JP2019167021A - 車両のカウルブレース - Google Patents

Abstract

【課題】 カウルブレースにおいて車高方向に沿った向きの応力に対する剛性を向上させる。【解決手段】 車両のステアリングサポートメンバー２０に固定されるカウルブレース１０であって、カウルブレースアッパ１１と、車高方向にてカウルブレースアッパの直下に位置してカウルブレースアッパ１１とともに一部に閉断面を形成するカウルブレースロア１２とを備え、カウルブレースアッパ１１の平面部１１ａに、車両の車幅方向に沿って延在するとともにその両端がカウルブレースアッパの車幅方向に沿った両端に達していないビード１１ｙが形成されている、車両のカウルブレース１０。【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車等の車両のカウルブレースに関する。

図５は、従来の車両のカウルブレース及びその近傍の構成を示す図である。図５に示すように、車両の車室内の前方側上部には、車幅方向に沿って延在するパイプ状のステアリングサポートメンバー１０１が架設されており、ステアリングサポートメンバー１０１は、車幅方向の左右両端が端部結合ブラケット１０２を介して車体側部に取付けられている。ステアリングサポートメンバー１０１は、図示しないインストルメントパネルの内部に配置されており、当該インストルメントパネルを支持するとともに、運転席側では、図示しないステアリングコラム及びステアリングホイールなどを支持している。

これらステアリングシャフト等を支持する剛性を確保するため、ステアリングサポートメンバー１０１は、車長方向前方に位置するカウル１０３に取付けられる構造となっている。そのため、ステアリングサポートメンバー１０１とカウル１０３との間には、ステアリングサポートメンバー１０１とは別体のカウルブレース１０４が設けられる。なお、図中においては説明のため、カウルブレース１０４とカウル１０３とは離隔して配置した状態を示した。

カウルブレース１０４は、車高方向上方に位置する部品である第１のリーンフォースメント１０５及び車高方向下方に位置する部品である第２のリーンフォースメント１０６を車高方向視において重なるように配置することによって構成される。第１のリーンフォースメント１０５はステアリングサポートメンバー１０１の支持剛性および振動抑制性能を高めるために車長方向に沿って延出し、第２のリーンフォースメント１０６は第１のリーンフォースメント１０５より短い全長を有する。

第２のリーンフォースメント１０６の第１のリーンフォースメント１０５とは固定点Ｐ１及びＰ２にて溶接により固定される。固定点Ｐ１はステアリングサポートメンバー１０１と第１のリーンフォースメント１０５との連結部の近傍に設けられ、固定点Ｐ２は、カウル１０３と第１のリーンフォースメント１０５との連結部の近傍に設けられている。これにより、カウルブレース１０４は車両前方からの衝突荷重を受けた時にＺ字形状の変形を得るようにしている。また、第２のリーンフォースメント１０６の後端下部は、第１のリーンフォースメント１０５の後端部分１０５ｂから車長方向前方へ向かって延びる支持片部１０５ｃの上部に中央位置にて溶接により固定されている（例えば特許文献１を参照）。

特開２０１４−２１８１２１号公報

上記従来の技術による車両のカウルブレースには以下のような課題があることを本発明者は見いだした。すなわち、ステアリングサポートメンバーはカウルブレースを介してステアリングホイール及びステアリングコラムを支持するところ、ステアリングホイール及びステアリングコラムの荷重に基づく車高方向下方への応力を受けて、カウルブレースに歪みが生ずる恐れがある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、車高方向に沿った向きの応力に対する剛性を向上させた車両のカウルブレースを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の側面は、車両のステアリングサポートメンバーに固定されるカウルブレースであって、カウルブレースアッパと、車高方向にて前記カウルブレースアッパの直下に位置して前記カウルブレースアッパとともに一部に閉断面を形成するカウルブレースロアとを備え、前記カウルブレースアッパ及びカウルブレースロアの少なくともいずれか一方の表面に、前記車両の車幅方向に沿って延在するとともにその両端が前記カウルブレースアッパ及び前記カウルブレースロアの車幅方向に沿った両端に達していないビードが形成されている、車両のカウルブレースである。

更に、本発明は他の側面として、前記カウルブレースアッパ及び前記カウルブレースロアの少なくともいずれか一方に、車幅方向における剛性が他の部分より小さい脆弱部が設けられており、前記ビードは、前記脆弱部の位置に対応して形成されているものであってもよい。

以上のような本発明は、車高方向に沿った向きの応力に対する剛性を向上させることが可能になるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る車両のカウルブレース近傍の構成を示す斜視図 （ａ）本発明の実施の形態に係る車両のカウルブレースの構成を示す平面図（ｂ）本発明の実施の形態に係る車両のカウルブレースの構成を示す側面図 （ａ）図２（ｂ）のａ−ａ要部断面図（ｂ）図２（ｂ）のｂ−ｂ要部断面図 （ａ）図２（ａ）のＡ−Ａ要部断面図（ｂ）本発明の他の実施の形態に係る車両のカウルブレースの要部の構成を示す断面図 従来の車両のカウルブレース近傍の構成を示す斜視図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両のカウルブレース近傍の構成を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態の車両のカウルブレース１０は車高方向上方に位置するカウルブレースアッパ１１と、カウルブレースアッパ１１の直下に位置するカウルブレースロア１２とを溶接等の手段により接合してなる。カウルブレース１０は、車長方向前方に位置するカウル５０の前面５０ａに先端部１０ａにて接合され、車長方向後方にて後述するステアリングサポートメンバー２０及びＵ字状ブラケット３０に接合される。

