(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フードアウタパネルと、当該フードアウタパネルの裏面側に所定間隔を設けて配置したフードインナパネルと、を有し、車体構成部材の上部に開閉可能に設けられたフードを備え、前記フードと前記車体構成部材との間にフード閉時に前記車体構成部材と当接するように衝撃吸収装置を介在させた車体前部構造において、
前記衝撃吸収装置は、当該衝撃吸収装置の端部が前記フードアウタパネル側に突出するとともに前記フードアウタパネルと衝撃吸収装置の端部との間に空間が形成されるように、前記フードインナパネルに取り付けられており、
前記衝撃吸収装置は、
前記フードアウタパネル側に突出する上部弾性部と、
フード閉時に前記車体構成部材と当接する下部弾性部と、
を備え、
前記上部弾性部に前記フードアウタパネルが２次衝突することで、フードアウタパネルから入力される衝撃を吸収するとともに、
前記下部弾性部が前記車体構成部材と当接することで、フード閉時に生じる衝撃を吸収するようにし、
前記上部弾性部は、前記フードアウタパネルが２次衝突することで潰れ変形する中空部を備えることを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記中空部の前記フードアウタパネルに対向する側に開放部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項３】
前記上部弾性部が、中心軸が略車体上下方向に配置される略円柱状に形成されるとともに、前記中空部が、前記上部弾性部と略同軸の円柱状に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記上部弾性部からフードインナパネルに至る荷重伝達経路に荷重受け部を設けたことを特徴とする請求項３に記載の車体前部構造。
【請求項５】
前記中空部の前記上部弾性部の中心軸に対する直角方向の幅が、前記上部弾性部の衝撃力入力端と前記荷重受け部との間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の車体前部構造。
【請求項６】
前記上部弾性部は、当該上部弾性部のフードアウタパネルに対向する側から突設する突状吸収部が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の車体前部構造。
【請求項７】
前記突状吸収部は、前記中空部と連通する円柱状空間部を備えることを特徴とする請求項６に記載の車体前部構造。
【請求項８】
前記突状吸収部先端の外周側端部に、角を丸めた曲面部を形成したことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の車体前部構造。
【請求項９】
前記上部弾性部の前記荷重受け部近傍の外側に、前記上部弾性部の中心軸に対して傾斜する応力集中部を設けたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の車体前部構造。
【請求項１０】
前記衝撃吸収装置を前記フードインナパネルに取り付けた状態で、前記上部弾性部の中心軸と前記フードアウタパネルの前記上部弾性部の上方に位置する部位における表面の法線方向とが所定角度だけ異なることを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか１項に記載の車体前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フードアウタパネルとフードインナパネルとによって二重パネル構造となるフードに衝撃吸収装置を設けた車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車体前部構造として、フードに入力される衝撃力を緩和するために、当該フードと車体構成部材との間に衝撃吸収装置を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１では、衝撃吸収装置は、伸縮可能なケース内に圧縮スプリング（弾性圧縮部材）を縮設するとともに、ケースの先端部に弾性ゴム（緩衝装置）を取り付けることで形成されている。
【０００４】
そして、先端部の弾性ゴムがフードと対向するようにケースの基端部を車体構成部材に取り付け、弾性ゴムを変形させるとともに圧縮スプリングを圧縮させることでフードに入力される過大な衝撃力を吸収できるようにしている。
【特許文献１】特表２００６−５２０７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる従来の技術を、フードアウタパネルとフードインナパネルとで二重パネル構造としたフードに適用した場合、衝撃吸収装置が直接接触するフードインナーパネルに作用する衝撃力のみを吸収する構成となってしまう。
