JP2015131547A - カウルトップカバー - Google Patents

Abstract

【課題】見栄えを向上しつつ、フロントガラス面に対して交差する方向からの荷重に対する反力を抑制したカウルトップカバーを提供する。【解決手段】カバー本体部30は、長手方向の一端部から長手方向に沿ってフロントガラス14の縁部に配置した係合受部29にフロントガラス面14aと交差する方向に挿入係合するカバー取付部33を備える。カバー本体部30は、カバー取付部33に対して反フロントガラス14側に離間した位置に、長手方向に沿って剛性弱部58を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車幅方向を長手方向としてウインドシールドの縁部に配置されるカバー本体部を備えたカウルトップカバーに関する。

従来、自動車のフロントガラスの前端部とボンネットフードの後側部との間のいわゆるカウル部に配置され、このカウル部を覆って外観を向上するカウルトップカバーが用いられている。このようなカウルトップカバーは、カウル部を覆う板状のカバー本体部を備え、このカバー本体部の後端部に形成されたカバー取付部がフロントガラスの前端部を上下から銜え込むように取り付けられているとともに、カバー本体部の前側下部に形成された車体取付部材としてのパネル載せ面部が車体パネルに固定して支持され、車体に取り付けられている。さらに、カバー本体部の前側上部には、上方へと立ち上げられた縦壁部の前端部に、ボンネットフードに対向し弾性的に変形可能なシール部材が取り付けられる相手部材対向部としてのフードシール面部が設けられ、このシール部材が閉じた状態のボンネットフードの後端下面に密着し、エンジンルームからの熱気や臭気を遮断するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

このような構成に対して、近年、フロントガラスの前端部に係合受部を設け、カウルトップカバーのカバー取付部を爪形状として係合受部に差し込んでカウルトップカバーをフロントガラスと並列に配置することで、カウルトップカバーのカバー取付部がフロントガラス面に重ならず、カウルトップカバーをフロントガラス面との段差を低減した、または無段差（面一）とした構成が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この構成では、見栄えが良好で（フラッシュサーフェスの意匠効果）、空力的な効果を得ることができるとともに、ワイパーの拭き取り範囲をカウルトップカバーから設定できる（不使用時にフード下にワイパーを配置可能で、収納位置から最大突出位置まで一定角度で回動可能な、いわゆるフルコンシールドワイパーとすることができる）などの利点がある（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、この構成の場合、例えばボンネットフードの上方から下方に向かって付加が加わったときに、係合受部とカバー取付部との係合方向と、負荷の方向とが同一であるため、係合受部とカバー取付部との係合が解除されず、追従変形したカウルトップカバーの底付きにより過大な反力が生じるおそれがある。

特開２０１１−５１４５０号公報 （第４−５頁、図１） 特表２００３−５３２５７４号公報 （第１０−１１頁、図２）

上述のように、見栄えを向上しつつ、ウインドシールド面に対して交差する方向からの荷重に対する反力を抑制できるカウルトップカバーが望まれている。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、見栄えを向上しつつ、ウインドシールド面に対して交差する方向からの荷重に対する反力を抑制したカウルトップカバーを提供することを目的とする。

請求項１記載のカウルトップカバーは、車幅方向を長手方向としてウインドシールドの縁部に配置されるカバー本体部を備えたカウルトップカバーであって、前記カバー本体部は、長手方向の一端部から長手方向に沿って配置され前記ウインドシールドの縁部に配置された係合受部にこのウインドシールド面と交差する方向に挿入されて係合される係合部と、この係合部に対して反ウインドシールド側に離間された位置に、長手方向に沿って形成された剛性弱部とを備えたものである。

請求項２記載のカウルトップカバーは、請求項１記載のカウルトップカバーにおいて、カバー本体部は、ウインドシールド面に対して略平行に配置される平板部と、この平板部と連続して前記ウインドシールド面に交差する方向に折り返されて屈曲する屈曲部とを備え、剛性弱部は、前記屈曲部の一部に形成されたものである。

