JP4096344B2 - 車両の前部車体構造 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は車両の前部車体構造に関し、特に、車両の前部のエンジンルームと車室とを仕切るカウルボックスの構造およびこのカウルボックスに取り付けられるワイパー駆動装置の取付構造に関する。
【０００２】
【発明が解決しようする課題】
車体前部構造においてカウルボックスは、エンジンルームと車室との間に車幅方向に配置される。このカウルボックスは、フロントウインドシールドの下端部を支持できる剛性構造を与えるために通常ほぼ閉断面パネル構造で構成される。車両の前部車体構造において、衝突等により車両に対して前後方向の衝撃力が入力された場合、この作用力はエンジンに入力される。これによって、エンジンは車体に対して相対的に後退し、エンジンルームと車室とを仕切る構造部材であるカウルボックスに衝突し、該カウルボックスを変形させる。
この場合、カウルボックスは車幅方向全体にわたって閉断面構造で構成されるのが普通であり、衝突の影響により後退するエンジンに対して高い剛性を示す。この結果カウルボックスは変形をすることなく車室側に変位し、エンジンからの衝撃力は、他の部材に伝達され、たとえば、フロントウインドシールドを損傷したりして、車室の乗員に思わぬ被害をもたらす恐れがある。
【０００３】
別の観点からカウルボックスの車幅方向の剛性が部分的に異なるカウルボックスを備えた車両が提案されている。
この提案された構造は、カウルボックスの閉断面の内部空間を、車両の空調装置の外気導入通路の一部として活用するというものである。
このようなカウルボックスの内部空間を空調用の外気導入通路に利用するものが実公平３−５２６１３号に開示されている。
これによれば、カウルボックスのパネルの一部を切り欠いて外気導入のための開口を形成し、この開口に外気を案内するためにカウルパネルに、エンジンルーム側から上方がグリルに向かって開放されたエアーボックスを取付られるようにしている。
【０００４】
この構造では、カウルボックスの上記外気導入用の開口をカウルパネルに形成した結果この開口部分で他の部分よりも剛性が低下することとなり、上記したようなカウルボックスから他の部材に衝撃力がそのまま伝達されるという問題はある程度解消することができる。
しかし、この開示された構造では、カウルパネルの外側に別の部材であるエアーボックスを取付なければならず、構造的に複雑となるとともに工数が増加するという問題がある。
また、外気導入のためにカウルパネルを車幅方向全体にわたって閉断面とせず開放断面とした構造も知られている。
このようにすると、外気導入のために別部材を取り付ける必要がないため工程上は有利となるが、カウルボックスが本来具備すべて所望の剛性を確保することが困難となる。
またエンジンルーム内に両端の角部に配置されるブレーキ用倍力装置等の他の装置のためのスペースの確保が困難になるという別の問題が生じる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような事情に鑑みて構成されたものであって、車両に対して前後方向に衝撃力が入力され、エンジンが後退してカウルボックスに干渉するような状況において、カウルボックスによって該衝撃力を効果的に吸収することによって、衝撃エネルギーが他の部材に及ぼす悪影響を最小限にとどめ、該衝突エネルギーの車室内への影響を有効に防止することができる車両の前部車体構造を提供することを目的としている。
本発明のこの目的は、以下の車両の前部車体構造を提供することによって達成することができる。
本発明は、エンジンルームと、車室とを仕切るダッシュパネルの上部に車幅方向に延びて、両端が固定されたカウルボックスを備えた車両の前部車体構造であって、
前記カウルボックスの車幅方向中央部は、前方に突出しかつ上方に開放されたパネル構造を有しており、両端部は、ほぼ閉断面構造を有した状態で固定されており、これによって、前記カウルボックスの中央部は、両端部に比して少なくとも前後方向の剛性が低くなっており、
前後方向の作用力が前記車両に入力されてエンジンが変位するとき、前記カウルボックスの中央部は、エンジンと干渉して前記車両への作用力のエネルギーを吸収しつつ変形するようになっていることを特徴とする。
【０００６】
この場合、前記カウルボックスの前端側は、当該前端側に対してエンジンが相対的に後方に変位するときにエンジンと干渉する前方にかつ上方に延びる壁面を備えていることが望ましい、
また、好ましい態様では、前記カウルボックスの前記中央部に形成される空間部内にワイパー装置の駆動装置の少なくとも１部、たとえば、ワイパー駆動装置のモーターおよびカム機構が該空間部内に配置される。
また、本発明の別の特徴によれば、エンジンルームと、車室とを仕切るダッシュパネルの上部に車幅方向に延びて両端が固定されたカウルボックスを備えた車両の前部車体構造であって、
