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車両用フード構造 - トヨタ自動車株式会社
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発明の名称 車両用フード構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−1408(P2007−1408A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−183256(P2005−183256)
出願日 平成17年6月23日(2005.6.23)
代理人 【識別番号】100079049
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳
発明者 院南 秀也 / 宮崎 浩 / 川島 潤司
要約 課題
衝突体がフードの後端部に衝突した際における、衝突体に対する衝突エネルギーを弱めつつ、フードの底付きを防止することを目的とする。

解決手段
閉位置にあるフード20の後端側に位置するフードインナパネル12の縦壁部12Aに、車幅方向に延在する補強部32を設け、該補強部の後方に脆弱部30を設け、脆弱部の後方に位置するフードの後端部20Bに、車幅方向に延在する後端補強部34を設けたので、衝突体36に対する衝突エネルギーを弱めることができ、フードの変形ストロークを少なくして、フード20の下方部品への底付きを防止できる。
特許請求の範囲
【請求項1】
閉位置にあるフードの後端側に位置するフードインナパネルの縦壁部に、車幅方向に延在する補強部を設けたことを特徴とする車両用フード構造。
【請求項2】
前記補強部は、前記縦壁部に車幅方向に延びる補強部材を固着したものであることを特徴とする請求項1に記載の車両用フード構造。
【請求項3】
前記補強部の後方に、車幅方向に沿って脆弱部を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用フード構造。
【請求項4】
前記脆弱部の後方に位置する前記フードの後端部に、車幅方向に延在する後端補強部を設けたことを特徴とする請求項3に記載の車両用フード構造。
【請求項5】
前記後端補強部は、前記フードインナパネルの後端を折り返し、該後端の外側にフードアウタパネルの後端を重ねるように折り返して結合したものであることを特徴とする請求項4に記載の車両用フード構造。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は車両用フード構造に関し、特に、自動車等の車両において衝突時に衝突体を保護する車両用フード構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の車両用フード構造としては、衝突体が衝突したときにフードの後端側が跳ね上げられる、いわゆるリフトアップフードに関して、フード後端のフードインナパネルに沿って左右に補強材を設けて、リフトアップ時におけるフードの曲げ剛性を向上させると共に、衝突体からの衝撃力が作用したときに補強材が外れるようにすることで衝突エネルギーを吸収しようとするものが開示されている(特許文献1参照)。
【特許文献1】特開平10−194159号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上記した従来例のような、フードインナパネルに取り付けた補強材が衝突時に外れる構造では、衝突エネルギーを弱めることはできるものの、補強材が外れた後におけるフードの変形ストローク量が大きくなってしまうので、特に衝突時にリフトアップしないフードの場合には、フードインナパネルが下方部品(例えば、エンジンコンパートメント内の部品やカウル)に対して底付きし易くなるという問題があった。
【0004】
本発明は、上記事実を考慮して、衝突体がフードの後端部に衝突した際における、衝突体に対する衝突エネルギーを弱めつつ、フードの底付きを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1の発明は、閉位置にあるフードの後端側に位置するフードインナパネルの縦壁部に、車幅方向に延在する補強部を設けたことを特徴としている。
【0006】