請求項３記載のカウルトップカバーは、請求項２記載のカウルトップカバーにおいて、屈曲部は、剛性弱部を除く部分の少なくとも一部の裏面が肉抜きされているものである。

請求項４記載のカウルトップカバーは、請求項１ないし３いずれか一記載のカウルトップカバーにおいて、剛性弱部は、カバー本体部の裏面を肉抜きして長手方向に断続的に形成された薄肉部を備えたものである。

請求項１記載のカウルトップカバーによれば、ウインドシールドの縁部に配置した係合受部に対して、ウインドシールド面と交差する方向に係合部を挿入することで、例えばウインドシールドの縁部とカバー本体部とを面一状に連続させることができ、見栄えが向上するとともに、ウインドシールド面に対して交差する方向に荷重が加わった場合には、剛性弱部に応力が集中してこの剛性弱部を起点にカバー本体部が変形して、この荷重に対する反力を抑制できる。

請求項２記載のカウルトップカバーによれば、請求項１記載のカウルトップカバーの効果に加え、ウインドシールド面に対して略平行に配置される平板部と連続してウインドシールド面に交差する方向に折り返されて屈曲する屈曲部の一部に剛性弱部を形成することで、ウインドシールド面に対して交差する方向に荷重が加わった際に、剛性弱部に応力がより集中しやすくなり、剛性弱部を起点としてカバー本体部をより確実に変形させて、この荷重に対する反力をより確実に抑制できる。

請求項３記載のカウルトップカバーによれば、請求項２記載のカウルトップカバーの効果に加え、屈曲部の剛性弱部を除く部分の少なくとも一部の裏面を肉抜きしているので、ウインドシールド面に対して交差する方向に荷重が加わった際に、剛性弱部及び屈曲部からカバー本体部をより確実に変形させて、この荷重に対する反力をより確実に抑制できる。

請求項４記載のカウルトップカバーによれば、請求項１ないし３いずれか一記載のカウルトップカバーの効果に加え、剛性弱部が、カバー本体部の裏面を肉抜きして長手方向に断続的に形成した薄肉部を備えるので、ウインドシールド面に対して交差する方向に荷重が加わった際に、剛性弱部を起点としてカバー本体部をより確実に変形させて、この荷重に対する反力をより確実に抑制できるとともに、カウルトップカバーを取り付けた状態で車外から剛性弱部が見えず、見栄えがより向上する。

本発明のカウルトップカバーの第１の実施の形態の断面図であり、（ａ）は図２のＩ−Ｉ断面図、（ｂ）は図２のII−II断面図である。 同上カウルトップカバーの一部を前方から示す斜視図である。 同上カウルトップカバーの剛性弱部での変形を（ａ）ないし（ｃ）の順に経時的に示す斜視図である。 同上カウルトップカバーの剛性弱部での変形を示す断面図である。 同上カウルトップカバーを後方から示す斜視図である。 同上カウルトップカバーを備えた車両を示す斜視図である。 本発明のカウルトップカバーの第２の実施の形態の剛性弱部を模式的に示す平面図である。 本発明のカウルトップカバーの第３の実施の形態の剛性弱部を模式的に示す平面図である。 本発明のカウルトップカバーの第４の実施の形態の剛性弱部を模式的に示す平面図である。 本発明のカウルトップカバーの第５の実施の形態の剛性弱部を模式的に示す平面図である。

以下、本発明のカウルトップカバーの第１の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１ないし図６において、10は車両である自動車の車体で、この車体10には、エンジンルーム11を覆う相手部材としてのフード12と、車室13の前側に位置するウインドシールドとしてのフロントガラス14との間のカウル部15を覆い、カウルトップカバー16が車体10に取り付けられている。なお、以下、前後、上下、及び両側などの方向については、車体10の直進方向を基準として説明し、矢印Ｆ方向が前方、矢印Ｕ方向が上方、矢印Ｗ方向が両側方向である車幅方向である。

