JP2006206004A - ウインドシールドガラスの支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 こもり音を効果的に低減することができるウインドシールドガラスの支持構造を得る。
【解決手段】 ウインドシールドガラスの支持構造１０では、ウインドシールドガラス１６の前下端１６Ａが車幅方向の全幅に亘りカウル部１２の上端において支持されている。カウル部１２は、上部を構成するカウルアウタ２２と下部を構成するカウルインナ１８とで、車体前方に向けて開口している。カウル部１２を車幅方向に３等分する各位置には、カウルアウタ２２とカウルインナ１８とを連結して該カウル部１２とで閉断面を形成するブレース２６がそれぞれ配置されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば自動車のフロントウインドシールドガラスを車体に対し支持するためのウインドシールドガラスの支持構造に関する。

近年、自動車に衝突した歩行者を保護するために、フロントウインドシールドガラスの下端を支持するカウル部の剛性を下げた構造が採用されてきている。この構造の採用によって問題となる、フロントウインドシールドガラスの振動に伴うこもり音を低減するための対策が考えられている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、カウル部における２次モード振動の腹となる位置にステイ部材を設けることで該カウル部を部分的に補強し、衝撃吸収性を確保しつつフロントウインドシールドガラスの２次モード振動自体を抑えて、こもり音の発生を抑制するようになっている。
特開２００３−３２７１６５号公報（第２実施形態） 特開平１１−１１３５１号公報

しかしながら、上記の如き従来の技術では、歩行者保護の観点からステイ部材によるカウル部の剛性向上には限界があり、フロントウインドシールドガラスの振動を一層低減してこもり音を抑制するためには、さらに改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して、こもり音を効果的に低減することができるウインドシールドガラスの支持構造を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、車体前方に向けて開口し、上端においてウインドシールドガラスの前下端を車幅方向の全幅に亘り支持するカウル部と、前記カウル部を車幅方向又は前記フロントウインドシールドガラスの前縁形状に沿って３等分する位置で、それぞれ前記カウル部の上部と下部とを連結して該カウル部とで閉断面を形成する一対の補強部材と、を備えている。

請求項１記載のウインドシールドガラスの支持構造では、カウル部に設けた一対の補強部材によって、フロントウインドシールドガラスにおける車幅方向又は湾曲した前縁形状に沿う長さを略３等分する位置の変位が抑制される。このため、車室内空気の部分的な体積変化を生じさせ易いフロントウインドシールドガラスの１次モードの振動、２次モードの振動振幅が抑えられ、こもり音が低減される。また、一対の補強部材にてカウル部（フロントウインドシールドガラス）を部分的に補強するため、該カウル部の剛性が必要以上に増大してしまうこともない。

このように、請求項１記載のウインドシールドガラスの支持構造では、こもり音を効果的に低減することができる。なお、カウル部と補強部材とで形成する閉断面構造の上に（前後にオフセットすることなく）フロントウインドシールドガラスの支持部が位置することが望ましい。

請求項２記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、請求項１記載のウインドシールドガラスの支持構造において、前記補強部材は、車体後方側に屈曲したフランジ部を有し、該フランジ部において前記カウル部の上部に固定されている。

請求項２記載のウインドシールドガラスの支持構造では、補強部材の上端に設けられた後向きのフランジがカウル部の上部に固定されているため、該固定部位廻りにカウル部の上下の振動を打ち消す方向のモーメントが作用する。このため、カウル部上部すなわちフロントウインドシールドガラスの振幅を一層低減することができる。

請求項３記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、請求項１記載のウインドシールドガラスの支持構造において、前記補強部材は、前記カウル部の上端から一体に延設され、自由端が前記カウル部の下部に固定されている。

請求項３記載のウインドシールドガラスの支持構造では、カウル部の上端から延設された補強部材の自由端を該カウル部の下部に固定（接合等）することで、補強部材を別部材とする構成に対し簡単な構造で、補強部材によるこもり音低減効果が得られる。

