JP2019077323A - 車両の前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の衝突時に、車室の変形を抑制しつつ補機類の破損も抑制することができる車両の前部構造を提供する。【解決手段】カウル部材１０には、前方側壁１２と底壁１１との境界部を窪ませた凹部１４が車幅方向に延在しており、カウル部材１０の底壁１１側に凹部１４を塞いで固定されカウル部材１０を補強するリンフォース２０を備え、リンフォース２０は、パワーユニット１００に対向する本体部と、本体部の車幅方向側方に設けられ補機類１０１に対向する衝撃吸収部２２とで構成され、衝撃吸収部２２は、前方側壁部２２ｃのカウル部材１０の底壁１１に対する傾斜角度θ１が本体部よりも小さくなっている構成とする。【選択図】図５

Description

本発明は、フロントルームを形成する車体部材の一部を構成するカウル部材を含む車両の前部構造に関する。

エンジン（パワーユニット）にて走行する車両には、エンジン（内燃機関）や、エンジンに燃料を供給するための燃料系（燃料配管）、スロットルボディー等の各種補機類が収容されるエンジンルーム（フロントルーム）が車両前部に設けられているものがある。このような構成の車両の場合、一般的に、車体部材（フレーム部材）の一部を構成するカウル部材（カウルボックス）が、エンジンルームと車室との境界部分に車幅方向に亘って延在している（例えば、特許文献１）。

特許第４１２２８９５号公報

このカウル部材は、車両の衝突（前方衝突）の乗員の安全性を高めるためには、例えば、補強部材であるリンフォース等を設けて剛性を高め、車両の衝突時に、エンジン等の移動に伴うカウル部材の変形（車室の変形）を抑制することが望ましい。

一方で、カウル部材の剛性が高くなると、車両の衝突時に、補機類がカウル部材に接触した際、カウル部材が変形することなく補機類が破損してしまう虞がある。当然ながら、このような補機類の破損は抑制することが好ましい。例えば、エンジンを備える車両の場合、補機類としてエンジンに燃料を供給するための燃料系を備えており、特に、この燃料系の破損は抑制することが望ましい。なおエンジン以外のパワーユニット及び補機類を備える車両においても、車室の変形や補機類の破損といった問題は同様に存在する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両の衝突時に、車室の変形を抑制しつつ補機類の破損も抑制することができる車両の前部構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の一つの態様は、パワーユニット及び補機類が収容されるフロントルームの車室側に車幅方向に沿って延在するカウル部材を含む車両の前部構造であって、前記カウル部材には、車両前方側の前方側壁と底壁との境界部を窪ませた凹部が車幅方向に延在しており、前記カウル部材の前記底壁側に前記凹部を塞いで固定され当該カウル部材を補強するリンフォースを備え、前記リンフォースは、前記パワーユニットに対向する本体部と、該本体部の車幅方向側方に設けられ前記補機類に対向する衝撃吸収部とで構成され、前記衝撃吸収部は、車両前方側の前方側壁部の前記カウル部材の前記底壁に対する傾斜角度が前記本体部よりも小さくなっていることを特徴とする車両の前部構造にある。

かかる本発明によれば、車両の衝突（前方衝突）が生じた際、リンフォースの本体部にパワーユニットが接触することでパワーユニットの移動が規制される。また補機類が、リンフォースの衝撃吸収部に接触することで、リンフォースと共にカウル部材が上方に移動し、衝撃が吸収される。これにより、補機類の破損が抑制される。

ここで、前記凹部の上壁が、前記補機類よりも上方に位置していることが好ましい。これにより、車両の衝突時に、補機類が衝撃吸収部の前方側壁部により確実に接触する。

また前記リンフォースの前記本体部は、前記カウル部材の前記底壁と前記前方側壁とに固定され、前記リンフォースの前記衝撃吸収部は、前記カウル部材の前記底壁と前記凹部の上壁とに固定されていることが好ましい。これにより、衝撃吸収部の前方側壁部の傾斜角度を、本体部の傾斜角度よりも小さくし易くなる。また補機類とリンフォースとの間隔をより広く確保することができる。

