JP2010155491A - カウルトップサイド結合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】カウルトップサイドとフロントピラーとの結合部の耐久性を向上する。
【解決手段】ガセット２４の縦壁部２４Ａとフロントピラー２０の前壁部２０Ａとの最も車幅方向内側の結合点Ｐ１と、カウルトップサイドインナ１４の内フランジ１４Ｇとフロントピラー２０の車幅方向内側下部２０Ｃとの最も車体上方の結合点Ｐ５とが、これらの結合点Ｐ１、Ｐ５を結ぶ直線Ｙが、カウルトップサイドインナ１４の上壁部１４Ａと車幅方向内側壁部１４Ｂとの稜線１４Ｋの車幅方向外側下方を通過するように配置されている。また、カウルトップサイドインナ１４の上フランジ１４Ｄと内フランジ１４Ｇとを、上フランジ１４Ｄと内フランジ１４Ｇとに比べて幅の狭い連結フランジ１４Ｌが稜線１４Ｋを跨いで連結している。
【選択図】図１

Description

本発明はカウルトップサイド結合構造に係り、特に、自動車におけるカウルトップサイドとフロントピラーとを結合するカウルトップサイド結合構造に関する。

下記特許文献１には、自動車におけるカウルトップサイドとフロントピラーとを結合するカウルトップサイド結合構造が開示されている。具体的には、サイドアウタパネルとカウルサイドパネルとの形状が、カウルトップサイドパネルのスポット面を構成するように設定され、これらの三部材がスポット溶接によって結合されていることを特徴としている。
特開平１１−４９０３４号公報

しかしながら、上記先行技術による場合、カウルサイドアウタパネルとフロントピラーとの結合剛性を高める対策はなされているものの、カウルトップサイドとフロントピラーとの結合部の耐久性を向上することに対しては改良の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、カウルトップサイドとフロントピラーとの結合部の耐久性を向上できるカウルトップサイド結合構造を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明のカウルトップサイド結合構造は、車体前面の窓の下側を形成し左右のフロントピラーを繋ぐカウルトップの車幅方向両端部を構成するカウルトップサイドと、前記カウルトップサイドの少なくとも上壁部と車幅方向内側壁部とを形成すると共に、前記上壁部の後端縁部に車体上方に向かって形成された上フランジと、前記車幅方向内側壁部の後端縁部に車幅方向内側に向かって形成され前記フロントピラーに結合された内フランジと、前記上壁部と前記車幅方向内側壁部との稜線を跨いで前記上フランジと前記内フランジとを連結し且つ前記上フランジと前記内フランジとに比べて幅が狭い連結フランジと、を備えたカウルトップサイドインナと、前記フロントピラーの前壁部に結合された縦壁部と、該縦壁部から車体前方へ向かって形成され前記カウルトップサイドインナの上壁部に結合された前壁部と、を備えたガセットと、を有し、前記ガセットの縦壁部と前記フロントピラーとの最も車幅方向内側の結合点と、前記カウルトップサイドインナの内フランジと前記フロントピラーとの最も車体上方の結合点と、を結ぶ直線が車体正面視において、前記カウルトップサイドインナの前記上壁部と前記車幅方向内側壁部との稜線の車幅方向外側下方を通過する。

