JP5162319B2 - 車両用フード支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両用フード支持構造の改良に関するものである。

車両用フードに上方あるいは上方斜め前方から衝突物があった場合に、衝突物が受ける衝撃を小さくするために車体側、特に左右のフロントフェンダ側でフードを支持するフード支持構造が提案されている。

このような従来の車両用フード支持構造として、フロントフェンダに脆弱部を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−１０８８４１公報

特許文献１の図３を以下の図１０で説明する。なお、符号は振り直した。
図１０は従来の車両用フード支持構造を示す断面図であり、フロントフェンダ２００は、車幅方向内側に配置された縦壁部２０１と、この縦壁部２０１の外側方に配置された外壁部２０２とを一体に備え、縦壁部２０１は、上部に、フード２０３のサイドエッジ部２０３ａを受けるためのブラケット２０４が取付けられ、下端にフードリッジレインフォース２０６への取付部２０７が設けられ、これらのブラケット２０４と取付部２０７との間の縦壁部２０１に脆弱部２０８が形成されている。

フード２０３に上方から衝突物があると、フード２０３に下向きの外力が作用してフード２０３が下方へ変位する。この外力はブラケット２０４を介して縦壁部２０１に伝わり、脆弱部２０８が潰れる。従って、フロントフェンダ２００の全体が変形し、フロントフェンダ２００の上端に設けられた稜線部２００ａの位置が下がる。

このように、特許文献１では、フロントフェンダ２００を下方へ変形させることで、衝突物が受ける衝撃を緩和する構造であるため、少なくともフロントフェンダ２００が下方へ変形する分、即ち脆弱部２０８の高さ分だけフロントフェンダ２００の高さを高く設定しなければならず、フード２０３の位置もフロントフェンダ２００に合わせて高くする必要があり、フロントフェンダ２００及びフード２０３の造形面が高くなって車体前部の設計自由度が少なくなる。

本発明の目的は、車体前部の設計自由度を増すことが可能な車両用フード支持構造を提供することにある。

請求項１に係る発明は、フロントフェンダの上部内側部でフードが支持される車両用フード支持構造において、フロントフェンダの上部内側部に、前後方向に延びるとともにフロントフェンダの内側に配置されたホイールハウスアッパーメンバーで支持される段部が設けられ、この段部に沿うように、且つこの段部の内側の縁寄りに、フードの側縁部下面に当てられる受け面が形成されるとともに前後方向に延びるフード下ブラケットが取付けられ、このフード下ブラケットは、断面視Ｗ形状で、４つの壁が屈曲部で屈曲するように一体に連結され、４つの壁のうち１つの壁が受け面をなし、屈曲部のうち、少なくとも１つの屈曲部に車両前後方向に延びる長孔が形成されることで、車両前方側が、車両後方側より脆弱になるように強度が設定されていることを特徴とする。

フードに上方から衝突物があった場合に、この衝突時の外力によって、まずフード下ブラケットの車両前方側が下方に変形し、更に、フード下ブラケットの下方への変形は車両後方側へ進行する。この結果、フードの変位も車両前方側から次第に車両後方側へ移るから、フードの全体が下方へ変位し、衝突時のエネルギーが吸収される。
従って、エネルギー吸収に必要な上下方向の変形量を小さくすることが可能になり、フード下ブラケットの高さは小さくて済む。
請求項２に係る発明は、車両前方側に設けられた長孔は、車両後方側に設けられた長孔より長手方向の長さが長く設定されていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、車両前方側に設けられた長孔は、車両後方側に設けられた長孔より個数が多いことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、フロントフェンダの上部内側部に、前後方向に延びるとともにフロントフェンダの内側に配置されたホイールハウスアッパーメンバーで支持される段部が設けられ、この段部に沿うように、且つこの段部の内側の縁寄りに、フードの側縁部下面に当てられる受け面が形成されるとともに前後方向に延びるフード下ブラケットが取付けられ、このフード下ブラケットは、断面視Ｗ形状で、４つの壁が屈曲部で屈曲するように一体に連結され、４つの壁のうち１つの壁が受け面をなし、屈曲部のうち、少なくとも１つの屈曲部に車両前後方向に延びる長孔が形成されることで、車両前方側が、車両後方側より脆弱になるように強度が設定されているので、フードに上方から衝突物があった場合に、脆弱なフード下ブラケットの車両前方側を先に下方に変形させてからフード下ブラケットの車両後方側を徐々に変形させることができ、これによって、フードの全体を下方へ変位させことで衝突時のエネルギーを吸収することができる。