【０００６】
すなわち、上記従来の技術では、フードアウタパネルとフードインナパネルとの間の空間部における衝撃エネルギーの吸収機能が無いため、フードアウタパネルに入力される初期の衝撃力を効率的に吸収することができず、全体的な衝撃エネルギーの吸収効率が低下してしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、フードがフードアウタパネルとフードインナパネルとの二重パネル構造である場合に、衝撃エネルギーの吸収効率を高めることのできる車体前部構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、フードアウタパネルと、当該フードアウタパネルの裏面側に所定間隔を設けて配置したフードインナパネルと、を有し、車体構成部材の上部に開閉可能に設けられたフードを備え、前記フードと前記車体構成部材との間にフード閉時に前記車体構成部材と当接するように衝撃吸収装置を介在させた車体前部構造において、前記衝撃吸収装置は、当該衝撃吸収装置の端部が前記フードアウタパネル側に突出するとともに前記フードアウタパネルと衝撃吸収装置の端部との間に空間が形成されるように、前記フードインナパネルに取り付けられており、前記衝撃吸収装置は、前記フードアウタパネル側に突出する上部弾性部と、フード閉時に前記車体構成部材と当接する下部弾性部と、を備え、前記上部弾性部に前記フードアウタパネルが２次衝突することで、フードアウタパネルから入力される衝撃を吸収するとともに、前記下部弾性部が前記車体構成部材と当接することで、フード閉時に生じる衝撃を吸収するようにし、前記上部弾性部は、前記フードアウタパネルが２次衝突することで潰れ変形する中空部を備えることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、衝撃吸収装置をフードインナパネルに衝撃吸収装置の端部がフードアウタパネル側に突出するように取り付けることで、衝撃吸収装置のフードインナパネルよりもフードアウタパネル側の位置に衝撃エネルギー吸収部を設けている。したがって、衝撃エネルギー吸収部によってフードアウタパネルから入力される衝撃力を吸収することができるため、フードアウタパネルとフードインナパネルとの間の反力調整が可能となり、フードアウタパネルに衝突した障害物との衝撃を効果的に緩和することができる。このため、フードアウタパネルに作用する初期の衝撃力を効率良く吸収して全体的な衝撃エネルギーの吸収効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態にかかる衝撃吸収装置の取付状態を示す要部断面図、図２は、衝撃吸収装置の拡大断面図、図３は、衝撃吸収装置の効果をグラフによって示す説明図、図４〜図８は、衝撃吸収装置の効果をそれぞれ示す説明図である。
【００１２】
車両前部には、上方に開口するエンジンルーム３が形成されており、その開口部を開閉可能に閉塞するフード１が設けられている。
【００１３】
そして、フード１後部の側端部は、それぞれ、ヒンジ（図示せず）を介して車体に取り付けられており、このフード１を車幅方向に伸びるヒンジの回転軸周りに回動させることで、閉塞状態と開放状態とを切り替えられるようになっている。なお、エンジンが車両前部ではなく車両後部側にある車両においては、フード１は、エンジンルーム３の替わりにフロントコンパートメントの上側を覆うこととなる。
【００１４】
また、エンジンルーム３の開口縁は、ラジエータコアサポート４の上部に設けられ、車両前後方向の前端部で左右に伸びるアッパレール４ａ等の車体構成部材２で形成されている。
【００１５】
このように、アッパレール４ａ等の車体構成部材２の上部には、フード１が開閉可能に設けられている。
【００１６】
また、フード１は、フードアウタパネル１Ａと、当該フードアウタパネル１Ａの裏面側に所定間隔を設けて配置したフードインナパネル１Ｂと、を備えている。
【００１７】
さらに、ラジエータコアサポート４のアッパレール４ａとフードアウタパネル１Ａとの間にバンパーラバー（衝撃吸収装置）１０を介在させ、フード１を閉じる際の衝撃の吸収を図っている。
【００１８】
本実施形態では、このバンパーラバー１０は、フード１およびアッパレール４ａの車幅方向中央部に配置されるとともに、フードインナパネル１Ｂに、バンパーラバー１０の端部１０ａがフードアウタパネル１Ａ側に突出するように取り付けられている。
【００１９】
