JP4457909B2

JP4457909B2 - カウルルーバ

Info

Publication number: JP4457909B2
Application number: JP2005035020A
Authority: JP
Inventors: 武村上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2025-02-10
Also published as: JP2006219031A

Description

本発明は、歩行者保護を考慮したカウルルーバに関する。

カウルルーバへの物体衝突時に、該カウルルーバに一体に設けられると共にワイパ装置に支持されたリブを変形させることによって、衝撃荷重を吸収する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３２２５６２号公報

しかしながら、上記の如き従来の技術では、物体がカウルルーバの略上方から衝突する場合には良好な衝撃吸収性能が得られるが、衝撃荷重の入力位置や入力方向がずれた場合の衝撃吸収性能に改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して、広い範囲から入力する衝撃を良好に吸収することができるカウルルーバを得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係るカウルルーバは、車体に対する前後の支持部の間から隆起した隆起部をエンジンフードとフロントウインドシールドガラスとの間で露出させるカウルルーバであって、前記隆起部の前後の立ち上がり部分の基端角部を、それぞれ該隆起部に入力する荷重によって他の部分よりも変形し易い形状を有する被変形促進部とし、前後の前記被変形促進部は、それぞれ前記隆起部に入力する荷重によって他の部分よりも変形し易いように最も薄肉とされた最薄肉部であり、かつ、前記隆起部における前後の最薄肉部の間に他の角部が形成されており、該他の角部を該角部の両側部分よりも薄肉でかつ前記最薄肉部よりも厚肉とされた薄肉部とした。

請求項１記載のカウルルーバでは、車体に対する前後の支持部間で隆起した隆起部（を含む部分）がエンジンフードの後端とフロントウインドシールドガラスとの間で露出している。このカウルルーバは、物体が隆起部に衝突すると、先ず被変形促進部が主に変形して下側に沈み込みながら衝撃を吸収し、その後、残余の衝撃エネルギに応じて他の部分が適宜変形等して衝撃がすべて吸収される。

ここで、カウルルーバにおける隆起部の前後の立ち上がり部の基端（下端）の角部に被変形促進部が設けられているため、隆起部は、カウルルーバにおける前後方向に広い範囲に上方から入力する荷重に対し大きく下方に変形する。また、隆起部は、上方からの荷重の入力方向が前後又は左右にずれても確実に下方に変形する。これにより、本カウルルーバでは、物体が衝突した際に隆起部を下方に変形しつつ衝撃エネルギを吸収して、該物体に作用する衝撃荷重を緩和することができる。

このように、請求項１記載のカウルルーバでは、広い範囲から入力する衝撃を良好に吸収することができる。

また、本カウルルーバでは、隆起部の立ち上がり部分の基端角部を他の部分よりも薄肉化することで、相対的に変形し易い被変形促進部を構成している。これにより、簡単な構造で、広い範囲から入力する衝撃を良好に吸収することができるカウルルーバが得られる。なお、樹脂材より成るカウルルーバでは、樹脂成形によって薄肉部を容易に形成することができる。

さらに、本カウルルーバでは、前後の被変形促進部の間に形成された１つ又は複数の他の角部が、その両側部分（略平坦な部分）よりも薄肉化されて薄肉部とされている。そして、物体が隆起部に衝突すると、先ずは主に被変形促進部が大きく変形することで衝撃エネルギが吸収され、その後、主に薄肉部が変形して、残余の衝撃エネルギが効果的に吸収される。このため、カウルルーバへの衝突物体に作用する衝撃荷重を一層緩和することができる。

以上説明したように本発明に係るカウルルーバは、広い範囲から入力する衝撃を良好に吸収することができる。

本発明の一実施形態に係るカウルルーバ１０について、図１乃至図９に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＲＥ、矢印ＵＰ、矢印ＬＯ、矢印ＲＩ、及び矢印ＬＥは、それぞれカウルルーバ１０が適用された自動車車体Ｓの前方向（進行方向）、後方向、上方向、下方向、右方向、及び左方向を示しており、以下単に上下前後右左を示す場合は上記各矢印方向に対応している。