従って、カウルトップサイドが車体前後方向へ変移した場合に、通常、ガセットの縦壁部とフロントピラーとの結合点及びカウルトップサイドインナの内フランジとフロントピラーとの結合点は剥離方向の変形となるため剥離し易い。これに対して、本発明では、車体正面視において、カウルトップサイドインナの上壁部や車幅方向内側壁部と比べて剛性が高い上壁部と車幅方向内側壁部との稜線の車幅方向外側下方を、ガセットの縦壁部とフロントピラーとの最も車幅方向内側の結合点と、カウルトップサイドインナの内フランジとフロントピラーとの最も車体上方の結合点と、を結ぶ直線が通過するように各結合点を配置している。また、カウルトップサイドインナにおける上壁部の後端縁部に車体上方に向かって形成された上フランジと、車幅方向内側壁部の後端縁部に車幅方向内側に向かって形成されフロントピラーに結合された内フランジとを連結し、且つ上フランジと内フランジとに比べて幅が狭い連結フランジが、カウルトップサイドインナにおける上壁部と車幅方向内側壁部との稜線を跨いでいる。この結果、カウルトップサイドの車体前後方向への変移に対して、カウルトップサイドインナの上壁部と車幅方向内側壁部との稜線の後端が車体前後方向へ変位し難くいので、ガセットの縦壁部とフロントピラーとの最も車幅方向内側の結合点と、カウルトップサイドインナの内フランジとフロントピラーとの最も車体上方の結合点とにおいては、結合面の法線の向きと力の作用方向が一致しなくなり、これらの結合点に作用する入力が剥離方向から剪断方向に変化する。このため、カウルトップサイドとフロントピラーとの結合部の剥離方向の変形を抑えることができ、耐久性を向上することができる。

以上説明したように、請求項１記載の本発明のカウルトップサイド結合構造は、カウルトップサイドとフロントピラーとの結合部の耐久性を向上することができる。

［実施形態］

以下、図１〜図３を用いて、本発明に係るカウルトップサイド結合構造の一実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＵＰは車体上方方向を示し、矢印ＦＲは車体前方方向を示し、矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。

先ず、本実施形態に係るカウルトップサイド結合構造の概略全体構成を説明し、次いで、要部について詳細に説明する。

（概略全体構成）

図１及び図２に示すように、カウルトップサイド１０は、図示を省略した車体前面の窓（フロントウインド）の下側を形成し左右のフロントピラー２０を繋ぐカウルトップ（カウルともいう）の車幅方向両端部を構成している。

カウルトップサイド１０はカウルトップサイドアウタ１２とカウルトップサイドインナ１４とを備えており、カウルトップサイドアウタ１２とカウルトップサイドインナ１４はそれぞれ車体前後方向に沿って配設されている。

図３に示すように、カウルトップサイドアウタ１２の車体前方から見た断面形状は、開口部を車幅方向内側へ向けたハット断面形状とされており、カウルトップサイド１０の車幅方向外壁部１０Ａを構成する車幅方向外壁部１２Ａを備えている。また、カウルトップサイドアウタ１２の上端部にはフランジ１２Ｂが形成され、下端部にはフランジ１２Ｃが形成されている。

図１及び図２に示すように、カウルトップサイドインナ１４はカウルトップサイドアウタ１２の車幅方向内側に配設されている。

図３に示すように、カウルトップサイドインナ１４は、カウルトップサイド１０の上壁部１０Ｂを構成する上壁部１４Ａと、上壁部１４Ａの車幅方向内側端から車体下方へ延び、カウルトップサイド１０の車幅方向内壁部１０Ｃを構成する車幅方向内側壁部１４Ｂを備えている。また、カウルトップサイドインナ１４の上壁部１４Ａの車幅方向外側端には車体上方へ向かってフランジ１４Ｃが形成されており、このフランジ１４Ｃはカウルトップサイドアウタ１２のフランジ１２Ｂの車幅方向内側面に結合されている。

（カウルトップサイド結合構造の要部）

以下、カウルトップサイド１０とフロントピラー２０との接合部構造について詳細に説明する。

図１に示すように、カウルトップサイド１０の後端部は、サイメンアウタの一部であるフロントピラー２０に結合されている。

より具体的に説明すると、カウルトップサイドインナ１４の上壁部１４Ａの後端縁部における車幅方向外側の一部を除いた他の部位からは車体上方へ向かって、上フランジ１４Ｄが形成されている。この上フランジ１４Ｄとフロントピラー２０の前壁部２０Ａとの間には、ガセット２４の縦壁部２４Ａが配設されており、ガセット２４の縦壁部２４Ａはフロントピラー２０の前壁部２０Ａの前面に車幅方向内側の結合点Ｐ１と車幅方向外側の結合点Ｐ２において、例えば、スポット溶接等で結合されている。