請求項４記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のウインドシールドガラスの支持構造において、車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じる周波数帯域で、前記フロントウインドシールドガラスに３次モードの振動が生じるように設定してある。

請求項４記載のウインドシールドガラスの支持構造では、車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じる際に、フロントウインドシールドガラスは３次モードで振動する。このため、車室内空気の部分的な体積変化が抑制される。すなわち、例えば車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じる際にフロントウインドシールドガラスが２次モードで振動すると、左右逆位相の共鳴モードを生じて車室内空気の部分的な体積変化を生じ易く、また例えば車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じる際にフロントウインドシールドガラスが１次モードで振動すると、振幅が大きいために車室内空気の部分的な体積変化が大きくなるが、フロントウインドシールドガラスの振動モードを３次にコントロールすることで、車室内空気の部分的な体積変動すなわちこもり音を抑制することができる。

そして、上記（請求項１の作用）の通り、一対の補強部材がフロントウインドシールドガラスの１次、２次振動を抑え、３次振動を許容する位置に配置されているため、上記車室内空気の部分的な体積変動の抑制効果が確実に得られる。

請求項５記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じる周波数帯域で、フロントウインドシールドガラスに３次モードの振動が生じるように設定してある。

請求項５記載のウインドシールドガラスの支持構造では、車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じる際に、フロントウインドシールドガラスは３次モードで振動する。このため、車室内空気の部分的な体積変化が抑制される。すなわち、例えば車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じる際にフロントウインドシールドガラスが２次モードで振動すると、左右逆位相の共鳴モードを生じて車室内空気の部分的な体積変化を生じ易く、また例えば車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じる際にフロントウインドシールドガラスが１次モードで振動すると、振幅が大きいために車室内空気の部分的な体積変化が大きくなるが、フロントウインドシールドガラスの振動モードを３次にコントロールすることで、車室内空気の部分的な体積変動すなわちこもり音を抑制することができる。

このように、請求項５記載のウインドシールドガラスの支持構造では、こもり音を効果的に低減することができる。

請求項６記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、請求項５記載のウインドシールドガラスの支持構造において、前記フロントウインドシールドガラスの前下部は、車体前方に向けて開口したカウル部の上端において支持されており、前記フロントウインドシールドガラスの３次振動の節となる位置に、それぞれ前記カウル部の上部と下部とを連結して該カウル部とで閉断面を形成する補強部材を配置した。

請求項６記載のウインドシールドガラスの支持構造では、３次振動の節となる２箇所に配置された補強部材がフロントウインドシールドガラスの２次振動を抑えつつ、３次振動を許容（促進）する。また、２つの補強部材が車幅方向中央部を腹とする１次振動の振幅を抑制する。このため、車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じる周波数帯域でフロントウインドシールドガラスの振動モードが３次にコントロールされ、上記車室内空気の部分的な体積変動の抑制効果が確実に得られる。

請求項７記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、車室内空気が前後方向の１次共鳴を生じる周波数帯域で、フロントウインドシールドガラスに２次モードの振動が生じるように設定してある。

請求項７記載のウインドシールドガラスの支持構造では、車室内空気が前後方向の１次共鳴を生じる際に、フロントウインドシールドガラスは２次モードで振動する。このため、車室内空気の部分的な体積変化が抑制される。すなわち、例えば車室内空気が前後方向の１次共鳴を生じる際にフロントウインドシールドガラスが１次モードで振動すると、振幅が大きいために車室内空気の部分的な体積変化を生じ易いが、フロントウインドシールドガラスの振動モードを２次にコントロールすることで、車室内空気の部分的な体積変動すなわちこもり音を抑制することができる。

このように、請求項７記載のウインドシールドガラスの支持構造では、こもり音を効果的に低減することができる。

請求項８記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、請求項７記載のウインドシールドガラスの支持構造において、前記フロントウインドシールドガラスの前下部は、車体前方に向けて開口したカウル部の上端において支持されており、前記フロントウインドシールドガラスの２次振動の節となる位置に、前記カウル部の上部と下部とを連結して該カウル部とで閉断面を形成する補強部材を配置した。