また、前記フロントルーム内に設けられる左右のサスペンションタワーに両端がそれぞれ連結されるタワーバーを備え、前記タワーバーが、前記リンフォースの前記本体部を経由して前記サスペンションタワーに連結されていることが好ましい。これにより、リンフォースの本体部の剛性がより高められる。

また前記衝撃吸収部の前記前方側壁部には、車両の上下方向とは交差する方向に延びるビード部が形成されていることが好ましい。補機類が接触した際の前方側壁部自体の変形が抑制される。

かかる本発明の車両の前部構造によれば、車両の衝突（前方衝突）が生じた際、車室の変形を抑制して車室のスペースを確保することができ、乗員の安全性を高めることができる。さらに、カウル部材との接触による補機類の破損も抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の前部構造を説明する斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両の前部構造を説明する平面図である。 本発明の一実施形態に係る車両の前部構造を説明する斜視図である。 本発明の一実施形態に係るカウルトップ及びリンフォースを説明する図である。 本発明の一実施形態に係るカウルトップ及びリンフォースを説明する図である。

以下、本発明の一実施形態に係る車両の前部構造について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、車両の前部構造を説明する斜視図である。図２は、車両の前部構造を説明する平面図であり、パワーユニット及び補機類とカウルトップ及びリンフォースとの位置関係を示す図である。図３は、車両の前部構造を説明する斜視図であり、リンフォースが固定されたカウルトップの底壁側を示す図である。図４は、カウルトップ及びリンフォースの本体部を説明する図であり、図３のＡ−Ａ線に相当する断面を模式的に示す図である。図５は、カウルトップ及びリンフォースの衝撃吸収部を説明する図であり、図３のＢ−Ｂ線に相当する断面を模式的に示す図である。

図１〜図３に示すように、車両１の前部には、車室２に対してダッシュパネル３によって区画され、パワーユニット（駆動装置）であるエンジン（例えば、内燃機関）１００や、各種の補機類１０１が収容されるフロントルーム（エンジンルーム）４が形成されている。なお、補機類１０１とは、エンジン１００以外の各種機器類であり、例えば、エンジン１００に燃料を供給するための供給系やスロットルボディ等を含むものとする。またパワーユニット１００はエンジン以外にもモータなども含み、それに伴い補機類１０１も各種電気機器などを含むことはいうまでもない。

エンジンルーム４の車室２側、すなわちエンジンルーム４と車室２との境界部分には、上記ダッシュパネル３が車幅方向に亘って設けられている。車両１の幅方向におけるダッシュパネル３の両端には、フロントピラーロア５がそれぞれ接合されている。なおフロントピラーロア５の上部には、図示しないフロントピラーが接合される。各フロントピラーロア５の車両前方側には、アッパーフレーム６がそれぞれ接合されている。

フロントピラーロア５及びアッパーフレーム６の下方には、車両の前後方向に延在するフロントサイドメンバー７が設けられている。このフロントサイドメンバー７には、サスペンションがその内部に取り付けられるサスペンションタワー８が固定されている。また、これら左右のサスペンションタワー８には、棒状のタワーバー９の両端がそれぞれ連結されている。このタワーバー９は、左右のサスペンションタワー８の上部の変動を規制する。

さらに、ダッシュパネル３の上部、例えば、ダッシュパネル３とサスペンションタワー８との隙間にはカウルトップ（カウル部材）１０が設けられている。

カウルトップ１０は、エンジンルーム４を形成する車体部材の一部を構成し、車両１の上方に開口する断面を有して車幅方向に延在している。詳しくは、カウルトップ１０は、図４及び図５に示すように、上方が開放され、底壁１１と、底壁１１の車両前方側に設けられる前方側壁１２と、底壁１１の車両後方側に設けられる後方側壁１３とを有する。カウルトップ１０の両端部は、車両１の左右両側に位置するフロントピラーロア５とアッパーフレーム６との接合部付近にそれぞれ連結されている（図１参照）。なおカウルトップ１０は、雨水等を車外に排出させるための排水経路の一部を構成する部材でもある。

