JP4390041B2 - 車体カウルトップ構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体カウルトップ構造に係り、詳しくは、基本断面構造の改良を図る車体カウルトップ構造に関する。

一般に、車体のフロントガラスの前側部分にはカウルトップが設けられ、フロントガラスを支持固定する。このカウルトップの外側形状は空気抵抗を小さくするために重要な要素となる。
ここで、カウルトップの内側形状における基本断面構造には、クローズドデッキタイプやオープンデッキタイプ等の各種の構造が存在する。

図３は、従来のカウルトップの基本断面構造を示したものである。
同図（ａ）はクローズドデッキタイプのカウルトップである。当該カウルトップ１００では、車体のフロントガラス３及びフロントフード６の下側を車幅方向に沿って支持するとともに、車体の前後方向にそれぞれ形成される前側アッパフランジ部１２５及び後側アッパフランジ部１２３を備えるカウルトップアッパ１２０と、これら各アッパフランジ部１２５、１２３に車体の下側から結合し、車幅方向にてカウルトップアッパ１２０との閉断面を形成させるとともに、ダッシュパネル９に結合されるカウルトップインナ１３０とから構成される。この構造では、カウルトップアッパ１２０とカウルトップインナ１３０とで閉断面が形成され、高い剛性が得られる点で秀でている。

また、同図（ｂ）はオープンデッキタイプのカウルトップである。当該カウルトップ２００では、フロントガラス３の下側を車幅方向に沿って支持するとともに、車体の後方向に形成される後側アッパフランジ部２２３を備えるカウルトップアッパ２２０と、このアッパフランジ部２２３に車体の下側から結合し、車幅方向にて連なるとともに、ダッシュパネル９に結合されるカウルトップインナ２３０と、車体のフロントフード６側から延設され、フロントガラス３の前側にカウルボックス２５０を形成させるとともに、カウルトップインナ２３０に結合されるカウルトップロワ２４０とから構成される。この構造では、カウルボックス２５０が設けられていることから、ワイパーモジュールの艤装性を良好にする点で秀でている。

一方、近年においては、上記クローズドデッキタイプによる高い剛性と、オープンデッキタイプによるワイパーモジュールの艤装性の良好化との両方の特徴を盛り込んだコンバインデッキタイプも存在する。
つまり、同図（ｃ）に示されるカウルトップ３００では、主としてＲＶ車に用いられているものであるが、カウルトップロワ３４０によってカウルボックス３５０が形成され、さらに、このカウルトップロワ３４０、カウルトップアッパ３２０及びカウルトップインナ３３０によって閉断面が形成されている。

しかし、当該コンバインデッキタイプのカウルトップ３００では、セダン系の車両に用いると、その閉断面がクローズドデッキタイプのカウルトップ１００に比して小さく形成され得るために、剛性が劣るとの問題が生ずる。
また、板金部品の合わせ構造が、カウルトップアッパ３２０とカウルトップインナ３３０、カウルトップアッパ３２０とカウルトップロワ３４０の他、カウルトップインナ３３０とカウルトップロワ３４０に存在して複雑になり、スポット打点列が３列に増加してコスト増加に繋がるという問題もある。

そこで、この場合にその基本断面構造に改良を施した車体カウルトップ構造の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−７１９３８号公報（段落番号０００７、０００８、図２等）

ところで、前記特許文献１記載の従来の技術の構造は、クローズドデッキタイプのものと考えられる。そして、カウルトップロワに相当する部分とカウルトップアッパに相当する部分とが一体に構成され、カウルトップアッパに相当する部分と、これを車体の下側から結合するカウルトップインナに相当する部分との間に、リーンフォースメントパネルに相当する部分を別個に設けられている。よって、フロントガラスの下側には、矩形状のカウルトップアッパに相当する部分と矩形状のカウルトップインナに相当する部分とによる閉断面内に、リーンフォースメントパネルに相当する部分が配置され、上記閉断面の変形を抑えることができるとも考えられる。

