(57)【要約】【課題】単純な構造で広範囲にＨＩＣを低減可能な自動車用エンジンフードを提供する。【解決手段】フードパネル３０の上方から歩行者頭部などの物体４０が衝突した瞬間にはアウターパネル１４が物体４０に押されることで下方向に沈み、アウターパネル１４に設けられた磁石２０のうち、衝突箇所に近い磁石２０Ａが移動する。磁石２０Ａが移動することで近傍のコイル２２Ａ、２２Ｂとの間隔が変動することにより、電磁誘導によって物体４０が衝突した近傍のコイル２２Ａ、２２Ｂには誘導電流が発生する。さらに発生した誘導電流によりコイル２２Ａ、２２Ｂの周囲に磁界が発生する。磁性流体１８は磁界の影響を受けて磁界に向け移動するので、物体４０の衝突による磁石２０Ａの移動によってコイル２２Ａ、２２Ｂに発生する誘導電流により磁性流体１８が衝突箇所に集中するように移動させることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部の上側を覆うフードアウターパネルと、
前記フードアウターパネルの下面に設けられ、前記フードアウターパネルとの間に空隙を形成するフードインナーパネルと、
前記空隙に、前記空隙の容積よりも少ない分量だけ封入され前記フードインナーパネルの形状に沿って延在する磁性流体と、
前記フードアウターパネル下面に設けられた磁石と、
前記磁性流体上面に設けられたコイルと、
を備えたことを特徴とする自動車用フードパネル。
【請求項２】
車体前部の上側を覆うフードアウターパネルと、
前記フードアウターパネルの下面に設けられ、前記フードアウターパネルとの間に空隙を形成するフードインナーパネルと、
前記空隙に、前記空隙の容積よりも少ない分量だけ封入され前記フードインナーパネルの形状に沿って延在する磁性流体と、
前記フードアウターパネル下面に設けられたコイルと、
前記磁性流体上面に設けられた磁石と、
を備えたことを特徴とする自動車用フードパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用フードパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車体前部に設けられたフードパネルの剛性をコントロールすることで、衝撃入力に対する変形を抑制する自動車用フードパネルが存在する。
【０００３】
さらにフードパネルに設けた慣性質量によって、特にエンジンなどエンジンルーム内部品とフードパネルとのクリアランスの少ない箇所の周辺において、衝撃入力に対する変形を抑制する自動車用エンジンフードが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
あるいはフードパネルの所定箇所に剛性はないが質量を有する質量材を設けたことで、フードパネルに入力されるた衝撃力を、まずフードパネルの有効質量とエネルギー吸収機構等とにより吸収させる自動車用エンジンフードが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−１６５１２０号公報
【特許文献２】特開平６−２３９２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図４に一点鎖線で示すＦ−Ｓ特性の場合、荷重入力開始後にフードが変形し、エンジンルーム内部品と干渉し（いわゆる底付きし）、変形終了時（Ｃ）に比較的大きな荷重がかかる特性である。
【０００６】
これに対して前記特許文献に開示されているような自動車用エンジンフードは、エンジンフードの剛性や慣性質量を大きくすることで図４に実線で示すように変形初期の荷重（Ａ）を大きくし、衝撃を吸収して底付きしないように配慮されている。
【０００７】
しかし上記の構造では質量を大きくするために別途重量物をエンジンフード裏面に設ける方法や、液体タンクを固定するなどの方法が採用されており、フード全体の重量増加や構造の複雑化、あるいはＨＩＣ（頭部傷害値）を低減できる対策箇所が限定されるなどの問題がある。
【０００８】
本発明は上記事実を考慮し、簡単な構造で広範囲にＨＩＣを低減可能な自動車用エンジンフード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】
【０００９】
請求項１記載の本発明における自動車用エンジンフードは、エンジンルームの上部を覆うアウターパネルと、前記アウターパネルの下面に設けられ、前記アウターパネルとの間に空隙を形成するインナーパネルと、前記空隙に、前記空隙の容積よりも少ない分量だけ封入され前記インナーパネルの形状に沿って延在する磁性流体と、前記アウターパネル下面に設けられた磁石と、前記磁性流体上面に設けられたコイルと、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、外部からの入力によりアウターパネルが変形すると、アウターパネル下面の磁石と磁性流体表面のコイルとの間隔が変動するため、コイルに発生した電流により磁界が発生し、空隙に封入された磁性流体が入力箇所近傍のコイル付近に集中する。これにより入力箇所近傍の質量が増大し、Ｆ−Ｓ特性の初期荷重を大きくできる。
【００１１】
