JP4389539B2

JP4389539B2 - カウル構造

Info

Publication number: JP4389539B2
Application number: JP2003344470A
Authority: JP
Inventors: 敬司新谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-10-02
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2023-10-02
Also published as: JP2005104438A

Description

本発明は、車両のウインドガラスを支持するカウル構造に関する。

カウル構造としては、ダッシュボード上部から延ばされたウインドシールドサポートが上端のフランジ部においてフロントウインドガラスを支持するウインドシールド支持構造がある（例えば、特許文献１参照）。

このウインドシールド支持構造では、ウインドシールドサポートに折曲点が設けられており、障害物がフロントウインドガラスに衝突すると、ウインドシールドサポートが折曲点において折れ曲がって変形することで、障害物に及ぼす衝撃が吸収される構成である。

しかしながら、このウインドシールド支持構造では、ウインドシールドサポートにおいて、フランジ部よりも折曲点が車両前側に配置されて、フランジ部から折曲点までの部位（以下「上側部位」という）がダッシュボード上部の上方に配置されている。しかも、ウインドシールドサポートの上側部位は、障害物の衝突エネルギーをフロントウインドガラスから直接受ける部位であるため、下側へ回動変形され易い。

このため、障害物がフロントウインドガラスに衝突した際に障害物に及ぼす衝撃を適切かつ充分に吸収するためには、ウインドシールドサポートの上側部位がダッシュボード上部に当たらないように、ウインドシールドサポートの上側部位とダッシュボード上部との間に大きな空間を設ける必要がある。これにより、ウインドシールド支持構造が大型になるという問題がある。
特開平１１−３２１７０９号公報

本発明は、上記事実を考慮し、小型化できるカウル構造を得ることが目的である。

請求項１に記載のカウル構造は、車両のウインドガラスを支持する支持部位と前記支持部位よりも車両内側に配置された連絡部位とを有するアウタ部と、車体側に支持される被支持部位と前記被支持部位よりも車両上側に配置されて前記アウタ部材の連絡部位に連絡される被連絡部位とを有するインナ部と、を備え、前記アウタ部は、前記支持部位と前記連絡部位とを連絡し、前記支持部位とともに車両下側へ回動変形可能とされている下回動部位と、前記連絡部位と前記下回動部位との境界部分に設けられ、前記アウタ部の変形の起点となる第１起点部位と、を有し、前記インナ部は、前記被支持部位から車両上方へ向かうに従い車両外方へ向かう方向へ傾斜される傾斜部位と、前記被連絡部位と前記傾斜部位とを連絡し、車両上下方向に延伸され、車両内側へ回動変形可能とされている後回動部位と、前記被支持部位と前記傾斜部位との境界部分及び前記傾斜部位と前記後回動部位との境界部分に設けられ、前記インナ部の変形の起点となる第２起点部位と、を有している。

請求項１に記載のカウル構造では、アウタ部の支持部位がウインドガラスを支持すると共に、インナ部の被支持部位が車体側に支持されており、アウタ部の支持部位よりも車両内側に配置された連絡部位とインナ部の被支持部位よりも車両上側に配置された被連絡部位とが連絡されている。

ところで、衝突体がウインドガラスに衝突した際には、アウタ部及びインナ部の少なくとも一方の変形によって衝突体の衝突エネルギーが吸収されて、衝突体へ及ぼす衝撃が吸収される。

ここで、仮にアウタ部が変形してインナ部に当接しても、インナ部が変形することで衝突体の衝突エネルギーを吸収できる。このため、アウタ部とインナ部との間に大きな空間を設ける必要がない。しかも、通常、インナ部の変形によって吸収される衝突体の衝突エネルギーは、アウタ部の変形によって吸収された後のものであるため、インナ部の変形量は小さい。このため、通常、アウタ部の変形側に大きな空間を設ける必要がない。これにより、カウル構造を小型化することができる。

