JP2016150606A - 車両用カウル部構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両のNV性能と衝突エネルギ吸収性能との両立を図る。
【解決手段】カウル部10では、カウルRF20の上フランジ右側部20D2が折れ稜線16Aの上側においてカウルインナパネル14に接合され、カウルRF20の下フランジ20Eが折れ稜線16Aの下側においてカウルインナパネル14に接合されている。このため、カウルインナパネル14が補強されて、カウルインナパネル14及びダッシュパネル34の前後方向の振動が抑制される。また、カウルRF20の縦壁20Aには、衝撃吸収用の孔部24が貫通形成されている。そして、車両下側への衝突荷重が入力されると、カウルRF20が、孔部24を起点に上下方向に変形すると共に、カウルインナパネル14の後壁14Cが折れ稜線16Aを起点に折れ曲がる。これにより、上フランジ右側部20D2がエネルギ吸収エリアA内に配置された場合でも、車両Vの衝突エネルギ吸収性能を向上できる。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両用カウル部構造に関する。
下記特許文献1に記載された車両用カウル部構造は、側断面視で車両上側へ開放されたカウルロアパネル(カウルインナパネル)と、カウルロアパネルの車両上側に配置されたカウルアッパパネル(カウルトップパネル)と、カウルロアパネルの車両後側に配置されたカウルリインフォースメント(リインフォースメント)と、を含んで構成されている。
また、カウルロアパネルの後壁部が車両後斜め上方に屈曲されており、当該後壁部とカウルアッパパネルとによって閉断面が形成されている。そして、車両下側への衝突荷重がカウルアッパパネルに入力されたときには、上記閉断面が潰れることで、衝突エネルギを吸収するようになっている。つまり、当該閉断面が形成されたエリアが衝突エネルギを吸収するエリア(以下、エネルギ吸収エリアという)として構成されている。
また、カウルリインフォースメントは車両前側へ開放された断面略U字形に形成されており、カウルリインフォースメントの上下端部がエネルギ吸収エリアの車両下側においてカウルロアパネルに接合されている。これにより、衝突エネルギ吸収性能に対するカウルリインフォースメントの影響を少なくしつつ、カウルロアパネル等の前後振動を抑制できる(車両のNV性能(Noise Vibration性能)を向上できる)ように構成されている。なお、下記特許文献2〜特許文献5は、関連する他の車両用カウル部構造を示す。
特開2009−090928号公報 特開2008−024035号公報 特開2009−029292号公報 特開2008−260331号公報 特開2012−001005号公報
ところで、近年、車両の商品性や燃費性能を向上するという観点から、車両において車高の低い意匠が求められている。すなわち、カウル部の設置位置が相対的に車両下側に設定される場合がある。しかしながら、カウル部の設置位置によってはカウル部と周辺部品との干渉を防止するため、カウルリインフォースメントの一部(上端部)が、上述したエネルギ吸収エリアに配置される場合がある。この場合には、上記閉断面の潰れがカウルリインフォースメントによって抑制されて、衝突エネルギ吸収性能が悪化する虞がある。したがって、車両用カウル部構造では、車両のNV性能と衝突エネルギ吸収性能との両立を図ることができる構造にしておくことが望ましい。
本発明は、上記事実を考慮し、車両のNV性能と衝突エネルギ吸収性能との両立を図ることができる車両用カウル部構造を提供することを目的とする。
請求項1に記載の車両用カウル部構造は、ウインドシールドガラスの下端部に沿って車幅方向に延在されたカウルトップパネルと、前記カウルトップパネルの車両下側において車幅方向に延在され、前記カウルトップパネルに接合されたインナパネル側接合部及び前記インナパネル側接合部から車両下側へ延出された延出壁を有すると共に、前記延出壁に屈曲部が形成され、車両下側への所定の衝突荷重が入力されたときに前記屈曲部を起点に折れ曲がるカウルインナパネルと、車幅方向に延在され、上端部が前記屈曲部よりも車両上側の位置において前記カウルインナパネル又はカウルトップパネルに接合されると共に、下端部が前記屈曲部よりも車両下側の位置において前記カウルインナパネルに接合され、側断面視で車両上下方向に延在され且つ衝撃吸収用の孔部が形成された縦壁を有するリインフォースメントと、を備えている。
請求項1に記載の発明では、カウルトップパネルが、ウインドシールドガラスの下端部に沿って車幅方向に延在されている。このカウルトップパネルの車両下側には、車幅方向に延在されたカウルインナパネルが設けられており、カウルインナパネルのインナパネル側接合部がカウルトップパネルに接合されている。また、カウルインナパネルは延出壁を含んで構成されている。この延出壁は、インナパネル側接合部から車両下側へ延出されており、延出壁には、屈曲部が形成されている。そして、ウインドシールドガラスの下端部に衝突体が衝突して車両下側への所定の衝突荷重が入力されたときには、カウルインナパネルが屈曲部を起点に折れ曲がる。したがって、カウルインナパネルの屈曲部とウインドシールドガラスとの間のエリアが、衝突エネルギを吸収するエリア(以下、エネルギ吸収エリアと称する)として構成されている。
また、車幅方向に延在されたリインフォースメントの上端部が、カウルインナパネルの屈曲部よりも車両上側の位置において、カウルインナパネル又はカウルトップパネルに接合されている。このため、リインフォースメントの上端部がエネルギ吸収エリア内に配置されている。
一方、リインフォースメントの下端部は、屈曲部よりも車両下側の位置において、カウルインナパネルに接合されている。これにより、リインフォースメントによってカウルインナパネルが補強される。したがって、カウル部の車両前後方向の振動がリインフォースメントによって抑制されるため、車両のNV性能を向上できる。
