JP4345980B2

JP4345980B2 - 自動車の車体前部構造

Info

Publication number: JP4345980B2
Application number: JP2005300571A
Authority: JP
Inventors: 宜直倉本
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2025-10-14
Also published as: EP1775200A3; EP1775200A2; JP2007106310A; DE602006012148D1; EP1775200B1

Description

本発明は、車体前部の骨格部材を構成するフロントカウルと、このフロントカウルの内部空間を通し外気を導入して車室の空気調和を可能とする空気調和装置とを備えた自動車の車体前部構造に関するものである。

上記自動車の車体前部構造には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、自動車の車体前部構造は、車体の幅方向に延び、この車体の側面視での断面がＵ字形状とされるフロントカウルと、このフロントカウル側から後上方に延びてその前下縁部が上記フロントカウルの後縦壁に支持されるフロントウインドガラスと、上記フロントカウルの内部空間を通し外気を導入する外気導入口の開口縁部が上記フロントカウルの後縦壁の長手方向の一部分に結合される空気調和装置とを備えている。

上記フロントカウルは車体前部の骨格部材をなし、その後側が車室とされている。この車室の前部に上記空気調和装置が配置されている。この空気調和装置を駆動させれば、外気が上記フロントカウルの内部空間と上記外気導入口とを通して空気調和装置の内部に導入され、その後、車室に向けて供給されることにより、この車室の空気調和が可能とされている。

特開２００４−２０３１６９公報

ところで、上記従来の技術では、車体の側面視で、外気導入口が大きくされていて、上記後縦壁の長手方向の一部分には、上記側面視で全体にわたり上記開口縁部が結合されている。また、上記フロントカウルの内部空間内に入り込んだ雨水が上記後縦壁と開口縁部との間の隙間を通り車室に侵入しないよう、通常、この隙間は十分にシールされている。そして、この場合、このシール性の向上のため、上記開口縁部に大きい剛性が確保されていて、上記後縦壁と開口縁部との間にシール材が介設される。

このため、上記後縦壁の長手方向の一部分は、上記した剛性の大きい開口縁部により、車体の側面視で全体的に強固に補強される結果となる。しかし、この構造により、次のような問題点が生じるおそれがある。

即ち、自動車の前進走行中、この自動車がその前方の何らかの物体に衝突（前突）したとする。そして、この衝突で跳ね上げられた物体が上記車体のフロントウインドガラスにその上方から衝突し、これによる衝撃力が上記フロントカウルの後縦壁に与えられたとする。

この場合、前記したように、後縦壁は空気調和装置の外気導入口の開口縁部により、車体の側面視で全体的に強固に補強されている。このため、上記衝撃力に基づく衝撃エネルギーを上記後縦壁の塑性変形により十分に吸収する、ということは困難であって、車体と物体との間で互いに与えられる衝撃力を十分に緩和させることは困難と考えられる。

また、上記したように、後縦壁の長手方向の一部分は、車体の側面視で全体的に強固に補強されている。このため、上記後縦壁の長手方向でこの後縦壁の一部分に隣接する後縦壁の他部分に応力集中が生じがちとなる。よって、このフロントカウルをその長手方向で全体的にみたとき、そのＮＶ（ノイズ、バイブレーション）性能は低下するおそれを生じる。

本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、フロントカウルの後縦壁に空気調和装置の外気導入口の開口縁部が結合されている自動車の車体前部構造において、この車体前部に何らかの物体が衝突し、その衝撃力が上記後縦壁に与えられたとき、この衝撃力に基づく衝撃エネルギーがより十分に吸収されるようにして、車体と物体との間で互いに与えられる衝撃力が、より十分に緩和されるようにすることである。

また、本発明の他の目的は、上記フロントカウルをその長手方向で全体的にみたときのＮＶ性能を向上させるようにすることである。

請求項１の発明は、車体２の幅方向に延び、この車体２の側面視（図４）での断面がＵ字形状とされるフロントカウル４と、このフロントカウル４の内部空間１０を通し外気Ａを導入する外気導入口２９の開口縁部３０が上記フロントカウル４の後縦壁１５に結合される空気調和装置２６とを備えた自動車の車体前部構造において、
上記後縦壁１５に上記外気導入口２９の開口縁部３０を縦方向で複数の結合手段３１，３２により結合し、上記外気導入口２９の開口縁部３０とこの開口縁部３０が結合された上記後縦壁１５の部分とのそれぞれ縦方向の中途部であって上記複数の結合手段３１，３２の間の中途部を屈曲させることにより、これら中途部に、上記フロントカウル４が衝撃力Ｆを与えられたときにこのフロントカウル４の塑性変形を促進させる脆弱部３８，３９を形成し、これら両脆弱部３８，３９を互いにほぼ同じ高さに位置させたものである。