さらに、衝突体が軽い場合には、アウタ部及びインナ部の何れか一方の変形によって衝突体の衝突エネルギーを適切に吸収できる。一方、衝突体が重い場合には、アウタ部及びインナ部の変形によって衝突体の衝突エネルギーを充分に吸収できる。このため、衝突体が軽い場合と重い場合とに拘らず、衝突体へ及ぼす衝撃を良好に吸収することができる。

また、アウタ部及びインナ部が、それぞれ変形の起点となる第１起点部位及び第２起点部位を有するため、アウタ部及びインナ部が衝突体の衝突エネルギーを吸収する際の荷重を容易にチューニングすることができる。

図４には、本発明の実施の形態に係るカウル構造１０が適用されて構成された車両１２が左斜め前方から見た斜視図にて示されており、図１には、カウル構造１０が車両１２左側から見た断面図（図４の１−１線断面図）にて示されている。なお、本実施の形態では、車両１２前方を「前方」といい、車両１２後方を「後方」といい、車両１２右方を「右方」といい、車両１２左方を「左方」といい、車両１２上方を「上方」といい、車両１２下方を「下方」という。

本実施の形態に係る車両１２は、前部上面にフロントフード１４を備えると共に、フロントフード１４の後方上側にフロントウインドガラス１６を備えている。

本実施の形態に係るカウル構造１０は、長尺板状のカウルルーバ１８を備えており、カウルルーバ１８は、フロントフード１４とフロントウインドガラス１６との間において、左右方向に沿って配置されている。カウルルーバ１８は、前端においてフロントフード１４の後端を回動自在に支持すると共に、後端においてフロントウインドガラス１６の前端（下端）に固定されている。

カウルルーバ１８の前部は、長尺板状のカウルフロント２０の前端に支持（固定）されており、カウルフロント２０は、カウルルーバ１８及びフロントウインドガラス１６前部（下部）の下方において、左右方向に沿って配置されている。

カウルフロント２０の後端は、インナ部としての長尺板状のカウルインナ２２の下部に支持（固定）されており、カウルインナ２２は、カウルフロント２０の後側において、左右方向に沿って配置されている。カウルインナ２２の下部近傍には、長尺平板状の被支持部位２４が形成されており、被支持部位２４は、上下方向に略平行に配置されて、車体側としてのダッシュパネル２６の上端に支持（固定）されている。

カウルインナ２２には、被支持部位２４の上側において、長尺平板状の傾斜部位２８が形成されており、傾斜部位２８は、上方へ向かうに従い前方へ向かう方向へ傾斜されている。カウルインナ２２には、傾斜部位２８の上側において、長尺平板状の後回動部位３０が形成されており、後回動部位３０は上下方向に略平行に配置されている。カウルインナ２２には、後回動部位３０の上側（上部）において、長尺平板状の被連絡部位３２が形成されており、被連絡部位３２は、上方へ向かうに従い後方へ向かう方向へ傾斜されている。

カウルインナ２２は、被支持部位２４と傾斜部位２８との境界部分及び傾斜部位２８と後回動部位３０との境界部分において、それぞれ屈曲されて起点部位３４とされており、各起点部位３４は、後述の如くカウルインナ２２が特に後回動部位３０及び被連絡部位３２において後側へ回動変形される際の起点となる。

カウルインナ２２の上部前側には、アウタ部としての長尺板状のカウルアウタ３６が設けられており、カウルアウタ３６は、左右方向に沿って配置されている。カウルアウタ３６の後部には、長尺平板状の連絡部位３８が形成されており、連絡部位３８は、カウルインナ２２の被連絡部位３２と平行な方向（後方へ向かうに従い上方へ向かう方向）へ傾斜されて、カウルインナ２２の被連絡部位３２に連絡（支持及び固定）されている。

カウルアウタ３６には、連絡部位３８の前側において、長尺平板状の下回動部位４０が形成されており、下回動部位４０は、水平方向に略平行に配置されている。カウルアウタ３６には、下回動部位４０の前側において、長尺平板状の支持部位４２が形成されており、支持部位４２は、フロントウインドガラス１６と略平行な方向（前方へ向かうに従い下方へ向かう方向）へ傾斜されて、フロントウインドガラス１６の前部を支持している。