ここで、リインフォースメントは、側断面視で車両上下方向に延在された縦壁を有しており、縦壁には衝撃吸収用の孔部が形成されている。すなわち、縦壁では、当該孔部が形成された周囲の部位の剛性が、他の部位の剛性に比べて低くなる。このため、車両下側への衝突荷重がカウルトップパネルに入力されたときに、孔部を起点にリインフォースメントを車両上下方向に変形させることができる。これにより、カウルインナパネルが屈曲部を起点に折れ曲がり、接合部がカウルトップパネルと共に車両下側に変位する。したがって、リインフォースメントの上端部がエネルギ吸収エリア内に配置された場合でも、衝突エネルギを吸収することができる。
請求項2に記載の車両用カウル部構造は、請求項1に記載の発明において、前記リインフォースメントが、前記縦壁の車両後側に配置されている。
請求項2に記載の発明では、リインフォースメントがカウルインナパネルの縦壁の車両後側に配置されているため、例えば、ウインドシールドガラスの下端部に衝突する衝突体とリインフォースメントとの当たりを抑制できる。
請求項3に記載の車両用カウル部構造は、請求項1に記載の発明において、前記リインフォースメントが、前記縦壁の車両前側に配置されている。
請求項3に記載の発明では、リインフォースメントがカウルインナパネルにおける縦壁の車両前側に配置されているため、カウルインナパネルの車両後側に配置される周辺部品とリインフォースメントとの干渉を防止して、カウルインナパネルを設置することができる。
請求項4に記載の車両用カウル部構造は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の発明において、前記カウルインナパネルは、側断面視で車両上側へ開放された凹状に形成されており、前記リインフォースメントの下端部が前記カウルインナパネルの底壁に接合されている。
請求項4に記載の発明では、リインフォースメントの下端部がカウルインナパネルの底壁に接合されているため、リインフォースメントとカウルインナパネルとによって形成される閉断面の面積を比較的大きく設定することができる。これにより、リインフォースメントのカウルインナパネルに対する補強効果を高めることができる。
請求項5に記載の車両用カウル部構造は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の発明において、前記カウルトップパネルは、前記インナパネル側接合部に接合されたトップパネル側接合部と、前記ウインドシールドガラスの下端部に対向して配置された対向壁と、前記トップパネル側接合部と前記対向壁とを連結する連結壁と、を含んで構成されており、前記リインフォースメントの上端部が前記連結壁に接合されている。
請求項5に記載の発明では、トップパネル側接合部と対向壁とを連結する連結壁にリインフォースメントの上端部が接合されているため、この場合にも、リインフォースメントとカウルインナパネルとによって形成される閉断面の面積を比較的大きく設定することができる。これにより、リインフォースメントのカウルインナパネルに対する補強効果を高めることができる。
請求項6に記載の車両用カウル部構造は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の発明において、前記リインフォースメントの上端部が、前記カウルトップパネルと前記カウルインナパネルとの接合部に接合されている。
請求項6に記載の発明では、リインフォースメントの上端部が、カウルトップパネルとカウルインナパネルとの接合部に接合されているため、カウルトップパネルに入力される衝突荷重をリインフォースメントの上端部に効率よく伝達させて、リインフォースメントを効率よく変形させることができる。
請求項1に記載の車両用カウル部構造によれば、車両のNV性能と衝突エネルギ吸収性能との両立を図ることができる。
請求項2に記載の車両用カウル部構造によれば、例えば、ウインドシールドガラスの下端部に衝突する衝突体とリインフォースメントとの当たりを抑制できる。
請求項3に記載の車両用カウル部構造によれば、カウルインナパネルの車両後側に配置される周辺部品とリインフォースメントとの干渉を防止して、カウルインナパネルを設置することができる。
請求項4及び請求項5に記載の車両用カウル部構造によれば、リインフォースメントのカウルインナパネルに対する補強効果を高めることができる。
請求項6に記載の車両用カウル部構造によれば、カウルトップパネルに入力される衝突荷重をリインフォースメントの上端部に効率よく伝達させて、リインフォースメントを効率よく変形させることができる。
本実施の形態に係る車両用カウル部構造が適用されたカウル部の車両右側部分を示す車両左側から見た側断面図(図2の1−1線拡大断面図)である。 図1に示されるカウル部の全体を車両後側から見た背面図である。 比較例のカウル部において衝突体がウインドシールドガラスの下端部に衝突したときのカウル部の変形を説明するための車両左側から見た側断面図である。 衝突体がウインドシールドガラスの下端部に衝突したときの衝突体に作用する加速度を説明するためのグラフである。 図1に示されるカウル部において衝突体がウインドシールドガラスの下端部に衝突したときのカウル部の変形を説明するための車両左側から見た側断面図である。 (A)は、バリエーション1のカウル部を示す車両左側から見た側断面図であり、(B)は、バリエーション2のカウル部を示す車両左側から見た側断面図であり、(C)は、バリエーション3のカウル部を示す車両左側から見た側断面図であり、(D)は、バリエーション4のカウル部を示す車両左側から見た側断面図である。 (A)は、バリエーション5のカウル部を示す車両左側から見た側断面図であり、(B)は、バリエーション6のカウル部を示す車両左側から見た側断面図である。 バリエーション7のカウル部を示す車両左側から見た側断面図である。
以下、図面を用いて本発明の実施の形態に係る車両用カウル部構造Sが適用された車両(自動車)Vのカウル部10について説明する。なお、図面では、車両前側を矢印FRで示し、車両上側を矢印UPで示し、車両左側(車幅方向一方側)を矢印LHで示す。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、車両左右方向の左右を示すものとする。
