JP2005306069A - 車両のカウル構造 - Google Patents

Abstract

【課題】物がフロントガラスに上から当たった際、その衝撃を吸収するためにカウルが変形しても、車両の前後方向の長さを長くしたり、エンジンルームに無駄なスペースを設けたりせずに、簡単な構成でカウルの変形部分と他の部品とが干渉しないようにする。
【解決手段】カウル11は、エンジンルーム12と車室とを仕切るダッシュパネル13の上縁に沿ってエンジンルーム12側へ棚状に延びるカウルロア16と、ダッシュパネル13の上縁に沿って車幅方向に延びるカウルインナ17と、カウルインナ17の上縁から車両前側に棚状に張り出してフロントガラスの前縁を支持するカウルアウタ18とを備えている。カウルアウタ18とカウルロア16との間に、カウル11に上方から衝撃荷重が作用したときに変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部材20が複数設けられ、衝撃吸収部材20は、車両の幅方向に屈曲するように形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のカウル構造に係り、詳しくは物が上から当たったときに変形して衝撃を吸収するカウル構造に関する。

この種のカウル構造として、図６に示すように、ダッシュパネル５１の上縁に沿って設けられた閉断面のカウル５２に、屈曲部５３と、屈曲部５３の先端に形成した閉断面構造のボックス部５４とからなり、フロントガラス５５の下縁を支持させるようにしたガラスサポート部５６を設けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。このカウル構造では、物がフロントガラス５５の下端に当たって衝撃荷重Ｆ（矢印）が作用すると、ガラスサポート部５６の屈曲部５３が変形してボックス部５４が下方へ変位し、その間に衝撃を吸収するようにしている。
特開平１１−３２１７０９号公報（明細書の段落［００１１］〜［００１７］、図２）

特許文献１のカウル構造では、屈曲部５３が変形する際、変形部の一部が前方へ突出する。また、車両のカウルとして、物が上から当たったときに変形して衝撃を吸収するようにした構造では、一般に変形部が前方へ突出するようになっている。ところが、カウルの部分あるいは、カウルの前方の部分には、ワイパー用のモータ等の部品を配置するスペースが必要なため、カウルの変形時に変形部が前方へ突出する構成では、その変形部と他の部品とが干渉しないスペースを設ける必要がある。そして、前記スペースを確保するため車両の前後方向の長さを長くしたり、エンジンルームに無駄なスペースを設けたりする必要がある。また、特許文献１のカウル構造は部品の種類が多く構造が複雑になるという問題もある。

本発明の目的は、物がフロントガラスに上から当たった際、その衝撃を吸収するためにカウルが変形しても、カウルの変形部分と他の部品とが干渉しないように、車両の前後方向の長さを長くしたり、エンジンルームに無駄なスペースを設けたりする必要がない簡単な構成の車両のカウル構造を提供することにある。

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車両のエンジンルームと車室とを仕切る縦壁状のダッシュパネルの上縁に沿って車幅方向に延び、車室側からエンジンルーム側へ棚状に延びる底壁部と、車室側にて前記底壁部の後端より上方に延びる縦壁部と、前記縦壁部の上縁から車両前側に棚状に張り出す上壁部とを備えている。そして、前記上壁部と前記底壁部との間に、カウルに上方から衝撃荷重が作用したときに変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部材が複数設けられ、前記衝撃吸収部材のうち少なくとも１つは、車両の幅方向に屈曲するように形成されている。

この発明では、フロントガラスを介して上方からカウルに衝撃荷重が作用した際、上壁部が変形するとともに、衝撃吸収部材が屈曲変形して衝撃が吸収される。衝撃吸収部材のうち少なくとも１つは、車両の幅方向に屈曲する。従って、衝撃吸収部材の前後方向の近くに部品を配置しても、衝撃吸収部材の屈曲時に他の部品と干渉することがない。その結果、衝撃吸収部材の屈曲方向を変更するという簡単な構成の採用にも拘わらず、カウルの変形部分と他の部品とが干渉しないように、車両の前後方向の長さを長くしたり、エンジンルームに無駄なスペースを設けたりする必要がない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記複数の衝撃吸収部材はすべてが車両の幅方向に屈曲するように形成されている。この発明では、衝撃吸収部材の構成は一種類でよく、構成がより簡単になる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記衝撃吸収部材は、前記上壁部及び底壁部と別体に形成され、前記上壁部及び底壁部に固定されている。衝撃吸収部材が上壁部又は底壁部と一体に形成された構成では、衝撃吸収部材の数や形状等を変更するには、上壁部又は底壁部を加工する金型全体を変更する必要があり、変更が難しくコストも高くなる。しかし、衝撃吸収部材が上壁部及び底壁部と別体に形成される構成では、それらの変更が容易になる。

