JP4613985B2 - 車両のカウルトップ構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のフロントウインドシールドガラスの下側を支持すると共に、車体の剛性を保持する車両のカウルトップ構造に関する。

車両のフロントウインドシールドガラスの下側を支持すると共に、車体の剛性を保持する構造として、車両のカウルトップ構造が設けられている。このような車両のカウルトップ構造としては、車体の剛性を確保しつつ、歩行者保護の観点から衝撃を吸収する構造が種々開発されている。例えば、特許文献１には、カウルトップ部材が車両前後方向にて前方に開口する開断面形状をなして車幅方向に延在して設けられ、当該開断面の上部側にフロントウインドシールドガラスの下縁部を支持するガラス支持部が設けられた車両のフロントデッキ構造が開示されている（開口部は樹脂製のデッキガーニッシュで蓋をされているのみ。）。この車両のフロントデッキ構造は、カウルトップ部材の開断面形状が、車両の後方側へ向かって略凸形状をなすよう湾曲して設けられている。これにより、カウルトップ部材のガラス支持部に対して上方より荷重を受けた際に、当該カウルトップ部材における上部側の車両前方側への倒れ込みを促進して、前記荷重による衝撃を吸収するようにしている。

特開２００４−１５５３５１号公報

上述した車両のカウルトップ構造では、上方より荷重を受けた際に、カウルトップ部材の上部側が車両前方側へ倒れ込むことで、前記荷重による衝撃を吸収することができるものの、歩行者保護のための衝撃吸収機能のさらなる向上が求められている。具体的には、カウルトップ部材を構成するカウルトップアウタが車両前後方向における縦断面にて縦壁部（下壁部）を有している。このカウルトップアウタの縦壁部は、前記荷重がカウルトップ部材に作用する方向に対して略鉛直方向に延在する形状となっており、このカウルトップアウタの縦壁部が前記荷重による衝撃に対して剛性部材として機能してしまう。そのため、このカウルトップアウタの縦壁部が、カウルトップ部材の衝撃吸収機能の向上を阻害している。

そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、車体の剛性を確保しつつ、歩行者保護のための衝撃吸収機能を効果的に発現できる車両のカウルトップ構造を提供することを目的とする。

上述した課題を解決する第１の発明に係る車両のカウルトップ構造は、
車両の構造部材と該車両のフロントウインドシールドガラスの間に配置されると共に、該車両のフロントウインドシールドガラスの下側を車両後方側から支持するカウル部材を備えた車両のカウルトップ構造であって、
カウル部材が、
車両のフロントウインドシールドガラスの下側を車幅方向に沿って支持するガラス支持部が設けられるカウルトップアウタと、
カウルトップアウタにガラス支持部よりも後方で連結されると共に、該カウルトップアウタとの連結部よりも下方で構造部材に結合されて、車両前後方向にて前方に開口する開断面をカウルトップアウタとで形成するカウルトップインナとを有し、
カウルトップインナが、
車幅方向に亘って構造部材との結合部から上方に延びるとともに上端がカウルトップアウタとの連結部よりも下方に位置するビードが複数形成され、構造部材との結合部からカウルトップアウタとの連結部に亘って、フロントウインドシールドガラスにおける車両前後の延在方向に対して鋭角を成し車両の前方下方側へ向けて延在する形状であり、ビードの上端部に連続して設けられ、車両の後方側へ向けて折れ曲がる折曲部と、折曲部に連続して設けられ、車両の後方に向けて突状をなして湾曲する湾曲部を有し、
折曲部は、隣り合うビードの上端部をつなぐように延設される
ことを特徴とする。
前記車両の構造部材としては、ダッシュパネルやクロスメンバなどが挙げられる。

上述した課題を解決する第２の発明に係る車両のカウルトップ構造は、
第１の発明に係る車両のカウルトップ構造であって、
複数のビードの上端部が、直線状に並んでいる
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第３の発明に係る車両のカウルトップ構造は、
第２の発明に係る車両のカウルトップ構造であって、
複数のビードの上端部が、略水平方向へ延在するように並んでいる
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第４の発明に係る車両のカウルトップ構造は、
第１乃至第３の何れか一つの発明に係る車両のカウルトップ構造であって、
連結部とビードの上端部が車両前後方向にてオフセットに配置される
ことを特徴とする。

