JP2009051342A - Structure of automobile cowl box - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車のカウルボックス構造に関し、より詳細には、構造体の剛性を維持しつつ、外部から加わる力に対するの反力を低減させることができるカウルボックス構造に関するものである。 The present invention relates to a cowl box structure for an automobile, and more particularly to a cowl box structure that can reduce a reaction force against an external force while maintaining the rigidity of the structure.
自動車のカウルボックス構造は、空調装置の外気導入部としての機能と、骨格部材としての機能とを有している。カウルボックス構造には、ウインドシールドガラスの下端が固定されることからも、カウルボックス構造には一定以上の剛性が要求されている。そのため、カウルボックスの構造を閉断面構造に形成し、ウインドシールドガラスを閉断面構造部に固定したものがある。 The cowl box structure of an automobile has a function as an outside air introduction part of an air conditioner and a function as a skeleton member. Since the lower end of the windshield glass is fixed to the cowl box structure, the cowl box structure is required to have a certain level of rigidity. Therefore, there is a structure in which the structure of the cowl box is formed in a closed cross-sectional structure, and the windshield glass is fixed to the closed cross-sectional structure portion.
しかしながら、一方では車体外部からウインドシールドガラスの下端及びカウルボックス構造の近傍に入力される荷重に対して衝撃を吸収し、入力荷重に対する反力を低減することがカウルボックスに要求されている。そのため、カウルボックス構造におけるウインドシールドガラスの支持構造を車体骨格部材から突出した片持ち梁によって支持する構造としたものがある。 However, on the other hand, the cowl box is required to absorb an impact with respect to a load input from the outside of the vehicle body to the lower end of the windshield glass and in the vicinity of the cowl box structure and to reduce a reaction force against the input load. Therefore, there is a structure in which the support structure of the windshield glass in the cowl box structure is supported by a cantilever beam protruding from the vehicle body skeleton member.
更に、カウルボックス構造の剛性と衝撃吸収性とを両立させるために、ウインドシールドガラスを車体骨格部材から突出した片持ち梁によって支持し、当該片持ち梁の先端部を車体骨格部材等に連結する脚部によって支持する構造としたものがある(例えば特許文献1)。
しかしながら、特許文献1に記載のカウルボックス構造では、ウインドシールドガラスの下端をエンジンルームの上方位置に配置する場合、当該ウインドシールドガラスを支持する片持ち梁部材の先端部と車体骨格部材との距離は大きくなり、この距離に応じて脚部が長くなる。そのため、所望の構造の剛性能力や衝撃吸収能力を両立することが難しいという課題がある。また、カウルボックス構造を構成する部材点数が多いという課題があり、また部材が大きくなるためコストが嵩むという課題がある。
However, in the cowl box structure described in
本発明は、このような課題を鑑みなされたものであって、適当な剛性や衝撃吸収性を有し、且つ構造が簡潔な自動車のカウルボックス構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an automobile cowl box structure having appropriate rigidity and shock absorption and a simple structure.
上記課題を解決するために、本発明に係る自動車のカウルボックス構造は、車幅方向に延在したダッシュボードアッパ(6)と、車幅方向に延在し、車両前後方向における後縁部を前記ダッシュボードアッパに固定され、当該ダッシュボードアッパとの固定部より車両前後方向において前方側かつ上方へと延び、ウインドシールドガラス(2)を支持するウインドシールドガラスサポート(8)と、車幅方向に延在し、車両前後方向における後縁部を前記ダッシュボードアッパの前縁部に固定され、当該ダッシュボードアッパとの固定部より車両前後方向における前方へと延びるダッシュボードアッパリッド(9)と、前記ウインドシールドガラスサポートの前縁部と前記ダッシュボードアッパリッドの前縁部とを連結する少なくとも1以上のステイ部材(10)とを備え、前記ステイ部材は、車両前後方向における断面形状において円弧状の波形となるようにした。 In order to solve the above problems, a cowl box structure for an automobile according to the present invention includes a dashboard upper (6) extending in the vehicle width direction, and a rear edge in the vehicle front-rear direction extending in the vehicle width direction. A windshield glass support (8) fixed to the dashboard upper, extending forward and upward in a vehicle front-rear direction from a fixed portion with the dashboard upper, and supporting the windshield glass (2); and a vehicle width direction A dashboard upper (9) that extends to the front in the vehicle front-rear direction and is fixed to the front edge of the dashboard upper, with the rear edge in the vehicle front-rear direction fixed to the front edge of the dashboard upper , At least one connecting the front edge of the windshield glass support and the front edge of the dashboard appendix Stay and a member (10), said stay member was made to be arcuate waveform in the cross-sectional shape in the longitudinal direction of the vehicle.