図1及び図2に示されるように、カウル部10は、カウル部10の上側部分を構成するカウルトップパネル12と、カウルトップパネル12の下側に配置されたカウルインナパネル14と、カウルインナパネル14を補強する「リインフォースメント」としてのカウルリインフォースメント20(以下、「カウルRF20」という)と、を含んで構成されている。
図1に示されるように、カウルトップパネル12は、車両VのウインドシールドガラスWGの下端部に沿って車両幅方向に延在されている。このカウルトップパネル12は、鋼板で製作されると共に、側断面視で略下側斜め後方に開放された断面略ハット形状に形成されている。具体的には、カウルトップパネル12は、ウインドシールドガラスWGと略平行に配置された「対向壁」としての頂壁12Aと、頂壁12Aの前端から略下側へ延出された前壁12Bと、頂壁12Aの後端から略下側斜め後方へ延出された「連結壁」としての後壁12Cと、を含んで構成されている。また、カウルトップパネル12は、前壁12Bの前端から前側へ延出されてウインドシールドガラスWGと略平行に配置された前フランジ12Dと、後壁12Cの後端から略後側へ延出された「トップパネル側接合部」としての後フランジ12Eと、を有している。これにより、頂壁12Aと後フランジ12Eとが後壁12Cによって連結されている。
そして、カウルトップパネル12の頂壁12Aが、ウインドシールドガラスWGの下端部に対向して配置されると共に、ウインドシールドガラスWGの下面に接着剤等によって接合されている。また、カウルトップパネル12の車幅方向両端部は、車両Vの側部に設けられた左右一対のフロントピラー30を構成するフロントピラーインナパネル30A(図2参照)に溶接等によって接合されている。
カウルインナパネル14は、カウルトップパネル12の下側において車幅方向に延在されている。このカウルインナパネル14は、鋼板で製作されると共に、側断面視で略上側へ開放された断面略ハット形状(凹状)に形成されている。具体的には、カウルインナパネル14は、カウルインナパネル14の下部を構成する底壁14Aと、底壁14Aの前端から略上斜め前方へ延出された前壁14Bと、底壁14Aの後端から略上側へ延出された「延出壁」としての後壁14Cと、を含んで構成されている。また、カウルインナパネル14は、前壁14Bの前端から略前側へ延出された前フランジ14Dと、後壁14Cの後端から略後側へ延出された「インナパネル側接合部」としての後フランジ14Eと、を有している。
そして、カウルインナパネル14の後フランジ14Eが、カウルトップパネル12の後フランジ12Eの下側に隣接して配置されて、後フランジ14Eと後フランジ12Eとが溶接等によって接合されている。これにより、カウルインナパネル14の後壁14Cが、後フランジ14Eから下側へ延出されている。なお、後壁14Cは、側断面視で上下方向に対して上側へ向かうに従い後側へ傾いて配置されている。このため、本発明における「接合部から車両下側へ延出された延出壁」とは、延出壁が上下方向に対して傾いた状態も含んでいる。また、カウルインナパネル14の車幅方向両端部は、左右一対のフロントピラー30(フロントピラーインナパネル30A)に溶接等によって接合されている(図2参照)。
さらに、カウルインナパネル14の後壁14Cでは、その上下方向中間部が前斜め上方に凸となるように後壁14Cが屈曲されている。換言すると、後壁14Cの上部が後壁14Cの下部に対して後側へ傾くように、後壁14Cが屈曲されている。そして、後壁14Cの上下方向中間部において屈曲された部分が屈曲部16とされており、後壁14Cには、屈曲部16の部位において折れ稜線16Aが車幅方向に延在されている。また、後壁14Cにおける屈曲部16よりも上側部分がアッパ後壁部14C1とされ、後壁14Cにおける屈曲部16よりも下側部分がロア後壁部14C2とされている。
なお、詳細については後述するが、下側への所定の衝突荷重がウインドシールドガラスWGの下端部に入力されたときには、カウルインナパネル14が折れ稜線16A(屈曲部16)を起点に折れ曲がり、後フランジ14E及びアッパ後壁部14C1がウインドシールドガラスWG及びカウルトップパネル12と共に下側へ変位するように構成されている。そして、ウインドシールドガラスWGから折れ稜線16A(屈曲部16)までのエリアがエネルギ吸収エリアAとされている。また、ウインドシールドガラスWGから折れ稜線16A(屈曲部16)まで距離が設定ストロークとされており、設定ストロークは、一例として50mm〜100mmに設定されている。さらに、側面視で折れ稜線16A(屈曲部16)を通過し且つウインドシールドガラスWGに平行に延びる架空線の位置がストロークエンド位置Pとされている。
さらに、図2に示されるように、カウルインナパネル14の底壁14Aにおける右側部分には、エアコンダクト用の開口部18が形成されており、開口部18は車幅方向を長手方向とする長孔状に形成されている。また、図1に示されるように、底壁14Aの上側には、開口部18内への水等の浸入を抑制するための筒状部材32が設けられており、筒状部材32は開口部18の周囲に配置されている。
また、カウルインナパネル14の車両下側には、車両Vのエンジンルームと車室とを区画するダッシュパネル34が設けられている。このダッシュパネル34は、鋼板で製作されると共に、略前後方向を板厚方向にして配置されている。ダッシュパネル34の上端部には、後側へ屈曲された上フランジ34Aが形成されており、上フランジ34Aは、カウルインナパネル14の底壁14Aの下側に隣接して配置されて、底壁14Aに溶接等によって接合されている。このため、カウルインナパネル14の底壁14Aがダッシュパネル34によって下側から支持されるようになっている。また、カウルインナパネル14の後壁14Cが、カウルインナパネル14におけるカウルトップパネル12とダッシュパネル34とのそれぞれの接合部の間に配置されて、上下方向に延在されている。
次に、本発明の要部であるカウルRF20について説明する。
