(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウターパネルとインナーパネルとによって構成される自動車用フロントフードにおいて、前記フロントフードの少なくとも前側部にはアウターパネルとインナーパネルとの間にエネルギ吸収部が配設され、該エネルギ吸収部はアウターパネルの上方から作用する衝突荷重に対しては荷重を広角的に受けてインナーパネルに入力伝達する傾斜角度の異なる複数の壁面を備えていて、前記上方から作用する衝突荷重によりこれら壁面が座屈変形可能であると共に、前方から作用する衝突荷重に対しては前記壁面が重なり合う方向に収縮変形可能とされていることを特徴とする自動車用フロントフード構造。
【請求項２】
エネルギ吸収部を、インナーパネルに設けたフードロックよりも前側に配設してあることを特徴とする請求項１に記載の自動車用フロントフード構造。
【請求項３】
エネルギ吸収部の後端部を、フードロックの前側近傍でインナーパネルに固定したことを特徴とする請求項２に記載の自動車用フロントフード構造。
【請求項４】
エネルギ吸収部は、アウターパネルに向かって凸の第１屈曲部と、該第１屈曲部と前記壁面を介して連設されてインナーパネルに向かって凸の第２屈曲部とを備えたレインフォースで構成され、前記第１屈曲部はその前側の壁面と後側の壁面とで側面三角形状に形成してあり、レインフォースの後端では該第１屈曲部の後側の壁面の端末部をインナーパネルに固定し、レインフォースの前端では前記第２屈曲部の頂部をフロントフード前端のヘム接合部近傍に車幅方向に設けた係止部に係合し、かつ、該レインフォース前端の第２屈曲部の前側に前記第１屈曲部の後側の壁面と略平行な壁面を形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の自動車用フロントフード構造。
【請求項５】
第２屈曲部の頂部を係合する係止部を、インナーパネルに下向きに凸に形成したビード部の上面側の溝、又はインナーパネルに前後に隣接して上向きに凸に形成した一対のビード部間の溝で形成したことを特徴とする請求項４に記載の自動車用フロントフード構造。
【請求項６】
第１屈曲部の後側の壁面長さをａ、第１屈曲部の前側の壁面長さをｂ、インナーパネルのフロントフード前端のヘム接合部から溝までの長さをｃ1、溝から第１屈曲部の後側の壁面端末部の固定部までの長さをｃ2として、
ａ≧ｂ、ａ≧ｃ2、ｃ1≧ｂ
の長さ関係としたことを特徴とする請求項５に記載の自動車用フロントフード構造。
【請求項７】
レインフォースを、第１屈曲部と第２屈曲部の複数個が前後方向に交互に連続して設けられた形状に構成したことを特徴とする請求項４に記載の自動車用フロントフード構造。
【請求項８】
エネルギ吸収部は、インナーパネルに開口部を設けることによる切り起こし構造として構成され、該切り起こし構造はアウターパネルに向かって凸の第１屈曲部と、該第１屈曲部と前記壁面を介して連設されてインナーパネルに向かって凸の第２屈曲部とを備え、前記第１屈曲部はその前側の壁面と後側の壁面とで側面三角形状に形成してあり、該後側の壁面はインナーパネルから切断されずに一体であり、前側の壁面はインナーパネルから切断されて下端に前記第２屈曲部が形成され、インナーパネルの前記開口部の前側端部はパネル成形による爪部を有していて前記第２屈曲部が該爪部に係合し、かつ、該第２屈曲部の前側に前記第１屈曲部の後側の壁面と略平行な壁面を形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の自動車用フロントフード構造。
【請求項９】
エネルギ吸収部の第１屈曲部の前，後側の壁面には、アウターパネル上方からの衝突荷重に対して、これら壁面の縦方向の座屈を促すビード部と、横方向の座屈を促すビード部とを設けたことを特徴とする請求項４〜８の何れかに記載の自動車用フロントフード構造。
【請求項１０】
エネルギ吸収部の第１屈曲部の前，後側の壁面が、正面視して上向きに山形の台形形状に形成されていると共に、横方向の座屈を促すビード部がこれら壁面に正面視してハの字状に外側へ向けて凸に形成され、このハの字状に配置したビード部間に縦方向の座屈を促すビード部が前側の壁面と後側の壁面に一続きに上下方向に外側に向けて凹に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の自動車用フロントフード構造。
【請求項１１】
エネルギ吸収部における第１屈曲部の前側および又は後側の壁面が、車幅方向端部に折れ曲がり部を介して車両前方向に縦壁面を形成していることを特徴とする請求項４〜１０の何れかに記載の自動車用フロントフード構造。
【請求項１２】
エネルギ吸収部は、アウターパネルに向かって凸の第１屈曲部と、該第１屈曲部と前記壁面を介して連設されてインナーパネルに向かって凸の第２屈曲部とを備えたレインフォースで構成され、前記第１屈曲部はその前側の壁面と後側の壁面とで側面三角形状に形成してあり、レインフォースの前，後側の何れか一方では前記第１屈曲部の前側又は後側の壁面の端末部をインナーパネルに固定し、レインフォースの前，後端の他方では前記第２屈曲部の頂部をインナーパネルに車幅方向に設けた係止部に係合し、かつ、該レインフォースはスリットによって車幅方向に複数のレインフォース要素に分割してあると共に、分割された各レインフォース要素は第１屈曲部の前側の壁面長さと後側の壁面長さの比率をそれぞれ変えて、各レインフォース要素の第１屈曲部の頂部を前後方向にオフセットして配置したことを特徴とする請求項１，２に記載の自動車用フロントフード構造。
【請求項１３】
インナーパネルの前側部は、フロントフード前端のヘム接合部から車両後方へ向けて略水平に延在する水平部と、水平部の後端からフードロック配設部に向けて斜め後方に傾斜して立上がる立上がり部とで構成されている一方、レインフォースの第２屈曲部は第１屈曲部の後側の壁面の端末部に形成されていて、該第１屈曲部の前側の壁面の端末部を前記インナーパネルの水平部に固定し、第２屈曲部の頂部を前記インナーパネルの立上がり部に設けた係止部に係合したことを特徴とする請求項１２に記載の自動車用フロントフード構造。