請求項２記載の本発明における自動車用エンジンフードは、エンジンルームの上部を覆うアウターパネルと、前記アウターパネルの下面に設けられ、前記アウターパネルとの間に空隙を形成するインナーパネルと、前記空隙に、前記空隙の容積よりも少ない分量だけ封入され前記インナーパネルの形状に沿って延在する磁性流体と、前記アウターパネル下面に設けられたコイルと、前記磁性流体上面に設けられた磁石と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、外部からの入力によりアウターパネルが変形すると、アウターパネル下面のコイルと磁性流体表面の磁石との間隔が変動するため、コイルに発生した電流により磁界が発生し、空隙に封入された磁性流体が入力箇所近傍のコイル付近に集中する。これにより入力箇所近傍の質量が増大し、Ｆ−Ｓ特性の初期荷重を大きくできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上記構成としたので、簡単な構造で広範囲にＨＩＣを低減可能な自動車用エンジンフードとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明における自動車用エンジンフードの実施形態を図１〜図３に従って説明する。
【００１５】
なお、図中矢印ＦＲは車体前部方向を、矢印ＲＥは車体後方方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を示す。
【００１６】
図１には、本発明に係るエンジンフードを備えた車両が示されている。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態では車体前部に図示しないエンジンを備えた自動車のボデー１０のエンジンルーム５０を覆う位置、すなわち車体前部上面にエンジンフード１２が設けられている。
【００１８】
エンジンフード１２はボデー１０の外形に沿った形状をなす略板状のフードパネル３０、フードパネル３０をエンジンルーム５０上に開閉可能に支持する図示しないヒンジ、フードパネル３０を閉止状態で固定するロック機構などから構成されている。閉止状態ではフードパネル３０はエンジンルーム５０上をカバーし、略水平を保っている。
【００１９】
なお本発明は自動車用エンジンフードに関する発明であるが、以後はヒンジ、ロック機構などを除いたフードパネル３０について説明する。
【００２０】
図２には、本発明の第１実施形態に係るエンジンフード１２に用いられるフードパネル３０の断面が示されている。
【００２１】
図２に示すように、フードパネル３０は閉止状態において車体上側（図中矢印ＵＰ）のアウターパネル１４と、これに対向する車体下側のインナーパネル１６との間に空隙１５が形成された袋状構造をなしており、全体としては略薄板形状とされている。このフードパネル３０が、エンジンルーム５０内部に設けられたエンジンなどの部品５２から所定のクリアランスｄを保ちながら車体前部上端に支持されている。
【００２２】
アウターパネル１４とインナーパネル１６とは接着剤、スポット溶接など種々の方法で接合され、空隙１５は外気と遮断され気密を維持しているため、内部の気体・液体（流体）は外部に漏出しない構造となっている。
【００２３】
アウターパネル１４の車体下側、すなわちインナーパネル１６に対向する側の面には磁石２０が全面にわたって所定間隔で設けられ、空隙１５全体で略均一に所定の磁束密度を維持している。
【００２４】
空隙１５には空隙１５の内容量よりも少ない体積の磁性流体１８が封入され、アウターパネル１４との間に液面１８Ａが形成されている。
【００２５】
磁性流体とは磁性を帯びた流体であり、磁石に吸い寄せられる性質を持つ機能性流体の一つであり、極めて微細な強磁性体である酸化鉄などの粉体、界面活性剤、ベース液（水や油）の３つで構成される。
【００２６】
粉体に界面活性剤を付着させベース液に分散させると、界面活性剤が粉体同士の凝集を拒む働きをし、ベース液に安定して分散する。これにより磁性流体は磁性を帯びた液体として機能する。磁性流体のベース液としては水、イソパラフィン、アルキルナフタレン、ポリαオレフィン、パーフルオロポリエーテルなどが考えられる。
【００２７】
磁性流体１８の液面１８Ａにはコイル２２が空隙１５の略全体にわたって所定間隔で設けられ、アウターパネル１４に設けられた磁石２０によって発生する磁界の中に支持されている。コイル２２は互いに電気的に接続され、コイル２２の一箇所に電流が発生した際には他のコイル２２に伝達される。
【００２８】
コイル２２は金属線の表面を合成樹脂等の素材で被覆処理したものであり、コイル２２全体としての比重は磁性流体１８よりも小さいため、磁性流体１８の液面１８Ａに浮かぶ形で磁性流体１８に保持される。
【００２９】
次に本発明第１実施形態の動作原理について説明する。
【００３０】
図２、３には、本発明の第１実施形態に係るエンジンフード１２の断面が示されている。
【００３１】
図２に示すように、フードパネル３０の上方から歩行者頭部などの物体４０が衝突する場合を考えたとき、衝突した瞬間には図３のようにアウターパネル１４が物体４０に押されることで下方向に沈み、アウターパネル１４に設けられた磁石２０のうち、衝突箇所に近い磁石２０Ａが下方向に移動する。
【００３２】
このとき、磁石２０Ａが移動することで近傍のコイル２２Ａ、２２Ｂとの間隔が変動することにより、電磁誘導によって物体４０が衝突した近傍のコイル２２Ａ、２２Ｂには誘導電流が発生する。さらに発生した誘導電流によりコイル２２Ａ、２２Ｂの周囲に磁界が発生する。
【００３３】