また、前記ステイ部材は、車両前後方向における断面形状においてS字形であることが好ましい。 The stay member is preferably S-shaped in a cross-sectional shape in the vehicle front-rear direction.
このように構成することで、ステイ部材は弾性変形が可能な支持部材となる。ウインドシールドガラスの下縁部近傍に車外から荷重が加わっていない通常時においては、ステイ部材はウインドシールドガラスサポートの前縁部を、ダッシュボードアッパリッドに対して固定支持し、ウインドシールドガラスの下縁部近傍に車外から荷重が加わった際には、ステイ部材が弾性変形可能であるため、ウインドシールドガラスサポート及びダッシュボードアッパリッドが変位して衝撃を吸収し、荷重に対して与える反力を低減させることができる。 With this configuration, the stay member becomes a support member capable of elastic deformation. During normal times when no load is applied from the outside of the vehicle near the lower edge of the windshield glass, the stay member supports the front edge of the windshield glass support to the dashboard appad When a load is applied from the outside of the vehicle near the edge, the stay member can be elastically deformed, so the windshield glass support and the dashboard applique displace and absorb the impact, and the reaction force applied to the load is increased. Can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るカウルボックスが適用された自動車を示す斜視図である。図2は、図1の矢印II−II線に沿って見た断面図である。図3は、図2の矢印III方向から見た斜視図であり、カウルトップ及びエンジンフードを取り除いてカウルボックス構造の内部が見えるようにしている。図4は、本発明の実施形態に係るカウルボックスに車外から荷重が加わった際のカウルボックスを示す断面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an automobile to which a cowl box according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. FIG. 3 is a perspective view seen from the direction of arrow III in FIG. 2, and the cowl top and the engine hood are removed so that the inside of the cowl box structure can be seen. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the cowl box when a load is applied to the cowl box according to the embodiment of the present invention from the outside of the vehicle.
図1に示すように、車体1は、ウインドシールドガラス2とエンジンフード3とを備え、ウインドシールドガラス2の車両前後方向における前方側の下端縁とエンジンフード3の車体前後方向における後方側の上端縁との間に車幅方向に延在するカウルボックス4を備えている。以下、車体前後方向における前方側及び後方側を、単に前方側及び後方側、或いは前及び後と記載する。また、ウインドシールドガラス2のためのワイパ装置5が基端をウインドシールドガラスの下端部に固定されて備えられている。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、車室空間とエンジンルームとを区画するダッシュボードロア6は、略鉛直方向に起立し、車幅方向に延在している。ダッシュボードロア6の上部には、車幅方向に延在して前方側へと突出しているダッシュボードアッパ7が設けられている。更に、ダッシュボードロア6の上部には、ダッシュボードロア6より前方側へと延出したウインドシールドガラス2を固定支持するウインドシールドガラスサポート8が設けられている。ダッシュボードアッパ7の前方側縁部には、ダッシュボードアッパリッド9の後方側縁部が固定されている。ダッシュボードアッパリッド9はダッシュボードアッパ7との固定部より前方側へと延出し、車幅方向に延在している。ウインドシールドガラスサポート8の前方側縁部とダッシュボードアッパリッド9の前方側縁部との間にはステイ部材10が設けられている。また、ダッシュボードアッパリッド9の前方側縁部とウインドシールドガラスの下縁部との間には、カウルトップ11が設けられている。