【請求項１４】
エネルギ吸収部は、アウターパネルに向かって凸の屈曲部と、該屈曲部の前，後側に連なる前記壁面とで側面三角形状に形成してあり、これら前，後側の壁面の端末部をインナーパネルに固定する一方、インナーパネルのこれら前，後側壁面下端部の固定部間には、車両前方からの衝突荷重に対してインナーパネルの前後方向の座屈変形を促す易変形部を形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の自動車用フロントフード構造。
【請求項１５】
アウターパネルとインナーパネルとによって構成されるフロントフードを備えた自動車において、前記フロントフードの少なくとも前側部にはアウターパネルとインナーパネルとの間にエネルギ吸収部が配設され、該エネルギ吸収部はアウターパネルの上方から作用する衝突荷重に対しては荷重を広角的に受けてインナーパネルに入力伝達する傾斜角度の異なる複数の壁面を備えていて、前記上方から作用する衝突荷重によりこれら壁面が座屈変形可能であると共に、前方から作用する衝突荷重に対しては前記壁面が重なり合う方向に収縮変形可能とされていることを特徴とする自動車用フロントフード構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車用フロントフード構造およびこれを備えた自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行中の車両が歩行者に衝突する際の衝撃を吸収緩和して歩行者を保護する安全装置としては、例えば特開平１０−７０２７号公報に開示されている自動車用フロントフードがある。
【０００３】
これは、インナーパネルとアウターパネルとが接合又はヘム処理されたフロントフードの前記インナーパネルの略中間部上面側に、車両左右方向に接合された少なくとも一つの別部材となるチャンネル材、又は切り起こし構造を配置し、衝突時に対象物が倒れ込んできた荷重に対して、アウターパネル上に発生する反力を分配させ、反力を少なくとも３点以上とすることで、対象物に発生する曲げモーメントを減少するようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図１に示すように、走行中の車両１２が歩行者１０等と衝突した場合、主に大人の歩行者１０の場合は、バンパーによる一次衝突後、車両進行方向に対して斜め上方の方向から、フロントフードＦ・Ｆの前部に比較的質量の大きい大腿部又は腰部１０ａ、即ち、比較的エネルギが大きい衝突が発生する。
【０００５】
前述の従来の自動車用フロントフードにあっては、このように歩行者等がフード前部に斜め上方から衝突する場合に、曲げモーメントを低減させることによって比較的大きなエネルギの吸収効率を向上させることが可能である。
【０００６】
ところで、現在欧州で議論されているように、比較的質量が小さく地上面からの高さが低い物体との衝突のような場合、即ち、子供の歩行者１１ａ等との衝突のような場合は、車両進行方向と略平行の方向でフード前端部に衝突する可能性があり、この際の比較的小さいエネルギの吸収効率を向上させ、また、前述の大きな質量が略前方から衝突した際のエネルギ吸収効率をも同時に向上させることがさらに望まれる。
【０００７】
そこで、本発明はフロントフード前部の斜め上方から比較的エネルギの大きい衝突が発生した場合にエネルギ吸収効率を向上できることは勿論、略前方から比較的エネルギの小さい衝突が発生した場合にもエネルギ吸収効率を向上することができて前述の要望に応えようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にあっては、アウターパネルとインナーパネルとによって構成される自動車用フロントフードにおいて、前記フロントフードの少なくとも前側部にはアウターパネルとインナーパネルとの間にエネルギ吸収部が配設され、該エネルギ吸収部はアウターパネルの上方から作用する衝突荷重に対しては荷重を広角的に受けてインナーパネルに入力伝達する傾斜角度の異なる複数の壁面を備えていて、前記上方から作用する衝突荷重によりこれら壁面が座屈変形可能であると共に、前方から作用する衝突荷重に対しては前記壁面が重なり合う方向に収縮変形可能とされていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明にあっては、請求項１に記載のエネルギ吸収部を、インナーパネルに設けたフードロックよりも前側に配設してあることを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明にあっては、請求項２に記載のエネルギ吸収部の後端部を、フードロックの前側近傍でインナーパネルに固定したことを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明にあっては、請求項１〜３に記載のエネルギ吸収部は、アウターパネルに向かって凸の第１屈曲部と、該第１屈曲部と前記壁面を介して連設されてインナーパネルに向かって凸の第２屈曲部とを備えたレインフォースで構成され、前記第１屈曲部はその前側の壁面と後側の壁面とで側面三角形状に形成してあり、レインフォースの後端では該第１屈曲部の後側の壁面の端末部をインナーパネルに固定し、レインフォースの前端では前記第２屈曲部の頂部をフロントフード前端のヘム接合部近傍に車幅方向に設けた係止部に係合し、かつ、該レインフォース前端の第２屈曲部の前側に前記第１屈曲部の後側の壁面と略平行な壁面を形成したことを特徴としている。
【００１２】
請求項５の発明にあっては、請求項４に記載の第２屈曲部の頂部を係合する係止部を、インナーパネルに下向きに凸に形成したビード部の上面側の溝、又はインナーパネルに前後に隣接して上向きに凸に形成した一対のビード部間の溝で形成したことを特徴としている。
【００１３】
請求項６の発明にあっては、請求項５に記載の第１屈曲部の後側の壁面長さをａ、第１屈曲部の前側の壁面長さをｂ、インナーパネルのフロントフード前端のヘム接合部から溝までの長さをｃ1、溝から第１屈曲部の後側の壁面端末部の固定部までの長さをｃ2として、
ａ≧ｂ、ａ≧ｃ2、ｃ1≧ｂ