本発明に係る車両のカウルトップ構造によれば、カウルトップアウタとカウルトップインナとで車両前後方向にて前方に開口する開断面を形成する上に、カウルトップインナに複数のビードが設けられるため、車体の剛性が確保される。また、カウルトップアウタのガラス支持部が上方より荷重を受けた際に、ビードが前記荷重に対して剛性部材として機能し、カウルトップインナにおけるビードよりも上方側に荷重が作用し、この箇所にてカウルトップインナが容易に塑性変形して荷重による衝撃を吸収する。よって、歩行者保護のための衝撃吸収機能を効果的に発現できる。カウルトップインナがフロントウインドシールドガラスにおける車両前後の延在方向に対して鋭角を成し車両の前方下方側へ向けて延在することで、カウルトップアウタのガラス支持部が上方より荷重を受けた際に、より好適に変形（塑性変形・弾性変形）を生じて荷重による衝撃を吸収できる。カウルトップインナが、ビードの上端部に連続して設けられ、車両の後方側へ向けて折れ曲がる折曲部を有することで、カウルトップアウタのガラス支持部が上方より荷重を受けた際に、折曲部が起点として機能しカウルトップインナが容易に塑性変形して荷重による衝撃を吸収できる。折曲部が、隣り合うビードの上端部をつなぐように延設されることにより、折曲部の高さが車幅方向に亘ってほぼ同じになる。その結果、カウルトップアウタのガラス支持部が上方より荷重を受けた際に、折曲部が起点として効果的に機能しカウルトップインナがより一層容易に塑性変形して荷重による衝撃を吸収できる。また、カウルトップインナが、折曲部に連続して設けられ、車両の後方に向けて突状をなして湾曲する湾曲部を有することで、カウルトップアウタのガラス支持部が上方より荷重を受けた際に、より好適に変形（塑性変形・弾性変形）を生じて荷重による衝撃を吸収できる。

本発明に係る車両のカウルトップ構造によれば、複数のビードの上端部が、直線状に並んでいることで、ビードの上端部でカウルトップインナが容易に塑性変形しやすくなり荷重による衝撃を吸収する。

本発明に係る車両のカウルトップ構造によれば、複数のビードの上端部が、略水平方向へ延在するように並んでいることにより、車両のフロントウインドシールドガラスと複数のビードとの間の距離が車幅方向に亘ってほぼ同一になる。その結果、カウルトップアウタのガラス支持部が上方より荷重を受けた際に、カウルトップインナが容易に塑性変形する箇所が車幅方向に亘ってほぼ同一になる。よって、カウルトップアウタのガラス支持部が上方より荷重を受けた際に、好適に変形を生じて荷重による衝撃を吸収できる。

本発明に係る車両のカウルトップ構造によれば、連結部とビードの上端部が車両前後方向にてオフセットに配置されることで、カウルトップアウタのガラス支持部が上方より荷重を受けた際に、より好適に塑性変形を生じて荷重による衝撃を吸収できる。

本発明に係る車両のカウルトップ構造を実施するための最良の形態について実施形態にて具体的に説明する。

［第一の実施形態］
本発明の第一の実施形態に係る車両のカウルトップ構造について、図１および図２を参照して説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態に係る車両のカウルトップ構造の車両前後方向における縦断面図であり、図２はその斜視図である。図１において、矢線ＦＲが車両前方向を示し、矢線ＵＰが車両上方向を示す。図２において、矢線ＵＰが車両上方向を示し、矢線Ｗが車幅方向を示す。

本実施形態に係る車両のカウルトップ構造では、図１および図２に示すように、車両のエンジンルームＥＲ（図１における紙面左側）と車室Ｒ（図１における紙面右側）とを仕切るダッシュパネル１（車両の構造部材）に固定されたカウル部材１０によって車両のフロントウインドシールドガラス２１の下側を車両後方側から支持している。ダッシュパネル１は車幅方向および車両上下方向に亘って延在する形状であり、その上端部には、車両後方側でかつ車両上方側へ向けて斜めに突出する板状のフランジ部１ａが設けられている。