請求項1に記載の車両用フード構造では、閉位置にあるフードの後端側に位置するフードインナパネルの縦壁部に、車幅方向に延在する補強部を設けているので、衝突体の衝突により縦壁部に対して面方向(略車両上下方向)の力が作用した場合でも、縦壁部に座屈変形が発生し難い。これによって、フードの変形ストロークが少なくなるので、下方部品に対するフードの底付きを抑制することができる。
【0007】
また、フードの変形ストロークが抑制されることから、例えば衝突体がフードの前方から衝突して来た場合に、該衝突体がフードに食い込むことがなく、該衝突体はフードに跳ね返されて後方(例えば、ウインドシールドガラス)に移動する。このため、衝突体の衝突エネルギーの一部を運動エネルギーに変換することができ、これによって衝突エネルギーを弱めることができる。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1に記載の車両用フード構造において、前記補強部は、前記縦壁部に車幅方向に延びる補強部材を固着したものであることを特徴としている。
【0009】
請求項2に記載の車両用フード構造では、衝突時に衝突部材が縦壁部から外れて衝突エネルギーを吸収するような構成を採らず、補強部材を縦壁部に固着する構成を採っている。このため、衝突エネルギーの吸収を、運動エネルギーへの変換により行い、フードの変形ストローク抑制を、補強部材による縦壁部の補強により行うことができる。即ち、衝突エネルギーの吸収と、フードの変形ストローク抑制とを両立させることができる。
【0010】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の車両用フード構造において、前記補強部の後方に、車幅方向に沿って脆弱部を設けたことを特徴としている。
【0011】
請求項3に記載の車両用フード構造では、補強部の後方に、車幅方向に沿って脆弱部を設けているので、衝突体がフードの後端領域に衝突したときには、該フードが脆弱部において変形する。この脆弱部の変形によって、衝突エネルギーの一部を吸収することができる。
【0012】
請求項4の発明は、請求項3に記載の車両用フード構造において、前記脆弱部の後方に位置する前記フードの後端部に、車幅方向に延在する後端補強部を設けたことを特徴としている。
【0013】
請求項4に記載の車両用フード構造では、脆弱部の後方に位置するフードの後端部に、車幅方向に延在する後端補強部を設けているので、フードの後端領域のうち、衝突体の衝突により変形し易い部分が脆弱部に限定される。即ち、衝突体の衝突時に変形させたい部分を脆弱部として予め定めておくことで、衝突時のフードの変形位置を安定させることができ、衝突荷重に対する衝突エネルギーの吸収等について、各々の車種に合ったチューニングを施すことが容易となる。
【0014】
また、衝突体がフードの後端部に衝突した際に、該後端部が下方に折れ曲がることによって衝突体が後方に移動し易くなり、衝突エネルギーから運動エネルギーへと変換されるエネルギーの割合を高めることができる。
【0015】
請求項5の発明は、請求項4に記載の車両用フード構造において、前記後端補強部は、前記フードインナパネルの後端を折り返し、該後端の外側にフードアウタパネルの後端を重ねるように折り返して結合したものであることを特徴としている。
【0016】
請求項5に記載の車両用フード構造では、後端補強部が、フードインナパネルの後端を折り返し、該後端の外側にフードアウタパネルの後端を重ねるように折り返して結合することで構成されているので、部品点数を増加させることなく、フードの後端部を低コストで補強することができる。
【発明の効果】
【0017】
以上説明したように、本発明の請求項1に記載の車両用フード構造によれば、衝突体がフードの後端部に衝突した際における、衝突体に対する衝突エネルギーを弱めつつ、フードの底付きを防止できる、という優れた効果が得られる。
【0018】
請求項2に記載の車両用フード構造によれば、補強部材を縦壁部に固着することで、フードの変形ストローク抑制と、フードの底付き防止とを両立させることができる、という優れた効果が得られる。
【0019】
請求項3に記載の車両用フード構造によれば、衝突体がフードの後端領域に衝突したときに、該フードが脆弱部において変形することで、衝突エネルギーの一部を吸収することができる、という優れた効果が得られる。
【0020】