の長さ関係としたことを特徴としている。
【００１４】
請求項７の発明にあっては、請求項４に記載のレインフォースを、第１屈曲部と第２屈曲部の複数個が前後方向に交互に連続して設けられた形状に構成したことを特徴としている。
【００１５】
請求項８の発明にあっては、請求項１〜３に記載のエネルギ吸収部は、インナーパネルに開口部を設けることによる切り起こし構造として構成され、該切り起こし構造はアウターパネルに向かって凸の第１屈曲部と、該第１屈曲部と前記壁面を介して連設されてインナーパネルに向かって凸の第２屈曲部とを備え、前記第１屈曲部はその前側の壁面と後側の壁面とで側面三角形状に形成してあり、該後側の壁面はインナーパネルから切断されずに一体であり、前側の壁面はインナーパネルから切断されて下端に前記第２屈曲部が形成され、インナーパネルの前記開口部の前側端部はパネル成形による爪部を有していて前記第２屈曲部が該爪部に係合し、かつ、該第２屈曲部の前側に前記第１屈曲部の後側の壁面と略平行な壁面を形成したことを特徴としている。
【００１６】
請求項９の発明にあっては、請求項４〜８に記載のエネルギ吸収部の第１屈曲部の前，後側の壁面には、アウターパネル上方からの衝突荷重に対して、これら壁面の縦方向の座屈を促すビード部と、横方向の座屈を促すビード部とを設けたことを特徴としている。
【００１７】
請求項１０の発明にあっては、請求項９に記載のエネルギ吸収部の第１屈曲部の前，後側の壁面が、正面視して上向きに山形の台形形状に形成されていると共に、横方向の座屈を促すビード部がこれら壁面に正面視してハの字状に外側へ向けて凸に形成され、このハの字状に配置したビード部間に縦方向の座屈を促すビード部が前側の壁面と後側の壁面に一続きに上下方向に外側に向けて凹に形成されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項１１の発明にあっては、請求項４〜１０に記載のエネルギ吸収部における第１屈曲部の前側および又は後側の壁面が、車幅方向端部に折れ曲がり部を介して車両前方向に縦壁面を形成していることを特徴としている。
【００１９】
請求項１２の発明にあっては、請求項１，２に記載のエネルギ吸収部は、アウターパネルに向かって凸の第１屈曲部と、該第１屈曲部と前記壁面を介して連設されてインナーパネルに向かって凸の第２屈曲部とを備えたレインフォースで構成され、前記第１屈曲部はその前側の壁面と後側の壁面とで側面三角形状に形成してあり、レインフォースの前，後側の何れか一方では前記第１屈曲部の前側又は後側の壁面の端末部をインナーパネルに固定し、レインフォースの前，後端の他方では前記第２屈曲部の頂部をインナーパネルに車幅方向に設けた係止部に係合し、かつ、該レインフォースはスリットによって車幅方向に複数のレインフォース要素に分割してあると共に、分割された各レインフォース要素は第１屈曲部の前側の壁面長さと後側の壁面長さの比率をそれぞれ変えて、各レインフォース要素の第１屈曲部の頂部を前後方向にオフセットして配置したことを特徴としている。
【００２０】
請求項１３の発明にあっては、請求項１２に記載のインナーパネルの前側部は、フロントフード前端のヘム接合部から車両後方へ向けて略水平に延在する水平部と、水平部の後端からフードロック配設部に向けて斜め後方に傾斜して立上がる立上がり部とで構成されている一方、レインフォースの第２屈曲部は第１屈曲部の後側の壁面の端末部に形成されていて、該第１屈曲部の前側の壁面の端末部を前記インナーパネルの水平部に固定し、第２屈曲部の頂部を前記インナーパネルの立上がり部に設けた係止部に係合したことを特徴としている。
【００２１】
請求項１４の発明にあっては、請求項１〜３に記載のエネルギ吸収部は、アウターパネルに向かって凸の屈曲部と、該屈曲部の前，後側に連なる前記壁面とで側面三角形状に形成してあり、これら前，後側の壁面の端末部をインナーパネルに固定する一方、インナーパネルのこれら前，後側壁面下端部の固定部間には、車両前方からの衝突荷重に対してインナーパネルの前後方向の座屈変形を促す易変形部を形成したことを特徴としている。
【００２２】
請求項１５の発明にあっては、アウターパネルとインナーパネルとによって構成されるフロントフードを備えた自動車において、前記フロントフードの少なくとも前側部にはアウターパネルとインナーパネルとの間にエネルギ吸収部が配設され、該エネルギ吸収部はアウターパネルの上方から作用する衝突荷重に対しては荷重を広角的に受けてインナーパネルに入力伝達する傾斜角度の異なる複数の壁面を備えていて、前記上方から作用する衝突荷重によりこれら壁面が座屈変形可能であると共に、前方から作用する衝突荷重に対しては前記壁面が重なり合う方向に収縮変形可能とされていることを特徴としている。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１および１５に記載の発明によれば、何れも走行中の車両が歩行者等と衝突して、フロントフード前部のアウターパネル上方から比較的大きい衝突エネルギが発生すると、エネルギ吸収部の複数の壁面がこのアウターパネル上方からの衝突荷重を受けて座屈変形してエネルギ吸収効果を高めることができる。
【００２４】
しかも、このエネルギ吸収部の壁面はそれらの複数が傾斜角度を異にして設けられているため、広角度からの衝突に対して有効に座屈変形してエネルギ吸収を行わせることができる。
【００２５】
一方、フロントフード前部に前方から比較的小さい衝突エネルギが発生した場合には、エネルギ吸収部はこの前方からの衝突荷重に対して前記壁面が重なり合う方向に収縮変形するため、前後方向に反力の低い理想的なエネルギ吸収を行わせることができる。