本発明によれば、物がフロントガラスに上から当たった際、その衝撃を吸収するためにカウルが変形しても、カウルの変形部分と他の部品とが干渉しないように、車両の前後方向の長さを長くしたり、エンジンルームに無駄なスペースを設けたりする必要がない。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。図１（ａ）はカウルの全体とエンジンルーム後部を示す模式斜視図、（ｂ）はカウルの模式部分斜視図、図２は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。図３は図２のＢ−Ｂ線での切断位置に対応する模式断面図。

図１（ａ）に示すように、カウル１１は、車両のエンジンルーム１２と車室とを仕切る縦壁状のダッシュパネル１３の上縁に沿って車幅方向に延設されている。カウル１１の左右の両端は、エンジンルーム１２の左右の側壁の上縁に沿って前後方向に延びる左右のエプロンアッパメンバ１４の後端と、ダッシュパネル１３の左右の側縁に沿って立ち上がるフロントピラー１５の中間部との結合部に結合されている。

図２に示すように、カウル１１は、底壁部をなすカウルロア１６と、車室側にてカウルロア１６の後端より上方に延びる縦壁部を成すカウルインナ１７と、カウルインナ１７の上縁から車両前側に棚状に張り出す上壁部をなすカウルアウタ１８との三つのパネル部材で構成されている。即ち、カウルロア１６前縁とダッシュパネル１３の前縁との間が前方に向かって開放された開断面構造となっている。なお、カウル１１の左右の両端は、図１（ａ）に示すように、パネル材からなるカウルサイドパネル１９で塞がれており、カウルサイドパネル１９を介してエプロンアッパメンバ１４とフロントピラー１５との結合部に結合されている。

カウルロア１６は、ダッシュパネル１３の上縁のエンジンルーム１２側へ屈曲した上縁フランジ１３ａからエンジンルーム１２側へ棚状に張り出すように設けられている。即ち、カウルロア１６は、ダッシュパネル１３の上縁において、カウルインナ１７の下端と対応する位置から車両前側に棚状に張り出すように設けられている。カウルロア１６は、その後縁フランジ１６ａと、ダッシュパネル１３の上縁フランジ１３ａとが重合溶接されることによりダッシュパネル１３に固定されている。

図２に示すように、カウルインナ１７は、その下端及び上端に車両後方に向かって延びるように屈曲されたフランジ部１７ａ，１７ｂを備え、下端のフランジ部１７ａが、ダッシュパネル１３の上縁フランジ１３ａとカウルロア１６の後縁フランジ１６ａとの重合部と一体に重合されて溶接されている。

カウルアウタ１８は、基端部１８ａ（後端部）がカウルインナ１７の上端のフランジ部１７ｂと重合する状態に配置されるとともに、複数箇所において溶接でフランジ部１７ｂに接合されている。溶接はスポット溶接で行われている。

図１（ａ）に示すように、カウルアウタ１８とカウルロア１６との間には、カウル１１に上方から衝撃荷重が作用したときに変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部材２０が複数設けられている。この実施形態では、板材で形成された２個の衝撃吸収部材２０がカウルアウタ１８を車両の幅方向においてほぼ３等分する位置に固定されている。両衝撃吸収部材２０は、カウル１１に上方から衝撃荷重が作用したときに、車両の幅方向に屈曲するように形成されている。