そして、このカウル部15は、エアボックスなどとも呼ばれるもので、例えば鉄板にて形成された図示しないカウルトップパネルと、例えば鉄板にて形成され車体を構成する車体部材としての車体パネル22とにより、上側を開口した樋状に形成されている。そして、カウルトップパネルの上側部には、ホットメルトなどの液密に密着するゴム質の接着剤などの図示しないシール材により、フロントガラス14がカウルトップパネルに固定されている。また、車体パネル22は、エクステンションパネルなどとも呼ばれるもので、後側部がカウルトップパネルに固着された図示しない底板部となり、この底板部の前側部が前側上方に立ち上げられた前板部25と、この前板部25の上端部が前側に略水平に延設された車体側支持部としての支持板部26とが設けられている。そして、このカウル部15には、車室13内に外気を導入する図示しない空調装置の空気取入部が接続されているとともに、このカウル部15の一側である右側には、図示しないワイパーのワイパーアームを駆動するモータなどが配置されている。

また、フード12は、車体10の前部に位置してエンジンルーム11を開閉可能に覆うボンネットフードであり、外側すなわち閉じた状態で上側に位置するフードアウタ部と、このフードアウタ部の内側すなわち閉じた状態で下側に若干の間隔を介して位置するフードインナ部とが、一体あるいは別体に形成されている。

さらに、フロントガラス14のカウルトップカバー16の後端部と対向する前縁部全体には、例えば合成樹脂などにより形成された係合部材28が一体的に取り付けられており、この係合部材28には、カウルトップカバー16を取り付け保持するための係合受部29が形成されている。この係合受部29は、上側に向けて開口した凹溝となっており、フロントガラス14の前縁部全体に亘って連続して車幅方向に長手状に配置されている。また、この係合受部29の上下縁部には、爪状の係合突起29a，29aがそれぞれ突設されている。

そして、カウルトップカバー16は、カウルカバーなどとも呼ばれ、カウル部15すなわち車体パネル22の上側を覆って外観を向上するように、カウル部15に沿って車体10の両側方向すなわち車幅方向を長手方向とする長尺な略板状に形成されている。

このカウルトップカバー16は、車幅方向を長手方向としてフロントガラス14の前縁部に連なって配置される板状のカバー本体部30を備えている。そして、このカバー本体部30の断面形状は、基本的には、主体部31を備えるとともに、この主体部31の先端部である前端部に支持板部26によって支持されるパネル載せ面部である車体取付部32が連続して設けられ、主体部31の基端部である後端部にフロントガラス14の前縁部の係合受部29に挿入係合される係合部としてのカバー取付部33が連続して設けられて、フロントガラス14の前縁部と支持板部26との間のカウル部15を覆って支持板部26とこの支持板部26の上方に対向するフード12との間すなわちエンジンルーム11とカウル部15との間を区画するようになっている。そして、このカウルトップカバー16のカバー本体部30は、一の分割部材としての本体部材35及び他の分割部材としての蓋体である補助部材36とに分割されている。

ここで、本体部材35は、カウルトップカバー16のカバー本体部30の大半部分を構成する大型の部材であり、長手方向の略中央部に切り欠き形成された開口部38を除き主体部31を構成している。すなわち、開口部38は、本体部材35と補助部材36とを分割する分割ラインとなっており、車幅方向を長手方向とする長方形状に形成されている。この開口部38は、カウル部15の内部と連通し、このカウル部15への外部からのアクセスを可能としている。

また、補助部材36は、カウルトップカバー16のカバー本体部30の本体部材35以外の残りの一部分を構成する小型の平板な部材（本体部材35よりも小さい板状の部材）であり、開口部38を着脱可能に閉塞して本体部材35とともにカウルトップカバー16（カバー本体部30）全体を構成する蓋部となっている。

そして、カウルトップカバー16は、本体部材35の開口部38に補助部材36を取り付けてカバー本体部30が構成される。

主体部31は、フロントガラス14側に向かって形成される形状であり、連結壁とも呼び得る一般面であり、エンジンルーム11やフード12の形状及びワイパーの配置などに応じて適宜の形状を採るものであるが、本実施の形態では、基本的には、車幅方向を長手方向とし、フロントガラス14と略平行に傾斜して長手方向に連続する平板状の平板部41と、この平板部41から上方、すなわちフード12に向けて突出して長手方向に沿って連続する段部（突出部）としての山状部42とを一体に備えている。そして、これら平板部41と山状部42とに亘って上記の開口部38が切り欠き形成されている。