【００２６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、インナーパネルのフードロック配設部分はロック剛性を確保するために高剛性部となっているが、エネルギ吸収部をこのフードロックよりも前側に配設してあるため、前方から比較的小さい衝突エネルギが発生した場合に、該フードロック配設部分で高い反力が発生する前にエネルギ吸収を行わせることができてエネルギ吸収効率を向上することができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の発明の効果に加えて、エネルギ吸収部の後端部を、フードロックの前側近傍でインナーパネルに固定してあるため、前方から比較的大きい衝突エネルギが発生した場合には、エネルギ吸収部が高剛性部のフードロック配設部分に底付きして高い反力を発生し、該エネルギ吸収部が前後方向に座屈変形して、この比較的エネルギの大きい前方衝突に際してもエネルギ吸収効率を向上することができる。
【００２８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３の発明の効果に加えて、エネルギ吸収部を構成するレインフォースの複数の壁面は、第１屈曲部を境にして傾斜方向を変えて連設しているため、壁面の広角配置の構造が簡単で、かつ、レインフォースをコンパクトに構成できる。
【００２９】
また、レインフォース前端の第２屈曲部の前側に存在する壁面が第１屈曲部の後側の壁面と略平行に配置されているため、広角衝突エリアを前後方向に拡大できて、より広範囲で上方衝突時のエネルギ吸収を有効に行わせることができると共に、第１屈曲部と、第２屈曲部前方の前記壁面とによって反力発生部位が分散されることによりモーメント低減効果も得ることができる。
【００３０】
更に、レインフォース後端では第１屈曲部の後側の壁面端末部がインナーパネルに固定され、レインフォース前端では第２屈曲部の頂部がインナーパネルに車幅方向に設けた係止部に係合しているため、上方衝突に対してはインナーパネルへの入力伝達を確実に行えて反力発生による各壁面の座屈変形を適正に行わせることができる一方、前方衝突に対しては第２屈曲部の頂部が係止部より外れて、レインフォースの第１，第２屈曲部の曲げ変形を伴う前後方向の低反力の収縮変形をスムーズに行わせることができる。
【００３１】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４の発明の効果に加えて、前方衝突に対してはレインフォースの第２屈曲部の頂部を係合する係止部としての溝を起点としてインナーパネルを曲げ変形させることができて、レインフォースの前後方向の収縮変形をより整然に行わせることができる。
【００３２】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５の発明の効果に加えて、レインフォースの第１屈曲部の前，後側の壁面長さと、インナーパネルの溝を境にした前，後部の長さ関係を特定することによって、前方衝突時においてインナーパネルが溝を起点に上向きに曲げ変形した場合でも、インナーパネルがレインフォースの壁面に干渉するのを回避できて、該レインフォースの前後方向の収縮変形を適正に行わせることができる。
【００３３】
請求項７に記載の発明によれば、請求項４の発明の効果に加えて、レインフォースが、第１屈曲部と第２屈曲部の複数個が前後方向に交互に連続して設けられた形状としてあるため、上方衝突に対する広角緩衝エリアを前後方向に更に拡大できると共にエネルギ吸収量を増大でき、反力発生部位を分散化してモーメント低減効果を高めることができる。
【００３４】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜３の発明の効果に加えて、エネルギ吸収部を構成する切り起こし構造の複数の壁面は、第１屈曲部を境にして傾斜方向を変えて連設しているため、壁面の広角配置の構造が簡単で、かつ、レインフォースをコンパクトに構成でき、しかも、インナーパネルに開口部を設けて切り起こし構造とすることによりエネルギ吸収部を構成しているため専用の別部材を必要とすることがなく、重量的におよびコスト的に有利に得ることができる。
【００３５】
また、レインフォース前端の第２屈曲部の前側に存在する壁面が第１屈曲部の後側の壁面と略平行に配置されているため、広角緩衝エリアを前後方向に拡大できて、より広範囲で上方衝突時のエネルギ吸収を有効に行わせることができると共に、第１屈曲部と、第２屈曲部前方の前記壁面とによって反力発生部位が分散されることによりモーメント低減効果も得ることができる。
【００３６】
更に、レインフォース後端では第１屈曲部の後側の壁面端末がインナーパネルに固定され、レインフォース前端では第２屈曲部の頂部がインナーパネルの開口部前端部分の爪部に係合しているため、上方衝突に対してはインナーパネルへの入力伝達を確実に行えて反力発生による各壁面の座屈変形を適正に行わせることができる一方、前方衝突に対しては第２屈曲部の頂部が爪部より外れて、レインフォースの第１，第２屈曲部の曲げ変形を伴う前後方向の低反力の収縮変形をスムーズに行わせることができる。
【００３７】
請求項９に記載の発明によれば、請求項４〜８の発明の効果に加えて、上方衝突に対して第１屈曲部の前，後側の壁面が、各ビード部を起点として縦方向の座屈と横方向の座屈とを多段的に行うため、更に効率よくエネルギ吸収を行わせることができる。
【００３８】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項９の発明の効果に加えて、壁面の座屈変形に際しては前，後の壁面に一続きの外向きに凹のビード部により縦方向の座屈変形を誘起させて、続いて外向きに凸のハの字状配置のビード部による横方向の座屈変形を行わせることができると共に、この横方向の座屈変形に際しては台形形状により壁面の上方から下方に向けて整然と座屈変形させることができてより有効なエネルギ吸収を行わせることができる。
【００３９】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項４〜１０の発明の効果に加えて、比較的エネルギの大きな前方衝突および上方衝突に対して、レインフォースの車両前方向に向く縦壁面の前後方向又は上下方向の座屈変形により更に効率よくエネルギ吸収を行わせることができる。