As shown in FIG. 2, the dashboard lower 6 that partitions the vehicle compartment space and the engine room stands in a substantially vertical direction and extends in the vehicle width direction. A dashboard upper 7 that extends in the vehicle width direction and projects forward is provided on the upper portion of the dashboard lower 6. Further, a
ウインドシールドガラスサポート8は、概して上に凸形の断面形状をしており、ダッシュボードロア6の上端部より上方へと起立した後、前方側へと延び、先端部においてウインドシールドガラス2と平行になるように、前方側、且つ下方側へと延びる傾斜部12を備えている。傾斜部12の先端部には、ステイ部材10を取り付けるためのボルト通し孔13が設けられている。ウインドシールドガラス2は、ウインドシールドガラス2の下縁部がウインドシールドガラスサポート8の傾斜部12と防振材14を介して当接することによってウインドシールドガラスサポート8に支持されている。防振材14は、例えば防振ゴム(ダムラバー)であって良い。また、ウインドシールドガラス2の下縁部は接着剤15によってウインドシールドガラスサポート8に固定されている。
The
ダッシュボードアッパ7及びダッシュボードアッパリッド9は、車体前後方向において所定の角度を有して後傾するように設けられている。すなわち、ダッシュボードアッパ7及びダッシュボードアッパリッド9は、カウルボックス構造内へと浸入した雨水等が後方へと流れるように水勾配を有している。ダッシュボードアッパ7及びダッシュボードアッパリッド9の後傾角度は、同一であっても良いし、或いはそれぞれ固有の角度を有していても良い。
The dashboard upper 7 and the dashboard upper 9 are provided so as to be inclined rearward at a predetermined angle in the longitudinal direction of the vehicle body. That is, the dashboard upper 7 and the dashboard upper 9 have a water gradient so that rainwater or the like that has entered the cowl box structure flows backward. The rearward tilt angle of the dashboard upper 7 and the dashboard
ダッシュボードアッパリッド9は車幅方向に延びた形状をしており、車幅方向において中央部を頂点とし両側端にかけて下がるように傾斜している。ダッシュボードアッパリッド9は、後縁部に上方へと起立するフランジ部16を有する。フランジ部16には、複数個のボルト通し孔17が形成されている。また、ダッシュボードアッパリッド9の前方側縁部には、ステイ部材10を取り付けるためのボルト通し孔18が設けられている。ダッシュボードアッパリッド9は、鋼板をプレス成形といった折曲成形により形成しても良く、また樹脂材料を射出成形により形成しても良い。また、ダッシュボードアッパリッド9は、カウルボックス内に浸入した水を車幅方向における両側部に誘導するために、上面に複数個の溝を有していても良い。
The
ダッシュボードアッパリッド9は、ダッシュボードアッパ7の前方側の先端部付近に取り付けられた係合部19と、ボルト締結により固定されている。係合部19は、例えば溶接によって固定されている。係合部19は、前記ダッシュボードアッパリッド9のそれぞれのボルト通し孔17と一致する位置にボルト通し孔20を備え、係合部19のボルト通し孔20とダッシュボードアッパリッド9のボルト通し孔18にはボルト21が挿入されてナット22がねじ止めされている。これにより、ダッシュボードアッパリッド9とダッシュボードアッパ7とが固定されている。
The dashboard upper 9 is fixed to the