カウルアウタ３６は、被連絡部位３２と下回動部位４０との境界部分において、屈曲されて起点部位４４とされており、起点部位４４は、後述の如くカウルアウタ３６が連絡部位３８よりも前側の部位において下側へ回動変形される際の起点となる。

図２及び図３に示す如く、カウルアウタ３６の前端には、長手方向に沿って、矩形平板状の突出部位４６が所定数一体に形成されており、突出部位４６は、カウルアウタ３６の前端から、カウルアウタ３６の前端と平行（前方へ向かうに従い下方へ向かう方向へ傾斜された状態）に突出している。突出部位４６とカウルインナ２２の被支持部位２４との間には、長尺板状のＮＶブレース４８が架け渡されており、ＮＶブレース４８の上端部位は、突出部位４６に平行に屈曲されて固定されると共に、ＮＶブレース４８の下端部位は、カウルインナ２２の被支持部位２４に平行に屈曲されて固定されている。ＮＶブレース４８の上端部位及び下端部位以外の部位は、後方へ向かうに従い下方へ向かう方向へ傾斜されており、ＮＶブレース４８の前後方向（上下方向）中間部分は、下側へ屈曲されて、屈曲部位５０とされている。ＮＶブレース４８は、カウルインナ２２及びカウルアウタ３６を補強しており、これにより、フロントウインドガラス１６前部の上下方向への共振が抑制されることで、ＮＶ性能（ノイズ・バイブレーション性能）が向上されている。

ここで、例えば車両１２の前端に衝突体５２（例えば歩行者の脚部）が接触して、フロントウインドガラス１６の前部に衝突体５２（例えば歩行者の頭部）が衝突した際には、図５に示す如く、カウルアウタ３６の連絡部位３８よりも前側の部位（下回動部位４０、支持部位４２及び前端等）が下側へ回動変形（折れ変形）され、更に、衝突体５２の衝突エネルギーが大きい場合には、図６に示す如く、カウルインナ２２の特に後回動部位３０及び被連絡部位３２が後側へ回動変形（折れ変形）される。これにより、フロントウインドガラス１６の前部に衝突する衝突体５２の衝突エネルギーが吸収されて、衝突体５２へ及ぼす衝撃が吸収される。

さらに、上述の如くカウルアウタ３６やカウルインナ２２が変形された際には、図３の破線の如く、ＮＶブレース４８が、屈曲部位５０、上端部位基端及び下端部位基端において折れ変形されることで、カウルアウタ３６やカウルインナ２２の変形荷重が上昇することが抑制される。

また、カウルアウタ３６の下回動部位４０及びカウルインナ２２の後回動部位３０の長さの他、フロントウインドガラス１６の前部に衝突体５２が衝突する方向（水平方向に対する角度αの方向）に対する、カウルアウタ３６の下回動部位４０の角度β及びカウルインナ２２の後回動部位３０の角度γ（図１参照）等が、フロントウインドガラス１６の前部への衝突体５２の衝突エネルギーが適切かつ充分に吸収されるように、調整されている。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

本実施の形態に係るカウル構造１０では、カウルアウタ３６前側の支持部位４２がフロントウインドガラス１６の下部を支持すると共に、カウルインナ２２下部の被支持部位２４がダッシュパネル２６の上端に支持されており、カウルアウタ３６の支持部位４２よりも後側（車両内側）に配置された連絡部位３８とカウルインナ２２の被支持部位２４よりも上側に配置された被連絡部位３２とが連絡されている。

ところで、衝突体５２（例えば歩行者の頭部）がフロントウインドガラス１６の前部に衝突した際には、カウルアウタ３６の連絡部位３８よりも前側の部位が下側へ回動変形され（図５参照）、更に、衝突体５２の衝突エネルギーが大きい場合には、カウルインナ２２の特に後回動部位３０及び被連絡部位３２が後側へ回動変形される（図６参照）。これにより、衝突体５２の衝突エネルギーが吸収されて、衝突体５２へ及ぼす衝撃が吸収されることで、衝突体５２が保護される。