カウルRF20は、カウルインナパネル14の後壁14Cの後側に配置されると共に、車幅方向に延在されている。このカウルRF20は、鋼板で製作されると共に、側断面視で略前側へ開放された断面略U字形状に形成されている。具体的には、カウルRF20は、側断面視で略上下方向に延在された縦壁20Aと、縦壁20Aの上端から略前斜め上方へ延出された上壁20Bと、縦壁20Aの下端から略前側へ延出された下壁20Cと、を含んで構成されている。また、カウルRF20は、上壁20Bの前端から略上側へ延出された上フランジ20Dと、下壁20Cの前端から略前側へ延出され且つカウルインナパネル14の底壁14Aと平行に配置された下フランジ20Eと、を有している。
上述したカウルRF20の縦壁20Aは、側断面視で上側へ向かうに従い後側へ若干傾斜して配置されている。換言すると、縦壁20Aは側断面視で上下方向に対して若干傾いて配置されている。このため、本発明における「側断面視で車両上下方向に延在された縦壁」とは、縦壁が側断面視で上下方向に対して傾いて配置されている場合も含んでいる。
図2に示されるように、カウルRF20の上フランジ20Dは、車幅方向中央部分において、下側に凸となるように湾曲されており、この湾曲された上フランジ20Dの車幅方向中央部分(図2のハッチングが施された部分)が上フランジ中央部20D1とされている。また、上フランジ20Dの右側部分(上フランジ中央部20D1に対して右側部分)が上フランジ右側部20D2とされ、上フランジ20Dの左側部分(上フランジ中央部20D1に対して左側部分)が上フランジ左側部20D3とされている。そして、本実施の形態では、上フランジ右側部20D2が上フランジ左側部20D3よりも若干上側に配置されている。
図1に示されるように、上フランジ右側部20D2は、カウルインナパネル14のアッパ後壁部14C1の後側に隣接して配置されて、アッパ後壁部14C1に溶接等によって接合されている。このため、カウルRF20の上フランジ右側部20D2が、カウルインナパネル14の折れ稜線16A(屈曲部16)よりも上側の位置においてカウルインナパネル14に接合されると共に、エネルギ吸収エリアA内に配置されている。
一方、図2に示されるように、上フランジ中央部20D1及び上フランジ左側部20D3は、カウルインナパネル14のロア後壁部14C2の後側に隣接して配置されて、ロア後壁部14C2に溶接等によって接合されている。すなわち、本実施の形態では、上フランジ20Dの一部(上フランジ右側部20D2)が、折れ稜線16A(屈曲部16)よりも上側の位置においてカウルインナパネル14に接合されている。このため、本発明における「リインフォースメントの上端部が屈曲部よりも車両上側の位置においてカウルインナパネルに接合され」とは、リインフォースメントの上端部の一部が屈曲部よりも車両上側の位置においてカウルインナパネルに接合されている場合も含んでいる。
また、図1に示されるように、カウルRF20の下フランジ20Eは、カウルインナパネル14の底壁14Aにおける後端部の下側に隣接して配置されて、底壁14Aに溶接等によって接合されている。これにより、カウルRF20が折れ稜線16A(屈曲部16)を後側から覆う(跨ぐ)ようにカウルインナパネル14に接合されて、カウルインナパネル14及びカウルRF20によって閉断面22が形成されている。さらに、カウルRF20の車幅方向両端部は、左右一対のフロントピラー30(フロントピラーインナパネル30A)に溶接等によって接合されている(図2参照)。これにより、カウルRF20がカウルインナパネル14を補強して、カウルインナパネル14及びダッシュパネル34の前後方向の振動がカウルRF20によって抑制されるようになっている。
またさらに、図1及び図2に示されるように、カウルRF20の縦壁20Aには、上フランジ右側部20D2に対応する位置において、衝撃吸収用の孔部24が貫通形成されている。この孔部24は、円形状に形成されて、縦壁20Aの上下方向中間部に配置されている。これにより、カウルRF20(の縦壁20A)では、孔部24の周囲の部位における上下方向の剛性が、他の部位における上下方向の剛性に比して低く構成されている。そして、車両下側への所定の衝突荷重がウインドシールドガラスWGに入力されたときには、カウルRF20が孔部24を起点に上下方向に変形するように構成されている。
次に、本実施の形態の作用及び効果について説明する。
上記のように構成されたカウル部10では、カウルインナパネル14の後壁14Cの後側においてカウルRF20が車幅方向に延在されている。また、カウルRF20の上フランジ20Dがカウルインナパネル14の後壁14Cに接合され、カウルRF20の下フランジ20Eがカウルインナパネル14の底壁14Aに接合されており、カウルインナパネル14とカウルRF20とによって閉断面22が形成されている。さらに、カウルRF20の車幅方向両端部が車両Vのフロントピラー30に接合されている。このため、カウルインナパネル14がカウルRF20によって補強されて、カウルインナパネル14及びダッシュパネル34の前後方向の振動が抑制される。これにより、車両VにおけるNV性能を向上できる。
次に、歩行者の頭部等の衝突体IがウインドシールドガラスWGの下端部における右側部分に衝突したときについて、以下に示す比較例と比較しつつ説明する。この比較例では、本実施の形態における衝撃吸収用の孔部24がカウルRF20の縦壁20Aにおいて省略されており、それ以外は本実施の形態のカウル部10と同様に構成されている。なお、比較例における以下の説明では、各部品に対して本実施の形態と同一の符号を用いて説明する。
図3に示されるように、比較例のカウル部10において、衝突体IがウインドシールドガラスWGの下端部における右側部分に衝突したときには、下側への衝突荷重FがウインドシールドガラスWGに入力される。このとき、カウルトップパネル12が変形しつつ、衝突荷重Fがカウルトップパネル12の後フランジ12Eからカウルインナパネル14の後フランジ14Eに伝達される。