カウルトップ11は、例えば樹脂性材料を射出成形することによって形成されており、可撓性を有する部材である。カウルトップ11は車幅方向へと延在した形状をしている。図2に示すように、カウルトップ11は、前方側縁部にダッシュボードアッパリッド9の前方側縁部と係合可能なクリップ部23を有する。クリップ部23は、ダッシュボードアッパリッド9の前方側縁部の車幅方向全域に亘って係合するように、カウルトップ11の前方側縁部に車幅方向に連続して設けられている。また、クリップ部23は、例えばゴムであるシーリング材24を介してダッシュボードアッパリッド9と係合している。これにより、カウルトップ11とダッシュボードアッパリッド9との接合部には、液密シールが形成されている。
The
カウルトップ11は、クリップ部23の係合部の背面より前方側上方へと突出した突起部25を有する。突起部25は、車幅方向に亘って延在し、エンジンフード3に取り付けられたウェザーストリップ26と係合し、エンジンフードとの間に液密シールを形成している。
The
カウルトップ11は、クリップ部23の上方側の端部より上方へと延び、エンジンフード3の車体外面側とおおよそ同じ高さまで達すると、後方側上方へと延びて面27を形成する。面27は、エンジンフード3の車体外面側とおおよそ面一となっている。その後、カウルトップ11は、面27の後方側縁部より後方側下方へと延びて面28を形成する。面28には、外気をカウルボックス内へと取り込む通気孔29が車幅方向の中央部に連続して設けられている。カウルトップ11は、面28の後方側縁部より、後方側上方へとウインドシールドガラス2と略平行に延びて面30を形成している。面30の後方側の縁部、すなわちカウルトップ11の後方側縁部31は、ウインドシールドガラス2と接触している。カウルトップ11の後方側縁部31はウインドシールドガラス2と密着してシールを形成している。また、面30には、ワイパ装置5の基部をウインドシールドガラス2に取り付けるために孔が形成されている。
The
ステイ部材10は、帯形状(短冊状)に形成された板部材であり、当該帯形状の長手方向断面形状は円弧状の波形を描くように形成されている。本実施形態では、ステイ部材10の長手方向断面は、1つの山部32と1つの谷部33とを有する波形であるS字形状を呈している。
The
ステイ部材10は、帯形状の長手方向における両端部のそれぞれにボルト通し孔34A・34Bを備えている。ステイ部材10は、ボルト通し孔34Aとウインドシールドガラスサポート8のボルト通し孔13とが一致するように配置され、また、ボルト通し孔34Bとダッシュボードアッパリッド9のボルト通し孔18とが一致するように配置されている。ステイ部材10のボルト通し孔34Aと、ウインドシールドガラスサポート8のボルト通し孔13とにボルト35Aが挿入され、ナット36Aにねじ止めされている。これにより、ステイ部材10と、ウインドシールドガラスサポート8とが固定されている。また、ステイ部材10のボルト通し孔34Bと、ダッシュボードアッパリッド9のボルト通し孔18とにボルト35Bが挿入され、ナット36Bにねじ止めされている。これにより、ステイ部材10と、ダッシュボードアッパリッド9とが固定されている。
The
ステイ部材10は、例えば、鋼板を折曲成形して形成されている。ステイ部材10の剛性は、鋼板の厚さ変更することにより調整することができる。なお、他の実施形態ではステイ部材10は射出成形により形成された樹脂材料であっても良い。
The
以上のように構成することで、カウルボックス4は、ダッシュボードアッパ7と、ダッシュボードアッパリッド9と、ウインドシールドガラスサポート8と、ステイ部材10とによって形成される閉断面構造を有するようになり、ステイ部材10を有さない場合に比べてカウルボックス4の構造の剛性は向上する。
With the configuration as described above, the
一方で、ステイ部材10は、S字形といった波形に形成されているため、弾性変形が可能であり、カウルボックス4は柔軟性を有している。図4に示すように、車外からウインドシールドガラス2の下縁部近傍に荷重が入力された場合には、ステイ部材10が変形可能であるため、ウインドシールドガラスサポート8やダッシュボードアッパリッド9は荷重に対して前縁部を変位させることができ、衝撃を吸収して荷重に対する反力を低減することができる。このときのウインドシールドガラスサポート8やダッシュボードアッパリッド9の前縁部の変位に対して、ステイ部材10は伸張及び収縮することができるため、カウルボックス4の閉断面構造が破断することを防ぐことができる。なお、カウルトップもウインドシールドガラスサポート8やダッシュボードアッパリッド9の変位に対応して変形することができる。
On the other hand, since the
カウルボックス4の剛性や衝撃吸収性は、ステイ部材10の板厚を変更することで、容易に所望の適正値に調整することができる。また、ステイ部材10は、簡潔な構造であり、且つボルト締めで着脱自在であるため製造時の作業性が良く、製造コストの削減も図ることができる。また、エンジンメンテナンス等を行うときにダッシュボードアッパリッド9と共にステイ部材10を取り外すことができ作業性を向上させることができる。
The rigidity and shock absorption of the