請求項２の発明は、上記後縦壁１５における車体２の幅方向の一部分２２の上部に上記外気導入口２９の開口縁部３０を結合し、上記後縦壁１５の一部分２２の下部に他の脆弱部４１を形成したものである。

なお、この項において、上記各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。

本発明による効果は、次の如くである。

請求項１の発明は、車体の幅方向に延び、この車体の側面視での断面がＵ字形状とされるフロントカウルと、このフロントカウルの内部空間を通し外気を導入する外気導入口の開口縁部が上記フロントカウルの後縦壁に結合される空気調和装置とを備えた自動車の車体前部構造において、
上記後縦壁に上記外気導入口の開口縁部を縦方向で複数の結合手段により結合し、上記外気導入口の開口縁部とこの開口縁部が結合された上記後縦壁の部分とのそれぞれ縦方向の中途部であって上記複数の結合手段の間の中途部を屈曲させることにより、これら中途部に、上記フロントカウルが衝撃力を与えられたときにこのフロントカウルの塑性変形を促進させる脆弱部を形成し、これら両脆弱部を互いにほぼ同じ高さに位置させてある。

このため、自動車の前突時、この前突で跳ね上げられた物体が上記車体前部にその上方から衝突し、これによる衝撃力が上記フロントカウルの後縦壁に与えられたとする。すると、上記各脆弱部が共に塑性変形して、上記後縦壁の塑性変形を誘発すると共に、この塑性変形を促進する。

しかも、前記したように両脆弱部を互いにほぼ同じ高さに位置させているため、上記フロントカウルの後縦壁と空気調和装置の外気導入口の開口縁部とのうち、いずれか一方に形成された脆弱部が他方により補強されるということは防止されて、上記衝撃力により上記両脆弱部はほぼ同時に共に塑性変形して上記後縦壁の塑性変形をより確実に促進する。

よって、上記衝撃力に基づく衝撃エネルギーは上記後縦壁の塑性変形により、より十分に吸収されて、車体と物体との間で互いに与えられる衝撃力はより十分に緩和される。

また、前記したように、外気導入口の開口縁部とこの開口縁部が結合された上記後縦壁の部分とのそれぞれに脆弱部を形成している。

このため、上記外気導入口の開口縁部を結合させた後縦壁の長手方向の一部分が上記開口縁部により強固に補強されて、上記一部分の強度が、この一部分に隣接する後縦壁の他部分に比べて著しく大きくなる、ということは上記両脆弱部により防止される。よって、上記後縦壁の他部分に応力集中が生じるということは防止されて、上記フロントカウルをその長手方向で全体的にみたときのＮＶ性能が向上する。

請求項２の発明は、上記後縦壁における車体の幅方向の一部分の上部に上記外気導入口の開口縁部を結合し、上記後縦壁の一部分の下部に他の脆弱部を形成している。

このため、上記後縦壁の一部分が上記開口縁部により著しく強固に補強されるということは上記他の脆弱部によっても防止される。よって、上記後縦壁の他部分に応力集中が生じるということはより確実に防止されて、上記フロントカウルのＮＶ性能は更に向上させることができる。

本発明の自動車の車体前部構造に関し、フロントカウルの後縦壁に空気調和装置の外気導入口の開口縁部が結合されている自動車の車体前部構造において、この車体前部に何らかの物体が衝突し、その衝撃力が上記後縦壁に与えられたとき、この衝撃力に基づく衝撃エネルギーがより十分に吸収されるようにして、車体と物体との間で互いに与えられる衝撃力が、より十分に緩和されるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。

