されたラッチループ(63)及びバンパーパッド(62)を含んでいる。一実施例において、ラッチ取付部材(60)はスタンピングされた金属シート(例えば、アルミニウムの金属シート)を含むことができる。他の実施例において、ラッチ取付部材(60)は、スチール等の他の金属シートから形成されることができる。一実施例において、ラッチ取付部材(60)は、鋳造アルミニウム又は鋳造マグネシウム等の金属鋳造物でもよい。さらに他の実施例において、ラッチ取付部材(60)は、高強度成型ポリマーから形成されることができるし、複合材料を含むこともできる。
【００９２】
ラッチ取付部材(60)を、内側パネル(20)の内面(50)に固定するには、例えば、ナット・ボルト、ネジ及び／又はリベット等のファスナーを用いて機械的に締結したり、接着剤、融接法(例えば溶接等)によって接合したり、それらを組み合わせて接合することができる。図示のラッチ取付部材(60)は、フロントバンパーに最も近いフード構造の前端部に配置されているが、車両のラッチとヒンジの配置に応じて、フードのウインドシールド側の方に接近させて配置されることもできる。
【００９３】
図５及び図６を参照すると、一実施例において、内側パネル(20)は、ラッチループ(63)に対応するフードシェル(15)のフロント部(11)の近傍に配置されたパーム強化部(65)をさらに含むことができ、パーム強化部(65)は、外側パネル(25)の内面(49)に接近した位置にある(Ｄ４は約０.５ｍｍ〜約３.０ｍｍ)。さらに、パーム強化部(65)は、例えば、膨張性接着剤により、外側パネル(25)の内面(49)に接合されることができる。一実施例において、パーム強化部(65)は、フードを閉じる者が圧力を加える車両フード(5)の位置に配置される。
【００９４】
一実施例において、膨張性接着剤は、ポリ塩化ビニルプラスチゾル系のフラッター防止(anti-flutter)用接着剤であり、例えばダウ・ケミカルズ社が市販するBetaguard(商標名)がある。他の実施例において、膨張性接着剤はゴム系又はエラストマー系接着剤である。さらに他の実施例において、内側パネル(20)の外面(48)は、接着剤により、パーム強化部(65)の外側パネル(25)の内面(49)に層状となるように直接接合される。層状に形成されたパーム強化部(65)を作製するのに適した本発明に係る接着剤の一例は、例えばダウ・ケミカルズ社が市販するBetaMate(商標名)等の単一成分のエポキシ系接着剤である。他の実施例において、層状に形成されるパーム強化部(65)を接着する接着剤として２成分のエポキシ／アクリル接着剤があり、その一例として、ロードインコーポレイテッド社が販売するVersiloc(商標名)が挙げられる。
【００９５】
本発明の一実施例において、外側パネル(25)の近傍に内側パネル(20)のパーム強化部を配置し、パーム領域補強部を一体的に構成することにより、内側パネル(20)の形成に必要な絞り深さを小さくすることができるので、内側パネル(20)の製造容易性は向上する。さらに、フードシェル(15)全体の強度及び剛性が維持されるので、従来のフードと比べても、構造的性能は損なわれない。フードシェル内での剛性を高めるのに、本発明では、従来のものとは異なり、内側パネルの絞り深さを大きくする必要はないので、従来のものと比べて、フード性能の構造的剛性、成形性及び製造容易性を維持しつつ、フードを製造するための最大絞り深さを小さくすることができる。
【００９６】
図６を参照すると、本発明の他の実施例において、パーム強化部(65)、ラッチ取付部材(60)及び補強部材(45)を複合的に構成することで、製造を容易にしつつ、構造性能が向上したフードが提供される。一態様において、フードがラッチされた閉位置のときに圧力が加えられる領域でのフードの強度及び剛性は、内側パネル(20)の内面(50)に接続されているラッチ取付部材(60)と、パーム強化部(65)及び補強部材(45)となる内側パネル(20)との組合せによってもたらされる。
【００９７】
ラッチ取付部材及び／又はヒンジ取付部材を内側パネル(20)の内面(50)に接続するので、これらがフードシェル内部にある従来のものと比べて、これら領域における内側パネル(20)と外側パネル(25)との間隔は実質的に小さくなるため、内側パネル(20)を製造するときの絞り深さを小さくすることができる。また、フードシェルの内側パネルと外側パネルをパーム強化部(64)及び補強部材(45)の中に接着剤で接合することにより、強度及び剛性はさらに高められる。フードシェル(15)及び補強部材(45)によって絞り深さを小さくすることできるので、フードの内側パネル(20)及び外側パネル(25)のシート金属の厚さを薄くすることができ、構造体の重量を低減できる利点がある。