請求項4に記載の車両用フード構造によれば、突体の衝突時に変形させたい部分を脆弱部として予め定めておくことで、衝突時のフードの変形位置を安定させることができ、衝突荷重に対する衝突エネルギーの吸収等について、各々の車種に合ったチューニングを施すことが容易となり、また衝突体に対する保護性能を一段と向上させることができる、という優れた効果が得られる。
【0021】
請求項5に記載の車両用フード構造によれば、部品点数を増加させることなく、フードの後端部を低コストで補強することができる、という優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
[第1実施形態]
図1において、第1実施形態に係る車両用フード構造S1は、主としてフードアウタパネル10及びフードインナパネル12から構成され、例えば車両14のエンジンコンパートメント16に対して開閉可能に取り付けられる車両14のフロントフード(フード20)に関し、フード20の後端部20B付近から後側には、カウルインナパネル18、カウルトップパネル24、カウルトップベンチレータールーバー26及びウインドシールドガラス28等が配置されている。
【0023】
車両用フード構造S1では、閉位置にあるフード20の最後端20Aから所定距離前方に位置するフードインナパネル12の縦壁部12Aに、車幅方向に補強部32が形成され、該補強部32の後方に、車幅方向に脆弱部30が形成されている。
【0024】
図1に示されるように、フード20の後端部20Bでは、フードインナパネル12の後端12Bは、折り返されることなくフードアウタパネル10の後端10Bとヘミング加工により結合されている(後端10Bが後端12Bを挟み込むように下側に折り返されて結合されている)。フードインナパネル12は、後端12Bから縦壁部12Aまでの間に渡ってフードアウタパネル10と重なり、そのうち折り返されていない部分が脆弱部30となっている。脆弱部30の脆弱性を高める手段としては、脆弱部30におけるフードインナパネル12やフードアウタパネル10に対する薄肉化の他、車幅方向の溝や穴の形成等が考えられる。
【0025】
フードインナパネル12には、脆弱部30の前側端において、フードアウタパネル10から離れる方向に縦壁部12Aが立設され、該縦壁部12Aの下端から車両前方に底部12Cが形成され、該底部12Cの前端からは再びフードアウタパネル10に接近する方向に前側縦壁部12Dが形成されている。前側縦壁部12Dの上縁から前方は、例えばフードアウタパネル10と略平行に延びている。即ち、夫々車幅方向に延びる縦壁部12A、底部12C、及び前側縦壁部12Dが、エンジンコンパートメント16側に膨出する形状になっている。
【0026】
フードインナパネル12の縦壁部12Aの例えば内面には、車幅方向に延びる補強部材38が溶接や接着等により固着され、縦壁部12Aの面方向(略車両上下方向)に力が作用したときに該縦壁部12Aに座屈変形が生じ難いようになっている。補強部材38は、縦壁部12Aをなるべく広く覆うことが望ましく、縦壁部12Aに留まらずに底部12Cまで延設するようにしてもよい。
【0027】
このように、車両用フード構造S1では、脆弱部30の前後に変形し難い縦壁部12A及び後端部20Bを有しており、後端部20Bは脆弱部30を境にして折れ曲がり易くなっている。
(作用)
図2において、車両用フード構造S1を有する車両14に対し、衝突体36が例えばフード20の補強部32の上方に矢印A方向に衝突したとき、該衝突体36は、フード20に食い込むことなく、例えば矢印R方向に回転しながら矢印A方向に移動するが、このとき衝突エネルギーの一部が車両用フード構造S1により吸収される。
【0028】
衝突エネルギーの吸収作用について更に詳しく説明すると、車両用フード構造S1では、閉位置にあるフード20の最後端20Aから所定距離前方の位置に車幅方向に沿って脆弱部30が形成され、フード20の後端部20Bが変形し易くなっているので、衝突体36がフード20の後端部20Bに衝突したときにその衝突エネルギーの一部を吸収することができる。
【0029】
具体的には、衝突体36がフード20の後端部20Bに衝突した場合には、脆弱部30を境として後端部20Bが下方に(矢印D方向に)折れ曲がり、これによって衝突エネルギーの一部を吸収することができる。また、後端部20Bが下方に折れ曲がることによって衝突体36が後方に移動し易くなり、衝突エネルギーから運動エネルギーへと変換されるエネルギーの割合を高めることができる。