【００４０】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項１，２の発明の効果に加えて、エネルギ吸収部を構成するレインフォースによって前記請求項４とほぼ同様の効果が得られる他、各レインフォース要素の第１屈曲部の頂部が前後方向にオフセットしているため、レインフォースの前後方向長さの増大化を伴うことなく広角緩衝エリアを拡大できて、より広角度からの上方衝突時のエネルギ吸収を有効に行わせることができると共に、各レインフォースの第１屈曲部の頂部の前後方向のオフセット配置によって反力発生部位が分散されてモーメント低減効果を高めることができる。
【００４１】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１２の発明の効果に加えて、フロントフード前端がフードロック配設部分の前方で下向きに大きく廻り込んだ形状に形成されて、インナーパネルの前側部が水平部と立上がり部とで有段成形されていても、レインフォースのこれら水平部と立上がり部とに跨る配置によって、上方衝突に対して各壁面が有効に座屈変形してエネルギ吸収効率を高められる一方、前方衝突に対しては第１屈曲部の前側の壁面端末部が水平部に固定され、後側の壁面端末部に形成した第２屈曲部が立上がり部の係止部に係合していて、該第２屈曲部が係止部から外れてインナーパネルの曲げ変形に支障を来すことなくレインフォースの収縮変形が可能となり、該前方衝突に対するエネルギ吸収の有効性を発揮させることができる。
【００４２】
請求項１４に記載の発明によれば、請求項１〜３の発明の効果に加えて、エネルギ吸収部を構成するレインフォースの複数の壁面は、屈曲部を境にして傾斜方向を変えて連設しているため、壁面の広角配置の構造が簡単で、かつ、レインフォースをコンパクトに構成できる。
【００４３】
また、屈曲部の前，後側側面の端末部を何れもインナーパネルに固定してあるため、上方衝突に対してインナーパネルへの入力伝達を確実に行えて反力を発生させることができる一方、前方衝突に対しては前記両壁面の固定部間でインナーパネルに易変形部を車幅方向に形成してあるため、該易変形部を起点としてインナーパネルを曲げ変形させてレインフォースの収縮変形が可能となり、該前方衝突に対するエネルギ吸収の有効性を発揮させることができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００４５】
図２，３は本発明の自動車用フロントフード構造の第１実施形態を示す図である。
【００４６】
まず、構成を説明すると、アウターパネル１とインナーパネル２とによって構成されるフロントフードＦ・Ｆの前側部には、アウターパネル１とインナーパネル２との間にエネルギ吸収部としてのレインフォース４を配設してある。
【００４７】
本実施形態ではインナーパネル２のフードロック６を配設した部分からフード前端のヘミング接合部５に亘る前側部分を略水平に形成してあって、この略水平な前側部分にレインフォース４を配設してある。
【００４８】
レインフォース４は第１屈曲部４１を有して側面三角形状に形成してあって、該第１屈曲部４１はアウターパネル１に向かって凸であり、この第１屈曲部４１の前後両側の壁面のうちの後側の壁面４２の端末部はフードロック６の前側近傍でインナーパネル２に溶接して固定部３としてある。
【００４９】
また、第１屈曲部４１の前側の壁面４３の端末部は第２屈曲部４４として形成してあり、該第２屈曲部４４の前側に前記第１屈曲部４１の後側の壁面４２と略平行な壁面４５を形成してある。従って、本実施形態ではレインフォース４は略Ｎ字形状となっている。
【００５０】
インナーパネル２のヘム接合部５に近接した部位には係止部２１を車幅方向に設けてあり、この係止部２１に前記レインフォース４の第２屈曲部４４の頂部を係合してある。
【００５１】
この実施形態では係止部２１を、インナーパネル２に下向きに凸に形成したビード部の上面側の溝で構成しているが、この他、図２に部分断面として併記したように該インナーパネル２に前後に隣接して上向きに凸に形成した一対のビード部間の溝で構成してもよい。
【００５２】
以上の実施形態の構造によれば、走行中の車両が歩行者等と衝突した場合は、例えば大人相当の大きさの歩行者の場合は、図１を用いて前述したようにバンパーによる一次衝突後、車両の進行方向に対して斜め上方の方向からフロントフードＦ・Ｆの前部に比較的質量の大きい大腿部又は腰部、即ち、比較的エネルギが大きい衝突となる。
【００５３】
このとき、衝突する方向は車両進行方向に対して角度をなしているが、この衝突角度は歩行者の体格、衝突速度、バンパー長さ、フード前端部高さ等によって異なって一定ではないことは、既にいくつかの解析例が文献に紹介されている。
【００５４】
ここで、本実施形態では、図２，３に示したようにレインフォース４が略Ｎ字形状であって、第１屈曲部４１はその前後両側の壁面４２，４３が角度を成して三角形状としてあり、後側の壁面４２の端末部はインナーパネル２に溶接固定し、壁面４３の端末部に形成した第２屈曲部４４の頂部は該インナーパネル２の係止部２１に係合してあるため、上方衝突に対してはインナーパネル２への入力伝達を確実に行えて反力発生による各壁面の座屈変形を適正に行えしかも、アウターパネル１に対して面直方向からの衝突荷重だけでなく、図４に矢印Ｆで示す様々な角度からの衝突荷重に対しても壁面４２，４３が図５に示すように座屈変形して、広角度θからの衝突に対してエネルギ吸収を有効に行うことができる。
【００５５】
また、第２屈曲部４４の前側の壁面４５が第１屈曲部４１の後側の壁面４２と略平行となっているため、該壁面４５も座屈変形してエネルギ吸収効果を高められるだけでなく、第１屈曲部４１と該壁面４５とによって反力発生部位が分散されることによりモーメント低減効果も得ることができる。
【００５６】
図８はフロントフード前部に車両進行方向に対して斜め上方から比較的エネルギが大きい衝突が発生した場合の荷重−ストローク図を示している。
【００５７】
図８中、Ａ線はレインフォース４の無いフロントフードにおけるエネルギ吸収特性を示しており、アウターパネル１が底付きすることによって荷重が高まってしまうが、本実施形態ではＢ線に示すようにレインフォース４が座屈変形開始することにより初期衝突荷重を高められると共に、該レインフォース４の座屈変形によるエネルギ吸収効果によって、アウターパネル１の底付き時の荷重を低めることができる。