前記カウルボックスの車幅方向中央部は、前方に突出しかつ上方に開放されたパネル構造を有しており、両端部は、ほぼ閉断面構造を有した状態で固定されており、これによって、前記カウルボックスの中央部は、両端部に比して少なくとも前後方向の剛性が低くなっており、
ワイパー駆動装置のモータがカウルボックスの中央部に形成される空間部内に配置され、
ワイパー駆動装置のリンク機構がカウルボックスの前記空間部の外部に配置されていることを特徴とする前部車体構造が提供される。
【０００７】
この場合、好ましくは、前記ワイパー駆動装置を固定する固定ブラケットが設けられており、ワイパー駆動装置は固定ブラケットを介してカウルボックスに取付られけている。
本発明の上記構造においては、衝突等によって車両に対して前後方向の衝撃力が入力され、エンジンが車体に対して相対的に後方に変位した場合には、エンジンは、カウルボックスの中央部に干渉するようになっている。
カウルボックスは車幅方向に延びており、その中央部は両端部に比して少なくとも前後方向の剛性が低く構成されている。この結果、エンジンが相対的に後方に変位してカウルボックスの中央部と干渉したときに、該中央部は、エネルギーを吸収しつつ変位する。所定以上の変位は、カウルボックスに取付られたワイパー駆動装置などとの干渉によって規制されるようになっている。この結果、カウルボックスはエンジンと干渉しながら該エンジンからの衝撃力を効果的に吸収しこれによって衝撃力が他の部材あるいは他の構造に伝達されるのを極力緩和することができる。
そして、衝撃力によるエンジンの後退に基づく、車室内への悪影響、特に、乗員への悪影響を防止することができる。
【０００８】
【実施例】
図１を参照すると、本発明の１実施例にかかる車両の前部車体構造１の斜視図が示されている。図２を参照すると、カウルボックスの全体の斜視図が示されている。また、図３〜図６にはその車幅方向の所定のＡ〜Ｄの位置での断面図が示されている。
図１〜図６を参照すると、本例の前部車体構造１０は、車室２０の前方のフロントウインドシール３０の下端部に沿って車幅方向に延びるカウルボックス４０を備えている。
該カウルボックス４０より所定距離だけ離れた前方には、車両の最先端部の構造部材を構成する車幅方向に延びるラジエータサポートすなわちシュラウドアッパー５０が配置される。
【０００９】
シュラウドアッパー５０の下方には、車幅方向に延びるフロントクロスメンバーすなわちシュラウドロワー６０が位置している。シュラウドロワー６０は両端部において、ほぼ閉断面構造を成し前後方向に延びるサイドフレーム７０の前端の下方に取付られたパネル構造体７２に取付られている。
また、シュラウドアッパー５０は両端部において、車両のボンネット７３の上部前端の両端部から後方に略サイドフレーム７０の上方をこれとほぼ平行に延びる閉断面を有する上部パネル構造体７１に結合されている。シュラウドアッパー５０の両端には、ヘッドライトを取付るためのヘッドライト支持部がシュラウドサイドパネル５１によって上記シュラウドアッパー５０と上部パネル構造体７１と一体的に構成されている。上部パネル構造体７１の後端部およびカウルボックス４０の端部は、ヒンジピラー８０に接合されている。ヒンジピラー８０は車室２０の前端かつ両端部に位置しており、フロントドアのヒンジが取付られるようになっているヒンジピラー８０には、上方から斜め前方に延びるフロントピラー８１が結合されている。また下端部には、前後方向に延びるサイドシル１１０の前端に一体化されている。
【００１０】
カウルボックス４０の下方には、車室２０とエンジンＥが配置されるエンジンルーム９０を仕切る上下方向に延びるダッシュパネル１００が設けられる。エンジンＥには、図示しないトランスミッションＭが接続されてエンジン動力を取り出すようになっている。
本発明の構造では、シュラウドアッパー５０およびロワー６０の後方およびカウルボックス４０およびダッシュパネル１００の前方に両サイドフレーム７０および上部パネル構造体７１との間に形成される空間がエンジンルーム９０を構成する。エンジンルーム９０の後部の上部パネル構造体７１とカウルボックス４０との結合部に近い角部には、前輪用のサスペンションタワー７２が上部パネル構造体７１に結合され、下方に延びている。
【００１１】
また、ヒンジピラー８０の下部には前後方向にのびるサイドシル１１０が形成されており、サイドシルインナー１１１の前端部は、タイヤハウスの一部を構成するように前輪の後方位置において、サイドフレーム７０から車幅方向外方に延びるパネル構造体５２の外端に結合している。さらにこのパネル構造体５２の後方において、サイドフレーム７０から真っ直ぐ外方に延びる補強部材５３に結合されている。
カウルボックス４０の両端部は図１に示すように閉断面形状を成しており、両端で上記のようにヒンジピラー８０に結合されている。