カウル部材１０は、ダッシュパネル１と車両のフロントウインドシールドガラス２１との間に設けられている。このカウル部材１０は、カウルトップアウタ１１とカウルトップインナ１２とカウルトップロア１３とからなり、車両前後方向にて車幅方向に亘って前方開口を有する開断面が形成されている。このようにカウルトップアウタ１１とカウルトップインナ１２とカウルトップロア１３とで車両前後方向にて車幅方向に亘って開断面を形成することで、車体の剛性が確保されている。

開断面の前方開口がデッキガーニッシュ１４で覆われて、カウルトップアウタ１１とカウルトップインナ１２とカウルトップロア１３とデッキガーニッシュ１４とで収容空間Ｅが形成されている。このデッキガーニッシュ１４の前端部がカウルトップロア１３の前端フランジ部１３ａに載置される。デッキガーニッシュ１４の前端部の上面にウエザーストリップ１５が接着される。このウエザーストリップ１５を介してエンジンフード１６の後端縁が配置されており、外部からのエンジンルームＥＲ内への水や異物の入り込みを防止している。なお、収容空間Ｅには、ワイパー装置の駆動装置（図示せず）などが配置されている。

カウルトップアウタ１１は、車幅方向および車両前後方向に沿って延在する形状であり、ガラス支持部１１ａとフランジ部１１ｂとを有する。

ガラス支持部１１ａは、カウルトップアウタ１１の車両前方側に設けられており、車両のフロントウインドシールドガラス２１の下側を車幅方向に沿って支持している。フランジ部１１ｂは、カウルトップアウタ１１の車両後方側に設けられている。

カウルトップインナ１２は、車幅方向に亘って、フロントウインドシールドガラス２１における車両前後の延在方向に対して鋭角θ２をなして車両の前方下方側へ向けて延在する形状である。このカウルトップインナ１２は、下端フランジ部１２１とビード１２２と折曲部１２３と湾曲部１２４と傾斜壁部１２５と上端フランジ部１２６とを有する。

上端フランジ部１２６（連結部）は、カウルトップインナ１２の上端側に設けられており、カウルトップアウタ１１のフランジ部１１ｂに連結されている。言い換えると、カウルトップインナ１２は、ガラス支持部１１ａよりも後方でカウルトップアウタ１１と連結されている。下端フランジ部１２１（結合部）は、カウルトップインナ１２の下端側に設けられており、ダッシュパネル１のフランジ部１ａに結合されている。

傾斜壁部１２５は、カウルトップインナ１２の上端フランジ部１２６に隣接して設けられおり、フロントウインドシールドガラス２１における車両前後の延在方向に対して鋭角θ２をなして直線状に延在して形成されている。

ビード１２２は、カウルトップインナ１２の下端フランジ部１２１の上端から上方に延在し、車幅方向に亘って複数設けられている。複数のビード１２２の上端部１２２ａは、直線状に並んでいるとともに略水平方向へ延在するように並んで設けられている。これにより、車両のフロントウインドシールドガラス２１と複数のビート１２２との間の距離が車幅方向に亘って同一になる。また、複数のビード１２２の上端部１２２ａの高さが、車幅方向に亘って同一になる。その結果、カウルトップアウタ１１のガラス支持部１１ａが上方より荷重を受けた際に、カウルトップインナ１２が容易に塑性変形する箇所が車幅方向に亘って同一になり、荷重による衝撃を吸収できる大きさが車幅方向に亘って同一になる。

折曲部１２３は、車両の後方側（車室Ｒ側）へ向けて折れ曲がる形状であり、カウルトップインナ１２のビード１２２の上端部１２２ａに連続して設けられている。また、折曲部１２３は、隣り合うビード１２２の上端部１２２ａをつなぐように延設されている。これにより、折曲部１２３の高さが車幅方向に亘ってほぼ同じになる。