平板部41には、カバー取付部33を係合受部29に取り付けた状態で、上面がフロントガラス14（ウインドシールド面としてのフロントガラス面14a）及び係合部材28と略面一となる部分であり、カウル部15に外気を導入可能な格子状などのエアインテークとも呼ばれる図示しない格子状の空気取入口やワイパーの軸が貫通する複数、例えば２つの円形状の孔部である一方及び他方のワイパーピボット穴部46，47が形成されている。

一方のワイパーピボット穴部46は、主体部31の長手方向の一端部にて平板部41に開口されている。また、他方のワイパーピボット穴部47は、主体部31の長手方向の中央部よりも一端部寄りの位置にて平板部41に開口され、開口部38に対して一方のワイパーピボット穴部46と同側に位置している。換言すれば、開口部38が他方のワイパーピボット穴部47に対して一方のワイパーピボット穴部46と反対側に位置している。

山状部42は、カウルトップカバー16を補強する機能を有しており、カウルトップカバー16（カバー本体部30）の長手方向に沿って連続して長手状に延びて形成されている。この山状部42には、平板部41の前端部から前方上側へと傾斜状に立ち上げられた突出壁部としての後部縦壁部51と、この後部縦壁部51の上端部から前方へと延びる上壁部52と、この上壁部52の前端部から前方下側へと傾斜状に立ち下げられた前部縦壁部53とを一体に備えている。

後部縦壁部51は、例えば雪などの異物のエンジンルーム11への侵入を阻止するもので、平板部41の前端部に対して略直交する方向に上方へと突出する平板状に形成され、裏面側（車内側）が肉抜きされた薄肉状（図１（ｂ））の屈曲部55を介して平板部41の前端部と下端部が連続している。この屈曲部55は、カウルトップカバー16（カバー本体部30）としての剛性を必要以上に低下させないように、例えば１．０ｍｍ程度の厚みに設定されており、平板部41に対して上方に向けて折り返されるようにＶ字状に屈曲されて下方に突出し、フロントガラス面14aから平板部41に連続する、前方下側に向けて傾斜する平面の変曲点部となっている。また、後部縦壁部51は、車幅方向に連続して形成されており、概略車幅方向に沿う非湾曲状の複数の非湾曲部51aと、車幅方向に対して交差する前後方向に湾曲する複数の湾曲部51bとを一体に有しているとともに、開口部38の両端縁部の位置で本体部材35側と補助部材36側とに分割されている。このため、後部縦壁部51の下端部に位置する屈曲部55は、各非湾曲部51aと各湾曲部51bとの連続部、及び、開口部38の両端縁部の位置が、それぞれ長手方向と交差する方向に急峻に屈曲して他の部分よりも剛性が大きく、荷重に対して応力が他の部分よりも集中する応力集中部57となっている（図５）。そして、これら応力集中部57には、屈曲部55の他の部分よりも剛性が小さい（厚みが薄い）剛性弱部58がそれぞれ設けられている。

各剛性弱部58は、例えば屈曲部55の他部よりも薄肉（図１（ａ））の薄肉部（ノッチ）である。これら剛性弱部58は、例えば０．５ｍｍ程度の厚みに設定されている。すなわち、剛性弱部58は、屈曲部55の他部の半分程度の厚みに設定されている。また、これら剛性弱部58は、屈曲部55の応力集中部57の裏面（下面）に長手方向に沿って長手状の四角形状などに設けられ、それぞれ長手方向に沿って帯状に連続し、全体としては長手方向に断続的な（間欠的に配置された）ミシン目状となっている。したがって、この剛性弱部58は、カウルトップカバー（カバー本体部30）の表面側（車外側）に位置しないようになっている。なお、この剛性弱部58は、長さ、幅及び深さを可変して設定することが可能であり、これらによって剛性が所望値に設定されている。

上壁部52は、後部縦壁部51の上端部に対して略直交する方向に前方へと突出しており、上面部が相手部材対向部（フード対向部）であるフードシール面部62となっている。このフードシール面部62は、シール取付部あるいはフードシール取付部などとも呼び得るもので、フード12の後部下面に対向し、平板状に形成されている。そして、このフードシール面部62の上部には、上側から接着あるいは嵌合などして、弾性変形可能なシール部材としてのフードシール64が配置されている。そして、このフードシール64は、例えばゴム製あるいは熱可塑性エラストマー製の筒状をなし、閉じた状態のフード12に液密に密着し、エンジンルーム11からの熱気や臭気を遮蔽するようになっている。