【００５８】
一方、前述したように子供歩行者のような比較的質量の小さい、即ち、衝突エネルギの比較的小さい前方からの衝突に対するエネルギを吸収する際は、図６に示すようにインナーパネル２は係止部２１の溝を起点に曲げ変形して座屈圧潰することで比較的小さな反力を生じる。
【００５９】
そして、レインフォース４はインナーパネル２の圧潰と共に第２屈曲部４４の頂部が係止部２１の溝から外れるため、第２屈曲部４４、第１屈曲部４１で曲げ変形を起こして、壁面４５，４３，４２が前後方向に重なり合う方向に収縮変形し、フードロック６の配設部分に底付きして高い反力が発生する前に、前後方向に反力の低い理想的なエネルギ吸収を行わせることができる。
【００６０】
特に、この前方衝突の際には前述のようにインナーパネル２が係止部２１の溝を起点に曲げ変形するため、レインフォース４の前後方向の収縮変形をより整然に行わせることができる。
【００６１】
この前方衝突でも、比較的エネルギの大きい衝突時では、レインフォース４の後端部、即ち、前記壁面４２の端末部をフードロック６の前側近傍でインナーパネル２に溶接固定してあるため、レインフォース４が図７に示すように高剛性のフードロック６配設部分に底付きして高い反力を発生し、該レインフォース４が前後方向に座屈圧潰（座屈変形）して、この比較的エネルギの大きい前方衝突に際してもエネルギ吸収効率を向上することができる。
【００６２】
ここで、本実施形態によれば前述のように上方衝突および前方衝突に対して理想的なエネルギ吸収性能が得られる他、エネルギ吸収部を構成するレインフォース４の複数の壁面４２，４３は、第１屈曲部４１を境にして傾斜方向を変えて連設しているため、壁面４２，４３の広角配置の構造が簡単で、かつ、レインフォース４をコンパクトに構成することができる。
【００６３】
図９に示す第２実施形態は、前記第１実施形態における第２屈曲部４４前方の壁面４５の上端部に、略水平なフランジ４５ａを曲折成形したものである。
【００６４】
この第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果が得られることに加えて、比較的エネルギの大きい前方衝突に対しては、図１０に示すようにレインフォース４が高剛性のフードロック６配設部分に底付きした際に、前記フランジ部４５ａが座屈圧潰することで更に反力を発生させることができてより一層エネルギ吸収効率を向上することができる。
【００６５】
ここで、前記何れかの実施形態の場合も、図１１に示すように第１屈曲部４１の後側の壁面４２の長さをａ、第１屈曲部４１の前側の壁面４３の長さをｂ、インナーパネル２のフロントフード前端のヘム接合部５から係止部２１の溝までの長さをｃ1、溝から第１屈曲部の後側の壁面端末部の固定部３までの長さをｃ2として、
ａ≧ｂ、ａ≧ｃ2、ｃ1≧ｂ
の長さ関係とすることにより、前方衝突時にインナーパネル２が係止部２１の溝を起点に図１１の破線に示すように上向きに曲げ変形した場合でも、インナーパネル２がレインフォース４の壁面４２，４３に干渉するのを回避できて、該レインフォース４の前後方向の収縮変形を適正に行わせることができる。
【００６６】
前記第１，第２実施形態では何れもレインフォース４の第２屈曲部４４の頂部を、インナーパネル２の係止部２１の溝に係合してあるが、図１２，１３に示す第３実施形態のように第２屈曲部４４の頂部を溝の前側部分でインナーパネル２にマスチックシール７２のような粘弾性接着剤で接着してもよい。
【００６７】
この場合、前記第１，第２実施形態と同様の効果が得られる他、マスチックシール７２による第２屈曲部４４のインナーパネル２への接着によって、走行時における異音の発生を防止できると共に、上方衝突時にレインフォース４に上下方向の衝突圧縮荷重が作用した際に、第２屈曲部４４の頂部が係止部２１の溝から外れるおそれがなく、インナーパネル２への入力伝達をより確実に行うことが可能となる。
【００６８】
一方、前方衝突に対してはマスチックシール７２による接着部分に剪断荷重が作用するため、該マスチックシール７２が容易に剥がれてレインフォース４の収縮変形を許容することができる。
【００６９】
図１４は本発明の第４実施形態を示すもので、本実施形態にあってはレインフォース４を、第１屈曲部４１と第２屈曲部４４の複数個が前後方向に交互に連続して設けられた側面Ｗ字状（又は側面Ｍ字状）の形状構成としてある。
【００７０】
従って、この第４実施形態では前記第１，第２実施形態と同様の効果が得られる他、上方衝突に対する広角緩衝エリアを前後方向に更に拡大できると共に、反力発生部位を分散化してモーメント低減効果を高めることができる。
【００７１】
また、エネルギ吸収特性は図８のｃ線に示すように、発生荷重ピーク点を多段に生じさせてエネルギ吸収量を増大でき、しかも、各第１屈曲部４１間で高さを調節することによって荷重コントロールを容易に行うことができる。
【００７２】
図１５，１６は本発明の第５実施形態を示すもので、フード前端がフードロック６配設部分の前方で下向きに大きく廻り込んだ形状にした所謂スラントノーズタイプのフロントフードに本発明を適用したものである。
【００７３】
インナーパネル２の前側部は、フロントフード前端のヘム接合部５から車両後方へ向けて略水平に延在する水平部２ａと、水平部２ａの後端からフードロック６配設部に向けて斜め後方に傾斜して立上がる立上がり部２ｂとで構成して有段成形してある。
【００７４】
エネルギ吸収部は、前記水平部２ａの前後方向略半部から立上がり部２ｂの上端部に亘って部分的に開口部２３を設けることによる切り起こし構造４０として構成している。
【００７５】
この切り起こし構造４０はアウターパネル１に向かって凸の第１屈曲部４１と、該第１屈曲部４１と壁面４３を介して連設されてインナーパネル２の水平部２ａに向かって凸の第２屈曲部４４とを備え、前記第１屈曲部４１はその前側の前記壁面４３と後側の壁面４２とで側面三角形状に形成してある。
【００７６】