湾曲部１２４は、車両の後方側（車室Ｒ側）に向けて突状をなして湾曲する形状であり、カウルトップインナ１２の折曲部１２３に連続して設けられている。ビード１２２の上端部１２２ａと上端フランジ部１２６とは、車両の前後方向にて距離Ｄ離れて配置されており、車両の前後方向にてオフセットに配置されている。これにより、カウルトップアウタ１１のガラス支持部１１ａが上方より荷重を受けた際に、より好適に塑性変形を生じて荷重による衝撃を吸収できる。

カウルトップロア１３は、車幅方向に亘って且つ車両の前後方向に延在しており、その前端側に前端フランジ部１３ａが設けられ、その後端側に後端フランジ部１３ｂが設けられている。カウルトップロア１３の後端フランジ部１３ｂは、カウルトップインナ１２の下端フランジ部１２１に溶接されている。なお、このカウルトップロア１３の中間部には車両の前方側（エンジンルームＥＲ側）に向かって突状をなす屈曲部１３ｃが設けられている。

ここで、フロントウインドシールドガラス２１の下縁部に、水平方向に対して角度θ１傾斜した斜め上方より障害物Ｍによる衝撃荷重Ｗが入力されるとする。このとき、衝撃荷重Ｗが車両のフロントウインドシールドガラス２１の下縁部からカウルトップアウタ１１のガラス支持部１１ａへ加わる。

そして、この衝撃荷重Ｗがカウルトップインナ１２の上端フランジ部１２６を介してカウルトップインナ１２のビード１２２および折曲部１２３に作用する。このとき、ビード１２２が衝撃荷重Ｗに対して剛性部材として機能する。他方、衝撃荷重Ｗがカウルトップインナ１２の折曲部１２３に作用し、この折曲部１２３が起点として機能して、図中一点鎖線で示すように、この折曲部１２３を中心にしてカウルトップインナ１２における折曲部１２３よりも車両上方側が車両の後方側へ向けて容易に塑性変形する。このカウルトップインナ１２の塑性変形に伴い、カウルトップアウタ１１が、衝撃荷重Ｗを受ける前の位置Ｈ１から車両の下方側に距離Ｌだけ離れた位置Ｈ２に変位する。

よって、カウルトップインナ１２にて距離Ｌ変形することにより衝撃荷重Ｗを吸収でき、カウルトップインナ１２が塑性変形する変形量を十分に確保できる。その上、カウルトップインナ１２は、フロントウインドシールドガラス２１における車両前後の延在方向に対して鋭角θ２をなす方向に延在する形状であるために、折曲部１２３と上端フランジ部１２６の間の距離Ｄを確保することができ、折曲部１２３に衝撃荷重Ｗを集中して作用させることができる。このようにカウルトップインナ１２がビード１２２および折曲部１２３を有することで衝撃荷重Ｗを効果的に吸収する機能を発現させることができる。

さらに、折曲部１２３に連続して湾曲部１２４が形成されると共に、この湾曲部１２４が車両の後方側へ突状をなして湾曲して形成されるため、カウルトップインナ１２の折曲部１２３よりも上方側にて、上方から入力された衝撃荷重Ｗに対する剛性が低減される。よって、より好適に変形（塑性変形・弾性変形）を生じ衝撃荷重Ｗをより一層効果的に吸収する機能を発現できる。

したがって、本実施形態に係る車両のカウルトップ構造によれば、カウルトップアウタ１１とカウルトップインナ１２とで車両前後方向にて開断面を形成する上に、カウルトップインナ１２に複数のビード１２２が設けられるため、車体の剛性が確保される。カウルトップアウタ１１のガラス支持部１１ａが上方より衝撃荷重Ｗを受けた際に、ビード１２２が衝撃荷重Ｗに対して剛性部材として機能する。他方、この衝撃荷重Ｗがカウルトップインナ１２におけるビード１２２よりも上方側に作用し、この箇所にてカウルトップインナ１２が容易に塑性変形して衝撃荷重Ｗを吸収する。よって、歩行者保護のための衝撃吸収機能を効果的に発現できる。