図１にはカウルルーバ１０が側断面図に示されると共に、該カウルルーバ１０が取り付けられて構成される車体Ｓのカウル部１２の概略断面形状が想像線にて示されている。この図に示される如く、カウル部１２は、エンジンルームＥと車室Ｃとを仕切るように配置されており、フロントウインドシールドガラスＧの前下端が固着される構成である。

具体的には、カウル部１２は、図示しないダッシュパネルの上端に固定されたカウルインナパネル１４と、後端がカウルインナパネル１４の上端に固着されると共に前端が自由端とされたカウルアウタパネル１６と、後端がカウルインナパネル１４の下端に固着されると共に前端がエンジンルームＥを被覆するエンジンフードＨの後端の下方に位置するカウルフロントパネル１８とを備えており、カウルフロントパネル１８におけるフロントウインドシールドガラスＧの前端よりも前に位置する部分をカウルルーバ１０が上方から覆うようになっている。フロントウインドシールドガラスＧの前端は、カウルアウタパネル１６の前端近傍に接着等によって固着されている。

カウルルーバ１０は、その前端近傍の位置する被支持部位１０Ａがカウルフロントパネル１８の前端近傍部分に支持されており、その後端側の被支持部位１０ＢがフロントウインドシールドガラスＧの前下端部を覆いつつ該フロントウインドシールドガラスＧに支持されている。すなわち、カウルルーバ１０は、その前後端に位置する被支持部位１０Ａ、１０Ｂにおいて車体Ｓに支持されている。

このカウルルーバ１０における前後方向中間部すなわち前後の被支持部位１０Ａ、１０Ｂ間には、上方に隆起した外装部２０が形成されている。具体的には、外装部２０は、カウルルーバ１０における被支持部位１０Ａの直後方から上側に立ち上がる前立壁２２と、フロントウインドシールドガラスＧの曲面に倣うように被支持部位１０ＢからフロントウインドシールドガラスＧの前方に延びる後部２４と、後部２４の前端から上側に立ち上がる後立壁２６と、前立壁２２の上端と後立壁２６の上端とを架け渡すように連続する外装上部２８とを備えて構成されている。この外装部２０における後部２４を除く部分が本発明における「隆起部」に相当する。

外装上部２８には、機能上又はデザイン上の要求から断面視で複数の角部が形成されている。この外装上部２８は、エンジンルームＥを閉止しているエンジンフードＨの後方に連続する（略面一になる）ように位置するようになっている。また、図２にカウルルーバ１０の略左半分を平面図にて示す如く、外装部２０は、車幅方向（左右方向）の略全幅に亘り形成されている。これにより、カウルルーバ１０では、例えば人間の頭部程度の大きさの衝突体５０（図１参照）は、エンジンフードＨを介して又は直接的に外装部２０に衝突するようになっている。

そして、カウルルーバ１０における外装部２０の前後それぞれの立ち上がり部の基端（下端）角部には、本発明における被変形促進部としての最薄肉部（弱化部）３０、３２が設けられている。前側の最薄肉部３０は、被支持部位１０Ａと前立壁２２との角部を薄肉化して形成されており、後側の最薄肉部３２は、後部２４と後立壁２６との角部を薄肉化して形成されている。この実施形態では、各最薄肉部３０、３２は、それぞれカウルルーバ１０の下面側から肉抜きを行うようにして形成されている。

これにより、カウルルーバ１０は、最薄肉部３０、３２が設けられた角部が他の部分よりも変形し易い構成、具体的には前立壁２２、後立壁２６が前後に倒れる方向に変形し易い構成とされており、外装部２０が車外からの荷重入力方向に拘わらず外装上部２８を下方に移動するように変形するようになっている。すなわち、カウルルーバ１０は、最薄肉部３０、３２が設けられた各角部を広げ又は縮めるように大きく折り曲げることで、外装上部２０を下方に変位させる構成とされている。