衝撃吸収部材２０は、カウルアウタ１８及びカウルロア１６と別体に形成され、スポット溶接によりカウルアウタ１８及びカウルロア１６に固定されている。衝撃吸収部材２０は薄い金属板をプレス成形することにより形成され、図１（ｂ）に示すように、柱状部２０ａの上下両端にフランジ部２０ｂ，２０ｃが一体に屈曲形成されている。柱状部２０ａの上下方向中間部には屈曲部２０ｄが設けられている。衝撃吸収部材２０は、薄い鋼板のプレス加工（板金加工）により形成され、幅方向の片側に強度を高めるためのフランジ２０ｅが屈曲形成されている。なお、図１（ｂ）において、スポット溶接部を×印で示している。

衝撃吸収部材２０は、柱状部２０ａの幅方向が車両の幅方向とほぼ直交する状態でカウルアウタ１８及びカウルロア１６に固定されている。この実施形態においては、各衝撃吸収部材２０は、屈曲部２０ｄが車両の幅方向外側に凸となる状態で屈曲するように配設されている。

図２に示すように、車両のフロントウインドウにはめ込まれるフロントガラス２１は、カウルアウタ１８の上面に設けられた接着部２２に前縁（下縁）が接着剤２３により接着された状態で支持されている。衝撃吸収部材２０は柱状部２０ａの幅内に接着剤２３の塗布位置が対応するように配置されている。なお、図１（ｂ）に、接着剤２３の塗布位置を二点鎖線で示している。２本の二点鎖線の間が接着剤２３の塗布位置となる。

次に前記のように構成されたカウル構造の作用を説明する。
衝突事故により障害物が上方からフロントガラス２１の下部に当たると、カウル１１にはフロントガラス２１の下端部を介して衝撃荷重Ｆが作用する。フロントガラス２１を介してカウル１１に衝撃荷重Ｆが上方から作用すると、カウルアウタ１８が変形するとともに、衝撃吸収部材２０が上下方向において押しつぶされるように変形して衝撃が吸収される。

衝撃吸収部材２０が屈曲する際、屈曲部２０ｄの突出方向が車両の前後方向であると、エンジンルーム１２内に屈曲部２０ｄが突出する状態となる。屈曲部２０ｄとの干渉を回避するためには、エンジンルーム１２内の屈曲部２０ｄの突出範囲と対応する位置には部品を配置せずにスペースを設ける必要がある。そのため、車両の前後方向の長さを長くしたり、エンジンルームに無駄なスペースを設けたりすることになる。

しかし、衝撃吸収部材２０は車両の前後方向に屈曲せずに、車両の幅方向に屈曲するように構成されているため、車両の前後方向において衝撃吸収部材２０の近くに部品が配置されても、衝撃吸収部材２０の屈曲時に屈曲部２０ｄが当該部品と干渉しない。

衝撃吸収部材２０をなくした場合は、衝突物により大きな衝撃荷重が上方より作用した際に、衝撃の作用点付近でカウルアウタ１８がカウルロア１６に接触するまで容易に変形し、カウルロア１６に接触した時点で衝突物に大きな衝撃が加わることになる。しかし、衝撃吸収部材２０が存在することにより、そのような変形が回避され、カウルアウタ１８がカウルロア１６に接触するまでの間も衝撃が吸収され、カウルロア１６に接触した時点で衝突物に大きな衝撃が加わることを回避できる。

この実施の形態では以下の効果を有する。
（１）ダッシュパネル１３の上縁に沿って車幅方向に延び、車室側からエンジンルーム１２側へ棚状に延びるカウルロア１６と、車室側にてカウルロア１６の後端より上方に延びるカウルインナ１７の上縁から車両前側に棚状に張り出すカウルアウタ１８との間に、衝撃吸収部材２０が複数設けられている。そして、衝撃吸収部材２０は、カウル１１に上方から衝撃荷重Ｆが作用したときに、車両の幅方向に屈曲するように形成されている。従って、衝撃吸収部材２０が屈曲変形して衝撃が吸収される。衝撃吸収部材のうち少なくとも該衝撃吸収部材に対して車両の前後方向と対応する位置に部品が存在する衝撃吸収部材は、車両の幅方向に屈曲するため、屈曲時に他の部品と干渉することがない。従って、衝撃吸収部材の屈曲方向を変更するという簡単な構成の採用にも拘わらず、カウルの変形部分と他の部品とが干渉しないように、車両の前後方向の長さを長くしたり、エンジンルームに無駄なスペースを設ける必要がない。