即ち、自動車の車体前部構造は、車体の幅方向に延び、この車体の側面視での断面がＵ字形状とされるフロントカウルと、このフロントカウルの内部空間を通し外気を導入する外気導入口の開口縁部が上記フロントカウルの後縦壁に結合される空気調和装置とを備えている。上記後縦壁に上記外気導入口の開口縁部を縦方向で複数の結合手段により結合する。上記外気導入口の開口縁部とこの開口縁部が結合された上記後縦壁の部分とのそれぞれ縦方向の中途部であって上記複数の結合手段の間の中途部を屈曲させることにより、これら中途部に、上記フロントカウルが衝撃力を与えられたときにこのフロントカウルの塑性変形を促進させる脆弱部を形成し、これら両脆弱部を互いにほぼ同じ高さに位置させている。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。

図において、符号１は自動車で、矢印Ｆｒはこの自動車１の進行方向の前方を示している。

上記自動車１の車体２の前部は、その各側部を構成するフロントピラー３と、車体２の幅方向に延びて上記フロントピラー３に架設され、車体２の側面視（図４）での断面がＵ字形状とされるフロントカウル４と、このフロントカウル４から下方に延出し、車体２の前部側に形成されるエンジンルーム５と車体２の後部側に形成される車室６とを仕切るダッシュパネル７と、上記エンジンルーム５をその上方から開閉可能に覆うフード８と、上記フロントカウル４側から後上方に延びてその前下縁部が上記フロントカウル４に支持され、車室６の上部前面を覆うフロントウインドガラス９と、上記フロントカウル４の内部空間１０をその上方から覆い複数の通気孔１１が形成された樹脂製のカウルルーバ１２とを備えている。

上記フロントピラー３とフロントカウル４とは板金製で、車体２の骨格部材とされる。上記フロントカウル４は、前後に離れて対面する前、後縦壁１４，１５と、これら各壁１４，１５の各下縁部を一体的に結合する底板１６と、上記各壁１４，１５の各上縁部に一体的に形成される前、後外向きフランジ１７，１８と、車体２の幅方向に延び上記後外向きフランジ１８に結合されて上記後縦壁１５を補強する補強板１９とを備えている。上記前縦壁１４は上記底板１６の前縁部から前上方に向かって延び、上記後縦壁１５は上記底板１６の後縁部からほぼ垂直上方に向かって延びている。

上記ダッシュパネル７の上縁部は上記フロントカウル４の底板１６に結合されている。また、上記フロントウインドガラス９の前下縁部はシール材２０を介し上記フロントカウル４の補強板１９上に支持され、かつ、この補強板１９を介し上記後縦壁１５に支持されている。上記車体２は、その幅方向の車体中心線２１を基準として左右ほぼ対称形とされている。

上記後縦壁１５の長手方向（車体２の幅方向）の一部分２２の上部には、上記フロントカウル４の内外を連通させる開口２３が形成され、この開口２３は車体２の幅方向に長い長方形状とされて十分に大きい面積が確保されている。上記後縦壁１５の一部分２２は、この後縦壁１５の一側部（左側部）に位置している。

上記ダッシュパネル７の後方で、車室６の前部にはこの車室６用の空気調和装置２６が設けられている。この空気調和装置２６は、不図示の電動ファンなどを有してダッシュパネル７に支持されるエアコン本体２７と、このエアコン本体２７から延出する樹脂製のエアコンダクト２８とを備えている。

上記エアコンダクト２８の延出端部は、上記フロントカウル４の内部空間１０を通し外気Ａを導入する外気導入口２９とされている。このエアコンダクト２８の延出端部には外向きフランジが一体的に形成され、この外向きフランジは上記外気導入口２９の開口縁部３０とされている。この開口縁部３０は、結合手段である複数（２本）の上、下締結具３１，３２による締結により上記後縦壁１５の開口２３の開口縁部３３外面に結合されている。また、上記両開口縁部３０，３３の間にはシール材３４が介設されて、上記両開口縁部３０，３３の間がシールされている。

上記外気導入口２９の開口縁部３０から一体的に突出し、上記後縦壁１５の開口２３に嵌入される水入り防止リブ３５が設けられている。この水入り防止リブ３５は、前方に向かうに従い、かつ、上記フロントカウル４の内部空間１０の内部に向かうに従い断面積が小さくなる角錐筒形状とされている。