しかし、カウルトップの基本断面構造を改良する場合には、車体の前後方向の入力に対する強度を考慮しなければならない。つまり、前記特許文献１記載の技術では、フロントガラスを支持する矩形状のカウルトップアッパに相当する部分とカウルボックスを形成させるカウルトップロワに相当する部分とが一体的に構成されるものである。よって、上記閉断面の大きさの保持を鑑みると、カウルトップアッパに相当する部分とカウルトップロワに相当する部分とのなす角が直角に近づく如く大きくなる可能性がある。

換言すれば、車体の前後方向に力が生じた場合には、この角度を付けた部分に力が集中してカウルトップが撓み易くなり、この前後方向の力に耐えられないという問題があり、当該従来の技術では、車体の前後方向に生ずる力に対向させる点については依然として課題が残されている。

また、カウルトップの基本断面構造を改良する場合には、溶接作業性の点をも考慮しなければならない。すなわち、前記特許文献１記載の技術のように、カウルトップアッパに相当する部分とカウルトップロワに相当する部分とが一体的に構成され、これらの境界が不明確のままでは、リーンフォースメントパネルに相当する部分やカウルトップインナに相当する部分を下側から合わせる際に、スポット代としての合わせ面の管理が難しく、この合わせ面は車幅方向の全体に亘って管理しなければならず、作業性が悪化してしまうとの問題が生ずるからである。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、作業性の向上を図りつつ、車体の前後方向に生じた力にも十分に対向可能な高強度の車体カウルトップ構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するべく、請求項１記載の車体カウルトップ構造は、車体のフロントガラスの下側を車幅方向に沿って支持するとともに車体の前後端にそれぞれ形成されるフランジ部を備えるカウルトップアッパと、各フランジ部に結合し、車幅方向にてカウルトップアッパとの閉断面を形成させるカウルトップインナと、車体前方側部分がフロントガラスの前側に車幅方向に延設され車体上方に開口したボックス状に形成されるボックス部と、車体後方側部分が各フランジ部を繋いで閉断面を二分するパネル状に形成されるパネル部とを一体に備えるカウルトップロワとから構成されることを特徴としている。

また、請求項２記載の発明では、車体の前端に形成されるフランジ部は、スポット溶接のための溶接代として形成され、ボックス部の底面と所定の角度を有して形成されることを特徴としている。
さらに、請求項３記載の発明では、上記角度は、ボックス部の車体上方の開口に正対する角度であることを特徴としている。

したがって、請求項１記載の本発明の車体カウルトップ構造によれば、カウルトップロワが、カウルトップアッパ及びカウルトップインナによる閉断面を分割するパネル部と一体的に構成されているので、閉断面の大きさを確保できるとともに、車体の前後方向に力が生じた場合にも、この力に十分に対向可能な高強度の車体カウルトップ構造を得ることができる。

また、請求項２記載の発明によれば、ボックス部を形成させる部分とスポット溶接のための溶接代の部分との境界が明確になり、カウルトップインナに対するカウルトップアッパ及びカウルトップロワの位置決めが容易になり、溶接作業の効率化を図ることができる。

さらに、請求項３記載の発明によれば、上述の如くカウルトップロワ等の位置決めが容易になる他、スポットガンが入り易くなることから、溶接作業の一層の効率化を図ることができる。

以下、本発明に係る車体カウルトップ構造の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図１を参照すると、セダン系車両のエンジンルーム周りのうち、本発明に係る車体カウルトップ構造を含む右側部周辺の車体構造が斜視図で示されており、また、図２は、図１の車体カウルトップ構造の車両中心部分における基本断面構造が断面図で示されており、以下図１及び図２に基づきエンジンルーム周りの車体構造について説明する。なお、図示しない左側部周辺の車体構造については、車両中心を挟んで当該右側部周辺の車体構造と対称である。

当該車体１のエンジンルーム周りでは、左右一対のフロントサイドメンバ４が図示しないフロントクロスメンバ及びダッシュクロスメンバ５によって連結されており、フロントサイドメンバ４には一対のフードリッジ７の下側が接続されている。
フードリッジ７には、操舵輪である前輪を懸架するストラット型フロントサスペンション（図示せず）を支持する一対のストラットタワー８が一体又は別体に形成される。

ダッシュクロスメンバ５にはダッシュパネル９の下側が接続されており、当該ダッシュパネル９の左右両側は、フードリッジ７の後側及び一対のサイドボディ２の前側にそれぞれ接続されている。
ダッシュパネル９の上方には、本実施形態のカウルトップ１０が接続されており、当該カウルトップ１０の左右両側は、エクステンション１２を介してフードリッジ７の上側に接続される。