ガセット２４の縦壁部２４Ａの下端からは、車体前方へ向かって前壁部２４Ｂが形成されており、ガセット２４の前壁部２４Ｂはカウルトップサイドインナ１４の上壁部１４Ａの下面に車幅方向内側の結合点Ｐ３と車幅方向外側の結合点Ｐ４において、例えば、スポット溶接等で結合されている。

また、ガセット２４の縦壁部２４Ａの車幅方向外側端からは車体後方へ向かって後壁部２４Ｃが形成されており、この後壁部２４Ｃは、フロントピラー２０の車幅方向外壁部２０Ｂとカウルトップサイドアウタ１２のフランジ１２Ｂの後端部１２Ｄとの間に結合されている。

なお、カウルトップサイドインナ１４のフランジ１４Ｃの後端１４Ｅは、ガセット２４の縦壁部２４Ａより車体前方の位置となっており、フランジ１４Ｃの後端１４Ｅと上フランジ１４Ｄの車幅方向外側端１４Ｆとの間には、上壁部１４Ａの車幅方向外側後部に至る切欠２８が形成されている。

カウルトップサイドインナ１４の車幅方向内側壁部１４Ｂの後端縁部には、車幅方向内側に向かって内フランジ１４Ｇが形成されている。また、カウルトップサイドインナ１４の内フランジ１４Ｇは、長手方向を車幅方向に沿って配設されたカウルインナ３０の縦壁部３０Ａにおける車幅方向外側縁部３０Ｂを挟んで、フロントピラー２０の前壁部２０Ａにおける車幅方向内側下部２０Ｃの前面に車体上側の結合点Ｐ５と車体下側の結合点Ｐ６において、例えば、スポット溶接等で結合されている。

なお、カウルインナ３０の縦壁部３０Ａの上端から車体後方へ延びる上壁部３０Ｃにおける車幅方向外側縁部３０Ｄは、フロントピラー２０の車幅方向内側壁部２０Ｄの下端から車幅方向内側に延びるフランジ２０Ｅの上面に結合されている。また、カウルインナ３０の縦壁部３０Ａの下端から車体前方へ延びる下壁部３０Ｅの車幅方向外側縁部３０Ｆは、フロントピラー２０の前壁部２０Ａにおける車幅方向内側下部２０Ｃの下端から車体前方へ向けて形成されたフランジ２０Ｆの上面に結合されている。さらに、カウルインナ３０の下壁部３０Ｅの前端からは車体前側上方へ向かって傾斜壁部３０Ｇが形成されている。

カウルトップサイドインナ１４の車幅方向内側壁部１４Ｂにおける下端からは車幅方向内側に向かってフランジ１４Ｈが形成されており、このフランジ１４Ｈは、カウルインナ３０の下壁部３０Ｅの車幅方向外側縁部３０Ｆを挟んで、フロントピラー２０のフランジ２０Ｆの上面に車体後側の結合点Ｐ７と車体前側の結合点Ｐ８において、例えば、スポット溶接等で結合されている。

また、カウルトップサイドインナ１４のフランジ１４Ｈの前端からは、車体前方へ向かってフランジ１４Ｊが形成されており、このフランジ１４Ｊは、カウルインナ３０の傾斜壁部３０Ｇにおける車幅方向外側部３０Ｈの上面に結合点Ｐ９において結合されている。

なお、カウルトップサイドインナ１４における内フランジ１４Ｇとフランジ１４Ｈとの連結部には、内フランジ１４Ｇとフランジ１４Ｈとの稜線の車幅方向内側部を跨いで切欠３６が形成されている。また、カウルトップサイドインナ１４におけるフランジ１４Ｈとフランジ１４Ｊとの連結部には、フランジ１４Ｈとフランジ１４Ｊとの稜線の車幅方向内側部を跨いで切欠３８が形成されている。また、フロントピラー２０のフランジ２０Ｆの車幅方向外側には、車幅方向外側下方へ延びる傾斜壁部２０Ｇが形成されている。