ところで、カウル部10では、カウルRF20の上フランジ右側部20D2がカウルインナパネル14における後壁14Cのアッパ後壁部14C1に接合されている。つまり、上フランジ右側部20D2が、後壁14Cの折れ稜線16A(屈曲部16)よりも上側(具体的には、エネルギ吸収エリアA(図3では不図示)内)においてアッパ後壁部14C1に接合されて、アッパ後壁部14C1を下側から支持するように構成されている。このため、カウルインナパネル14の後フランジ14Eに衝突荷重Fが入力されると、カウルインナパネル14の後壁14Cが折れ稜線16A(屈曲部16)を起点に折れ曲がることが抑制されて、アッパ後壁部14C1における後フランジ14Eとの接合部から上側部分が主として折れ曲がる(図3に示される状態になる)。すなわち、アッパ後壁部14C1の上部及び後フランジ14Eが、ウインドシールドガラスWG及びカウルトップパネル12と共に下側へ変位する。
そして、ウインドシールドガラスWG及びカウルトップパネル12が下側へさらに変位すると、カウルトップパネル12がカウルインナパネル14のアッパ後壁部14C1を介してカウルRF20の上フランジ右側部20D2に当たるようになる。このとき、上フランジ右側部20D2がウインドシールドガラスWG及びカウルトップパネル12を下側から支えるようになる。このため、ウインドシールドガラスWGから衝突体Iへ作用する反力が高くなり、衝突体Iに作用する(衝突)加速度が高くなる。具体的には、図4のグラフにおいて点線で示されるように、衝突体IとウインドシールドガラスWGとの衝突後期において、衝突体Iに作用する加速度が高くなる。なお、図4に示されるグラフの横軸は、衝突体IがウインドシールドガラスWGに当たったときからの衝突体Iの車両下側へのストロークであり、縦軸は当該ストロークに対する衝突体Iに作用する加速度である。
また、上述したように、上フランジ右側部20D2はエネルギ吸収エリアA内に配置されている。このため、衝突体Iがストロークエンド位置P(図3では不図示)に到達する前に、衝突体IがウインドシールドガラスWG、カウルトップパネル12、及びカウルインナパネル14を介してカウルRF20の上フランジ右側部20D2に当たる。これにより、衝突体Iの衝突エネルギを吸収するためのストロークが設定ストロークに対して短くなる。したがって、車両Vの衝突エネルギ吸収性能が悪化する可能性がある。
これに対して、本実施の形態のカウルRF20の縦壁20Aには、上フランジ右側部20D2に対応する位置において、衝撃吸収用の孔部24が貫通形成されている。このため、カウルRF20(の縦壁20A)では、孔部24の周囲の部位における上下方向の剛性が、他の部位における上下方向の剛性に比して低く構成されている。これにより、衝突荷重Fがカウルインナパネル14からカウルRF20の上フランジ右側部20D2に入力されると、図5に示されるように、カウルRF20(の縦壁20A)が、孔部24を起点に上下方向に潰れるように変形して、上フランジ右側部20D2が下側へ変位する。その結果、カウルRF20の上フランジ右側部20D2がアッパ後壁部14C1を下側から支えることが抑制されるため、カウルインナパネル14の後壁14Cが折れ稜線16A(屈曲部16)を起点に折れ曲がり、アッパ後壁部14C1及び後フランジ14EがウインドシールドガラスWG及びカウルトップパネル12と共に下側へ変位する。
これにより、図4のグラフにおいて実線で示されるように、衝突体IとウインドシールドガラスWGとの衝突後期において、衝突体Iに作用する加速度が高くなることが抑制される。また、衝突体Iがストロークエンド位置P周辺まで到達可能になるため、衝突体Iの衝突エネルギを吸収するためのストロークを上記比較例に比べて長くすることができる。したがって、上フランジ右側部20D2がエネルギ吸収エリアA内に配置された場合でも、車両Vの衝突エネルギ吸収性能を向上できる。以上により、車両VのNV性能と衝突エネルギ吸収性能との両立を図ることができる。
また、本実施の形態では、カウルRF20がカウルインナパネル14の後壁14Cに対して後側に配置されている。このため、ウインドシールドガラスWGの下端部に衝突する衝突体IがカウルRF20に当たることを抑制できる。
また、本実施の形態では、カウルRF20の下フランジ20Eがカウルインナパネル14の底壁14Aに接合されている。これにより、仮にカウルRF20の下フランジ20Eがカウルインナパネル14のロア後壁部14C2に接合された場合に比べて、閉断面22の面積を大きくすることができる。したがって、カウルRF20のカウルインナパネル14に対する補強効果を高めることができると共に、カウルインナパネル14及びダッシュパネル34の前後方向の振動を効果的に抑制することができる。
なお、衝突体IがウインドシールドガラスWGの下端部における車幅方向中央部や左側部分に衝突した場合には、カウルRF20の上フランジ中央部20D1及び上フランジ左側部20D3がカウルインナパネル14のロア後壁部14C2に接合されているため、カウルRF20の後壁14Cが屈曲部16を起点に折れ曲がる。このため、衝突体IがウインドシールドガラスWGの下端部における右側部分に衝突した場合と同様に、衝突体Iに作用する加速度が高くなることが抑制されて、衝突体Iに対する衝突エネルギを吸収できる。
次に、カウル部10の形態のバリエーションについて説明する。なお、以下のバリエーションの説明では、便宜上、カウルトップRF40の側断面形状が車幅方向において同一に設定されているものとして説明する。
(バリエーション1)
バリエーション1では、以下に示す点を除いて本実施の形態と同様に構成されている。すなわち、図6(A)に示されるように、バリエーション1では、カウルトップパネル12の下側に、カウルトップパネル12を補強するためのカウルトップリインフォースメント40(以下、カウルトップRF40という)が設けられている。カウルトップRF40は、側断面視で略上斜め前方へ開放された断面略ハット形状に形成されている。そして、カウルトップRF40の前端部が、カウルトップパネル12の前フランジ12Dに接合されている。また、カウルトップRF40の後端部は、カウルトップパネル12の後フランジ12E及びカウルインナパネル14の後フランジ14Eの間に挟み込まれて、後フランジ14Eと共に後フランジ12Eに接合されている。