（２）衝撃吸収部材２０は、すべてが車両の幅方向に屈曲するように形成されている。従って、衝撃吸収部材２０の構成は一種類でよく、構成がより簡単になる。
（３）衝撃吸収部材２０は、カウルアウタ１８及びカウルロア１６と別体に形成され、カウルアウタ１８及びカウルロア１６に固定されている。従って、衝撃吸収部材２０の数や形状、配置等の変更は、衝撃吸収部材２０がカウルアウタ１８又はカウルロア１６と一体に形成された構成に比較して簡単になる。なぜならば、衝撃吸収部材２０がカウルアウタ１８又はカウルロア１６と一体に形成された構成では、それらの変更を行うためには、
カウルアウタ１８又はカウルロア１６を加工する金型全体を変更する必要があり、コストも高くなるからである。

（４）衝撃吸収部材２０は、カウルアウタ１８及びカウルロア１６にスポット溶接で固定されている。従って、衝撃吸収部材２０をリベットなどで固定するのに比較して簡単に固定できる。

（５）衝撃吸収部材２０は、柱状部２０ａの途中に屈曲部２０ｄが設けられている。従って、簡単な構成で、カウル１１に上方から衝撃荷重Ｆが作用したときに、衝撃吸収部材２０を車両の幅方向に確実に屈曲させることができる。

（６）衝撃吸収部材２０は柱状部２０ａの幅方向が車両の幅方向とほぼ直交するように配置され、フロントガラス２１の前縁（下縁）をカウルアウタ１８の上面に接着する接着剤２３の塗布位置が、柱状部２０ａの幅内に対応するようになっている。従って、接着剤２３の塗布位置が、柱状部２０ａの幅外に対応する場合に比較して、フロントガラス２１を振動を抑制した状態で支持することができる。なぜならば、衝撃吸収部材２０は、基端部１８ａでカウルインナ１７に固定されたカウルアウタ１８の先端側を支持することにより、カウルアウタ１８の振動を抑制する。その際、フロントガラス２１の荷重は接着剤２３を介してカウルアウタ１８に作用するため、接着剤２３と対応する部分が柱状部２０ａの幅内に存在すれば、荷重は柱状部２０ａの上端に垂直に作用する。しかし、接着剤２３と対応する部分が柱状部２０ａの幅外に存在すれば、荷重は柱状部２０ａの上端から外れた位置に大きく作用するため、カウルアウタ１８の撓みが大きくなり、振動が大きくなるからである。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
○ カウルアウタ１８とカウルロア１６との間に複数設けられた衝撃吸収部材２０は、全部の衝撃吸収部材２０が車両の幅方向に屈曲するように形成されている必要はなく、少なくとも１つの衝撃吸収部材２０が車両の幅方向に屈曲するように形成されていてもよい。また、衝撃吸収部材２０が車両の前後方向に変形すると干渉する位置に部品が存在する衝撃吸収部材２０のみが、車両の幅方向に屈曲するように形成されていてもよい。例えば、図４に示すように、カウルアウタ１８とカウルロア１６との間に、車両の幅方向に屈曲する衝撃吸収部材２０と、車両の前後方向に屈曲する衝撃吸収部材２４とを設けてもよい。衝撃吸収部材２４もカウルアウタ１８及びカウルロア１６と別体に形成され、カウルアウタ１８及びカウルロア１６にスポット溶接により固定されている。

○ 衝撃吸収部材２０，２４は、カウルアウタ１８及びカウルロア１６と別体に形成する必要はなく、カウルアウタ１８又はカウルロア１６の前縁に連続するようにカウルアウタ１８又はカウルロア１６と一体に形成されていてもよい。衝撃吸収部材２０をカウルアウタ１８と一体に形成する場合は、例えば、図５に示すように、柱状部２０ａはその上端において幅狭の連結部２５を介してカウルアウタ１８に連続するとともに、連結部２５が捩れることにより柱状部２０ａの幅方向が車両の幅方向とほぼ直交するように形成されている。そして、下端のフランジ部２０ｂにおいてカウルロア１６にスポット溶接により固定されている。