請求項８記載のウインドシールドガラスの支持構造では、２次振動の節となる１箇所すなわち車幅方向中央部に配置された補強部材がフロントウインドシールドガラスの１次振動を抑えつつ、２次振動を許容（促進）する。このため、車室内空気が前後方向の１次共鳴を生じる周波数帯域でフロントウインドシールドガラスの振動モードが２次にコントロールされ、上記車室内空気の部分的な体積変動の抑制効果が確実に得られる。

以上説明したように本発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、こもり音を効果的に低減することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造１０について、図１乃至図９に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＲＥ、矢印ＵＰ、矢印ＬＯ、矢印ＲＩ、及び矢印ＬＥは、それぞれウインドシールドガラスの支持構造１０が適用された自動車の車体Ｓの前方向（進行方向）、後方向、上方向、下方向、右方向、及び左方向を示しており、以下単に上下前後右左を示す場合は上記各矢印方向に対応している。

図１には、ウインドシールドガラスの支持構造１０が適用された車体Ｓの前部が斜視図にて示されている。この図に示される如く、車体Ｓには、エンジンルームＥの後上端における車室Ｒとの境界部に配設された下端支持部としてのカウル部１２と、左右一対のフロントピラー１４と、図示しないルーフのルーフヘッダとに囲まれて、前方向及び上方向を共に向いて開口しているフロントウインドウＷが形成されている。このフロントウインドウＷは、フロントウインドシールドガラス１６によって閉止されている。フロントウインドシールドガラス１６は、前下端１６Ａがカウル部１２に接着にて固定されると共に、後上端がルーフヘッダに接着にて固定されている。また、フロントウインドシールドガラス１６の左右端は、それぞれフロントピラー１４に支持又は固着されている。

図１に示される如く、ウインドシールドガラスの支持構造１０を構成するカウル部１２は、車幅方向に長手とされた長尺状のカウルインナ１８を備えており、カウルインナ１８の下端はダッシュパネル２０の上端に固着されている。また、図２にも示される如く、カウルインナ１８の上端には、カウルアウタ２２が固着されており、このカウルアウタ２２の前端にフロントウインドシールドガラス１６の前下端１６Ａが接着剤Ａにて固定されている。カウルアウタ２２は、後フランジ２２Ａがカウルインナ１８の上フランジ１８Ａにスポット溶接にて固着されることで、上記の通りカウルインナ１８上に固定されている。

カウルインナ１８の下端部は前方に延設されてカウルアウタ２２の前部と対向する下フランジ１８Ｂとされている。これにより、カウル部１２は、側断面視で前向きに開口する略コ字状に形成されている。また、下フランジ１８Ａには、前方に延びるカウルフロント２４が固着されており、上向きに開口するカウルボックス（エアボックス）Ｃを形成している。カウルボックスＣは、図示しないカウルルーバ、エンジンフードの後端部によって上側から覆われて閉止されるようになっている。

図１に戻り、カウル部１２の車幅方向の異なる２箇所には、補強部材としてのブレース２６が設けられている。図２に示される如く、各ブレース２６は、カウルインナ１８の下端近傍とカウルアウタ２２の前端（接着剤Ａによるフロントウインドシールドガラス１６の固着部位）とを架け渡してこれらに固着されている。具体的には、ブレース２６は、上端が屈曲されて形成された上フランジ２６Ａがカウルアウタ２２の前端部の下面に溶接にて接合されると共に、下端が屈曲されて形成された下フランジ２６Ｂがカウルインナ１８下端部前面（下フランジ１８Ｂの根元部分）に溶接にて接合されている。この実施形態では、上フランジ２６Ａは、後向きに屈曲されており、スポット溶接にてカウルアウタ２２前端部の下面に固着されている。