図３に示すように、カウルトップサイドインナ１４の上フランジ１４Ｄと内フランジ１４Ｇとの間には、上フランジ１４Ｄと内フランジ１４Ｇとを連結する連結フランジ１４Ｌが形成されており、この連結フランジ１４Ｌはカウルトップサイドインナ１４の上壁部１４Ａと車幅方向内側壁部１４Ｂとの稜線１４Ｋを跨いでいる。また、連結フランジ１４Ｌの幅Ｗ１は、内フランジ１４Ｇの幅Ｗ２、及び上フランジ１４Ｄの幅Ｗ３に比べて短くなっている（Ｗ３＞Ｗ２＞Ｗ１）。

さらに、ガセット２４の縦壁部２４Ａとフロントピラー２０の前壁部２０Ａとの最も車幅方向内側の結合点Ｐ１と、カウルトップサイドインナ１４の内フランジ１４Ｇとフロントピラー２０の前壁部２０Ａにおける車幅方向内側下部２０Ｃとの最も車体上方の結合点Ｐ５と、を結ぶ直線Ｙが車体正面視において、カウルトップサイドインナ１４の稜線１４Ｋの車幅方向外側下方を通過している。

従って、カウルトップサイド１０が車体前後方向（図１の矢印Ａ方向）へ変移した場合に、ガセット２４の縦壁部２４Ａとフロントピラー２０の前壁部２０Ａとの最も車幅方向内側の結合点Ｐ１と、カウルトップサイドインナ１４の内フランジ１４Ｇとフロントピラー２０の前壁部２０Ａにおける車幅方向内側下部２０Ｃとの最も車体上方の結合点Ｐ５とにおいて、結合面の法線の向きと、カウルトップサイド１０の変移による力の作用方向が一致しなくなるようになっている。このため、結合点Ｐ１、Ｐ５に作用する入力を剥離方向から剪断方向に変化させることができると共に、結合点Ｐ２、Ｐ６に作用する入力においても剥離方向から剪断方向に変化させることができるようになっている。

次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

通常のカウルトップサイド結合構造では、車体の走行状態によって、カウルトップサイド１０が車体前後方向（図１の矢印Ａ方向）へ変移した場合に、ガセット２４の縦壁部２４Ａとフロントピラー２０の前壁部２０Ａとの結合点Ｐ１、Ｐ２及びカウルトップサイドインナ１４の内フランジ１４Ｇと車幅方向内側下部２０Ｃとの結合点Ｐ５、Ｐ６は剥離方向（車体前後方向）の変形となるため剥離し易い。

これに対して、本実施形態のカウルトップサイド結合構造では、ガセット２４の縦壁部２４Ａとフロントピラー２０の前壁部２０Ａとの最も車幅方向内側の結合点Ｐ１と、カウルトップサイドインナ１４の内フランジ１４Ｇとフロントピラー２０の車幅方向内側下部２０Ｃとの最も車体上方の結合点Ｐ５とが、これらの結合点Ｐ１、Ｐ５を結ぶ直線Ｙが、カウルトップサイドインナ１４の上壁部１４Ａと車幅方向内側壁部１４Ｂとの稜線１４Ｋの車幅方向外側下方を通過するように配置されている。

且つ、本実施形態のカウルトップサイド結合構造では、カウルトップサイドインナ１４における上壁部１４Ａの後端縁部に車体上方に向かって形成された上フランジ１４Ｄと、車幅方向内側壁部１４Ｂの後端縁部に車幅方向内側に向かって形成されフロントピラー２０に結合された内フランジ１４Ｇと、が上フランジ１４Ｄと内フランジ１４Ｇとに比べて幅Ｗ１が狭い連結フランジ１４Ｌによって、稜線１４Ｋを跨いで連結されている。