【0030】
また、脆弱部30に隣接する縦壁部12Aに車幅方向に沿って補強部32が形成されているので、衝突体36がフード20の補強部32の上方や後端部20Bに衝突したときでも、変形ストロークが少なく、フード20がエンジンコンパートメント16内の下方部品(図示せず)に底付きし難くなる。具体的には、補強部32は、フードインナパネル12の縦壁部12Aにあるので、衝突体36の衝突により縦壁部12Aに対して、面方向の力が作用した場合でも、縦壁部12Aに座屈変形が発生し難い。また、フード20の変形ストロークが少ないことから、衝突体36はフード20に食い込むことなくフード20に跳ね返されて後方(例えば、ウインドシールドガラス28)に転がって行く。このように、衝突体36の衝突エネルギーの一部を運動エネルギーに変換することによっても衝突エネルギーを弱めることができる。
【0031】
更に、車両用フード構造S1では、補強部32において、衝突時に衝突部材が縦壁部12Aから外れて衝突エネルギーを吸収するような構成を採らず、補強部材38を縦壁部12Aに固着する構成を採っているので、衝突エネルギーの吸収は、脆弱部30の変形と運動エネルギーへの変換により行い、フード20の変形ストローク抑制は、補強部材38による縦壁部12Aの補強により行うことができ、フード20の変形ストローク抑制と、フード20の底付き防止とを両立させることができる。
【0032】
このように、車両用フード構造S1では、衝突体36がフード20の後端部20B付近に衝突した際に該衝突体36が受ける一次衝突ピークG(最大加速度)を低下させることができ、また、底付きが生じた場合に衝突体36が受ける二次衝突ピークGの発生を防止することができる。このため、衝突体36がフード20の後端部20B付近に衝突した場合に、衝突体36に対して大きな力が瞬間的に入力されることを抑制することができ、これによって該衝突体36を保護することが可能である。
[第2実施形態]
図3において、第2実施形態に係る車両用フード構造S2は、閉位置にあるフード20の最後端20Aから所定距離前方に位置するフードインナパネル12の縦壁部12Aに車幅方向に補強部32が形成され、該補強部32の後方に車幅方向に脆弱部30が形成され、該脆弱部30の後方に位置するフード20の後端部20Bに車幅方向に後端補強部34が形成されている。
【0033】
後端補強部34は、脆弱部30のフードアウタパネル10の後端10Bを折り返してフードインナパネル12と結合(ヘミング加工)する際に、車幅方向に延びる補強用のパイプ40にも後端10Bを巻き付けたものであり、フード20の後端部20Bに形成されている。
【0034】
本実施形態では、脆弱部30は、縦壁部12Aに補強部材38を固着した補強部32と、フード20の後端部20Bにパイプ40を配置した後端補強部34との間に位置する、フードインナパネル12とフードアウタパネル10との重なり部分である。本実施形態の場合、脆弱部30のうち特に脆弱な部分は、フードインナパネル12とフードアウタパネル10とが重なり、かつ折り返されたフードアウタパネル10の後端10Bが重なっていない位置(縦壁部12Aの上端縁付近)である。
【0035】
他の部分については、第1実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
(作用)
車両用フード構造S2では、脆弱部30の前側と後側に夫々隣接して補強部32及び後端補強部34が設けられているので、脆弱部30はこれらの補強部32及び後端補強部34と比較して、相対的に脆弱になっている。このため、フード20の後端部20Bに衝突体(図示せず)が衝突した際には、該後端部20Bが脆弱部30を境にして下方に折れ曲がるように変形し、衝突エネルギーの一部が吸収される。また、後端部20Bが下方に折れ曲がることによって衝突体が後方に移動し易くなり、衝突エネルギーから運動エネルギーへと変換されるエネルギーの割合を高めることができる。
【0036】
補強部32では、第1実施形態と同様に、衝突体の衝突時における変形が抑制されるので、フード20の変形ストロークが抑制でき、フード20の底付きを防止することができる。また、車両用フード構造S2では、衝突体がフード20の後端部20B付近に衝突した際の衝突エネルギーを弱めることができ、衝突体を保護することが可能である。