ステアリングサポートメンバー２０は車両の車幅方向に沿って延在して車両の一対のピラー間に架け渡される、所謂ピラー・トゥ・ピラー・メンバーであって、従来例同様、図示しないインストルメントパネルの内部に配置されており、当該インストルメントパネルを支持するとともに、運転席側では、図示しないステアリングコラム及びステアリングホイールなどを支持している。

Ｕ字状ブラケット３０は、車長方向後方に延出してなる横断面形状略Ｕ字状の部材であって、ステアリングサポートメンバー２０に車長方向前方にて溶接等の手段により接合され、ステアリングサポートメンバー２０及びカウルブレースアッパの捩り剛性を補強する部材である。更にＵ字状ブラケット３０及びステアリングサポートメンバー２０には、車高方向に延在して図示しない車両のフロアに固定されるブレースメンバー４０が更に接合される。

次に、図２（ａ）の平面図及び図２（ｂ）の側面図を参照して、本実施の形態の車両のカウルブレース１０の構成について説明する。各図に示すように、カウルブレース１０の上部構造であるカウルブレースアッパ１１は、車高方向に凸向きに湾曲してなり先端が車長方向前方に沿って徐々に幅狭となる平面形状を有する平面部１１ａと、平面部１１ａに対し略直交して車長方向下方へ屈曲する一対の側壁部１１ｂとを有する、横断面形状略コの字状の部材であり、図示しないステアリングブラケットを固定するための固定部１０ｂを有する。

次に、カウルブレース１０の下部構造であるカウルブレースロア１２は、車高方向に凸向きに湾曲してなり、カウルブレースアッパ１１の平面部１１ａと略同一の平面形状を有する平面部１２ａと平面部１２ａに対し略直交して車長方向上方へ屈曲する一対の側壁部１２ｂとを有する横断面形状略コの字状の部材であり、図示しないステアリングブラケットを固定するための固定部１０ｃを有する。

カウルブレースロア１２の平面部１２ａは、カウルブレースアッパ１１の平面部１１ａより素材の厚み分幅広の寸法を有するとともに、側壁部１２ｂの一部は他の部分寄りも車高方向に大きく延出してカウルブレースアッパ１１の側壁部１１ｂと溶接等により接合する固定部ｐ１及びｐ２を形成している。また、カウルブレースアッパ１１及びカウルブレースロア１２においては、開口１１ｘのように、軽量化のための開口が平面部１１ａ及び１２ａに適宜設けられる。

また、カウルブレースアッパ１１及びカウルブレースロア１２の各々の側壁部１１ｂ及び１２ｂは、所定間隔で他の部分よりも縁の高さが小さくなった一対の切り欠き１１ｂ１、１１ｂ２及び１１ｂ３並びに一対の切り欠き１２ｂ１及び１２ｂ２が形成される。

これにより、カウルブレース１０は、図２（ｂ）のａ−ａ断面図である図３（ａ）に例示すように、固定部ｐ１及びｐ２において閉断面を形成するとともに、他の部分では開口を有する断面を形成する。更に、カウルブレース１０は、図２（ｂ）のｂ−ｂ断面図である図３（ｂ）に例示するように、一対の切り欠き１１ｂ１〜１１ｂ３及び１２ｂ１、１２ｂ２が形成された箇所は、他の箇所に比べて剛性が小さい脆弱部となっている。これにより、カウルブレース１０は車両前方からの衝突荷重を受けた時に脆弱部にて変形しやすくなり、車室側への影響を軽減するための、Ｚ字形状その他車長方向に沿った所望の変形が得られるようにしている。

更に、カウルブレースアッパ１１の平面部１１ａ上であって、側面視において一対の切り欠き１１ｂ１が形成された位置には、ビード１１ｙが形成される。ビード１１ｙは、車幅方向にそって延在し、図２（ｂ）のａ−ａ断面図である図４（ａ）に示す横断面形状略Ｕ字状の凹溝Ｇ及びその反転形状としてカウルブレースロア１２に向かって突設された凸条Ｃとして形成される部位である。なお、ビード１１ｙは両端が側壁部１１ｂに達しない程度の長さで形成することが好ましい。

以上の構成において、カウルブレース１０は本発明のカウルブレースに相当し、カウルブレースアッパ１１は本発明のカウルブレースアッパに、カウルブレースロア１２は本発明のカウルブレースロアにそれぞれ相当する。また、ビード１１ｙは本発明のビードに相当し、切り欠き１１ｂ１は本発明の脆弱部に相当する。