この結果、本実施形態では、カウルトップサイド１０が車体前後方向（図１の矢印Ａ方向）へ変移した場合に、稜線１４Ｋの後端が車体前後方向へ変位し難くいので、ガセット２４の縦壁部２４Ａとフロントピラー２０の前壁部２０Ａとの結合点Ｐ１と、カウルトップサイドインナ１４の内フランジ１４Ｇとフロントピラー２０の車幅方向内側下部２０Ｃとの結合点Ｐ５とにおいて、各結合点Ｐ１、Ｐ５における結合面の法線の向きと力の作用方向が一致しなくなり、結合点Ｐ１、Ｐ５に作用する入力が剥離方向（図１の矢印Ａ方向）から剪断方向（図１の矢印Ｂ、Ｃ方向）に変化する。このため、カウルトップサイド１０に作用する車体前後の入力に対して、カウルトップサイド１０とフロントピラー２０との結合部の剥離方向の変形を抑えることができ、各結合部の耐久性を向上することができる。また、上フランジ１４Ｄと内フランジ１４Ｇとの連結部に応力が集中しないため、この部位が破断するのも防止できる。

なお、ガセット２４の縦壁部２４Ａとフロントピラー２０の前壁部２０Ａとの結合点Ｐ２と、カウルトップサイドインナ１４の内フランジ１４Ｇとフロントピラー２０の車幅方向内側下部２０Ｃとの結合点Ｐ６においても耐久性を向上することができる。

〔上記実施形態の補足説明〕

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、ガセット２４の縦壁部２４Ａとフロントピラー２０の前壁部２０Ａとの結合点の数と位置はＰ１、Ｐ２に限定されない。また、カウルトップサイドインナ１４の内フランジ１４Ｇとフロントピラー２０の前壁部２０Ａにおける車幅方向内側下部２０Ｃとの結合点の数と位置はＰ５、Ｐ６に限定されない。

また、カウルトップサイドアウタ１２及びカウルトップサイドインナ１４の車体前後方向から見た断面形状も上記実施形態の各断面形状に限定されない。

本発明の一実施形態に係るカウルトップサイド結合構造を示す車幅方向内側方斜め前方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカウルトップサイド結合構造を示す車幅方向内側方斜め前方から見た分解斜視図である。 図１の３−３断面線に沿った拡大断面図である。

符号の説明

１０ カウルトップサイド
１４ カウルトップサイドインナ
１４Ａ カウルトップサイドインナの上壁部
１４Ｂ カウルトップサイドインナの車幅方向内側壁部
１４Ｄ カウルトップサイドインナの上フランジ
１４Ｇ カウルトップサイドインナの内フランジ
１４Ｋ カウルトップサイドインナの稜線
１４Ｌ カウルトップサイドインナの連結フランジ
２０ フロントピラー
２０Ａ フロントピラーの前壁部
２０Ｄ フロントピラーの前壁部の車幅方向内側壁部
２４ ガセット
２４Ａ ガセットの縦壁部
２４Ｂ ガセットの前壁部
Ｐ１ 最も車幅方向内側の結合点
Ｐ５ 最も車体上方の結合点

Claims (1)

1. 車体前面の窓の下側を形成し左右のフロントピラーを繋ぐカウルトップの車幅方向両端部を構成するカウルトップサイドと、
   前記カウルトップサイドの少なくとも上壁部と車幅方向内側壁部とを形成すると共に、前記上壁部の後端縁部に車体上方に向かって形成された上フランジと、前記車幅方向内側壁部の後端縁部に車幅方向内側に向かって形成され前記フロントピラーに結合された内フランジと、前記上壁部と前記車幅方向内側壁部との稜線を跨いで前記上フランジと前記内フランジとを連結し、且つ前記上フランジと前記内フランジとに比べて幅が狭い連結フランジと、を備えたカウルトップサイドインナと、
   前記フロントピラーの前壁部に結合された縦壁部と、該縦壁部から車体前方へ向かって形成され前記カウルトップサイドインナの上壁部に結合された前壁部と、を備えたガセットと、
   を有し、前記ガセットの縦壁部と前記フロントピラーとの最も車幅方向内側の結合点と、前記カウルトップサイドインナの内フランジと前記フロントピラーとの最も車体上方の結合点と、を結ぶ直線が車体正面視において、前記カウルトップサイドインナの前記上壁部と前記車幅方向内側壁部との稜線の車幅方向外側下方を通過するカウルトップサイド結合構造。

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