ここで、仮にカウルアウタ３６が連絡部位３８よりも前側の部位において下側へ回動変形してカウルインナ２２の特に後回動部位３０に当接しても、カウルインナ２２が特に後回動部位３０及び被連絡部位３２において後側へ回動変形することで、衝突体５２の衝突エネルギーを吸収できる。このため、カウルアウタ３６とカウルインナ２２との間に大きな空間を設ける必要がない。しかも、カウルインナ２２の上記変形によって吸収される衝突体５２の衝突エネルギーは、カウルアウタ３６の上記変形によって吸収された後のものであるため、カウルインナ２２の変形量は小さい。このため、カウルアウタ３６の後側（変形側）に大きな空間を設ける必要がない。これにより、カウル構造１０を小型化することができる。

さらに、衝突体５２が例えば子供の頭部であって軽い場合には、図５に示す如く、カウルアウタ３６の上記変形によって衝突体５２の衝突エネルギーを適切に（衝突体５２へ及ぼす荷重が大きくなることなく）吸収できる。

一方、衝突体５２が例えば大人の頭部であって重い場合には、図６に示す如く、カウルアウタ３６及びカウルインナ２２の上記変形によって、カウルアウタ３６及びカウルインナ２２がカウルフロント２０やダッシュパネル２６等に当接することなく、衝突体５２の衝突エネルギーを充分に吸収できる。

このため、衝突体５２が軽い場合と重い場合とに拘らず、衝突体５２へ及ぼす衝撃を良好（効率的）に吸収することができる。

また、カウルアウタ３６は、連絡部位３８よりも前側の部位が下側へ回動変形される際の起点となる起点部位４４を有している。このため、カウルアウタ３６が衝突体５２の衝突エネルギーを吸収する際の荷重を容易にチューニングすることができる。

さらに、カウルインナ２２は、特に後回動部位３０及び被連絡部位３２が後側へ回動変形される際の起点となる起点部位３４を一対有している。このため、カウルインナ２２が衝突体５２の衝突エネルギーを吸収する際の荷重を容易にチューニングすることができる。

なお、本実施の形態では、図２及び図３に示す如くカウルアウタ３６前端の突出部位４６とカウルインナ２２の被支持部位２４との間にＮＶブレース４８を架け渡した構成としたが、図７または図８に示す構成にしてもよい。

すなわち、図７の構成では、カウルアウタ３６の前端に、長手方向に沿って、矩形平板状の突出部位６０が所定数一体に形成されており、突出部位６０は、カウルアウタ３６の前端から、カウルアウタ３６の前端と略垂直な下側（後方へ向かうに従い下方へ向かう方向へ傾斜された状態）に屈曲されて突出している。突出部位６０とカウルインナ２２の被支持部位２４との間には、長尺板状のＮＶブレース６２が架け渡されており、ＮＶブレース６２の上端部位は、突出部位６０に平行にされて固定されると共に、ＮＶブレース６２の下端部位は、カウルインナ２２の被支持部位２４に平行に屈曲されて固定されている。ＮＶブレース６２の下端部位以外の部位は、後方へ向かうに従い下方へ向かう方向へ傾斜されており、ＮＶブレース６２の前後方向（上下方向）中間部分は、下側へ屈曲されて、屈曲部位６４とされている。

ＮＶブレース６２は、図２及び図３のＮＶブレース４８と同様に、カウルインナ２２及びカウルアウタ３６を補強しており、これにより、フロントウインドガラス１６前部の上下方向への共振が抑制されることで、ＮＶ性能が向上されている。また、上述の如くカウルアウタ３６やカウルインナ２２が変形された際には、図７の破線の如く、カウルアウタ３６が突出部位６０基端において折れ変形されると共に、ＮＶブレース６２が屈曲部位６４及び下端部位基端において折れ変形されることで、カウルアウタ３６やカウルインナ２２の変形荷重が上昇することが抑制される。