また、これら一対のブレース２６は、カウル部１２を車幅方向に３等分する位置にそれぞれ配置されている。すなわち、図３及び図６に示される如く、ブレース２６は、カウル部１２の車幅方向に沿う長さＬをＬ／３ずつに３等分する位置に配置されている。この位置は、フロントウインドシールドガラス１６の前下端１６Ａ（すなわちカウル部１２）の３次モード振動の節の位置に概ね一致しており、フロントウインドシールドガラス１６の前下端１６Ａの２次モード振動の腹の位置にも概ね一致している。

以上により、カウル部１２は、ブレース２６の設置部位（上記２次モード振動の腹位置）で閉断面を形成し、他の部分では前向きに開口する開断面を形成している。ブレース２６（によって形成される閉断面部）は、フロントウインドシールドガラス１６の振動等の微小入力に対しては補強（剛性）部材として作用し、上方からカウル部１２に衝突体（人の頭部など）が衝突する場合等の大入力に対しては補強効果が小さい構成とされている。したがって、カウル部１２は、カウルアウタ２２（フロントウインドシールドガラス１６の前下端１６Ａ）に上方から衝撃が入力した場合に、変形して衝撃を吸収し易い構造になっている。この実施形態では、上記衝撃の入力によって、カウルアウタ２２におけるカウルインナ１８との固着部位よりも前側部分が下側に回動する如く変形するようになっている。

そして、ウインドシールドガラスの支持構造１０は、車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じる周波数帯域（例えば８０Ｈｚ〜１１０Ｈｚ程度）で、フロントウインドシールドガラス１６（の前下端１６Ａ）が３次モードで振動する設定とされている。すなわち、ウインドシールドガラスの支持構造１０は、上記周波数帯域でフロントウインドシールドガラス１６（の前下端１６Ａ）が３次モードで振動するように、ブレース２６にて補強されるカウル部１２の剛性が設定されている。この実施形態では、カウル部１２の剛性は、フロントウインドシールドガラス１６の３次の共振周波数が略１００Ｈｚになるように設定されている。

さらに、ウインドシールドガラスの支持構造１０は、上記の通りカウル部１２を車幅方向に３等分する位置にそれぞれブレース２６を配置することで、フロントウインドシールドガラス１６に３次モードの振動を生じさせ易い（３次モード振動に引き込む）構成とされている。すなわち、一対のブレース２６は、フロントウインドシールドガラス１６の３次モード振動の節の位置に略一致して配置されており、カウル部１２はフロントウインドシールドガラス１６の３次モード振動の腹位置の剛性が相対的に低くなるため、フロントウインドシールドガラス１６に３次モードの振動を生じさせ易くなっている。これにより、カウル部１２は、上記した３次の共振周波数を挟む広い周波数帯域で３次モードの振動を生じる構成とされている。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。

上記構成のウインドシールドガラスの支持構造１０では、エンジン振動が車体Ｓすなわちカウル部１２を介してフロントウインドシールドガラス１６に伝達されると、フロントウインドシールドガラス１６が振動（上端を固定端とする膜振動）する。このフロントウインドシールドガラス１６に入力される振動の周波数が低い場合（例えば３０Ｈｚ〜４０Ｈｚ程度）では、車室内空気が前後方向の１次共鳴を生じ、フロントウインドシールドガラス１６が１次モードの振動を生じるために低周波域こもり音（路面入力こもり音）が生じ易い。

ここで、ウインドシールドガラスの支持構造１０では、図３にモデル化して示される如く、カウル部１２を車幅方向に３等分する位置に配置された一対のブレース２６がフロントウインドシールドガラス１６の１次モードの振動を抑制するため、換言すれば、フロントウインドシールドガラス１６の１次モード振動の腹位置を挟む両側に配置されたブレース２６がフロントウインドシールドガラス１６の変位を規制する。図３から、想像線にて示すブレース２６を備えない比較例における前下端１６Ａの変位に対し、著しく前下端１６Ａの変位が抑制されていることが分かる。これにより、ウインドシールドガラスの支持構造１０を適用した車体Ｓでは、車室内空気の部分的な体積変化が抑制されて低周波域こもり音が低減される。