そして、下側への所定の衝突荷重がウインドシールドガラスWGに入力されたときには、カウルRF20が衝撃吸収用の孔部24を起点に変形すると共に、カウルインナパネル14の後壁14Cが折れ稜線16A(屈曲部16)を起点に折れ曲がる。このため、バリエーション1においても本実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
また、バリエーション1では、カウルトップパネル12がカウルトップRF40によって補強されると共に、カウルトップRF40の後端部が、後フランジ14Eと共に後フランジ12Eに接合されている。このため、ウインドシールドガラスWGに入力される衝突荷重をカウルトップパネル12及びカウルインナパネル14を介してカウルRF20(の上フランジ20D)に効率よく伝達することができる。
(バリエーション2)
バリエーション2では、以下に示す点を除いて本実施の形態と同様に構成されている。すなわち、図6(B)に示されるように、バリエーション2では、カウルインナパネル14が前後方向に分割された2部材で構成されている。具体的には、カウルインナパネル14が、底壁14Aにおいて分割されており、カウルインナパネル14の前側部分を構成する第1カウルインナパネル14−1と、カウルインナパネル14の後側部分を構成する第2カウルインナパネル14−2と、を含んで構成されている。そして、第2カウルインナパネル14−2おける底壁14Aを構成する部分が、第1カウルインナパネル14−1における底壁14Aを構成する部分の下側に隣接して配置されて、両者がボルトB及びナットN等の締結部材によって締結されている。
また、第2カウルインナパネル14−2における底壁14Aを構成する部分の先端部には、下側に屈曲された下フランジ17が形成されている。さらに、ダッシュパネル34の上フランジ34Aは略クランク状に形成されており、上フランジ34Aが下フランジ17の後側に隣接して配置されて下フランジ17に接合されている。また、カウルインナパネル14の後壁14Cは、側断面視で後側へ開放された略V字形状に形成されている。換言すると、後壁14Cの屈曲部16が前側へ凸となるように屈曲されている。
そして、バリエーション2においても下側への所定の衝突荷重がウインドシールドガラスWGに入力されたときには、カウルRF20が衝撃吸収用の孔部24を起点に変形すると共に、カウルインナパネル14の後壁14Cが折れ稜線16A(屈曲部16)を起点に折れ曲がる。このため、カウルインナパネル14が分割されたバリエーション2においても本実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
(バリエーション3)
バリエーション3では、図6(C)に示されるように、バリエーション2と同様にカウルインナパネル14が前後方向に分割された2部材で構成されている。すなわち、カウルインナパネル14が、第1カウルインナパネル14−1と、第2カウルインナパネル14−2と、を含んで構成されて、第1カウルインナパネル14−1と第2カウルインナパネル14−2とが、ボルトB及びナットN等の締結部材によって締結されている。また、第2カウルインナパネル14−2の下フランジ17にダッシュパネル34の上フランジ34Aが接合されている。さらに、カウルインナパネル14の後壁14Cが側断面視で後側へ開放された略V字形状に屈曲されている。
そして、バリエーション3では、カウルインナパネル14の底壁14Aと後壁14C(ロア後壁部14C2)との境界部分に形成された屈曲部19(換言すると、後壁14Cの下端に形成された屈曲部19)が本発明の「屈曲部」に対応している。このため、本発明における「延出壁に屈曲部が形成され」とは、延出部の下端に屈曲部が形成されている場合を含んでいる。そして、バリエーション3では、下側への所定の衝突荷重がウインドシールドガラスWGに入力されたときには、カウルインナパネル14が屈曲部16及び屈曲部19を起点に折れ曲がり、後フランジ14Eが下側へ変位するように構成されている。
また、カウルRF20の上フランジ20Dがカウルインナパネル14のロア後壁部14C2に接合されており、カウルRF20の下フランジ20Eがカウルインナパネル14の底壁14Aに接合されている。つまり、カウルRF20が屈曲部19を後側から覆う(跨ぐ)ようにカウルインナパネル14に接合されている。
そして、下側への所定の衝突荷重がウインドシールドガラスWGに入力されたときには、カウルRF20が衝撃吸収用の孔部24を起点に変形すると共に、カウルインナパネル14が屈曲部16及び屈曲部19を起点に折れ曲がる。このため、バリエーション3においても本実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
(バリエーション4)
バリエーション4では、以下に示す点を除いて本実施の形態と同様に構成されている。すなわち、図6(D)に示されるように、カウルトップパネル12において前フランジ12Dが省略されている。また、カウルインナパネル14が側断面視で、前側へ開放された略断面ハット形状に形成されている。具体的には、カウルインナパネル14が、カウルインナパネル14の上下方向中間部を構成し且つ側断面視で全体として上下方向に延在された本体壁14Fと、本体壁14Fの上端から上側へ延出された「インナパネル側接合部」としての上フランジ14Gと、本体壁14Fの下端から下側へ延出された下フランジ14Hと、を有している。
そして、上フランジ14Gがカウルトップパネル12の前壁12Bの後側に隣接して配置されて前壁12Bに接合されている。また、ダッシュパネル34の上フランジ34Aは、バリエーション2及び3と同様にクランク状に形成されて、下フランジ14Hに接合されている。さらに、本体壁14Fの上下方向中間部には、2箇所の屈曲部が形成されて、本体壁14Fが前側へ開放された略U字形状に形成されている。そして、本体壁14Fに形成された上側の屈曲部が屈曲部16とされており、屈曲部16が側断面視で後斜め上方に凸となるように屈曲されている。すなわち、バリエーション4では、車両下側への所定の衝突荷重がウインドシールドガラスWGに入力されたときには、カウルインナパネル14が屈曲部16を起点に折れ曲がり、上フランジ14Gが下側へ変位するように構成されている。これにより、バリエーション4では、本体壁14Fが本発明の「延出壁」に対応している。また、カウルRF20の上フランジ20Dが屈曲部16の上側において本体壁14Fに接合されており、カウルRF20の下フランジ20Eが屈曲部16の下側において本体壁14Fに接合されている。