具体的には、図２に示すように、バンパーラバー１０を、ゴムや軟質合成樹脂等の弾性体１１を主体として円柱状に形成するとともに、バンパーラバー１０の外周に螺旋溝１２を形成し、当該螺旋溝１２をフードインナパネル１Ｂに形成した開口部５に螺合させながらねじ込むことで、バンパーラバー１０をフードインナパネル１Ｂの開口部５に固定させている。なお、本実施形態では、バンパーラバー１０の軸方向（図２中、上下方向）の略中央部がフードインナパネル１Ｂへの取付部１３となっている。
【００２０】
また、バンパーラバー１０の端部１０ａには、フードアウタパネル１Ａから入力される衝撃力を吸収する上部弾性部（衝撃エネルギー吸収部）１４が設けられている。
【００２１】
さらに、本実施形態では、バンパーラバー１０のフードインナパネル１Ｂの取付部１３よりもアッパレール４ａ側、すなわち、バンパーラバー１０の端部１０ａの反対側（図２中下方）の端部１０ｂに、フードインナーパネル１Ｂから入力される衝撃力を吸収する衝撃エネルギー吸収部としての下部弾性部１５が設けられている。
【００２２】
そして、バンパーラバー１０は、下部弾性部１５の突設先端部１５ａが、フード１の閉止時にアッパレール４ａに当接するように取り付けられている。
【００２３】
なお、上部弾性部１４および下部弾性部１５は、衝撃エネルギーを吸収するのに適した材料であればよく、例えば、ゴムや軟質合成樹脂からなる弾性体や粘塑性体または弾塑性体、若しくは、それらと同等の機能を有する材料などを用いることができる。
【００２４】
また、フード１の閉止時には、図１に示すように、アッパレール４ａから車両後方に延設したブラケット４ｂの先端部に取り付けたウエザーストリップ６がフードインナパネル１Ｂに圧接して、液密性や遮音性を確保できるようになっている。
【００２５】
本実施形態では、上部弾性部１４は、フードアウタパネル１Ａから入力される衝撃力により潰れ変形する中空部１４Ｅを備えている。また、中空部１４Ｅには、フードアウタパネル１Ａに対向する側に開放部１４Ｔが形成されている。そして、上部弾性部１４を、中心軸Ｃが略車体上下方向に配置される略円柱状に形成するとともに、中空部１４Ｅを、上部弾性部１４と略同軸の円柱状に形成している。
【００２６】
さらに、バンパーラバー１０の上部弾性部１４からフードインナパネル１Ｂに至る荷重伝達経路に、芯材部（荷重受け部）１６を設けている。
【００２７】
本実施形態では、この芯材部１６を、下部弾性部１５に接する下端部に大径部１６ａを設けた厚肉の筒状に形成し、当該芯材部１６をバンパーラバー１０の内部に同軸状に埋設して加硫接着している。
【００２８】
ここで、中空部１４Ｅの衝撃力入力方向（略上下方向）に対する直角方向の幅、つまり、中空部１４Ｅの内径をＤとし、上部弾性部１４の衝撃力入力端１４ａと芯材部１６との間の距離をＬとすると、中空部１４Ｅは、その内径Ｄが衝撃力入力端１４ａと芯材部１６との間の距離Ｌよりも大きくなるように形成されている。
【００２９】
また、上部弾性部１４のフードアウタパネル１Ａに対向する側には、外径が上部弾性部１４の他の部位よりも小さい突状吸収部１４Ｓが突設されている。そして、この突状吸収部１４Ｓには、上部弾性部１４に設けた中空部１４Ｅと連通する円柱状空間部１４Ｅａが形成されている。なお、本実施形態では、図２に示すように、円柱状空間部１４Ｅａと中空部１４Ｅだけでなく、中空部１４Ｅと芯材部１６の中空部、芯材部１６の中空部と下部弾性部１５の中空部もそれぞれ連通している。
【００３０】
また、突状吸収部１４Ｓの先端の外周側端部には、角を丸めた曲面部Ｒが形成されている。
【００３１】
さらに、本実施形態では、上部弾性部１４の芯材部１６近傍の外側に設けた螺旋溝１２を、衝撃力の入力方向に対して傾斜する応力集中部として用いている。
【００３２】
また、図１に示すように、バンパーラバー１０は、上部弾性部１４の中心軸Ｃとフードアウタパネル１Ａの変形方向Ｘとが所定角度αだけ異なるように、フードインナパネル１Ｂに取り付けられている。
【００３３】
以上の構成によれば、フード１上に何らかの物体が衝突した場合等に、フード１からバンパーラバー１０に所定値以上の衝撃力Ｆが入力された場合には、以下の作用が行われる。
【００３４】
まず、フードアウタパネル１Ａが下に凸に塑性変形する。そして、フードアウタパネル１Ａが衝撃力Ｆによってある程度変形すると、当該変形したフードアウタパネル１Ａがバンパーラバー１０の上部弾性部１４に２次衝突する。その結果、フードアウタパネル１Ａによって上部弾性部１４が変形し、フードアウタパネル１Ａから入力される衝撃力Ｆが吸収される。そして、アッパレール４ａに当接した下部弾性部１５が、上部弾性部１４によって吸収されずに下部弾性部１５に伝達された荷重によって変形することで、当該荷重を吸収する。このように、上部弾性部１４と下部弾性部１５とで衝撃エネルギーを吸収することで、全体的な衝撃エネルギーの吸収効率が向上する。