また、図４には、ウインドシールドガラスの支持構造１０の車室Ｒ内の音圧レベルの測定結果を実線で、上記比較例の車室Ｒ内の音圧レベルの測定結果を破線で、それぞれ示している。この図から、ウインドシールドガラスの支持構造１０では、比較例と比較して、車室音のうち３３Ｈｚから４０Ｈｚにかけての低周波域こもり音の成分（図中ハッチングを施した部分）が低減されていることが分かる。

また、フロントウインドシールドガラス１６に入力される振動の周波数が中周波域（例えば８０Ｈｚ〜１１０Ｈｚ程度）である場合には、車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じる。このとき、フロントウインドシールドガラス１６が２次モードの振動を生じると、中周波域こもり音（中高速こもり音）が生じ易くなる。

ここで、ウインドシールドガラスの支持構造１０では、カウル部１２を車幅方向に３等分する位置に一対のブレース２６が配置されているため、フロントウインドシールドガラス１６は、広い周波数帯域で２次モードの振動を殆ど生じることがなく、図５（Ａ）に誇張して示す如く３次モード振動を生じる（３次モードに引き込まれる）。そして、フロントウインドシールドガラス１６の３次の共振周波数が、車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じる周波数帯域に存在する設定であるため、車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じている状態では、フロントウインドシールドガラス１６は３次モードの振動を生じる。

このため、フロントウインドシールドガラス１６の振動に伴う車室内空気の部分的な体積変化が抑制される。具体的には、図５（Ｂ）及び図６に模式的に示される如く、３次モードで振動するフロントウインドシールドガラス１６は、想像線にて示す中立位置（非振動時の位置）に対し、車幅方向中央部と該中央部の外側部分とが逆位相で変位するため、車室内空気の部分的な体積変化が抑制される。また、３次モードでは、２次モードと比較して振動振幅が小さく、これによっても車室内空気の部分的な体積変化が抑制（キャンセル）される。

また、この中周波域は、車室内空気が前後方向の２次共鳴を生じる周波数帯域（例えば９０Ｈｚ〜１２０Ｈｚ程度）に近いために、車室内空気が左右逆位相で前後方向に共鳴する所謂逆相モードが生じる場合もあるが、フロントウインドシールドガラス１６が３次モードで振動するため、車室内空気が逆相モードで共鳴した場合でも該空気の部分的な体積変化を抑制（キャンセル）することができる。すなわち、ウインドシールドガラスの支持構造１０では、フロントウインドシールドガラス１６の２次モード振動が生じないため、車室内空気の前後方向の２次共鳴に一致してフロントウインドシールドガラス１６の２次モード振動が生じることがなく、車室内空気が逆相モードで共鳴（前後方向の２次共鳴）した場合の中周波域こもり音の発生が防止される。

以上により、ウインドシールドガラスの支持構造１０では、中周波域における車室内空気の部分的な体積変化が抑制されて中周波域こもり音が低減される。図７には、ウインドシールドガラスの支持構造１０及びブレース２６を備えない比較例の車室Ｒ内の音圧レベルの測定結果を、それぞれ実線、破線にて示している。この図から、ウインドシールドガラスの支持構造１０では、比較例と比較して、車室音のうち７５Ｈｚから１１０Ｈｚにかけての中周波域こもり音の成分（図中ハッチングを施した部分）が低減されていることが分かる。