なお、カウルトップインナ１２のビード１２２の数量、カウルトップインナ１２の湾曲部１２４の大きさ、および、車両のフロントウインドシールドガラス２１とカウルトップインナ１２とでなす角度の大きさは、車両のカウルトップ構造の剛性および衝撃荷重Ｗに対する衝撃吸収性能により適宜に設計される。

上記では、車両のフロントウインドシールドガラス２１とダッシュパネル１との間に配置されるカウル部材１０に適用した場合について説明したが、フロントウインドシールドガラスとクロスメンバ（車両の構造部材）との間に配置されるカウル部材に適用した車両のカウルトップ構造とすることも可能である。このような車両のカウルトップ構造であっても、上述した第一の実施形態に係る車両のカウルトップ構造と同様な作用効果を奏する。

上記では、複数のビード１２２の上端部１２２ａが、略水平方向へ延在するように並んで設けられたカウルトップインナ１２を有する車両のカウルトップ構造を用いて説明したが、複数のビードの上端部を水平方向に対して多少傾斜する方向へ延在するように並んで設けられたカウルトップインナを有する車両のカウルトップ構造とすることも可能である。このような車両のカウルトップ構造であっても、上述した第一の実施形態に係る車両のカウルトップ構造と同様な作用効果を奏する。

本発明に係る車両のカウルトップ構造は、車体の剛性を確保しつつ、歩行者保護のための衝撃吸収機能を効果的に発現できるため、自動車産業などにおいて、極めて有益に利用することができる。

本発明の第一の実施形態に係る車両のカウルトップ構造の車両前後方向における縦断面図である。 本発明の第一の実施形態に係る車両のカウルトップ構造の斜視図である。

符号の説明

１０ カウル部材
１１ カウルトップアウタ
１１ａ ガラス支持部
１１ｂ フランジ部
１２ カウルトップインナ
１３ カウルトップロア
２１ フロントウインドシールドガラス
１２１ 下端フランジ部
１２２ ビード
１２３ 折曲部
１２４ 湾曲部
１２５ 傾斜壁部
１２６ 上端フランジ部
Ｗ 衝撃荷重

Claims (4)

1. 車両の構造部材と該車両のフロントウインドシールドガラスの間に配置されると共に、該車両のフロントウインドシールドガラスの下側を車両後方側から支持するカウル部材を備えた車両のカウルトップ構造であって、
   前記カウル部材は、
   前記車両のフロントウインドシールドガラスの下側を車幅方向に沿って支持するガラス支持部が設けられるカウルトップアウタと、
   前記カウルトップアウタに前記ガラス支持部よりも後方で連結されると共に、該カウルトップアウタとの連結部よりも下方で前記構造部材に結合されて、車両前後方向にて前方に開口する開断面を前記カウルトップアウタとで形成するカウルトップインナとを有し、
   前記カウルトップインナは、
   車幅方向に亘って前記構造部材との結合部から上方に延びるとともに上端が前記カウルトップアウタとの連結部より下方に位置するビードが複数形成され、前記構造部材との前記結合部から前記カウルトップアウタとの前記連結部に亘って、前記フロントウインドシールドガラスにおける車両前後の延在方向に対して鋭角を成し車両の前方下方側へ向けて延在する形状であり、前記ビードの上端部に連続して設けられ、車両の後方側へ向けて折れ曲がる折曲部と、前記折曲部に連続して設けられ、車両の後方に向けて突状をなして湾曲する湾曲部を有し、
   前記折曲部は、隣り合う前記ビードの上端部をつなぐように延設される
   ことを特徴とする車両のカウルトップ構造。
2. 請求項１に記載された車両のカウルトップ構造であって、
   前記複数のビードの上端部が、直線状に並んでいる
   ことを特徴とする車両のカウルトップ構造。
3. 請求項２に記載された車両のカウルトップ構造であって、
   前記複数のビードの上端部が、略水平方向へ延在するように並んでいる
   ことを特徴とする車両のカウルトップ構造。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載された車両のカウルトップ構造であって、
   前記連結部と前記ビードの上端部が車両前後方向にてオフセットに配置される
   ことを特徴とする車両のカウルトップ構造。

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