前部縦壁部53は、上壁部52の前端部であるフードシール面部62の先端部に対して略直交する方向に下方へと突出する平板状に形成され、下端部が車体取付部32と連続している。

車体取付部32は、固定部とも呼び得るもので、前方に向けて延び支持板部26上に載置して支持される略水平な板状をなし、所定の位置に形成された複数の取付孔などの図示しない取付部が、支持板部26の図示しない取付受部に挿入されるリベットなどの取付具を用いて、車体パネル22の支持板部26に固定されている。また、必要に応じて、車体取付部32と支持板部26との間には、シール材が配置され、エンジンルーム11からの音振、熱気及び臭気などを遮蔽するようになっている。

カバー取付部33は、ガラス合わせ部、ウインドシールド当接部、あるいはウインドシールド取付部などとも呼ばれる突起部であり、平板部41の背面部（下面部）に下方に向けて突出するとともに、先端部33aが平板状の基端部33bに対して前後方向に膨出している。そして、このカバー取付部33は、フロントガラス14の前縁部の係合受部29にあてがって、カウルトップカバー16をフロントガラス面14aと交差する所定方向である下方に押し込むことにより、先端部33aが係合突起29a，29a間に係合されてフロントガラス14の前縁部に沿って上方から挿入されて取り付けられるようになっている。

このカウルトップカバー16を車体10に取り付ける際には、後端部のカバー取付部33の先端部33aをフロントガラス14の前縁部の係合部材28の係合受部29に上側から挿入して嵌着し、前端下部の車体取付部32を支持板部26上に載置し取付具を用いて固定する。そして、フード12を閉じた状態で、フードシール面部62に支持されたフードシール64が変形してフード12に密着し、エンジンルーム11からの熱気や臭気を遮蔽し、主体部31の空気取入口から車室13内に取り入れないようになる。なお、図１においては、フードシール64は変形していない自然状態の形状を破線により示しているが、フード12を閉じた状態では、フードシール64は上下方向に潰れるように変形した状態となっている。

また、上方から例えば障害物が衝突するなどして荷重（外力）Ｌが加わったときには、フロントガラス14が下方に凹み、このフロントガラス14の前縁部にカバー取付部33を介して上方から挿入連結されているカウルトップカバー16のカバー本体部30の特に後部側が、フロントガラス14の変形に追従して下方に変形する。このとき、カウルトップカバー16では、応力集中部57に応力が集中し、これら応力集中部57を含む応力集中部57の周辺部の歪みが局所的に大きくなる。このため、カウルトップカバー16の歪みが大きくなるにしたがって、これら応力集中部57に意図的に設定された剛性弱部58を起点として屈曲部55に沿って割れ（破断）が生じる（図３（ａ）〜図３（ｃ）、図４）。このようにカウルトップカバー16に割れが発生すると、フロントガラス14の変位（変形）に対する反力が低下し、傷害値を小さくできる。

このように、本実施の形態によれば、フロントガラス14の前縁部に配置した係合受部29に対して、フロントガラス面14aと交差する方向に上方から下方へとカバー取付部33を挿入することで、例えばフロントガラス14の前縁部とカバー本体部30（平板部41）とを面一状に連続させることができ、見栄えが向上するとともに、フロントガラス面14aに対して交差する方向に上方から荷重Ｌが加わった場合には、剛性弱部58に応力が集中してこの剛性弱部58を起点にカバー本体部30が変形して、この荷重Ｌに対する反力を抑制できる。

また、フロントガラス面14aに対して略平行に配置される平板部41と連続してフロントガラス面14aに対して交差する上方向に折り返されて屈曲する屈曲部55の一部（応力集中部57）に剛性弱部58を形成することで、フロントガラス面14aに対して交差する方向に上方から荷重Ｌが加わった際に、剛性弱部58に応力がより集中しやすくなり、剛性弱部58を起点としてカバー本体部30をより確実に変形させて、この荷重Ｌに対する反力をより確実に抑制できる。