【００３５】
以上の本実施形態によれば、バンパーラバー１０の端部１０ａに上部弾性部１４を設けたため、フードアウタパネル１Ａに衝撃力Ｆが入力された際に、上部弾性部１４に２次衝突したフードアウタパネル１Ａによって上部弾性部１４を変形させることができ、フードアウタパネル１Ａから入力される衝撃力Ｆを吸収することができる。
【００３６】
すなわち、バンパーラバー１０の端部１０ａに上部弾性部１４を設けることで、フードアウタパネル１Ａとフードインナパネル１Ｂとの間で衝撃エネルギーを吸収することができるようになる。
【００３７】
その結果、上部弾性部１４の剛性を適宜設定することで、フードアウタパネル１Ａとフードインナパネル１Ｂとの間における反力調整を行うことが可能となる。
【００３８】
さらに、本実施形態によれば、バンパーラバー１０の端部１０ｂに下部弾性部１５を設けたため、フードインナパネル１Ｂから下部弾性部１５に伝達した荷重によって当該下部弾性部１５を変形させて衝撃エネルギーを吸収することができる。
【００３９】
ここで、バンパーラバー１０に上部弾性部１４と下部弾性部１５とを設けた場合の効果を図３に基づき説明する。
【００４０】
図３は、本実施形態にかかるバンパーラバー１０を用いた場合と弾性部を１つ設けたバンパーラバーを用いた場合における障害物の減速度と変位の履歴を比較したグラフによって示す説明図である。この図３では、本実施形態のバンパーラバー１０、つまり、上部弾性部１４と下部弾性部１５を設けたバンパーラバー１０の実験履歴Ｍを実線で示し、下部弾性部のみを設けたバンパーラバー（比較例１）の実験履歴Ｎを破線で示してある。この図３から明らかなように、比較例１と比べ、本実施形態にかかるバンパーラバー１０のように上部弾性部１４を設けた方が、障害物の減速度が低減していることが理解される。
【００４１】
すなわち、本実施形態にかかるバンパーラバー１０の方が、比較例１よりもフードアウタパネル１Ａに作用する初期の衝撃力Ｆを効率良く吸収して、全体的な衝撃エネルギーの吸収効率を高めることができる。
【００４２】
このように、バンパーラバー１０に上部弾性部１４と下部弾性部１５とを設けることで、フードアウタパネル１Ａに衝突した障害物との衝撃を効果的に緩和することができるようになる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、上部弾性部１４に、フードアウタパネル１Ａから入力される衝撃力により潰れ変形する中空部１４Ｅを設けたので、図４に示すように、中空部１４Ｅは変形時の潰れ残りを小さくすることができる。その結果、フードアウタパネル１Ａの変形ストロークが大きくなるため、その分衝撃エネルギーの吸収効率を高めることができる。
【００４４】
なお、上部弾性部１４と下部弾性部１５とを同一の材料を用いて一体成形した場合には、中空部１４Ｅの径を変更することにより剛性の調整を容易に行うことができるようになる。
【００４５】
さらに、本実施形態によれば、中空部１４Ｅのフードアウタパネル１Ａに対向する側に開放部１４Ｔを形成することで、図５に示すように、蓋部によって変形が邪魔されなくなる分、上部弾性部１４を横に倒すことができるようになるため、図４のように蓋部を有する場合よりも、変形時の潰れ残りを小さくすることができる。
【００４６】
さらにまた、本実施形態によれば、上部弾性部１４が、中心軸Ｃが略車体上下方向に配置される略円柱状に形成されるとともに、中空部１４Ｅが、上部弾性部１４と略同軸の円柱状に形成されているため、上部弾性部１４の周方向の肉厚を全周において略等しくすることができる。その結果、衝撃力Ｆがいかなる方向から入力した場合にも、バンパーラバー１０を安定的に変形させることができるようになる。特に、本実施形態のようにバンパーラバー１０の外周に螺旋溝１２を設けて、フードインナパネル１Ｂの開口部５にねじ込むようにした場合においては、取付時の回転角に依存することなく等しい効果を発揮することができるため、バンパーラバー１０の加工精度を高める必要がなくなり、生産性の向上を図ることができるようになる。
【００４７】
また、バンパーラバー１０の上部弾性部１４からフードインナパネル１Ｂに至る荷重伝達経路に芯材部１６を設けることで、衝撃力Ｆが芯材部１６を介して効率良くフードインナパネル１Ｂに伝達され、バンパーラバー１０としての機能をより確実に発揮させることができる。また、バンパーラバー１０を安定的かつ確実にフードインナパネル１Ｂに設置することができるという利点もある。
【００４８】
さらに、中空部１４Ｅの内径Ｄを、上部弾性部１４の衝撃力入力端１４ａと芯材部１６との間の距離Ｌよりも大きくすることで、図６に示すように、円筒状の上部弾性部１４を中空部１４Ｅ内に効率良く折り込むことができ、変形時の潰れ残りをより一層小さくすることができる。