従って、エネルギー吸収に必要なフード下ブラケットの上下方向の変形量を小さくすることができ、フード下ブラケットの高さが小さくて済むので、フロントフェンダ及びフードの造形面の高さを低く抑えることができ、車体前部の設計自由度を増すことができる。
請求項２に係る発明では、車両前方側に設けられた長孔は、車両後方側に設けられた長孔より長手方向の長さが長く設定されているので、脆弱なフード下ブラケットの車両前方側を先に下方に変形させてからフード下ブラケットの車両後方側を徐々に変形させることができ、これによって、フードの全体を下方へ変位させことで衝突時のエネルギーを吸収することができる。従って、エネルギー吸収に必要なフード下ブラケットの上下方向の変形量を小さくすることができ、車体前部の設計自由度を増すことができる。
請求項３に係る発明では、車両前方側に設けられた長孔は、車両後方側に設けられた長孔より個数が多いので、脆弱なフード下ブラケットの車両前方側を先に下方に変形させてからフード下ブラケットの車両後方側を徐々に変形させることができ、これによって、フードの全体を下方へ変位させことで衝突時のエネルギーを吸収することができる。従って、エネルギー吸収に必要なフード下ブラケットの上下方向の変形量を小さくすることができ、車体前部の設計自由度を増すことができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るフード支持構造（第１参考例）を示す車両の要部断面図であり、フロントフェンダ１１及びフード１２を車幅方向に切断して車両前方から見た図である。図中の矢印（ＬＥＦＴ）は車両左方を示している。

フロントフェンダ１１は、車幅方向外側に配置されて造形面を形成する外壁部１３と、この外壁部１３の内縁が折曲げられて形成された上部内側部１４とを備え、上部内側部１４は、一段低くなった段部１５と、外壁部１３及び段部１５のそれぞれを繋ぐ縦壁１５Ａとから形成されている。

フロントフェンダ１１の外壁部１３の車幅方向内方にはホイールハウスアッパーメンバー１６が配置され、このホイールハウスアッパーメンバー１６の上部にフェンダブラケット１７が取付けられ、このフェンダブラケット１７で段部１５が支持されている。

段部１５は、その内側の縁寄りに衝撃吸収部材としてのフード下ブラケット２１，２２（符号２２のみ図示）が取付けられ、これらのフード下ブラケット２１，２２にそれぞれゴム２３が取付けられ、これらのゴム２３がフード１２の下面に当てられている。

ホイールハウスアッパーメンバー１６は、断面コ字形状のメンバー本体２５と、このメンバー本体２５の開口部を塞ぐために断面コ字形状に形成されたカバー部材２６とからなる閉断面形状の部材である。

フェンダブラケット１７は断面コ字形状の部材であり、開口部が車幅方向内側を向くように配置されている。
フード下ブラケット２２は、断面Ｗ形状の部材であり、４つの第１壁３１〜第４壁３４が屈曲部３６〜３８で屈曲するように一体に連結され、第１壁３１がフェンダブラケット１７の上面に取付けられ、第４壁３４にゴム２３が取付けられている。

第４壁３４は、フード１２の側縁部下面、即ち、インナパネル４２の下面４２ｂにゴム２３を介して当てられる受け面である。
フード下ブラケット２１は、フード下ブラケット２２と同一構造であり、詳細説明は省略する。

フード１２は、造形面を形成するアウタパネル４１と、このアウタパネル４１の内側に取付けられたインナパネル４２とからなり、アウタパネル４１の側縁はフロントフェンダ１１の上端部と連続するように高さが合わせられ、インナパネル４２の下面４２ｂがゴム２３で支持されている。