ワイパ装置5の駆動によって発生する振動はウインドシールド2を介してカウルボックス構造に伝わる。そのときに、カウルボックスの構造を剛構造とした場合には、カウルボックス内での構造的に弱い一部に応力が集中して生じ、疲労クラックが発生する虞があった。本実施形態では、ステイ部材10は波形の湾曲部(山部32・谷部33)を有するため、振動によりステイ部材10に生じる応力が当該湾曲部32・33において分散され、長期間振動による応力を受けても疲労クラックの発生を低減することができる。湾曲部の曲率半径が大きいほど応力が分散されるため、本実施形態におけるS字形状は波数が多い波形に比べて曲率半径を大きく設定することができる。
Vibration generated by driving the
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、本実施形態では1つのステイ部材10をカウルボックス4に設けたが、ステイ部材10は複数個設けても良く、ステイ部材10の個数によってカウルボックス4の構造特性を調整しても良い。また、上記したダッシュボードアッパリッドや、ステイ部材、ウインドシールドガラスサポート、ダッシュボードアッパ等の具体的形状は例示的なものであり本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
Although the description of the specific embodiment is finished as above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, in the present embodiment, one
2 ウインドシールドガラス
3 エンジンフード
4 カウルボックス
5 ワイパ装置
6 ダッシュボードロア
7 ダッシュボードアッパ
8 ウインドシールドガラスサポート
9 ダッシュボードアッパリッド
10 ステイ部材
11 カウルトップ
32 山部
33 谷部
2
Claims (2)
車幅方向に延在し、車両前後方向における後縁部を前記ダッシュボードアッパに固定され、当該ダッシュボードアッパとの固定部より車両前後方向において前方側かつ上方へと延び、ウインドシールドガラスを支持するウインドシールドガラスサポートと、
車幅方向に延在し、車両前後方向における後縁部を前記ダッシュボードアッパの前縁部に固定され、当該ダッシュボードアッパとの固定部より車両前後方向における前方へと延びるダッシュボードアッパリッドと、
前記ウインドシールドガラスサポートの前縁部と前記ダッシュボードアッパリッドの前縁部とを連結する少なくとも1以上のステイ部材とを備え、
前記ステイ部材は、車両前後方向における断面形状において円弧状の波形であることを特徴とする自動車のカウルボックス構造。 Dashboard upper extending in the vehicle width direction,
Extends in the vehicle width direction, the rear edge in the vehicle longitudinal direction is fixed to the dashboard upper, and extends forward and upward in the vehicle longitudinal direction from the fixed portion with the dashboard upper to support the windshield glass Windshield glass support to
A dashboard appendage extending in the vehicle width direction, having a rear edge portion in the vehicle front-rear direction fixed to a front edge portion of the dashboard upper, and extending forward in a vehicle front-rear direction from a fixed portion with the dashboard upper; ,
Comprising at least one stay member for connecting the front edge of the windshield glass support and the front edge of the dashboard apparel;
The cowl box structure of an automobile, wherein the stay member has an arcuate waveform in a cross-sectional shape in the vehicle front-rear direction.
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