さらに、ウインドシールドガラスの支持構造１０では、ブレース２６が後向きに屈曲された上フランジ２６Ａにおいてカウルアウタ２２に固着されているため、フロントウインドシールドガラス１６の振動レベル（振幅）を低減することができる。具体的には、図８（Ａ）に示される如く、フロントウインドシールドガラス１６の前下端１６Ａの振動変位は、主にカウルアウタ２２の後端（後フランジ２２Ａの前端）廻りの角変位によって生じる。例えば、カウルアウタ２２の後端廻りのモーメントＭ０によって、想像線にて示す状態から前下端１６Ａ等が上側に変位する際には、ブレース２６に作用する引張力Ｆによってスポット溶接による接合点（打点）Ｊ廻りにモーメントＭ１が生じる。このモーメントＭ１は、モーメントＭ０とは反対向きのモーメントであり、引張力Ｆによってカウルアウタ２２の後端廻りに直接的に生じるモーメント（図示省略）とは別に、カウルアウタ２２にモーメントＭ０を打ち消す方向に作用するために、フロントウインドシールドガラス１６の変位すなわち振動振幅が低減される。

比較例として図８（Ｂ）に示す構成（この構成も本発明に含まれる）では、ブレース２６に代えて、前向きに屈曲して形成された上フランジ２８Ａを有するブレース２８を備えている。このため、カウルアウタ２２のモーメントＭ０によってブレース２６に引張力Ｆが生じると、接合点Ｊ廻りにはモーメントＭ０とは同じ向きのモーメントＭ２が生じる。このため、引張力Ｆによってカウルアウタ２２の後端廻りに直接的に生じるモーメント（図示省略）とは別に、カウルアウタ２２にモーメントＭ０を打ち消す作用が生じることはない。

図９には、ウインドシールドガラスの支持構造１０及び図８（Ｂ）に示す比較例におけるフロントウインドシールドガラス１６の前下端１６Ａの振動レベルの測定結果を、それぞれ実線、破線にて示している。この図から、ウインドシールドガラスの支持構造１０では、比較例と比較して、１００Ｈｚ以下の広い領域でフロントウインドシールドガラス１６の振動レベルが低減していることが分かる。これにより、ウインドシールドガラスの支持構造１０では、こもり音が一層低減され、特にフロントウインドシールドガラス１６が１次モードで振動するために振幅の影響が大きい低周波域こもり音がより効果的に低減される。

そして、ウインドシールドガラスの支持構造１０では、カウル部１２は、ブレース２６の設置部位以外では前向きに開口しているため、上下方向の剛性が低い。このため、フロントウインドシールドガラス１６の前下端の上方から衝突体が衝突した際の衝撃エネルギを、カウル部１２の変形によって効果的に吸収することができる。

このように、第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造１０では、所要の歩行者保護性能を確保しながら、こもり音を効果的に低減することができる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部品・部分については上記第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付してその説明・図示を省略する場合がある。
（第２の実施形態）
図１０には、第２の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造４０が側断面図にて示されている。この図に示される如く、ウインドシールドガラスの支持構造４０では、ブレース２６に代えて、カウルアウタ２２の前端から下向きに延設されたブレース４２を備えている。すなわち、ブレース４２は、打ち抜き加工、プレス加工にてカウルアウタ２２に一体成形にて形成されて、その上端がカウルアウタ２２の前端に連続している。ブレース４２の下端には、下フランジ２６Ｂと同様の下フランジ４２Ａが屈曲にて形成されており、この下フランジ４２Ａがカウルインナ１８の下端部前面に固着されている。

各ブレース４２の車幅方向における配置は、ブレース２６の配置と同じである。また、ウインドシールドガラスの支持構造４０の他の構成は、ウインドシールドガラスの支持構造１０の対応する構成と同じである。

したがって、第２の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造４０によっても、第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造１０と同様の効果を得ることができる。すなわち、第２の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造４０では、所要の歩行者保護性能を確保しながら、こもり音を効果的に低減することができる。また、ウインドシールドガラスの支持構造４０では、カウルアウタ１２と別体のブレース３０を備える構成と比較して、部品点数及び溶接点数が削減される。なお、ウインドシールドガラスの支持構造４０では、第１の実施形態のようにモーメントＭ０を打ち消す接合点廻りのモーメントＭ１が生じることはない（接合点Ｊ自体が存在しない）が、モーメントＭ２を生じることもない。