図２は本発明に係るフード支持構造（第１参考例）を示す車両の要部斜視図（図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表している。以下同じ。）であり、フロントフェンダ１１の車幅方向内側にホイールハウスアッパーメンバー１６が車両前後方向に延びるように配置され、このホイールハウスアッパーメンバー１６の上方に位置する車両前後方向に延びる段部１５がフロントフェンダ１１の上部内側部１４に形成され、この段部１５に、前後に離されて並べられた２つのフード下ブラケット２１，２２が取付けられている。

フード下ブラケット２１，２２では、フード下ブラケット２２に対して車両前方側のフード下ブラケット２１の方が、板厚、材質、寸法、形状を異ならせることで、上下に座屈して潰れるときの強度、即ち座屈強度が低く形成されている、即ち脆弱に形成されている。なお、４５はホイールハウスアッパーメンバー１６の内側面に連結されたバルクヘッドアッパーである。

以上に述べたフード支持構造の作用を次に説明する。
図３（ａ），（ｂ）は本発明に係るフード支持構造（第１参考例）の作用を示す作用図である。
（ａ）はフード１２に衝突物が衝突する前のフード下ブラケット２１，２２を示している。フード１２は左半分のみが図示されている。

（ｂ）において、フード１２の前部に衝突物があり、矢印Ａで示すように、フード１２の前部に外力が作用すると、外力がフード１２からフード下ブラケット２１，２２に伝わり、フード下ブラケット２１，２２が共に変形する。

このとき、フード下ブラケット２１の方のフード下ブラケット２２よりも大きく変形し、衝突エネルギーを吸収する。
フード１２は、前部が大きく下方に変位し、後部側を支点にして矢印Ｂで示すように回動するように変位する。

フード１２が下方に変位するにつて、フード下ブラケット２２も次第に下方へ変形するようになり、フード１２の全体が下方に変位するようになる。この結果、フード下ブラケット２１，２２の両方で衝突時の衝撃を吸収するようになる。

仮に、フード下ブラケット２１，２２の座屈強度を同一にし、且つ両方共低座屈強度とした場合には、フード１２に作用した外力によってフード下ブラケット２１，２２が両方とも衝突の初期に潰れきり、却って大きな反力が発生して、衝突物が大きな衝撃力を受ける。

また仮に、フード下ブラケット２１，２２の座屈強度を同一にし、且つ両方共高座屈強度とした場合には、フード１２に作用した外力によってフード下ブラケット２１，２２が両方とも潰れにくくなり、やはり衝突物が大きな衝撃力を受ける。

これに対して、本発明では、車両前方側のフード下ブラケット２１を車両後方側のフード下ブラケット２２よりも低座屈強度とすることにより、フード１２に衝突時の外力が作用したときに、フード下ブラケット２１を先に変形させてフード１２の前部を下方に変位させ、これに続いてフード下ブラケット２２を変形させてフード１２の後部をも下方に変位させて、フード１２の全体を下方に変位させることで、衝突時に大きなエネルギー吸収を効果的に行うことができる。

従って、エネルギー吸収に必要なフード下ブラケット２１，２２の上下方向の変形量を小さくすることができる。即ち、フード下ブラケット２１，２２の高さを小さくすることができる。

図４（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るフード下ブラケットの実施形態を示す斜視図（第１実施形態）である。図１に示した第１参考例と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
（ａ）に示すフード下ブラケット５０は、第１壁３１、第２壁５２、第３壁５３及び第４壁３４からなる断面Ｗ形状の部材であり、屈曲部５５上に上下方向の座屈強度調整用の長穴５６（長軸長さＬ１）が開けられている。

（ｂ）に示すフード下ブラケット６０は、第１壁６１、第２壁６２、第３壁６３及び第４壁６４からなる断面Ｗ形状の部材であり、屈曲部６６〜６８上にそれぞれ上下方向の座屈強度調整用の長穴５６が開けられている。