そして、当該カウルトップ１０は、車体１のフロントガラス３の下側を車幅方向に沿って支持するカウルトップアッパ２０と、車幅方向にてカウルトップアッパ２０の下側に結合されるカウルトップインナ３０と、フロントガラス３の前側にカウルボックス５０を形成させるカウルトップロワ４０とから構成されている。カウルトップアッパ２０とカウルトップロワ４０とでカウルトップアウタが形成される。

具体的には、図１をII方向からみた図２に示されるように、カウルトップアッパ２０は、フロントガラス３の下側を車幅方向に沿って支持する支持部２１と、該支持部２１に対して車体１の前後方向延びて支持部２１の位置を保持するアッパ前壁２４及びアッパ後壁２２と、これらに所定の鈍角をなして連なり、車体１の前後方向にそれぞれ形成される前側アッパフランジ部２５及び後側アッパフランジ部２３（フランジ部）を備えており、カウルトップアッパ２０は矩形状断面に構成される。

カウルトップインナ３０もまた、矩形状断面を形成させるインナ縦壁３１及びインナ底壁３２と、インナ縦壁３１に連なるとともに、後側アッパフランジ部２３に車体１の下側から結合される後側インナフランジ部３３と、インナ底壁３２に連なるとともに、前側アッパフランジ部２５に下側から結合される前側インナフランジ部３５と、前側インナフランジ部３５から延びてダッシュパネル９に結合されるパネル接合部３４とを備えている。

そして、後側アッパフランジ部２３と後側インナフランジ部３３との結合、及び前側アッパフランジ部２５と前側インナフランジ部３５との結合により、車幅方向にてカウルトップアッパ２０とカウルトップインナ３０との閉断面が形成される。
カウルトップロワ４０は、車体１のフロントフード６側からロワ前壁４６やロワ第一底壁４４及びロワ第二底壁４２を介して延設され、フロントガラス３の前側にカウルボックス（ボックス部）５０を形成させる。

さらに、カウルトップロワ４０は、前側アッパフランジ部２５に車体１の下側から結合し、つまり、前側アッパフランジ部２５と前側インナフランジ部３５との間に配される前側ロワフランジ部４５と、後側アッパフランジ部２３に車体１の下側から結合し、つまり、後側アッパフランジ部２３と後側インナフランジ部３３との間に配される後側ロワフランジ部４３とを備えている。そして、カウルトップロワ４０は、前側ロワフランジ部４５と後側ロワフランジ部４３とに連なり、車幅方向において、カウルトップアッパ２０との閉断面Ｃ１及びカウルトップインナ３０との閉断面Ｃ２を形成させるリーンフォースメントパネル（パネル部）４１を一体的に備えている。

このリーンフォースメントパネル４１は、前側ロワフランジ部４５と後側ロワフランジ部４３とを最短距離で繋ぎ、カウルトップアッパ２０とカウルトップインナ３０とで形成される閉断面を二分するパネルとして構成される。
また、前側ロワフランジ部４５は、カウルボックス５０の一部を形成させるロワ第二底壁４２とは異なる角度を有する面として形成されている。より具体的には、ロワ第二底壁４２がカウルボックス５０としての機能を果たさせるべく水平に構成されている一方で、前側ロワフランジ部４５は、スポット溶接のための溶接代としての機能を果たさせるべく、カウルボックス５０の開口方向に正対するように、ロワ第二底壁４２に対して所定の角度をなして構成されている。

このように構成された上記カウルトップ１０は、ダッシュパネル９の上側にカウルトップインナ３０を接続し、次いで、カウルトップインナ３０の上側にカウルトップロワ４０を接続する。そして、カウルトップロワ４０の上側にカウルトップアッパ２０を接続し、前側のフランジ部２５、３５、４５と後側のフランジ部２３、３３、４３とを溶接して完成される。