さらに、カウルボックス４０は、フロントウインドシールド１１０の下端部を支持するように車幅方向に沿って延びるパネル構造部材であって、車室２０とエンジンルーム９０とを仕切る縦壁としてい設けられたダッシュパネル１００の上端部に位置する。
【００１２】
カウルボックス４０は基本的には、閉断面パネル構造として構成されるものであるが、本例のカウルボックス４０は、中央部にほぼ前方に向かって張り出した中央張出部４１を備えている。カウルボックス４０はカウルパネルインナー４２とカウルパネルアウター４３とからなり、両端部ではほぼ閉断面を構成しており中央部には、中央張出部４１によって形成された上方に開放された空間部すなわち凹部４４を備えている。
図５に示すようにカウルボックス４０の車室側には、車幅方向にカウルボックスにそって延びる閉断面パネル構造の空調ダクト４６が形成されており、該ダクト４６は開口４７を介してカウルボックス４０に連通しているとともに、また下方の開口部４８を介してブロア（図示せず）に接続されている。
【００１３】
図７を参照すると、ワイパー駆動装置１２０の取付構造が示されている。図７を併せて参照すると、本例のワイパー駆動装置１２０は、パネル状のブラケット１３０に固定されている。ブラケット１３０は、カウルボックス４０を構成するカウルパネルアウター４３の裏面側すなわち、エンジンルーム側にボルト１３１によって固定されている。そしてカウルパネルアウター４３には、開口４９が形成されており、この開口からカウルパネルアウター４３に固定されたワイパー駆動装置１２０がカウルボックス４０の中央部の凹部４４に突出することによって凹部４４内に位置することとなる。なお図４に示すように、ブラケット１３０には、モータ動力伝達するためにリンク機構の途中に設けられるアーム１４２を備えた旋回軸１４１もブラケット１３０に取付られる。
【００１４】
カウルボックス４０の上記凹部４４は、カウルパネルアウター４３の上端側が前方に突出するようにして形成される。図５ないし図６に示すように、カウルパネルアウター４３の中央部のエンジンルーム９０側には、エンジンルーム９０内のエンジン（図示せず）と対峙する平面が形成されることになる。
このような構造を成していることによって、カウルボックス４０の中央部の剛性は前後方向に関して、両端部よりも低くなっている。
そして、ワイパー駆動装置１２０のモータ１２１およびモータ１２１からの出力を取り出すウォームギヤ機構を有する出力機構１２２が配置されている。この出力機構の出力軸１２３は出力機構から下方に延びてエンジンルーム９０内に向けて突出している。
【００１５】
本例の構造では、フロントウインドシールド３０を払拭するための一対のワイパーブレード１２４が設けられており、このワイパーブレード１２４を往復旋回動させるためにフロントウインドシールド３０の両端部かつ下端部には、エンジンルーム側から車体パネルを貫通して外側に突出する一対のワイパー回転軸１２５を備えている。
この回転軸に、ワイパーブレード１２４が取付られて、ワイパー駆動装置１２０の動力の伝達を受けてフロントウインドシールド３０を払拭するようになっている。ワイパーブレード１２４の回転軸１２５は、リンク機構１４０を介してモータの回転動力が伝達されるようになっている。
ワイパー駆動のためのリンク機構１４０の構成および動作は公知であって、本発明の一部を構成しないので、詳細な説明は省略する。
【００１６】
ワイパー駆動装置１２０のリンク機構１４０は、カウルボックス４０の上記凹部４４の外側すなわち、エンジンルーム側に配置されることになる。すなわち、この構成によって、ワイパー駆動装置１２０のワイパー駆動力は、カウルボックス中央部の凹部４４に配置されたワイパー駆動装置１２０からエンジンルーム側に突出する出力軸に伝達され、カウルボックス４０の外部のエンジンルーム側に配設されたリンク機構１４０を介してワイパーブレード回転軸１２５に伝達される。エンジンルーム９０から車体を貫通して外側に突出する回転軸を介してフロントウインドシールド３０の外面に配置されたワイパーブレード１２４に伝達されるようになっている。
以上のような構造において前後方向から衝撃力が入力された場合、エンジンルーム内のエンジンは、車体に対して相対的に後退し、カウルボックス４０の中央張出部４１に衝突する。すなわち、後退するエンジンは、中央張出部４１であるカウルパネルアウター４３に衝突し、該カウルパネルアウター４３はエンジンからの衝撃エネルギーを吸収しながら変形する。
【００１７】