（ｃ）に示すフード下ブラケット７０は、第１壁３１、第２壁７２、第３壁７３及び第４壁３４からなる断面Ｗ形状の部材であり、屈曲部７５上に上下方向の座屈強度調整用の長穴７６，７６（それぞれの長軸長さＬ２）が開けられている。

（ｄ）に示すフード下ブラケット８０は、第１壁８１、第２壁８２、第３壁８３及び第４壁８４からなる断面Ｗ形状の部材であり、屈曲部８６〜８８上にそれぞれ上下方向の座屈強度調整用の長穴７６，７６（それぞれの長軸長さＬ２）が開けられている。

以上の（ａ）〜（ｄ）に示した長穴５６，７６の長軸長さＬ１，Ｌ２及び個数は、主に座屈変形初期の剛性を調整する因子であり、長軸長さＬ１，Ｌ２が大きく、個数が多ければ、座屈変形初期に発生する荷重は小さくなり、長軸長さＬ１，Ｌ２が小さく、個数が少なければ、座屈変形初期に発生する荷重は大きくなる。

従って、上記したフード下ブラケット５０〜８０を組み合わせる、あるいは、長穴５６，７６の長軸長さ、個数を変更することで、車両前方側のフード下ブラケットを車両後方側のフード下ブラケットよりも低座屈強度として脆弱とすることができる。

図５（ａ），（ｂ）は本発明に係るフード下ブラケットの別の参考例の形態を示す斜視図（第２参考例）である。図１に示した第１参考例と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
（ａ）に示すフード下ブラケット９０は、第２壁９２と第３壁９３との間に設けられた屈曲部９７の屈曲角度をθ１とした断面Ｗ形状の部材である。屈曲角度θ１は、例えば、１８０°に近い角度である。

（ｂ）に示すフード下ブラケット１００は、第２壁１０２と第３壁１０３との間に設けられた屈曲部１０７の屈曲角度をθ２とした断面Ｗ形状の部材である。屈曲角度θ２は（ａ）に示した屈曲角度θ１よりも小さく、例えば、９０°に近い角度である。

以上の（ａ），（ｂ）に示した屈曲角度θ１，θ２は、主に座屈変形後期の剛性の低下量を調整する因子であり、屈曲角度θ１のように屈曲角度が大きければ、座屈変形後期のの荷重の減少量が大きくなり、屈曲角度θ２のように屈曲角度が小さければ、座屈変形後期のの荷重の減少量は小さくなる。

図６は本発明に係るフード下ブラケットの荷重とストロークとの関係を示すグラフであり、フード下ブラケットを強制的に上下方向に変形させたときのストローク量（変形量）と、そのときに発生する荷重との関係を示している。
実施例１（実線）の試料は、図４（ａ）に示されたフード下ブラケット５０の屈曲部５５の屈曲角度を図５（ｂ）に示したθ２としたものであり、剛性が低く（低座屈強度）、ストローク量が大きくなっても荷重が低下しにくい。

実施例２（一点鎖線）の試料は、図４（ｃ）に示されたフード下ブラケット７０の屈曲部７５の屈曲角度をθ１としたものであり、実施例１よりは剛性が高く（中座屈強度）、ストローク量が大きくなると、荷重が大きく低下する。
上記した実施例１を車両前方側、実施例２を車両後方側というように組み合わせてもよい。

比較例１（破線）の試料は、屈曲部に長穴が形成されておらず、屈曲角度はθ１よりも大きい断面Ｗ形状のものであり、実施例２よりは剛性が更に高くなるが、ストローク量が小さいうちから荷重が急激に低下する。

以上の実施例１、実施例２に示したのと同様に、図４（ａ）〜（ｄ）に示したフード下ブラケット５０，６０，７０，８０と図５に示したフード下ブラケット９０，１００と適宜を組み合わせることで、衝突時により適するエネルギー吸収特性を設定することができる。

図７は本発明に係るフード支持構造を示す斜視図（第３参考例）であり、図２に示した第１参考例と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
フロントフェンダ１１の上部内側部１４に設けられた段部１５に車両前後方向に延びる長尺のフード下ブラケット１１０が取付けられている。