このような構成を有する本発明の実施の形態の車両のカウルブレース１０は、カウルブレースアッパ１１の平面部１１ａ上にビード１１ｙを形成したことにより、図１に示すように、カウルブレースアッパ１１の平面上の剛性を向上させている。すなわち、カウルブレース１０は、固定部１０ｂ、１０ｃに接合される図示しないステアリングブラケットを介してステアリングコラムを支持するところ、ステアリングホイール及びステアリングコラムの荷重に基づく車高方向下方への応力は、カウルブレースアッパ１１の平面部１１ａを中央から凹ませる歪みとして現われる。

これに対し、ビード１１ｙを形成することにより平面部１１ａは面剛性が向上し、ひいてはステアリングホイール及びステアリングコラムの荷重に基づく応力に抗して、歪みの発生を抑制することが可能となる。

更に、本実施の形態の車両のカウルブレース１０は、カウルブレースアッパ１１の平面部１１ａ上におけるビード１１ｙの形成位置を、車長方向において切り欠き１１ｂ１の形成位置に一致させたことにより、以下の効果を奏する。すなわち、図４（ａ）に示すように、ビード１１ｙは車幅方向に沿った横断面形状が略Ｕ字型であることから、上述した平面部１１ａの面に直交する車高方向に沿った応力に剛性を有する一方、車長前後方向に沿った応力に対しては脆弱部として働く。したがって、カウルブレース１０が車両前方からの衝突荷重を受けた時に、切り欠き１１ｂ１及びビード１１ｙは一体としてカウルブレースアッパ１１の全周に渡って形成される脆弱部として働くこととなり、Ｚ字形状その他車室側への影響を軽減するための変形し易さを向上させることが可能となる。

以上のように、本発明の実施の形態の車両のカウルブレース１０によれば、車高方向に沿った向きの応力に対する剛性を向上させることが可能になるという効果を奏する。

しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の説明においては、カウルブレース１０のビード１１ｙは、図４（ａ）に示す横断面形状略Ｕ字状の凹溝Ｇ及びその反転形状としてカウルブレースロア１２に向かって突設された凸条Ｃとして形成されるものとしたが、図４（ｂ）に示すように、横断面形状逆Ｕ字状の凸条Ｃ及びその反転形状としてカウルブレースロア１２から後退する凹溝Ｇとして形成されるものであってもよい。また、ビード１１ｙの横断面形状は略Ｖ字、略コの字その他任意の形状であってよい。更に、カウルブレースアッパ１１の壁体の形状の変化でなく、壁体の厚みの変化により形成されるものであってもよい。

更に、上記の説明においては、カウルブレース１０のビード１１ｙは、カウルブレースアッパ１１の平面部１１ａ上に設けるものとしたが、カウルブレースロア１２の平面部１２ａ上に設けてもよい。

要するに、本発明のビードは、車両の車幅方向に沿って延在するとともにその両端が前記カウルブレースアッパ及びカウルブレースロアの車幅方向に沿った両端に達していないものであればよく、その他の具体的な構成に依って限定されるものではない。

以上のように、本発明は、車両のステアリングサポートメンバーに固定されるカウルブレースであって、カウルブレースアッパと、車高方向にて前記カウルブレースアッパの直下に位置して前記カウルブレースアッパとともに一部に閉断面を形成するカウルブレースロアとを備え、前記カウルブレースアッパ及びカウルブレースロアの少なくともいずれか一方の表面に、前記車両の車幅方向に沿って延在するとともにその両端が前記カウルブレースアッパ及び前記カウルブレースロアの車幅方向に沿った両端に達していないビードが形成されているものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。

したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。

以上のような本発明は、車高方向に沿った向きの応力に対する剛性を向上させることが可能になるという効果を有し、例えば自動車等の車両への適用において有用である。

１０ カウルブレース
１０ａ 先端部
１０ｂ、１０ｃ 固定部
１１ カウルブレースアッパ
１１ａ、１２ａ 平面部
１１ｂ、１２ｂ 側壁部
１１ｂ１〜１１ｂ３、１２ｂ１、１２ｂ２ 切り欠き
１１ｘ 開口
１１ｙ ビード
１２ カウルブレースロア
２０ ステアリングサポートメンバー
３０ Ｕ字状ブラケット
４０ ブレースメンバー
５０ カウル
５０ａ 前面
Ｃ 凸条
Ｇ 凹溝

Claims (1)

1. 車両のステアリングサポートメンバーに固定されるカウルブレースであって、
   カウルブレースアッパと、車高方向にて前記カウルブレースアッパの直下に位置して前記カウルブレースアッパとともに一部に閉断面を形成するカウルブレースロアとを備え、
   前記カウルブレースアッパ及びカウルブレースロアの少なくともいずれか一方の表面に、前記車両の車幅方向に沿って延在するとともにその両端が前記カウルブレースアッパ及び前記カウルブレースロアの車幅方向に沿った両端に達していないビードが形成されている、
   車両のカウルブレース。

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