上記外気導入口２９の開口縁部３０とこの開口縁部３０が結合された上記後縦壁１５の部分である開口２３の開口縁部３３とのそれぞれ縦方向の中途部（ほぼ中央部）に脆弱部３８，３９が形成されている。これら各脆弱部３８，３９は上記フロントカウル４が衝撃力Ｆを与えられたとき、このフロントカウル４の後縦壁１５に塑性変形を誘発させ、かつ、この塑性変形を促進可能とするものである。上記各開口縁部３０，３３の各側部の縦方向の中途部は、前方に向けて凸形状となるよう車体２の側面視（図１）で、互いにほぼ同じ角度のくの字形状に屈曲させられており、これにより、上記各脆弱部３８，３９が形成されている。また、上記各脆弱部３８，３９は、互いにほぼ同じ高さに位置させられ、かつ、互いに近接させられている。つまり、上記両開口縁部３０，３３は互いに嵌合して、上記シール材３４を介し互いに全体的に面接合させられている。

上記フロントウインドガラス９の前下縁部と各脆弱部３８，３９とは、車体２の長手方向で互いに近傍に位置しており、かつ、鉛直方向における上記フロントウインドガラス９の前下縁部と各脆弱部３８，３９との離間距離Ｌは、所定距離の範囲内とされている。この所定距離の範囲は６０−８０ｍｍである。

上記後縦壁１５の一部分２２の下部は、車体２の側面視（図４）で、ＳもしくはＺ字形状などジグザグに屈曲され、これが他の脆弱部４１とされている。この他の脆弱部４１も、上記フロントカウル４が衝撃力Ｆを与えられたとき、このフロントカウル４の後縦壁１５に塑性変形を誘発させ、かつ、この塑性変形を促進可能とするものである。

上記空気調和装置２６を駆動させれば、外気Ａが上記カウルルーバ１２の通気孔１１、フロントカウル４の内部空間１０、およびエアコンダクト２８の外気導入口２９を順次通して上記エアコン本体２７の内部に導入され、その後、車室６に向けて供給されることにより、この車室６の空気調和が可能とされる。雨天時には、雨水は上記カウルルーバ１２の通気孔１１を通り上記フロントカウル４の内部空間１０に流入する。しかし、上記雨水が上記外気導入口２９に浸入することは上記水入り防止リブ３５によって防止される。また、上記両開口縁部３０，３３の間を通って雨水が上記車室６に浸入することは上記シール材３４によって防止される。

上記自動車１の前突時、この前突で跳ね上げられた物体が上記車体２前部のフロントウインドガラス９にその上方から衝突し、これによる衝撃力Ｆが上記フロントカウル４の後縦壁１５に与えられたとする。すると、上記各脆弱部３８，３９と他の脆弱部４１とが共に塑性変形して、上記後縦壁１５の塑性変形を誘発すると共に、この塑性変形を促進する。

しかも、前記したように両脆弱部３８，３９を互いにほぼ同じ高さに位置させているため、上記フロントカウル４の後縦壁１５と空気調和装置２６の外気導入口２９の開口縁部３０とのうち、いずれか一方（例えば、外気導入口２９の開口縁部３０）に形成された脆弱部３８が他方（例えば、フロントカウル４の後縦壁１５）により補強されるということは防止されて、上記衝撃力Ｆにより上記両脆弱部３８，３９はほぼ同時に共に塑性変形して上記後縦壁１５の塑性変形をより確実に促進する。

よって、上記衝撃力Ｆに基づく衝撃エネルギーは上記後縦壁１５の塑性変形により、より十分に吸収されて、車体２と物体との間で互いに与えられる衝撃力はより十分に緩和される。

また、前記したように、外気導入口２９の開口縁部３０とこの開口縁部３０が結合された上記後縦壁１５の部分である開口２３の開口縁部３３とのそれぞれに脆弱部３８，３９を形成している。

このため、上記外気導入口２９の開口縁部３０を結合させた後縦壁１５の長手方向の一部分２２が上記開口縁部３０により強固に補強されて、上記一部分２２の強度が、この一部分２２に隣接する後縦壁１５の他部分に比べて著しく大きくなる、ということは上記両脆弱部３８，３９により防止される。よって、上記後縦壁１５の他部分に応力集中が生じるということは防止されて、上記フロントカウル４をその長手方向で全体的にみたときのＮＶ性能が向上する。

しかも、上記各脆弱部３８，３９は上記各開口縁部３０，３３を屈曲させることにより形成されている。

ここで、上記フロントカウル４の長手方向の各部断面形状は、一般的に、その縦方向の各部が屈曲されている。そこで、これら各屈曲部と上記屈曲により形成された各脆弱部３８，３９の高さと形状とを互いにほぼ一致させれば、上記フロントカウル４の長手方向の各部断面を互いに均一にさせることができる。よって、この点でも、上記後縦壁１５の長手方向の一部における応力集中の発生を防止でき、上記フロントカウル４のＮＶ性能をより向上させることができる。