【0037】
一方、後端補強部34では、パイプ40を用いてフード20の後端部20Bを補強しているので、車種に合った補強の度合いを、該パイプ40の材質、直径、肉厚等の選択により容易に行うことができる。
【0038】
また、車両用フード構造S2では、フード20の後端領域のうち、衝突体の衝突により変形し易い部分が脆弱部30に限定されるので、衝突体の衝突時に変形させたい部分を脆弱部30として予め定めておくことが可能であり、これによって、衝突時のフード20の変形位置を安定させることができ、衝突荷重に対する衝突エネルギーの吸収等について、各々の車種に合ったチューニングを施すことが容易となる。
[第3実施形態]
図4において、第3実施形態に係る車両用フード構造S3は、フード20の後端部20Bの後端補強部34において、フードインナパネル12の後端12Bが、折り返された状態でフードアウタパネル10の後端10Bとヘミング加工により結合され(フードアウタパネル10がフードインナパネル12を挟み込むように折り返されて結合され)、補強された状態になっている。フードインナパネル12は、後端12Bから縦壁部12Aまでの間、フードアウタパネル10と重なり、そのうち折り返されていない部分が、その前後と比較して相対的に変形し易い脆弱部30となっている。
【0039】
他の部分については、第1実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
(作用)
車両用フード構造S3では、脆弱部30の前側と後側に夫々隣接して補強部32及び後端補強部34が設けられているので、脆弱部30はこれらの補強部32及び後端補強部34と比較して、相対的に脆弱になっている。このため、フード20の後端部20Bに衝突体(図示せず)が衝突した際には、該後端部20Bが脆弱部30を境にして下方に折れ曲がるように変形し、衝突エネルギーの一部が吸収される。また、後端部20Bが下方に折れ曲がることによって衝突体が後方に移動し易くなり、衝突エネルギーから運動エネルギーへと変換されるエネルギーの割合を高めることができる。
【0040】
補強部32では、第1実施形態と同様に、衝突体の衝突時における変形が抑制されるので、フード20の変形ストロークが抑制でき、フード20の底付きを防止することができる。
【0041】
このように、車両用フード構造S3では、衝突体がフード20の後端部20B付近に衝突した際の衝突エネルギーを弱めることができ、衝突体を保護することが可能である。
【0042】
なお、車両用フード構造S3では、後端補強部34が、フードインナパネル12の後端12Bを折り返し、該後端12Bの外側にフードアウタパネル10の後端10Bを重ねるように折り返して結合することで構成されているので、部品点数を増加させることなく、フード20の後端部20Bを低コストで補強することが可能である。
【0043】
なお、上記実施形態では、補強部32の構成を、フードインナパネル12の縦壁部12Aに補強部材38を固着したものとして説明したが、これに限られるものではなく、例えば、縦壁部12Aに、上方からの荷重に対して補強効果が得られるリブやビードを設けることで該縦壁部12Aを補強するようにしてもよい。この場合、部品点数の増加を招かないので、軽量化に資する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】図1及び図2は、第1実施形態に係り、図1は車両用フード構造の断面図である。
【図2】車両用フード構造に衝突体が衝突したときの作用を示す断面図である。
【図3】第2実施形態に係る車両用フード構造を示す断面図である。
【図4】第3実施形態に係る車両用フード構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【0045】
10 フードアウタパネル
10B 後端
12 フードインナパネル
12A 縦壁部
12B 後端
14 車両
20 フード
20A 最後端
20B 後端部
30 脆弱部
32 補強部
34 後端補強部
38 補強部材
S1 車両用フード構造
S2 車両用フード構造
S3 車両用フード構造




 

 


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