【００９８】
絞り深さを浅くすることで、内側パネル(20)の製作が容易になり、補強部材(45)はラッチ・ヒンジアッセンブリにより接近して形成されることができ、フードの前記アッセンブリに対応する部分の強度を高めることができる。本発明の他の態様において、上記の車両フードを形成する方法は、外側パネル(25)を配備するステップと、外側パネル(25)の一部に係合する上面(36)及びＳ字状側壁(35)を含む可変形パン(10)を有する内側パネル(20)を配備するステップと、可変形パン(10)をフード下要素に対応して配置し、外側パネル(25)及び内側パネル(20)を接合してフードシェル(15)を形成するステップとを含んでいる。
【００９９】
図２Ｂを再び参照すると、一実施例において、フードシェル(15)は、スタンピングされた金属シートから形成されることができる。一実施例において、外側パネル(25)は、アルミニウム等の金属シートからスタンピングされ、自動車メーカーが所望するあらゆる外面形状を有することができる。一実施例において、内側パネル(20)は、アルミニウム等の金属シートからスタンピングされ、側壁(35)を有し、可変形パン(10)及び側壁(47)の上面並びに補強構造(45)の上面(46)を有する。
【０１００】
前述したように、内側パネル(20)の外面(48)によって形成される可変形パン(10)の上面(36)は、外側パネル(25)の内面(49)に接触できる形状であり、該内面に接着剤で接合され、層状構造(30)が形成される。層状構造(30)は接着剤で接合される。図６に示されるように、補強構造(45)に対応する内側パネル(20)の部分は、外側パネル(25)の対向面(49)とのギャップＧ２が、Ｄ３約２.０ｍｍ〜４.０ｍｍの範囲であり、ギャップＧ２は、フードシェル(15)を製造する際、発泡体接着剤等の高粘度又は膨張性接着剤で満たされる。ラッチ機構に対応して配置されたパーム強化部(65)を含む本発明の実施例において、内側パネル(20)及び外側パネル(25)のラッチ機構に対応する部分は互いに接触するように形成され、接着剤によって固定されることができる。一実施例において、フードシェル(15)の周囲(11)は、外側パネル(25)が内側パネル(20)にヘム結合することによって接合され、一実施例において、ヘム結合は接着剤によって補うこともできる。
【０１０１】
本発明は、一実施例において、衝突事故時に歩行者の衝撃エネルギーを吸収する車両閉鎖パネルを提供する。図７を参照すると、頭部傷害基準値(HIC#)は、最大１５ミリ秒間の衝突事故における所定式に基づく計算によって定められる。第１ピーク(Ａ位置)は、フード変形前の一次衝撃(primary impact)で生ずる最大ｇを表している。第１ピーク(Ａ位置)の後、フードはさらに変形し、歩行者頭部が受ける加速度は低下して、次に二次衝撃(secondary impact)を受ける(Ｂ位置)。二次衝撃は、フード下要素に接触するまでのフードの変形によって生ずる衝撃である。フードの変形又は二次衝突の後に受ける加速度は、衝突の運動エネルギーが第３ピーク(Ｃ位置)で吸収されるまで続く。
【０１０２】
第２ピーク(ｂ位置)で突然大きな増加が起こるのは、フードがフード下要素(エンジン等)に接触するからであり、HIC#は許容できない大きさとなる。一実施例において、本発明が提供する車両閉鎖パネルは、車両閉鎖パネルの外面とフード下要素との間のストロークを最大化することにより、フード下要素と接触する前の撓み量を最大化し、これによって衝撃エネルギーを吸収するものである。
【０１０３】
本発明の他の態様において、少なくともラッチ補強部材及びヒンジ補強部材は閉鎖構造の内側パネルの外面に接続され、断面深さがより小さい軽量の閉鎖構造を提供するものである。
【０１０４】
具体的実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、当該分野の専門家であれば、実施例の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変形及び変更をなし得るであろう。これらの変形及び変更は、添付の特許請求の範囲及び均等物の範囲内で行われるならば、本発明に含まれることは理解されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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