しかも、屈曲部55は、フロントガラス14が荷重（ストローク）Ｌによって下方に変形するときに追従して下方に移動するので、上下方向に容易に変形ストロークを拡大でき、カバー本体部30をより確実に変形させることができる。

さらに、剛性弱部58が、カバー本体部30の裏面を肉抜きして長手方向に断続的に形成したミシン目状の薄肉部であるため、フロントガラス面14aに対して交差する方向に上方から荷重Ｌが加わった際に、剛性弱部58を起点としてカバー本体部30をより確実に変形させて、この荷重Ｌに対する反力をより確実に抑制できるとともに、カウルトップカバー16を取り付けた状態で車外（上方）から剛性弱部58が見えず、見栄えがより向上する。

そして、屈曲部55の剛性弱部58を除く部分の裏面を肉抜きしているので、フロントガラス面14aに対して交差する方向に上方から荷重（ストローク）Ｌが加わった際に、剛性弱部58及び屈曲部55からカバー本体部30をより確実に変形させて、この荷重（ストローク）Ｌに対する反力をより確実に抑制できる。

なお、上記第１の実施の形態において、剛性弱部58の形状は、長方形に限らず、車幅方向に沿うカウルトップカバー16（カバー本体部30）の長手方向に沿って長手状の形状であれば、任意の形状とすることができる。例えば、図７に示す第２の実施の形態のように、剛性弱部58は、長対角線方向を車幅方向に沿わせた菱形状としてもよいし、図８に示す第３の実施の形態のように、図７に示す実施の形態の剛性弱部58の短対角線に位置する角部を円弧状に湾曲させた形状としてもよいし、図９に示す第４の実施の形態のように、図８に示す実施の形態の剛性弱部58を長手方向に伸ばした形状としてもよい。また、図１０に示す第５の実施の形態のように、長軸方向を車幅方向に沿わせた長円形状（楕円形状）などとしてもよい。

そして、上記の各実施の形態において、剛性弱部58は、水などの侵入を許容する箇所に設ける場合には、例えばカウルトップカバー16を貫通する孔などでもよい。

さらに、剛性弱部58は、カバー本体部30の応力集中部57だけでなく、フロントガラス14の前縁部から前方に所定寸法離間した位置に、フロントガラス14の前縁部に沿って形成してもよい。

また、カウルトップカバー16は、車体10の前部以外の部分に設け、例えば、ウインドシールドとしてのリアガラスとリアのトランクフードとの間などに配置することもできる。

本発明は、例えば、自動車のフロントガラスとボンネットフードとの間に配置されるカウルトップカバーに適用できる。

14 ウインドシールドとしてのフロントガラス
14a ウインドシールド面としてのフロントガラス面
16 カウルトップカバー
29 係合受部
30 カバー本体部
33 係合部としてのカバー取付部
41 平板部
55 屈曲部
58 薄肉部である剛性弱部

Claims (4)

1. 車幅方向を長手方向としてウインドシールドの縁部に配置されるカバー本体部を備えたカウルトップカバーであって、
   前記カバー本体部は、
   長手方向の一端部から長手方向に沿って配置され前記ウインドシールドの縁部に配置された係合受部にこのウインドシールド面と交差する方向に挿入されて係合される係合部と、
   この係合部に対して反ウインドシールド側に離間された位置に、長手方向に沿って形成された剛性弱部とを備えた
   ことを特徴とするカウルトップカバー。
2. カバー本体部は、
   ウインドシールド面に対して略平行に配置される平板部と、
   この平板部と連続して前記ウインドシールド面に交差する方向に折り返されて屈曲する屈曲部とを備え、
   剛性弱部は、前記屈曲部の一部に形成された
   ことを特徴とする請求項１記載のカウルトップカバー。
3. 屈曲部は、剛性弱部を除く部分の少なくとも一部の裏面が肉抜きされている
   ことを特徴とする請求項２記載のカウルトップカバー。
4. 剛性弱部は、カバー本体部の裏面を肉抜きして長手方向に断続的に形成された薄肉部を備えた
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載のカウルトップカバー。

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