○ 衝撃吸収部材２０のカウルアウタ１８への固定位置は、フロントガラス２１の前縁をカウルアウタ１８の上面に接着する接着剤２３の塗布位置が、柱状部２０ａの幅内に対応する位置に限らず、前記塗布位置が柱状部２０ａの幅外に対応する位置であってもよい。

○ カウルアウタ１８及びカウルロア１６と別体に形成された衝撃吸収部材２０，２４は、フランジ２０ｅを設けずに、板材を単に屈曲形成して構成してもよい。しかし、フランジ２０ｅを設ける方が、同じ強度を保持するのに板材の厚さを薄くでき、軽量化に寄与する。

○ 衝撃吸収部材２０は、カウル１１に上方から衝撃荷重が作用したときに、車両の幅方向に屈曲するように形成されていればよく、必ずしも上下方向の中間部に屈曲部２０ｄを設ける必要はない。例えば、上下方向の中間部に幅方向に延びる凹部を設けてもよい。

○ 衝撃吸収部材２０，２４のカウルロア１６及びカウルアウタ１８への固定はスポット溶接に限らず、リベットを使用する等他の方法で固定してもよい。
○ 衝撃吸収部材２０，２４の屈曲方向は、屈曲部２０ｄが車両の幅方向外側に凸となる状態に限らず、幅方向内側に凸となる状態で屈曲するように配設したり、車両の幅方向内側に凸となる状態で屈曲する衝撃吸収部材２０と、車両の幅方向外側に凸となる状態に屈曲する衝撃吸収部材２０が混在してもよい。

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１〜請求項３に記載の発明において、前記衝撃吸収部材は、板材で形成され、上下方向の中間部に屈曲部が形成されている。

（２）請求項１〜請求項３及び前記技術的思想（１）のいずれか一項に記載の発明において、前記衝撃吸収部材は、板材で形成された扁平な柱状部を備え、前記柱状部の幅方向が車両の幅方向とほぼ直交するように配置され、フロントガラスの前縁を前記上壁部の上面に接着する接着剤の塗布位置が、前記柱状部の幅内に対応するようになっている。

（ａ）は一実施形態のカウルの全体とエンジンルーム後部を示す模式斜視図、（ｂ）はカウルの模式部分斜視図。 図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図。 図２のＢ−Ｂ線での切断位置に対応する模式断面図。 別の実施形態のカウルの全体とエンジンルーム後部を示す模式斜視図。 別の実施形態の衝撃吸収部材の模式斜視図。 従来技術の断面図。

符号の説明

Ｆ…衝撃荷重、１１…カウル、１２…エンジンルーム、１３…ダッシュパネル、１６…底壁部としてのカウルロア、１７…縦壁部としてのカウルインナ、１８…上壁部としてのカウルアウタ、２０，２４…衝撃吸収部材、２１…フロントガラス。

Claims (3)

1. 車両のエンジンルームと車室とを仕切る縦壁状のダッシュパネルの上縁に沿って車幅方向に延び、車室側からエンジンルーム側へ棚状に延びる底壁部と、車室側にて前記底壁部の後端より上方に延びる縦壁部と、前記縦壁部の上縁から車両前側に棚状に張り出す上壁部とを備えた車両のカウル構造であって、
   前記上壁部と前記底壁部との間に、カウルに上方から衝撃荷重が作用したときに変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部材が複数設けられ、前記衝撃吸収部材のうち少なくとも１つは、車両の幅方向に屈曲するように形成されている車両のカウル構造。
2. 前記複数の衝撃吸収部材はすべてが車両の幅方向に屈曲するように形成されている請求項１に記載の車両のカウル構造。
3. 前記衝撃吸収部材は、前記上壁部及び底壁部と別体に形成され、前記上壁部及び底壁部に固定されている請求項１又は請求項２に記載の車両のカウル構造。

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