また、カウルトップロワ４０にはフロントフード６を載置させて支持させ、カウルトップアッパ２０にはフロントガラス３を載置させて支持させる。なお、カウルトップロワ４０のロワ前壁４６とストラットタワー８との間には、ガセット１４及びブレース１６が配設される。
以上のように、本実施形態では、カウルトップアッパ２０とカウルトップインナ３０とで構成される閉断面に、前側のフランジ部２５、３５及び後側のフランジ部２３、３３を最短で繋ぐリーンフォースメントパネル４１を配置することで、基本断面構造の剛性を高めることができる。

また、上記閉断面に対し、車幅方向に２つの閉断面Ｃ１、Ｃ２を形成させ、リーンフォースメントパネル４１がカウルトップロワ４０に一体的に構成させていることによって、車体１の前後方向に力が生じた場合にもカウルトップアッパ２０とカウルトップインナ３０との変形を確実に抑制することができる。
さらに、３枚のスポット打点が行われる溶接面は、従来のコンバインタイプのカウルトップ３００の構成に比して、前側のフランジ部２５、３５、４５と後側のフランジ部２３、３３、４３との二箇所に削減されるので、スポット打点列の増加を抑えることができる。

また、前側のフランジ部２５、３５、４５は、車体１の上方に向けて断面略ハット状をなすカウルボックス５０の開口方向に正対する所定の角度を持たせて構成されている。よって、カウルトップインナ３０に対するカウルトップアッパ２０及びカウルトップロワ４０の位置決めが容易になり、溶接作業の効率化を図ることができる。しかも、カウルボックス５０側からのスポットガンが入り易くなることから、溶接作業の一層の効率化を図ることができる。なお、ロワ第二底壁４２が水平方向に構成されていることから、ダッシュパネル９に直交する方向からのスポットガンも入り易くなる。

さらに、水平方向に配されるロワ第二底壁４２から起こされた前側のフランジ部２５、３５、４５の構成により、スタイリングの変更によってフロントガラス３の支持面２１を前後方向に移動させる場合にも、フレキシブルに対応可能となるし、また、例えば、衝突時のような車体１の前後方向に生じた力も、カウルトップロワ４０の前側ロワフランジ部４５の両端部分に分散される。

そして、本実施形態のカウルトップ１０によれば、クローズドデッキタイプによる高い剛性と、オープンデッキタイプによるワイパーモジュールの艤装性の良好化との双方の特徴をより良好化させたコンバインデッキタイプの車体カウルトップ構造が実現可能となる。
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。

例えば、カウルボックス５０は、ロワ前壁４６、ロワ第一底壁４４やロワ第二底壁４２によって段付き形状に形成されているが、ワイパーモジュールの艤装性を良好にする形状であれば、必ずしも本実施形態の形状に限定されないものである。

本発明の一実施形態に係る車体カウルトップ構造が適用される車体構造の斜視図である。 図１の車体カウルトップ構造の基本断面構造を示す図である。 従来の車体カウルトップ構造の基本断面構造を示す図である。

符号の説明

１ 車体
３ フロントガラス
１０ カウルトップ
２０ カウルトップアッパ
２３ 後側アッパフランジ部（フランジ部）
２５ 前側アッパフランジ部（フランジ部）
３０ カウルトップインナ
４０ カウルトップロワ
４１ リーンフォースメントパネル（パネル部）
５０ カウルボックス（ボックス部）

Claims (3)

1. 車体のフロントガラスの下側を車幅方向に沿って支持するとともに前記車体の前後端にそれぞれ形成されるフランジ部を備えるカウルトップアッパと、
   前記各フランジ部に結合し、前記車幅方向にて前記カウルトップアッパとの閉断面を形成させるカウルトップインナと、
   車体前方側部分が前記フロントガラスの前側に車幅方向に延設され車体上方に開口したボックス状に形成されるボックス部と、車体後方側部分が前記各フランジ部を繋いで前記閉断面を二分するパネル状に形成されるパネル部とを一体に備えるカウルトップロワと、
   から構成されることを特徴とする車体カウルトップ構造。
2. 前記車体の前端に形成されるフランジ部は、スポット溶接のための溶接代として形成され、前記ボックス部の底面と所定の角度を有して形成されること特徴とする請求項１記載の車体カウルトップ構造。
3. 前記角度は、前記ボックス部の車体上方の開口に正対する角度であることを特徴とする請求項２記載の車体カウルトップ構造。

Images