そして、下側への所定の衝突荷重がウインドシールドガラスWGに入力されたときには、カウルRF20が衝撃吸収用の孔部24を起点に変形すると共に、カウルインナパネル14が折れ稜線16A(屈曲部16)を起点に折れ曲がり、カウルインナパネル14の上フランジ14GがカウルRF20の上フランジ20Dと共に下側へ変位する。このため、カウルインナパネル14が側断面視で後側へ凸となるように形成されたバリエーション4においても本実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
(バリエーション5)
バリエーション5では、以下に示す点を除いて本実施の形態と同様に構成されている。すなわち、図7(A)に示されるように、カウルRF20が本実施の形態と比べて上側へ延びている。具体的には、カウルRF20の上壁20Bが、カウルトップパネル12の後フランジ12Eの上側に配置されている。そして、カウルRF20の上フランジ20Dがカウルトップパネル12の後壁12Cの後側に隣接して配置されて後壁12Cに接合されている。また、カウルRF20において下フランジ20Eが省略されており、カウルRF20の下壁20Cの前端部がカウルインナパネル14の底壁14Aに接合されている。このため、バリエーション5では、下壁20CがカウルRF20の下端部を構成すると共に、本実施の形態に比べて、側断面視での閉断面22の面積が大きく設定されている。
そして、下側への所定の衝突荷重がウインドシールドガラスWGに入力されたときには、カウルRF20が衝撃吸収用の孔部24を起点に変形すると共に、カウルインナパネル14の後壁14Cが折れ稜線16A(屈曲部16)を起点に折れ曲がる。このため、バリエーション5においても本実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
また、バリエーション5では、カウルRF20の上フランジ20Dがカウルトップパネル12(の後壁12C)に接合されている。このため、上述したように、本実施の形態に比べて、側断面視での閉断面22の面積を大きく設定することができる。これにより、カウルRF20におけるカウルインナパネル14に対する補強効果を一層高くすることができる。
(バリエーション6)
バリエーション6では、以下に示す点を除いて本実施の形態と同様に構成されている。すなわち、図7(B)に示されるように、カウルRF20がバリーション5と同様に本実施の形態と比べて上側へ延びている。また、カウルRF20において上フランジ20Dが省略されており、上壁20Bの前端部が、カウルインナパネル14の後フランジ14Eの下側に隣接して配置されて、当該後フランジ14Eと共にカウルトップパネル12の後フランジ12Eに接合されている。さらに、バリエーション5と同様に、カウルRF20において下フランジ20Eが省略されており、カウルRF20の下壁20Cの前端部がカウルインナパネル14の底壁14Aに接合されている。このため、バリエーション6では、上壁20BがカウルRF20の上端部を構成しており、下壁20CがカウルRF20の下端部を構成している。また、バリエーション6においても、本実施の形態に比べて側断面視での閉断面22の面積が大きく設定されている。
そして、下側への所定の衝突荷重がウインドシールドガラスWGに入力されたときには、カウルRF20が衝撃吸収用の孔部24を起点に変形すると共に、カウルインナパネル14の後壁14Cが折れ稜線16A(屈曲部16)を起点に折れ曲がる。このため、バリエーション6においても本実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
また、バリエーション6では、カウルRF20の上壁20Bが、カウルインナパネル14とカウルトップパネル12との接合部(具体的には、カウルインナパネル14の後フランジ14E)に接合されている。すなわち、カウルトップパネル12の後フランジ12Eに接合されることで比較的強度の高く構成された後フランジ14EにカウルRF20の上端部が接合されている。これにより、ウインドシールドガラスWGに入力された衝突荷重がカウルトップパネル12を介してカウルRF20の上端部に効率よく伝達されるため、カウルRF20を衝撃吸収用の孔部24を起点として効率よく変形させることができる。
(バリエーション7)
バリエーション7では、以下に示す点を除いて本実施の形態と同様に構成されている。すなわち、図8に示されるように、カウルRF20が、カウルインナパネル14の後壁14Cの前側に配置されると共に、側断面視で略クランク状に屈曲されている。具体的には、カウルRF20は、カウルインナパネル14の後壁14Cの前側において略上下方向に延在された縦壁20Fと、縦壁20Fの上端から後側へ延出された上壁20Gと、を含んで構成されている。また、カウルRF20は、縦壁20Fの下端から略前側へ延出され且つカウルインナパネル14の底壁14Aと平行に配置された下フランジ20Hと、上壁20Gの後端から略上側へ延出され且つカウルインナパネル14のアッパ後壁部14C1と平行に配置された上フランジ20Iと、を有している。そして、下フランジ20Hが、底壁14Aの上側に隣接して配置されて底壁14Aに接合されている。一方、上フランジ20Iがアッパ後壁部14C1の前側に隣接して配置されてアッパ後壁部14C1に接合されている。さらに、縦壁20Fに衝撃吸収用の孔部24が形成されている。