また、前記したように、後縦壁１５の開口２３を上記フロントカウル４の長手方向に長い形状として、上記外気導入口２９の開口縁部３０を上記後縦壁１５の一部分２２の上部に結合し、この後縦壁１５の一部分２２の下部に他の脆弱部４１を形成している。

このため、上記後縦壁１５の一部分２２が上記開口縁部３０により著しく強固に補強されるということは上記他の脆弱部４１によっても防止される。よって、上記後縦壁１５の他部分に応力集中が生じるということはより確実に防止されて、上記フロントカウル４のＮＶ性能は更に向上させることができる。

また、前記したように、鉛直方向における上記フロントウインドガラス９の前下縁部と各脆弱部３８，３９との離間距離Ｌは、所定距離の範囲内とされている。

ここで、上記離間距離Ｌが所定距離の範囲未満であるとする。この場合、上記フロントウインドガラス９に衝撃力Ｆが与えられて、上記脆弱部３８，３９が塑性変形し始めたとき、これに伴い下降する上記フロントウインドガラス９の前下縁部は直ちに上記脆弱部３８，３９に当接する。すると、これら脆弱部３８，３９よりも下側の上記後縦壁１５の下部分が、上記フロントウインドガラス９の前下縁部を支持して、その下降を阻止することとなり、このため、上記脆弱部３８，３９による後縦壁１５の塑性変形の促進が阻害される。よって、上記衝撃力Ｆに基づく衝撃エネルギーを上記脆弱部３８，３９の塑性変形により吸収する、ということが不十分となりがちとなる。

一方、上記離間距離Ｌが所定距離の範囲を越えるとする。この場合には、上記脆弱部３８，３９よりも上側の上記後縦壁１５の上部分の高さ寸法が過大となる。このため、上記フロントウインドガラス９に衝撃力Ｆが与えられたときには、上記後縦壁１５の上部分の面変形が進んで、上記脆弱部３８，３９による後縦壁１５の塑性変形の促進が阻害される。よって、この場合にも、上記衝撃力Ｆに基づく衝撃エネルギーを上記脆弱部３８，３９の塑性変形により吸収する、ということが不十分となりがちとなる。

そこで、前記のように離間距離Ｌを所定距離の範囲内に定めている。

なお、以上は図示の例によるが、車体２の側面視で、上記後縦壁１５のほぼ全体にわたり上記外気導入口２９の開口縁部３０を結合してもよい。また、水入り防止リブ３５はなくてもよい。

図２のI−I線矢視断面図である。車体前部の部分平面図である。車体前部の部分背面図である。図２のIV−IV線矢視図である。図２のV−V線矢視図である。空気調和装置のエアコンダクトの斜視図である。

１自動車
２車体
４フロントカウル
６車室
１０内部空間
１５後縦壁
２２一部分
２３開口
２６空気調和装置
２９外気導入口
３０開口縁部
３１締結具（結合手段）
３２締結具（結合手段）
３３開口縁部
３４シール材
３８脆弱部
３９脆弱部
４１他の脆弱部
Ａ外気
Ｆ衝撃力
Ｌ離間距離

Claims

車体の幅方向に延び、この車体の側面視での断面がＵ字形状とされるフロントカウルと、このフロントカウルの内部空間を通し外気を導入する外気導入口の開口縁部が上記フロントカウルの後縦壁に結合される空気調和装置とを備えた自動車の車体前部構造において、
上記後縦壁に上記外気導入口の開口縁部を縦方向で複数の結合手段により結合し、上記外気導入口の開口縁部とこの開口縁部が結合された上記後縦壁の部分とのそれぞれ縦方向の中途部であって上記複数の結合手段の間の中途部を屈曲させることにより、これら中途部に、上記フロントカウルが衝撃力を与えられたときにこのフロントカウルの塑性変形を促進させる脆弱部を形成し、これら両脆弱部を互いにほぼ同じ高さに位置させたことを特徴とする自動車の車体前部構造。
上記後縦壁における車体の幅方向の一部分の上部に上記外気導入口の開口縁部を結合し、上記後縦壁の一部分の下部に他の脆弱部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体前部構造。