後側の壁面４２はインナーパネル２から切断されずに一体であり、前側の壁面４３はインナーパネル２から切断されて下端に前記第２屈曲部４４が形成され、インナーパネル２の前記開口部２３の前側端部はパネル成形による爪部２２を有していて前記第２屈曲部４４が該爪部２２に係合している。
【００７７】
また、第２屈曲部４４の前側には前記第１屈曲部４１の後側の壁面４２と略平行な壁面４５を形成してある。
【００７８】
切り起こし構造４０は複数個配置してもよく、図１６では該切り起こし構造４０の複数個を車幅方向に設けた状態を示している。
【００７９】
従って、この第５実施形態にあっても前記第１実施形態と同様の作用効果が得られ、フード前部での、略前方向を含む広角度の範囲で衝突する比較的エネルギの大きな上方衝突に対するエネルギ吸収効率の向上と、前方衝突に対しては第２屈曲部４４が爪部２２から外れて切り起こし構造４０の前後方向の収縮変形が許容されて、前方衝突に対するエネルギ吸収効率の向上とを両立することができる。
【００８０】
また、本実施形態によればインナーパネル２に開口部２３を設けて切り起こし構造４０とすることによりエネルギ吸収部を構成しているため専用の別部材を必要とすることがなく、重量的におよびコスト的に有利に得ることができる。
【００８１】
図１７は本発明の第６実施形態を示すもので、本実施形態では前記各実施形態におけるレインフォース４又は切り起こし構造４０の第１屈曲部４１の前，後側の壁面４２，４３に、アウターパネル１の上方からの衝突荷重に対して、これら壁面４２，４３の縦方向の座屈を促すビード部７ｃと、横方向の座屈を促すビード部７ａ，７ｂとを設けたものである。
【００８２】
本実施形態では第１屈曲部４１の前，後側の壁面４２，４３を、正面視して上向きに山形の台形形状に形成してあって、前記横向きの座屈を促すビード部７ａ，７ｂはこれら壁面４２，４３に正面視してハの字状に外側へ向けて凸に形成してあり、これらハの字状に配置したビード部７ａ，７ｂ間に、前述の縦方向の座屈を促すビード部７ｃを前，後側の壁面４３，４２に一続きに上下方向に外側に向けて凹に形成してある。
【００８３】
従って、この第６実施形態によれば前述の上方衝突時における壁面４２，４３の座屈変形に際しては、これら壁面４２，４３がビード部７ｃと、ビード部７ａ，７ｂとによって、これらビード部７ｃ，７ａ，７ｂを起点として縦方向の座屈と横方向の座屈とを多段的に行うようになって、更に効率よくエネルギ吸収を行わせることができる。
【００８４】
具体的には図１７の（ii）から（iii）に示すように壁面４２，４３に一続きの上向きに凹のビード部７ｃにより縦方向の座屈変形を誘起させ、続いて上向きに凸のハの字状配置のビード部７ａ，７ｂの上端が干渉して突張ることにより縦方向の座屈から横方向の座屈へと移行し、この横方向の座屈変形に際しては壁面４２，４３の台形形状により図１７の（IV）に示すように壁面４２，４３の上方から下方に向けて整然と座屈変形させることができて、より有効なエネルギ吸収を行わせることができる。
【００８５】
図１８は本発明の第７実施形態を示すもので、本実施形態にあっては、前記第１実施形態におけるレインフォース４の第１屈曲部４１の前側の壁面４３の車幅方向端部に、折れ曲がり部４６ａ，４６ｂを介して車両前方向に縦壁面４７ａ，４７ｂを形成してある。
【００８６】
この縦壁面４７ａ，４７ｂは後側の壁面４２に設けるようにしてもよい。
【００８７】
従って、この第７実施形態によれば前記第１実施形態と同様の効果が得られることに加えて、比較的エネルギの大きな前方衝突および上方衝突に対して、レインフォース４の車両前方向を向く縦壁面４７ａ，４７ｂの前後方向又は上下方向の座屈変形により、更に効率よくエネルギ吸収を行わせることができる。
【００８８】
なお、本実施形態の縦壁面４７ａ，４７ｂの付設構造は、図１５，１６に示した切り起こし構造４０に適用することも可能である。
【００８９】
図１９は本発明の第８実施形態を示すもので、本実施形態も前記図１５，１６に示したスラントノーズタイプのフロントフードＦ・Ｆに本発明を適用したものである。
【００９０】
本実施形態にあっては、インナーパネル２の水平部２ａと立上がり部２ｂとに跨ってエネルギ吸収部としてのレインフォース４を配設してある。
【００９１】
このレインフォース４はアウターパネル１に向かって凸の第１屈曲部４１と、該第１屈曲部４１の後側の壁面４２の端末部に形成されてインナーパネル２に向かって凸の第２屈曲部４４とを備えていて、第１屈曲部４１は前記第１実施形態と同様にその前側の壁面４３と後側の壁面４２とで側面三角形状に形成してある。
【００９２】
前側の壁面４３の端末部はインナーパネル２の水平部２ａに溶接して固定部３としてある一方、立上がり部２ｂには車幅方向に上向きに凸のビード部からなる係止部２１を設けて、該係止部２１に第２屈曲部４４の頂部を係合してある。
【００９３】
レインフォース４は前記固定部３の部分を残して第２屈曲部４４の端部からスリット４ｄを設けて、車幅方向に複数のレインフォース要素４ａ〜４ｃに分割してある。
【００９４】
これらレインフォース要素４ａ〜４ｃは各第１屈曲部４１の前側の壁面４３の長さと、後側の壁面４２の長さとの比率をそれぞれ変えて、各レインフォース要素４ａ〜４ｃの第１屈曲部４１の頂部をアウターパネル１の前下がりの曲面に上下方向に沿う形で前後方向にオフセットして配置してある。
【００９５】
従って、この第８実施形態によれば前記図１５，１６に示した第５実施形態と同様に、上方衝突に対して第１屈曲部４１の各壁面４２，４３が有効に座屈変形してエネルギ吸収効率を高められる一方、前方衝突に対しては、第１屈曲部４１の前側の壁面４３の端末部が水平部２ａに固定され、後側の壁面４２の端末部に形成した第２屈曲部４４の頂部から立上がり部２ｂの係止部２１に係合していて、該第２屈曲部４４が係止部２１から外れてインナーパネル２の曲げ変形に支障を来すことなくレインフォース４の収縮変形が可能となり、該前方衝突に対するエネルギ吸収の有効性を発揮することができる。
【００９６】
しかも、各レインフォース要素４ａ〜４ｃの第１屈曲部４１の頂部が前後方向にオフセットしているため、レインフォース４の前後方向長さの増大を伴うことなく広角緩衝エリアを拡大できて、より広角度からの上方衝突時のエネルギ吸収を有効に行わせることができると共に、この第１屈曲部４１の頂部の前後方向のオフセット配置によって反力発生部位が分散されてもモーメント低減効果を高めることができる。