フード下ブラケット１１０は、車両前方に向かうにつれて上下方向の座屈強度が小さくなる、即ち脆弱になるように設定されている。なお、１１５はホイールハウスアッパーメンバー１６と段部１５との間に設けられた車両前後方向に延びるフェンダーブラケットである。

例えば、フード下ブラケット１１０の上部全体にゴム（不図示）を取付け、このゴムをフード１２（図１参照）の下面に当てることで、フロントフェンダ１１（図１参照）とフード１２との隙間を塞ぐことができ、エンジンルーム内の音を外部に伝わりにくくすることができ、遮音性を向上させることができる。

図８（ａ），（ｂ）は本発明に係るフード下ブラケットの別実施形態を示す斜視図（第２実施形態、第３実施形態）である。
（ａ）の第２実施形態において、フード下ブラケット１１０は、断面Ｗ形状の部材であり、４つの第１壁１１１〜第４壁１１４が屈曲部１１６〜１１８で屈曲するように一体に形成され、屈曲部１１７上に車両前方から車両後方へ順に３つの長穴１２１〜１２３が並ぶように開けられている。
長穴１２１〜１２３のそれぞれの長軸長さをＬ３〜Ｌ５とすると、Ｌ３＞Ｌ４＞Ｌ５の関係にある。

フード下ブラケット１１０を、車両前後方向に３つの部分、即ち、前から順に前部ブラケット１２５、中間部ブラケット１２６、後部ブラケット１２７というように図中の二点鎖線で長手方向に長さを３等分したときに、前部ブラケット１２５に長穴１２１が設けられ、中間部ブラケット１２６に長穴１２２が設けられ、後部ブラケット１２７に長穴１２３が設けられている。
このような構造とすることで、フード下ブラケット１１０が、後部ブラケット１２７から前部ブラケット１２５に向かうにつれて上下方向の座屈強度が順に小さくなる。

（ｂ）に示す第３実施形態のフード下ブラケット１３０は、断面Ｗ形状の部材であり、４つの第１壁１１１、第２壁１３２、第３壁１３３、第４壁１１４が屈曲部１１６，１３７，１１８で屈曲するように一体に形成され、屈曲部１３７上に複数の長穴１４１が開けられている。長穴１４１の長軸長さはＬ６である。

フード下ブラケット１３０を、車両前後方向に３つの部分、即ち、前から順に前部ブラケット１４５、中間部ブラケット１４６、後部ブラケット１４７というように図中の二点鎖線で長手方向に長さを３等分したときに、前部ブラケット１４５には長穴１１１が３箇所設けられ、中間部ブラケット１４６には長穴１４１が２箇所設けられ、後部ブラケット１４７には長穴１４１が１箇所設けられている。即ち、前部ブラケット１４５と中間部ブラケット１４６とでは隣り合う長穴１４１，１４１間のピッチが前部ブラケット１４５の方が狭い。
このような構造とすることで、フード下ブラケット１３０が、後部ブラケット１４７から前部ブラケット１４５に向かうにつれて上下方向の座屈強度が順に小さくなる。

図９は本発明に係るフード支持構造を示す斜視図（第４参考例）であり、フロントフェンダ１１の上部内側部１４に設けられた段部１５にフード下ブラケット１１０が取付けられ、バルクヘッドアッパー４５の上部に、フード１２（図１参照）の下面に当てられる受け面を有する衝撃吸収部材としてのフード下ブラケット１５１，１５２が取付けられている。

フード下ブラケット１５１は、バルクヘッドアッパー４５の上面に取付けられた底壁１５４、この底壁１５４から順に折曲げ形成された前部下部壁１５５、前部上部壁１５６及び上壁１５７からなる後方に開口を有する一体成形品であり、上壁１５７がゴム（不図示）を介してフード１２の下面に当てられる。

フード下ブラケット１５２は、バルクヘッドアッパー４５の上面に取付けられた底壁１６１、この底壁１６１から順に折曲げ形成された前部下部壁１６２、前部上部壁１６３及び上壁１６４からなる後方に開口を有する一体成形品であり、上壁１６４がゴム（不図示）を介してフード１２の下面に当てられる。