しかし、この変形量が増大して所定の大きさになると、カウルパネルアウター４３の変形は停止する。この理由は、カウルパネルアウター４３の変形がモータ、ウォームギヤ機構等のワイパー駆動装置１２０に到達すると、これらの剛性のためにそれ以上の変形が規制される。したがって、ワイパー駆動装置１２０にカウルパネルアウター４３の変位が到達した以降は、エンジンからの衝撃力は、カウルボックス４０の中央部の剛性が急激に高い部分に入力されることになる。この結果、前後方向の衝撃力によるカウルボックス４０の変位は急激に小さくなり、エンジンの衝撃力は、カウルボックス４０を介してヒンジピラー８０等に分散される。これによって、前後方向の衝撃力の入力によって、エンジンが後退するような事態において、所定以上のエンジンの後退が防止されることにより、衝突時に車両に前後方向に入力があった場合に車室内への悪影響を有効に防止することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、前後方向の衝撃力が車両に入力され、エンジンがこの衝撃力によって、車体に対して相対的に後退するような状況において、後退するエンジンはカウルボックスの中央部に形成された中央張出部に衝突し、これによって中央張出部は、エンジンからの衝突エネルギーを吸収しつつ変形する。これによって、衝突エネルギーをカウルボックスの変形によって有効に吸収減少させることができる。また、カウルボックスの変位が大きくなると、エンジンの衝撃力は、カウルボックス内に配置された剛性の高いワイパー駆動装置に伝達される。したがってそれ以上の衝撃力は、規制され、カウルボックスが大きく変位して車室内に進入するといった事態を回避し、車室内の乗員への悪影響を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用することができる車両の前部車体構造の分解斜視図、
【図２】図１の車両のカウルボックスの斜視図、
【図３】図２のＡ−Ａ断面図、
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図、
【図５】図２のＣ−Ｃ断面図、
【図６】図２のＤ−Ｄ断面図、
【図７】ワイパー駆動装置のブラケットへの取付状態を示す図である。
【符号の説明】
１０ 車両
２０ 車室
３０ フロントウインドシールド
４０ カウルボックス
５０ シュラウドアッパー
６０ シュラウドロアパー
７０ サイドフレーム
８０ ヒンジピラー
９０ エンジンルーム
１００ ダッシュパネル
１１０ サイドシル。

Claims (7)

1. エンジンルームと、車室とを仕切るダッシュパネルの上部に車幅方向に延びて、両端が固定されたカウルボックスを備えた車両の前部車体構造であって、
   カウルボックスの車室側には、該カウルボックスと略同じ高さで且つ車幅方向に延設するカウルボックスに沿って延びる閉断面形状の空調ダクトが形成され、
   前記カウルボックスは、前後方向の作用力が前記車両に入力されてエンジンが変位するとき、前記カウルボックスの中央部がエンジンと干渉して前記車両への作用力のエネルギーを吸収しつつ変形するように該カウルボックスの車幅方向中央部がその下部にエンジンルームが位置するように前方に突出しかつ上方に開放されたパネル構造を有し、両端部はほぼ閉断面構造を有した状態で固定されることで、前記カウルボックスの中央部は両端部に比して少なくとも前後方向の剛性が低くなっていることを特徴とする前部車体構造。
2. 請求項１において、前記カウルボックスの前端側は、当該前端側に対してエンジンが相対的に後方に変位するときにエンジンと干渉する前方にかつ上方に延びる壁面を備えていることを特徴とする前部車体構造。
3. 請求項１において、前記カウルボックスの前記中央部に形成される空間部内にワイパー装置の駆動装置の少なくとも１部を配置したことを特徴とする前部車体構造。
4. エンジンルームと、車室とを仕切るダッシュパネルの上部に車幅方向に延びて、両端が固定されたカウルボックスを備えた車両の前部車体構造であって、
   前記カウルボックスの車幅方向中央部は、前方に突出しかつ上方に開放されたパネル構造を有しており、両端部は、ほぼ閉断面構造を有した状態で固定されており、これによって、前記カウルボックスの中央部は、両端部に比して少なくとも前後方向の剛性が低くなっており、
   ワイパー駆動装置のモータがカウルボックスの中央部に形成される空間部内に配置され、
   ワイパー駆動装置のリンク機構がカウルボックスの前記空間部の外部に配置されていることを特徴とする前部車体構造。
5. 請求項４において、前記ワイパー駆動装置を固定する固定ブラケットが設けられており、ワイパー駆動装置は固定ブラケットを介してカウルボックスに取付られけていることを特徴とする前部車体構造。
6. 請求項１において、前記カウルボックスは、該カウルボックスの前後方向の幅において、車幅方向外側部分より中心部の方が幅広となることで前方に突出するように形成されることを特徴とする前部車体構造。
7. 請求項１において、前記カウルボックスは、車幅方向中央部近傍の前記空調ダクトは該空調ダクトの下部が前記カウルボックスの下部と略同じ高さとなるように構成されることを特徴とする前部車体構造。

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