なお、第１及び第２の実施形態では、カウル部１２を車幅方向に略３等分する位置に一対のブレース３０を配置した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、湾曲したフロントウインドシールドガラス１６の前下端１６Ａを３等分する位置にブレース３０を配置するようにしても良い。すなわち、３次モードの共振周波数を車室内空気の左右方向１次共鳴の周波数帯域に設定した本実施形態では、ブレース３０は、カウル部１２（前下端１６Ａ）の３次モード振動の節の位置（２次モード振動の腹の位置）の近傍に配置されて、２次モード振動を抑えつつ３次モード振動を生じさせる（振動モードを３次のコントロールすることができる）位置に配置されれば良い。
（第３の実施形態）
図１１には、第３の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造５０が斜視図にて示されている。この図に示される如く、ウインドシールドガラスの支持構造５０では、ブレース２６が１つだけ設けられている。このブレース２６は、カウル部１２の車幅方向中央部、すなわちフロントウインドシールドガラス１６の前下端１６Ａの２次モード振動の節（１次モード振動の腹）の位置に配置されている。

そして、ウインドシールドガラスの支持構造５０は、車室内空気が前後方向の１次共鳴を生じる周波数帯域（例えば３０Ｈｚ〜４０Ｈｚ程度）で、フロントウインドシールドガラス１６（の前下端１６Ａ）が２次モードで振動する設定とされている。すなわち、ウインドシールドガラスの支持構造５０は、上記周波数帯域でフロントウインドシールドガラス１６（の前下端１６Ａ）が２次モードで振動するように、ブレース２６にて補強されるカウル部１２の剛性が設定されている。この実施形態では、カウル部１２の剛性は、フロントウインドシールドガラス１６の３次の共振周波数が略３５Ｈｚになるように設定されている。

さらに、ウインドシールドガラスの支持構造５０は、上記の通り車幅方向中央部にブレース２６を配置することで、フロントウインドシールドガラス１６に２次モードの振動を生じさせ易い（２次モード振動に引き込む）構成とされている。すなわち、ブレース２６は、フロントウインドシールドガラス１６の２次モード振動の節の位置に略一致して配置されており、カウル部１２はフロントウインドシールドガラス１６の２次モード振動の腹位置の剛性が相対的に低くなるため、フロントウインドシールドガラス１６に２次モードの振動を生じさせ易くなっている。

次に、第３の実施形態の作用を説明する。

上記構成のウインドシールドガラスの支持構造５０では、エンジン振動が車体Ｓすなわちカウル部１２を介してフロントウインドシールドガラス１６に伝達されると、フロントウインドシールドガラス１６が振動する。このフロントウインドシールドガラス１６に入力される振動の周波数が低い場合（例えば３０Ｈｚ〜４０Ｈｚ程度）では、車室内空気が前後方向の１次共鳴を生じる。このとき、フロントウインドシールドガラス１６が１次モードの振動を生じると、車室内空気の部分的な体積変化が大きくなり、低周波域こもり音（路面入力こもり音）が生じ易くなる。

ここで、ウインドシールドガラスの支持構造１０では、カウル部１２の車幅方向中央部にブレース２６が配置されているため、フロントウインドシールドガラス１６は１次モードの振動を殆ど生じることがない。そして、フロントウインドシールドガラス１６の２次の共振周波数が、車室内空気が前後方向の１次共鳴を生じる周波数帯域に存在する設定であるため、車室内空気が前後方向の１次共鳴を生じている状態では、フロントウインドシールドガラス１６は２次モードの振動を生じる。

このため、フロントウインドシールドガラス１６の振動に伴う車室内空気の部分的な体積変化が抑制される。これにより、ウインドシールドガラスの支持構造５０では、中周波域における車室内空気の部分的な体積変化が抑制されて低周波域こもり音が低減される。また、ウインドシールドガラスの支持構造５０では、ブレース２６が後向きに屈曲された上フランジ２６Ａにおいてカウルアウタ２２に固着されているため、第１の実施形態と同様にフロントウインドシールドガラス１６の振動振幅を低減することができる。さらに、ウインドシールドガラスの支持構造５０では、第１の実施形態と同様に、カウル部１２の上下方向の剛性が低いため、フロントウインドシールドガラス１６の前下端の上方から衝突体が衝突した際の衝撃エネルギを、カウル部１２の変形によって効果的に吸収することができる。