またカウルトップ１０は、底壁１１と前方側壁１２との境界部を切り欠いた凹部１４を備えている。言い換えれば、凹部１４は、底壁１１の前方側壁１２との境界付近を上方に窪ませることによって形成されている。そして、この凹部１４は、前方側壁１２から連続する上壁１５と、底壁１１と上壁１５とを繋ぐ縦壁１６とで構成されている。

また凹部１４は、車幅方向に延在しており、本実施形態では、カウルトップ１０の車幅方向に亘って連続して設けられている。凹部１４は、必要に応じて設けられていればよく、例えば、カウルトップ１０の車幅方向の一部に設けられていてもよい。

このようなカウルトップ１０の底壁１１側の面には、カウルトップ１０を補強するための補強部材であるリンフォース２０が固定されている（図３等参照）。このリンフォース２０は、図４及び図５に示すように、カウルトップ１０の凹部１４を塞いで設けられ、このリンフォース２０とカウルトップ１０とによって閉断面が形成されている。

リンフォース２０は、例えば、板金によって形成され、車両の前後方向において、エンジンルーム４に収容されているエンジン１００と対向する本体部２１と、補機類１０１に対向する衝撃吸収部２２と、を備えている（図２，図３等参照）。すなわち、エンジンルーム４内には、エンジン１００と補機類１０１とが車幅方向で横並びに配置されており、これらエンジン１００及び補機類１０１の配置に合わせて、リンフォース２０の本体部２１と衝撃吸収部２２とが車幅方向で横並びに設けられている。

リンフォース２０の本体部２１は、図４に示すように、カウルトップ１０の底壁１１に固定される底壁部２１ａと、カウルトップ１０の前方側壁１２に固定される前方側壁部２１ｂと、を備えている。リンフォース２０の前方側壁部２１ｂは、実質的にカウルトップ１０の前方側壁１２の一部として機能する。

本実施形態では、リンフォース２０がカウルトップ１０に固定された状態で、底壁部２１ａが、カウルトップ１０の底壁１１に沿って延設され、前方側壁部２１ｂが、カウルトップ１０の前方側壁１２に沿って延設されている。

すなわち、リンフォース２０の本体部２１は、前方側壁部２１ｂの底壁部２１ａに対する傾斜角度θが、カウルトップ１０の前方側壁１２の底壁１１に対する傾斜角度と一致するように、形成されている。勿論、リンフォース２０の前方側壁部２１ｂの傾斜角度θは、カウルトップ１０の前方側壁１２の傾斜角度と一致していなくてもよい。

なおリンフォース２０の本体部２１を構成する底壁部２１ａには、複数の貫通孔２３が設けられている（図３参照）。これらの貫通孔２３によって底壁部２１ａが所望の剛性に設定されている。これらの貫通孔２３は必要に応じて設けられていればよく、勿論、設けられていなくてもよい。

また、このリンフォース２０の本体部２１には、上述したタワーバー９が連結されている。すなわちタワーバー９は、カウルトップ１０のリンフォース２０の本体部２１が固定された部分を経由して、左右のサスペンションタワー８にそれぞれ連結されている。

一方、リンフォース２０の衝撃吸収部２２は、図５に示すように、カウルトップ１０の底壁１１に固定される底壁部２２ａと、カウルトップ１０の凹部１４を形成する上壁１５に固定される上壁部２２ｂと、これら底壁部２２ａと上壁部２２ｂとを連結して実質的にカウルトップ１０の前方側壁１２の一部として機能する前方側壁部２２ｃと、を備えている。