【００４９】
さらにまた、上部弾性部１４のフードアウタパネル１Ａに対向する側に突状吸収部１４Ｓを突設することで、突状吸収部１４Ｓによって反力の調整を容易に行うことができるようになる。また、突状吸収部１４Ｓの外径を小さくすることで、フードインナパネル１Ｂの開口部５への挿入が容易になり、ねじ込みによるバンパーラバー１０の取り付けを容易にすることができる。
【００５０】
また、突状吸収部１４Ｓに、上部弾性部１４に設けた中空部１４Ｅと連通する円柱状空間部１４Ｅａを形成することで、上部弾性部１４が変形する際の潰れ残りを減少できる上、反力調整を容易に行うことができるようになる。特に、本実施形態によれば、下部弾性部１５にも中空部を形成しているため、反力調整の向上や潰れ残り減少による効果をより一層発揮することができる。
【００５１】
さらに、本実施形態によれば、突状吸収部１４Ｓの先端の外周側端部に、角を丸めた曲面部Ｒを形成しているため、衝撃力Ｆにより変形したフードアウタパネル１Ａを突状吸収部１４Ｓに接触させることで、当該突状吸収部１４Ｓに横曲げ方向の力を発生させることができる。このように、突状吸収部１４Ｓの先端の外周側端部に曲面部Ｒを形成することで、図７に示すように、衝撃力Ｆが曲面部Ｒに様々な角度から入力されたとしても、突状吸収部１４Ｓに安定して横曲げモードを発生させることができるようになり、衝撃エネルギーの吸収効率をより確実に向上させることができる。
【００５２】
また、本実施形態によれば、上部弾性部１４の芯材部１６近傍の外側に設けた螺旋溝１２を、衝撃力の入力方向に対して傾斜する応力集中部として用いることで、衝撃力Ｆが入力した際に上部弾性部１４に安定的に横曲げモードを発生させることができるようになる。
【００５３】
なお、応力集中部は螺旋溝１２に限ることなく、図８に示すように、中心軸Ｃに対して傾斜する段差部を設け、当該段差部の角部Ｋを応力集中部とすることもできる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、バンパーラバー１０をフードインナパネル１Ｂに、上部弾性部１４の中心軸Ｃとフードアウタパネル１Ａの変形方向Ｘとが所定角度αだけ異なるように取り付けているため、上部弾性部１４に横曲げを発生させ易くすることができ、上部弾性部１４が変形する際の潰れ残りをより一層減少することができる。なお、バンパーラバー１０は、傾斜角度αが６゜以上となるように取り付けるのが好適である。こうすれば、傾斜角度αに対する正弦値が０．１以上（sin６゜≒０．１）となり、横曲げ方向の力が、入力される衝撃力Ｆの１０パーセント以上となって、上部弾性部１４を有効に曲げることができるようになる。
【００５５】
以上、本発明にかかる車両前部構造について、上記実施形態を例にして説明したが、本発明は、上記実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる衝撃吸収装置の取付状態を示す要部断面図。
【図２】本発明の一実施形態にかかる衝撃吸収装置の拡大断面図。
【図３】本発明の一実施形態にかかる衝撃吸収装置の効果をグラフによって示す説明図。
【図４】衝撃エネルギー吸収部に設けた中空部の機能の説明図。
【図５】衝撃エネルギー吸収部の中空部に設けた開放部の機能の説明図。
【図６】衝撃エネルギー吸収部の中空部の径の大きさによる機能の説明図。
【図７】衝撃エネルギー吸収部に設けた突状吸収部に角を丸めた曲面部を形成した場合の機能の説明図。
【図８】衝撃力の入力方向に対して傾斜する応力集中部の変形例を示すバンパーラバーの断面図。
【符号の説明】
【００５７】
１  フード
１Ａ  フードアウタパネル
１Ｂ  フードインナパネル
２  車体構成部材
１０  バンパーラバー（衝撃吸収装置）
１０ａ  端部
１２  螺旋溝（応力集中部）
１３  取付部
１４  上部弾性部（衝撃エネルギー吸収部）
１４ａ  衝撃力入力端
１４Ｅ  中空部
１４Ｔ  開放部
１４Ｓ  突状吸収部
１４Ｅａ  円柱状空間部
１６  芯材部（荷重受け部）
Ｃ  中心軸
Ｄ  中空部の内径（幅）
Ｒ  曲面部
Ｘ  フードアウタパネルの変形方向
【図１】
0004985305.tif 000002
【図２】
0004985305.tif 000003
【図３】
0004985305.tif 000004
【図４】
0004985305.tif 000005
【図５】
0004985305.tif 000006
【図６】
0004985305.tif 000007
【図７】
0004985305.tif 000008
【図８】
0004985305.tif 000009