また、外装部２０における前後の最薄肉部３０、３２の間には、カウルルーバ１０の一般部よりも薄肉で、かつ最薄肉部３０、３２よりも厚肉とされた複数の薄肉部３４が設けられている。具体的には、各薄肉部３４は、外装上部２８に設けた角部のうちの一部（この実施形態では２つ）、及び外装上部２８と後立壁２６との角部を薄肉化することで、計３つ形成されている。各薄肉部３４は、それぞれカウルルーバ１０の下面側から肉抜きを行うようにして形成されている。これにより、カウルルーバ１０は、上記の通り前後の最薄肉部３０、３２が変形して外装上部２０を下方に変位させた後、主に該外装上部２０が、薄肉部３４が設けられた各角部を広げるように変形するようになっている。

この実施形態のカウルルーバ１０は、最薄肉部３０、３２の最小肉厚が１．５ｍｍ、薄肉部３４の最小肉厚が１．８ｍｍ、最薄肉部３０、３２及び薄肉部３４以外の一般部の肉厚が２．５ｍｍとされている。各最薄肉部３０、３２及び薄肉部３４における各最小肉厚部分と一般部（との境界部分）との間は、該一般部に向けて肉厚が連続的に増加するように（厚み方向の段部が形成されないように）形成されている。図２、及び図２の車幅方向各部の断面である図５乃至図９に示される如く、最薄肉部３０、３２及び薄肉部３４は、車幅方向の略全幅に亘り形成されている。

以上説明したカウルルーバ１０は、樹脂製とされており、外装部２０、最薄肉部３０、３２及び薄肉部３４を含む各部が樹脂成形にて一体に形成されている。そして、カウルルーバ１０は、上記した最薄肉部３０、３２及び薄肉部３４を除く一般部の肉厚を２．５ｍｍとすることで、カウルルーバとしての機能上必要な強度及び樹脂成形時の成形性や離型性をそれぞれ確保している。また、図５乃至図９に適宜示される如く、カウルルーバ１０には、エアボックスとして機能するカウル部１２内に空気を取り入れるためのスリット３６（図２では図示を省略）が車幅方向に沿って多数設けられている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

上記構成のカウルルーバ１０を備えた自動車車体Ｓでは、エンジンフードＨの後端部やカウル部１２に衝突体５０（例えば歩行者の頭部）が衝突した際には、直接的又は間接的に衝撃荷重が入力するカウルルーバ１０は、該衝突に伴う衝撃荷重を支持しつつ変形して下方に変位する。これにより、衝突体５０の衝撃エネルギが吸収され、該衝突体５０が保護される。

具体的には、図１及び図３（Ａ）に示される如く、衝突体５０の衝突前期（初期）には、主に前後の最薄肉部３０、３２が変形して、外装部２０が下方に変位しながら衝突体５０の衝撃エネルギが吸収される。次いで、図３（Ｂ）に示される如く、カウルルーバ１０は、各薄肉部３４が変形して外装部２０が自ら変形しながらさらに下方に変位して、衝突体５０の残余の衝撃エネルギが吸収される。なお、図３（Ａ）の想像線は変形前のカウルルーバ１０示しており、図１及び図３（Ｂ）の想像線は、図３（Ａ）にて実線で示した衝突前期の変形状態を示している。

ここで、カウルルーバ１０の幅方向中間部において隆起した外装部２０を構成する前立壁２２及び後立壁２６の基端角部に最薄肉部３０、３２が設けられているため、外装部２０は、カウルルーバ１０における前後方向に広い範囲に上方から入力する荷重に対し、最薄肉部３０、３２を変形させながら確実にかつ大きく下方に変位する。すなわち、図３（Ａ）に示す前後方向の広い領域Ａに上方から作用する荷重に対し、カウルルーバ１０の外装上部２８が確実に下方に変位する。しかも、最薄肉部３０、３２が設けられているため、外装上部２８は、上方からの荷重の入力方向が前後又は左右にずれても確実に（安定して）下方に変位する。これにより、本カウルルーバ１０では、衝突体５０が衝突した際に外装部２０を下方に変形しつつ衝撃エネルギを吸収して、該衝突体５０に作用する衝撃荷重を緩和することができる。すなわち、衝突体５０を保護することができる。