そして、下側への所定の衝突荷重がウインドシールドガラスWGに入力されたときには、カウルRF20が衝撃吸収用の孔部24を起点に変形すると共に、カウルインナパネル14の後壁14Cが折れ稜線16A(屈曲部16)を起点に折れ曲がる。このため、バリエーション7においても本実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
また、バリエーション7では、カウルRF20がカウルインナパネル14の後壁14Cの前側に配置されている。このため、カウルインナパネル14の後側に配置される周辺部品とカウルRF20との干渉を防止しつつ、カウルRF20を設置することができる。
なお、本実施の形態では、カウルRF20の上フランジ20Dの一部(上フランジ右側部20D2)が、折れ稜線16A(屈曲部16)よりも上側に配置されている。これに代えて、各種車両の仕様に対応して、上フランジ20Dの全部を折れ稜線16A(屈曲部16)よりも上側に配置してもよい。この場合には、カウルRF20の縦壁20Aに衝撃吸収用の孔部24を複数形成して、複数の孔部24を車幅方向に並んで配置させてもよい。
また、本実施の形態では、カウルRF20の縦壁20Aに衝撃吸収用の孔部24が1箇所形成されている。これに代えて、カウルRF20の上下方向における剛性に対応して、孔部24を複数形成して、複数の孔部24を車幅方向に並んで配置させてもよい。また、上記バリーション1〜バリエーション7においても同様に、カウルRF20の上下方向における剛性に対応して、孔部24を複数形成して、複数の孔部24を車幅方向に並んで配置させてもよい。
また、本実施の形態、及び上記バリーション1〜バリエーション7では、衝撃吸収用の孔部24が円形状に形成されているが、孔部24の形状はこれに限らない。例えば、孔部24を上下方向又は車幅方向を長手方向とする長孔状に形成してもよい。また、例えば、上下方向を長手方向とする長孔状に孔部24を形成する場合には、孔部24の上端部をカウルRF20の上壁20Bまで延ばしてもよいし、孔部24の下端部をカウルRF20の下壁20Cまで延ばしてもよい。換言すると、カウルRF20の縦壁20Aの上下端に形成された屈曲部の少なくとも一方に、孔部24を形成するように構成してもよい。また、例えば、車幅方向を長手方向とする長孔状に孔部24を形成する場合には、孔部24が上下方向に並ぶように複数形成してもよい。すなわち、孔部24の形状等を適宜変更して、カウルRF20の上下方向における剛性を調整してもよい。
また、本実施の形態、及び上記バリーション1〜バリエーション7では、カウルRF20が車幅方向に延在されて、左右一対のフロントピラー30を連結しているが、車両の仕様等に適宜対応してカウルRF20の長手方向の長さや位置等を適宜変更してもよい。例えば、カウルRF20の長手方向の長さを本実施の形態に比べて短く設定して、カウルRF20によって左右一対のフロントピラー30を連結しない構成にしてもよい。
12 カウルトップパネル
12A 頂壁(対向壁)
12C 後壁(連結壁)
12E 後フランジ(トップパネル側接合部)
14 カウルインナパネル
14A カウルインナパネルの底壁
14C アッパ後壁部(延出壁)
14E 後フランジ(インナパネル側接合部)
14F 本体壁(延出壁)
14G 上フランジ(インナパネル側接合部)
16 屈曲部
19 屈曲部
20 カウルリインフォースメント(リインフォースメント)
20A 縦壁
20D 上フランジ(リインフォースメントの上端部)
20E 下フランジ(リインフォースメントの下端部)
20F 縦壁
20H 下フランジ(リインフォースメントの下端部)
20I 上フランジ(リインフォースメントの上端部)
24 衝撃吸収用の孔部
S 車両用カウル部構造
WG ウインドシールドガラス

Claims (6)

  1. ウインドシールドガラスの下端部に沿って車幅方向に延在されたカウルトップパネルと、
    前記カウルトップパネルの車両下側において車幅方向に延在され、前記カウルトップパネルに接合されたインナパネル側接合部及び前記インナパネル側接合部から車両下側へ延出された延出壁を有すると共に、前記延出壁に屈曲部が形成され、車両下側への所定の衝突荷重が入力されたときに前記屈曲部を起点に折れ曲がるカウルインナパネルと、
    車幅方向に延在され、上端部が前記屈曲部よりも車両上側の位置において前記カウルインナパネル又はカウルトップパネルに接合されると共に、下端部が前記屈曲部よりも車両下側の位置において前記カウルインナパネルに接合され、側断面視で車両上下方向に延在され且つ衝撃吸収用の孔部が形成された縦壁を有するリインフォースメントと、
    を備えた車両用カウル部構造。
  2. 前記リインフォースメントが、前記延出壁の車両後側に配置されている請求項1に記載の車両用カウル部構造。
  3. 前記リインフォースメントが、前記延出壁の車両前側に配置されている請求項1に記載の車両用カウル部構造。
  4. カウルインナパネルは側断面視で車両上側へ開放された凹状に形成されており、
    前記リインフォースメントの下端部が前記カウルインナパネルの底壁に接合されている請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両用カウル部構造。
  5. 前記カウルトップパネルは、
    前記インナパネル側接合部に接合されたトップパネル側接合部と、
    前記ウインドシールドガラスの下端部に対向して配置された対向壁と、
    前記トップパネル側接合部と前記対向壁とを連結する連結壁と、
    を含んで構成されており、
    前記リインフォースメントの上端部が前記連結壁に接合されている請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車両用カウル部構造。
  6. 前記リインフォースメントの上端部が、前記カウルトップパネルと前記カウルインナパネルとの接合部に接合されている請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車両用カウル部構造。
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