磁性流体１８は磁界の影響を受けて磁界に向け移動するので、物体４０の衝突による磁石２０Ａの移動によってコイル２２Ａ、２２Ｂに発生する誘導電流により磁性流体１８が衝突箇所に集中するように移動させることができる。
【００３４】
衝突箇所近傍のコイル２２Ａ、２２Ｂの周囲に発生する磁界で、フードパネル３０の広い範囲から磁性流体１８が物体４０の衝突箇所近傍に集中すれば、衝突箇所近傍のフードパネル３０の質量が局部的に増加するため、衝突時の初期荷重変化（立ち上がり）を大きくすることができる。この初期荷重変化と頭部傷害値（ＨＩＣ）の関係について以下に説明する。
【００３５】
図５には、本発明に係るエンジンフード１２の変形における荷重と変位量の関係（Ｆ−Ｓ特性）が示されている。
【００３６】
図５に示すように、物体４０との衝突の際にエンジンフード１２が変形すると、変位量（変形ストローク）が小さい範囲（Ａ）では荷重（加速度）が急激な変化を示し、ある程度まで変位量が大きくなる範囲（Ｂ）では荷重はゆるやかに減少し、変形が終了すると荷重（加速度）もゼロとなる。
【００３７】
このとき、範囲（Ａ）における荷重の変化はエンジンフード１２の局部的な剛性と慣性質量に依存し、範囲（Ｂ）における荷重の変化はエンジンフード１２の全体的な剛性およびインナーパネル１６の変形特性に依存することがわかっている。
【００３８】
変位量が所定の値を超えると、図３に示す部品５２とインナーパネル１６とが接触し、いわゆる底付きを起こすことで図４に示す（Ｃ）のような底付き荷重が発生することで頭部傷害値（ＨＩＣ）が増大してしまうため、エンジンフード１２全体としての変位量を、部品５２とインナーパネル１６とが接触しない程度（底付きしない範囲内）に抑える必要がある。
【００３９】
このためには図５の範囲Ａにおける衝突エネルギーの吸収量を稼ぐ必要があるが、衝突箇所近傍の局部的な剛性で範囲Ａの荷重（初期荷重）を発生させようとすれば、初期荷重以降の荷重変化、すなわち図４に示す（Ｂ）あるいは図５に示す（Ｂ）を低減することが難しく、また剛性を高めることでフードパネル３０の厚みが大きくなり、インナーパネル１６が部品５２に底付きするまでのストロークであるクリアランスｄが足りなくなる虞がある。
【００４０】
そこで本発明では前述のように、物体４０の衝突箇所近傍のフードパネル３０の質量を磁性流体１８の集中により大きくし、初期荷重を大きくとることで、物体４０の衝突エネルギーを早期にフードパネル３０で吸収し、底付きを防ぐことでＨＩＣを低減することができる。
【００４１】
加えて図３に示すように、衝突時には周辺から磁性流体１８がコイル２２Ａ、２２Ｂ近傍に集中して液面１８Ａが高くなる。このため、衝突箇所近傍の磁性流体１８自体が衝突時の衝撃を吸収する効果をも期待することができる。
【００４２】
また本発明の構成によれば、アウターパネル１４の変位によって発生する電流で空隙１５内の磁性流体１８を移動させるので、衝突後にアウターパネル１４が変形していなければ再度の衝突が発生した際にも磁性流体１８の移動を起こさせることが可能であり、再度の使用に耐えうるので低コストな構成とすることができる。
【００４３】
さらに、フードパネル３０内部で完結した機構であるため、例えば衝突時に起きあがるアクティブフードのように使用後に運転者の視界の一部を遮る虞もない。
【００４４】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００４５】
すなわち本実施形態では自動車用エンジンフードを例に挙げて説明したが、これ以外にも例えば車体後部に設けられるトランクリッドなど、閉止状態で車体上方に略水平方向に設けられる構造であれば本発明を適用し、衝突時初期荷重の大きい構成とすることができる。
【００４６】
例えば本発明の第２実施形態として、アウターパネル１４側にコイル２２を設け、磁性流体１８上に磁石２０を置く構成としてもよい。
【００４７】
本発明の第２実施形態として、上記のようにアウターパネル１４側にコイル２２を設け、磁性流体１８上に磁石２０を置く構成とした場合は、衝突箇所近傍のコイル２２が移動することにより磁石２０との距離が変化し、誘導電流の発生によって衝突箇所近傍のコイル２２周辺に発生した磁界が磁性流体１８を集中させることで前記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態に係るエンジンフードを備える車体を示す斜視図である。
【図２】図１に示されるエンジンフードを拡大して構造を示した断面図である。
【図３】図１に示されるエンジンフードを拡大して作用効果を示した断面図である。
【図４】従来例および本実施形態に係るエンジンフードに掛かる衝突時荷重の時間変化を示したグラフである。
【図５】本実施形態に係るエンジンフードに掛かる衝突時荷重と変位量の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００４９】
１０   ボデー
１２   エンジンフード
１４   アウターパネル
１５   空隙
１６   インナーパネル
１８   磁性流体
１８Ａ 液面
２０   磁石
２２   コイル
３０   フードパネル
４０   物体
５０   エンジンルーム
５２   部品
【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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