さらに、カウルルーバ１０では、前後の最薄肉部３０、３２間に薄肉部３４を設けたため、最薄肉部３０、３２の変形による衝撃吸収後に薄肉部３４において外装上部２８を変形して、衝突体５０に作用する衝撃荷重を一層緩和することができる。

このように、本実施形態に係るカウルルーバ１０では、広い範囲から入力する衝撃を良好に吸収することができる。

そして、図４は、カウルルーバ１０と、最薄肉部３０、３２及び薄肉部３４を設ける以外はカウルルーバ１０と全く同様に構成された（図５乃至図９に想像線にて示すように各部の肉厚が２．５ｍｍで一定の）比較例に係るカウルルーバとの衝突時の加速度（荷重）の変化を示す線図である。この図にハッチングを施して示すように、本実施形態に係るカウルルーバ１０では、衝突前期（略前半）、後期（略後半）共に衝突体５０に作用する加速度が大幅に低減されることがわかる。

また、カウルルーバ１０では、所定の角部の肉厚を薄くすることで被変形促進部である最薄肉部３０、３２、薄肉部３４を形成しているため、構造が簡単である。また、このカウルルーバ１０が樹脂成形にて形成されるため、最薄肉部３０、３２及び各薄肉部３４が一体に形成され、生産性が良好である。

なお、上記実施形態では、カウルルーバ１０が略台形状に隆起した外装部２０を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、自動車車体Ｓの機能上又はデザイン上の要求等によって各種形状とすることができる。したがって例えば、外装部２０を前立壁２２の上端と後立壁２６の上端とを連結した如き略三角形状に隆起して形成しても良い。

また、上記実施形態では、被変形促進部として最薄肉部３０、３２を設けた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、後立壁２６と後部２４との角部に車幅方向に沿って部分的に１つ又は複数の切り抜き部等を設けることで被変形促進部を構成しても良い。同様に、薄肉部３４に代えて変形が促進される他の構造を採用しても良い。

本発明の実施形態に係るカウルルーバの側断面図である。本発明の実施形態に係るカウルルーバの平面図である。本発明の実施形態に係るカウルルーバの変形状態を示す図であって、（Ａ）は衝突初期の状態を示す側断面図、（Ｂ）は衝突後期の状態を示す側断面図である。本発明の実施形態に係るカウルルーバと比較例との衝突加速度の時間変化を比較するための線図である。図２の５−５線に沿う断面図である。図２の６−６線に沿う断面図である。図２の７−７線に沿う断面図である。図２の８−８線に沿う断面図である。図２の９−９線に沿う断面図である。

符号の説明

１０カウルルーバ
２０外装部（隆起部）
２２前立壁（立ち上がり部）
２６後立壁（立ち上がり部）
３０最薄肉部（被変形促進部）
３２最薄肉部（被変形促進部）
３４薄肉部
Ｓ車体

Claims

車体に対する前後の支持部の間から隆起した隆起部をエンジンフードとフロントウインドシールドガラスとの間で露出させるカウルルーバであって、
前記隆起部の前後の立ち上がり部分の基端角部を、それぞれ該隆起部に入力する荷重によって他の部分よりも変形し易い形状を有する被変形促進部とし、
前後の前記被変形促進部は、それぞれ前記隆起部に入力する荷重によって他の部分よりも変形し易いように最も薄肉とされた最薄肉部であり、
かつ、前記隆起部における前後の最薄肉部の間に他の角部が形成されており、該他の角部を該角部の両側部分よりも薄肉でかつ前記最薄肉部よりも厚肉とされた薄肉部としたカウルルーバ。