図７の構成では、図２及び図３の構成に比し、生産性が低下するものの、ＮＶ性能を格段に向上できると予測される。

また、図８の構成では、カウルアウタ３６の支持部位４２とカウルインナ２２の被支持部位２４との間に、長尺板状のＮＶブレース７０が架け渡されており、ＮＶブレース７０の上端部位は、カウルアウタ３６の支持部位４２に平行に屈曲されて固定されると共に、ＮＶブレース７０の下端部位は、カウルインナ２２の被支持部位２４に平行に屈曲されて固定されている。ＮＶブレース７０の上端部位及び下端部位以外の部位は、後方へ向かうに従い下方へ向かう方向へ傾斜されており、ＮＶブレース７０の前後方向（上下方向）中間部分は、下側へ屈曲されて、屈曲部位７２とされている。

ＮＶブレース７０は、図２及び図３のＮＶブレース４８と同様に、カウルインナ２２及びカウルアウタ３６を補強しており、これにより、フロントウインドガラス１６前部の上下方向への共振が抑制されることで、ＮＶ性能が向上されている。また、上述の如くカウルアウタ３６やカウルインナ２２が変形された際には、図８の破線の如く、ＮＶブレース７０が、屈曲部位７２、上端部位基端及び下端部位基端において折れ変形されることで、カウルアウタ３６やカウルインナ２２の変形荷重が上昇することが抑制される。

図８の構成では、図７の構成に比し、生産性が低下するものの、ＮＶ性能を同等以上に向上できると予測される。

また、本実施の形態では、カウル構造１０をフロントウインドガラス１６の下方に配置した構成としたが、カウル構造をリヤウインドガラスの下方に配置した構成としてもよい。

本発明の実施の形態に係るカウル構造を示す車両左側から見た断面図（図４の１−１線断面図）である。本発明の実施の形態に係るカウル構造におけるＮＶブレース及びその周辺を概略的に示す車両左斜め前方から見た斜視図である。本発明の実施の形態に係るカウル構造におけるＮＶブレース及びその周辺を概略的に示す車両左側から見た断面図である。本発明の実施の形態に係るカウル構造が適用されて構成された車両を示す左斜め前方から見た斜視図である。本発明の実施の形態に係るカウル構造において軽い衝突体が衝突した際を示す車両左側から見た断面図である。本発明の実施の形態に係るカウル構造において重い衝突体が衝突した際を示す車両左側から見た断面図である。本発明の実施の形態に係るカウル構造におけるＮＶブレース及びその周辺の第１別例を概略的に示す車両左側から見た断面図である。本発明の実施の形態に係るカウル構造におけるＮＶブレース及びその周辺の第２別例を概略的に示す車両左側から見た断面図である。

符号の説明

１０カウル構造
１２車両
１６フロントウインドガラス（ウインドガラス）
２２カウルインナ（インナ部）
２４被支持部位
２６ダッシュパネル（車体側）
２８傾斜部位
３０後回動部位
３２被連絡部位
３４起点部位（第２起点部位）
３６カウルアウタ（アウタ部）
３８連絡部位
４０下回動部位
４２支持部位
４４起点部位（第１起点部位）

Claims

車両のウインドガラスを支持する支持部位と前記支持部位よりも車両内側に配置された連絡部位とを有するアウタ部と、
車体側に支持される被支持部位と前記被支持部位よりも車両上側に配置されて前記アウタ部材の連絡部位に連絡される被連絡部位とを有するインナ部と、
を備え、
前記アウタ部は、
前記支持部位と前記連絡部位とを連絡し、前記支持部位とともに車両下側へ回動変形可能とされている下回動部位と、
前記連絡部位と前記下回動部位との境界部分に設けられ、前記アウタ部の変形の起点となる第１起点部位と、
を有し、
前記インナ部は、
前記被支持部位から車両上方へ向かうに従い車両外方へ向かう方向へ傾斜される傾斜部位と、
前記被連絡部位と前記傾斜部位とを連絡し、車両上下方向に延伸され、車両内側へ回動変形可能とされている後回動部位と、
前記被支持部位と前記傾斜部位との境界部分及び前記傾斜部位と前記後回動部位との境界部分に設けられ、前記インナ部の変形の起点となる第２起点部位と、
を有するカウル構造。