このように衝撃吸収部２２は、カウルトップ１０の前方側壁１２よりも車両後方側に固定されているため、補機類１０１と衝撃吸収部２２の前方側壁部２２ｃとの間隔を比較的広く確保することができる。

そして衝撃吸収部２２の前方側壁部２２ｃは、カウルトップ１０の底壁１１に対する傾斜角度θ１が、本体部２１を構成する前方側壁部２１ｂの底壁１１に対する傾斜角度θ２よりも小さくなっている。すなわち、本実施形態では、衝撃吸収部２２の前方側壁部２２ｃの傾斜角度θ１が、カウルトップ１０の前方側壁１２の底壁１１に対する傾斜角度θ３（＝θ２）よりも小さくなっている。

なお、衝撃吸収部２２を構成する前方側壁部２２ｃの傾斜角度θ１は、少なくとも本体部２１を構成する前方側壁部２１ｂの傾斜角度θ２よりも小さければよいが、極力小さくすることが望ましい。

また前方側壁部２２ｃの上端部は、例えば、スロットルボディ等の補機類１０１よりも上方に位置している。すなわち、カウルトップ１０の凹部１４を構成する上壁１５が、補機類１０１よりも上方に位置している。さらに前方側壁部２２ｃの下端部は、補機類１０１の上端よりも下方に位置している。すなわち、カウルトップ１０の底壁１１は、補機類１０１の上端よりも下方に位置している。

このような構成のリンフォース２０がカウルトップ１０の底壁１１側の面に固定されていることで、車両１の衝突が生じた際に、車室２の変形を抑制しつつ補機類１０１の破損を抑制することができる。

上述のように、リンフォース２０の本体部２１は、エンジン１００に対向して設けられ、衝撃吸収部２２は補機類１０１に対向して設けられている。したがって、車両１の衝突（前方衝突）が生じ、エンジン１００及び補機類１０１が車両１の後方側に移動した場合、図４に示すように、エンジン１００はリンフォース２０の本体部２１に接触し、図５に示すように、補機類１０１は衝撃吸収部２２に接触することになる。

上述のようにリンフォース２０の本体部２１によってカウルトップ１０の剛性が高められている。特に、本実施形態では、リンフォース２０の本体部２１にタワーバー９が連結されて、カウルトップ１０の剛性がより高められている。このため、エンジン１００が接触した際のカウルトップ１０及びリンフォース２０の本体部２１の変形は比較的小さく抑えられる。例えば、図４中に点線で示すように、カウルトップ１０及びリンフォース２０の本体部２１によって、エンジン１００の車室２側への移動が抑制される。したがって、車両１の衝突が生じた際、車室２のスペースを確保することができ、乗員の安全性が高まる。

一方、補機類１０１は、リンフォース２０の衝撃吸収部２２に接触するため、その際に生じる破損を抑制することができる。具体的には、車両１の衝突（前方衝突）により補機類１０１が車両１の後方側に移動すると、補機類１０１（例えば、スロットルボディ）が、図５中に点線で示すように、衝撃吸収部２２の前方側壁部２２ｃに接触する。特に、本実施形態では、前方側壁部２２ｃの上端が、補機類１０１よりも上方に位置しているため、補機類１０１はより確実に前方側壁部２２ｃに接触する。

また、上述のように衝撃吸収部２２の前方側壁部２２ｃの傾斜角度θ１は、比較的小さくなっており、具体的には、本体部２１の前方側壁部２１ｂの傾斜角度θ２よりも小さくなっている。このため、補機類１０１が衝撃吸収部２２の前方側壁部２２ｃに接触した際のカウルトップ１０の衝撃は、車両１の後方側への入力よりも上方への入力が強くなり易い。

したがって、補機類１０１が接触した際、カウルトップ１０及びリンフォース２０の衝撃吸収部２２は、図５中に点線で示すように、例えば、カウルトップ１０の底壁１１と後方側壁１３との境界部付近を支点として、上方へ移動（回転）する。言い換えれば、衝撃吸収部２２の前方側壁部２２ｃの傾斜角度θ１は、補機類１０１が接触した際にカウルトップ１０及びリンフォース２０が上方へ移動する程度の傾斜角度に設定されている。