このように、第３の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造５０では、所要の歩行者保護性能を確保しながら、こもり音を効果的に低減することができる。

本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造が適用された自動車車体の斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造の側断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造に支持されたフロントウインドシールドガラスの低周波域での振動変位を示す数値解析結果である。 本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造が適用された自動車の車室音の周波数分布を示す線図である。 本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造に支持されたフロントウインドシールドガラスの中周波域での振動変位を誇張して示す図であって、（Ａ）は模式的な斜視図、（Ｂ）は図５（Ａ）の５Ｂ−５Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造に支持されたフロントウインドシールドガラスの中周波域での振動変位を示す数値解析結果である。 本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造が適用された自動車の車室音の周波数分布を示す線図である。 （Ａ）は本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造を構成するブレースの模式図、（Ｂ）は比較例に係るブレースの模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造に支持されたフロントウインドシールドガラスの振動レベルを示す線図である。 本発明の第２の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造の側断面図図である。 本発明の第３の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造が適用された自動車車体の斜視図である。

符号の説明

１０ ウインドシールドガラスの支持構造
１２ カウル部
１６ フロントウインドシールドガラス
１６Ａ 前下端
１８ カウルインナ（カウル部の下部）
２２ カウルアウタ（カウル部の上部）
２６ ブレース（補強部材）
２６Ａ 上フランジ（フランジ部）
４０ ウインドシールドガラスの支持構造
４２ ブレース（補強部材）
５０ ウインドシールドガラスの支持構造
Ｓ 車体

Claims (8)

1. 車体前方に向けて開口し、上端においてウインドシールドガラスの前下端を車幅方向の全幅に亘り支持するカウル部と、
   前記カウル部を車幅方向又は前記フロントウインドシールドガラスの前縁形状に沿って３等分する位置で、それぞれ前記カウル部の上部と下部とを連結して該カウル部とで閉断面を形成する一対の補強部材と、
   を備えたウインドシールドガラスの支持構造。
2. 前記補強部材は、車体後方側に屈曲したフランジ部を有し、該フランジ部において前記カウル部の上部に固定されている請求項１記載のウインドシールドガラスの支持構造。
3. 前記補強部材は、前記カウル部の上端から下向きに延設され、自由端が前記カウル部の下部に固定されている請求項１記載のウインドシールドガラスの支持構造。
4. 車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じる周波数帯域で、前記フロントウインドシールドガラスに３次モードの振動が生じるように設定してある請求項１乃至請求項３の何れか１項記載のウインドシールドガラスの支持構造。
5. 車室内空気が左右方向の１次共鳴を生じる周波数帯域で、フロントウインドシールドガラスに３次モードの振動が生じるように設定してあるウインドシールドガラスの支持構造。
6. 前記フロントウインドシールドガラスの前下部は、車体前方に向けて開口したカウル部の上端において支持されており、
   前記フロントウインドシールドガラスの３次振動の節となる位置に、それぞれ前記カウル部の上部と下部とを連結して該カウル部とで閉断面を形成する補強部材を配置した、
   請求項５記載のウインドシールドガラスの支持構造。
7. 車室内空気が前後方向の１次共鳴を生じる周波数帯域で、フロントウインドシールドガラスに２次モードの振動が生じるように設定してあるウインドシールドガラスの支持構造。
8. 前記フロントウインドシールドガラスの前下部は、車体前方に向けて開口したカウル部の上端において支持されており、
   前記フロントウインドシールドガラスの２次振動の節となる位置に、前記カウル部の上部と下部とを連結して該カウル部とで閉断面を形成する補強部材を配置した、
   請求項７記載のウインドシールドガラスの支持構造。

Images