以上の図１、図２に示したように、フロントフェンダ１１の上部内側部１４でフード１２が支持される車両用フード支持構造において、フロントフェンダ１１の上部内側部１４に、前後方向に延びるとともにフロントフェンダ１１の内側に配置されたホイールハウスアッパーメンバー１６で支持される段部１５が設けられ、この段部１５に、フード１２の側縁部下面４２ｂに当てられる受け面としての第４壁３４が形成されるとともに段部１５に沿うように前後方向に延びるフード下ブラケット２１，２２が取付けられ、これらのフード下ブラケット２１，２２が、車両前方に向かうにつれて脆弱になるように強度が設定されているので、フード１２に上方から衝突物があった場合に、脆弱なフード下ブラケットの車両前方側、即ちフード下ブラケット２１を先に下方に変形させてからフード下ブラケットの車両後方側、即ちフード下ブラケット２２を徐々に変形させることができ、これによって、フード１２の全体を下方へ変位させことで衝突時のエネルギーを吸収することができる。

従って、エネルギー吸収に必要なフード下ブラケット２１，２２の上下方向の変形量を小さくすることができ、フード下ブラケット２１，２２の高さが小さくて済むので、フロントフェンダ１１及びフード１２の造形面の高さを低く抑えることができ、車体前部の設計自由度を増すことができる。

尚、図２に示したように、車両前方側が脆弱となるようにフード下ブラケット２１，２２を２個前後方向に並べて配置したが、特に２個には限らず、車両前方側が脆弱となるようにフード下ブラケットを前後方向に複数並べて配置してもよい。

本発明のフード支持構造は、自動車に好適である。

本発明に係るフード支持構造（第１参考例）を示す車両の要部断面図である。 本発明に係るフード支持構造（第１参考例）を示す車両の要部斜視図である。 本発明に係るフード支持構造（第１参考例）の作用を示す作用図である。 本発明に係るフード下ブラケットの実施形態を示す斜視図（第１実施形態）である。 本発明に係るフード下ブラケットの別の参考例の形態を示す斜視図（第２参考例）である。 本発明に係るフード下ブラケットの荷重とストロークとの関係を示すグラフである。 本発明に係るフード支持構造を示す斜視図（第３参考例）である。 本発明に係るフード下ブラケットの別実施形態を示す斜視図（第２実施形態、第３実施形態）である。 本発明に係るフード支持構造を示す斜視図（第４参考例）である。 従来の車両用フード支持構造を示す断面図である。

符号の説明

１１…フロントフェンダ、１２…フード、１４…上部内側部、１５…段部、１６…ホイールハウスアッパーメンバー、２１，２２，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０，１３０…フード下ブラケット、３４，６４，８４，１１４…受け面（第４壁）。

Claims (3)

1. フロントフェンダの上部内側部でフードが支持される車両用フード支持構造において、
   前記フロントフェンダの上部内側部に、前後方向に延びるとともに前記フロントフェンダの内側に配置されたホイールハウスアッパーメンバーで支持される段部が設けられ、この段部に沿うように、且つこの段部の内側の縁寄りに、前記フードの側縁部下面に当てられる受け面が形成されるとともに前後方向に延びるフード下ブラケットが取付けられ、
   前記フード下ブラケットは、断面視Ｗ形状で、４つの壁が屈曲部で屈曲するように一体に連結され、前記４つの壁のうち１つの壁が前記受け面をなし、前記屈曲部のうち、少なくとも１つの前記屈曲部に車両前後方向に延びる長孔が形成されることで、車両前方側が、車両後方側より脆弱になるように強度が設定されていることを特徴とする車両用フード支持構造。
2. 前記車両前方側に設けられた前記長孔は、前記車両後方側に設けられた前記長孔より長手方向の長さが長く設定されていることを特徴とする請求項１記載の車両用フード支持構造。
3. 前記車両前方側に設けられた前記長孔は、前記車両後方側に設けられた前記長孔より個数が多いことを特徴とする請求項１記載の車両用フード支持構造。

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