その結果、カウルトップ１０の下側に補機類１０１が移動可能なスペースが確保される。したがって、補機類１０１が前方側壁部２２ｃに衝突した際、補機類１０１（例えば、スロットルボディやその周囲に配される燃料系）の破損を抑制しつつ、衝突の衝撃を吸収することができる。

なお補機類１０１が衝撃吸収部２２の前方側壁部２２ｃに接触した際、前方側壁部２２ｃ自体が変形してしまうと、カウルトップ１０の上方へ移動せず、補機類１０１が破損してしまう虞がある。このため、前方側壁部２２ｃ自体の剛性は比較的高いことが好ましい。

そこで、本実施形態では、衝撃吸収部２２（前方側壁部２２ｃ）に、ビード部２４を設けている（図３参照）。このビード部２４の向きは特に限定されないが、車両１の上下方向とは交差する方向に延設されていることが望ましい。このようにビード部２４を設けることで、補機類１０１が接触した際に前方側壁部２２ｃ自体の変形が抑えられ、カウルトップ１０及びリンフォース２０をより確実に上方へ移動（回転）させることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能なものである。

１ 車両
２ 車室
３ ダッシュパネル
４ エンジンルーム（フロントルーム）
５ フロントピラーロア
６ アッパーフレーム
７ フロントサイドメンバー
８ サスペンションタワー
９ タワーバー
１０ カウルトップ
１１ 底壁
１２ 前方側壁
１３ 後方側壁
１４ 凹部
１５ 上壁
１６ 縦壁
２０ リンフォース
２１ 本体部
２１ａ 底壁部
２１ｂ 前方側壁部
２２ 衝撃吸収部
２２ａ 底壁部
２２ｂ 上壁部
２２ｃ 前方側壁部
２３ 貫通孔
２４ ビード部
１００ エンジン（パワーユニット）
１０１ 補機類

Claims (5)

1. パワーユニット及び補機類が収容されるフロントルームの車室側に車幅方向に沿って延在するカウル部材を含む車両の前部構造であって、
   前記カウル部材には、車両前方側の前方側壁と底壁との境界部を窪ませた凹部が車幅方向に延在しており、
   前記カウル部材の前記底壁側に前記凹部を塞いで固定され当該カウル部材を補強するリンフォースを備え、
   前記リンフォースは、前記パワーユニットに対向する本体部と、該本体部の車幅方向側方に設けられ前記補機類に対向する衝撃吸収部とで構成され、前記衝撃吸収部は、車両前方側の前方側壁部の前記カウル部材の前記底壁に対する傾斜角度が前記本体部よりも小さくなっている
   ことを特徴とする車両の前部構造。
2. 請求項１に記載の車両の前部構造であって、
   前記凹部の上壁が、前記補機類よりも上方に位置している
   ことを特徴とする車両の前部構造。
3. 請求項１又は２に記載の車両の前部構造であって、
   前記リンフォースの前記本体部は、前記カウル部材の前記底壁と前記前方側壁とに固定され、
   前記リンフォースの前記衝撃吸収部は、前記カウル部材の前記底壁と前記凹部の上壁とに固定されている
   ことを特徴とする車両の前部構造。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の車両の前部構造であって、
   前記フロントルーム内に設けられる左右のサスペンションタワーに両端がそれぞれ連結されるタワーバーを備え、
   前記タワーバーが、前記リンフォースの前記本体部を経由して前記サスペンションタワーに連結されている
   ことを特徴とする車両の前部構造。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の車両の前部構造であって、
   前記衝撃吸収部の前記前方側壁部には、車両の上下方向とは交差する方向に延びるビード部が形成されている
   ことを特徴とする車両の前部構造。

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