【００９７】
また、レインフォース要素４ａ〜４ｃの幅寸法を図１９に示すように調節することによって荷重コントロールを容易に行うこともできる。
【００９８】
なお、前記レインフォース要素４ａ〜４ｃの第１屈曲部４１の頂部の前後方向オフセット配置の構造は、前記第１実施形態に適用することも可能である。
【００９９】
図２０は本発明の第９実施形態を示すもので、本実施形態ではエネルギ吸収部としてのレインフォース４を、アウターパネル１に向かって凸の屈曲部４１と、該屈曲部４１の前，後側に連なる壁面４２，４３とで側面三角形状に形成してある。
【０１００】
インナーパネル２の前側部は略水平に形成してあり、前記前側の壁面４３の端末部はフード前端のヘム接合部５の近傍で該インナーパネル２に溶接して固定部３としてある一方、後側の壁面４２の端末部をフードロック６の前側近傍でインナーパネル２に溶接して固定部３としてある。
【０１０１】
そして、インナーパネル２の前記固定部３，３間には、車両前方からの衝突荷重に対してインナーパネル２の前後方向の座屈変形を促す易変形部７１を形成してある。
【０１０２】
本実施形態では易変形部７１として、インナーパネル２に複数個の長孔７１ａを車幅方向に隣接形成することによって構成しているが、この他、図２１に示す第１０実施形態のように、インナーパネル２に下向きに凸のビード部７１ｂを車幅方向に設けて易変形部７１とすることができる。
【０１０３】
従って、これら第９，第１０実施形態によれば、上方衝突に対しては前記第１実施形態とほぼ同様の効果が得られると共に、屈曲部４１の前，後側の壁面４２，４３の端末部を何れもインナーパネル２に接合固定してあるので、該上方衝突に対してインナーパネル２への入力伝達を確実に行えて適切な反力発生を行わせることができる。
【０１０４】
一方、前方衝突に対しては前記壁面４２，４３の固定部３，３間でインナーパネル２に易変形部７１を車幅方向に形成してあるため、該易変形部７１を起点としてインナーパネル２を曲げ変形させてレインフォース４の収縮変形が可能となり、該前方衝突に対するエネルギ吸収の有効性を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】衝突時の衝突方向を示す概念図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示す透視斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示す作用図である。
【図５】本発明の第１実施形態を示す作用図である。
【図６】本発明の第１実施形態を示す作用図である。
【図７】本発明の第１実施形態を示す作用図である。
【図８】フロントフードの衝突時における荷重−ストローク線図である。
【図９】本発明の第２実施形態を示す断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態を示す作用図である。
【図１１】レインフォースの壁面長さとインナーパネルのレインフォース配設部の寸法関係を示す断面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態を示す断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態を示す透視斜視図である。
【図１４】本発明の第４実施形態を示す断面図である。
【図１５】本発明の第５実施形態を示す断面図である。
【図１６】本発明の第５実施形態を示す透視斜視図である。
【図１７】本発明の第６実施形態における壁面ビード部の配置例を示す説明図である。
【図１８】本発明の第７実施形態を示す透視斜視図および断面図である。
【図１９】本発明の第８実施形態を示す断面図および透視斜視図である。
【図２０】本発明の第９実施形態を示す透視斜視図および断面図である。
【図２１】本発明の第１０実施形態を示す透視斜視図である。
【符号の説明】
１  アウターパネル
２  インナーパネル
２ａ  水平部
２ｂ  立上がり部
３  固定部
４  レインフォース（エネルギ吸収部）
４ａ〜４ｃ  レインフォース要素
４ｄ  スリット
５  ヘム接合部
６  フードロック
７ａ，７ｂ  横方向の座屈変形を促すビード部
７ｃ  縦方向の座屈変形を促すビード部
２１  係止部
４０  切り起こし構造（エネルギ吸収部）
４１  第１屈曲部（屈曲部）
４２  後側の壁面
４３  前側の壁面
４４  第２屈曲部
４５  第２屈曲部前側の壁面
４６ａ，４６ｂ  折れ曲がり部
４７ａ，４７ｂ  縦壁面
７１  易変形部
【図１】
0003873613.tif 000002
【図２】
0003873613.tif 000003
【図３】
0003873613.tif 000004
【図４】
0003873613.tif 000005
【図５】
0003873613.tif 000006
【図６】
0003873613.tif 000007
【図７】
0003873613.tif 000008
【図８】
0003873613.tif 000009
【図９】
0003873613.tif 000010
【図１０】
0003873613.tif 000011
【図１１】
0003873613.tif 000012
【図１２】
0003873613.tif 000013
【図１３】
0003873613.tif 000014
【図１４】
0003873613.tif 000015
【図１５】
0003873613.tif 000016
【図１６】
0003873613.tif 000017
【図１７】
0003873613.tif 000018
【図１８】
0003873613.tif 000019
【図１９】
0003873613.tif 000020
【図２０】
0003873613.tif 000021
【図２１】
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