JP4666144B2 - 車両のカウルボックス構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のカウルボックス構造に関し、更に詳しくは、入力荷重の効率的な吸収と音振性能の確保との両立を図ることができる車両のカウルボックス構造に関する。

車両のエンジンルームと車室との境界部近傍には、車幅方向に沿って閉断面構造のカウルボックスが延設されており、該カウルボックスの上部にはフロントウィンドウの下端部が支持されている。

近年では、カウルボックスに障害物が当たったときに該障害物に対する反力を低減させるため、カウルボックスの上面から上方に所定間隔をおいて、片持ち状態の支持パネルを取り付け、この支持パネルの先端にフロントウィンドウの下端部を支持している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３２７１６５公報

しかしながら、前記従来例では、支持パネルが片持ち状態で支持されているため、フロントウィンドウの支持剛性を確保することが困難であるという問題がある。この支持剛性が不足すると、フロントウィンドウの振幅による音振性能の確保が困難になるおそれがある。

そこで、本発明は、入力荷重の効率的な吸収と音振性能の確保との両立を図ることができる車両のカウルボックス構造を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明に係る車両のカウルボックス構造は、車幅方向に沿ってダッシュアッパを延設し、該ダッシュアッパの上方にカウルトップを設け、該カウルトップの上面でフロントウィンドウの下端部を支持する車両のカウルボックス構造であって、前記カウルトップの前端部をダッシュアッパから上方に持ち上げ、このカウルトップの前端部とダッシュアッパとの間に支持ブラケットを介設すると共に、前記支持ブラケットを、上下方向に延びてカウルトップの前端部を支持するブラケット本体部と、該ブラケット本体部から後方に延びて前記カウルトップの後壁に結合される脚部とから構成し、前記支持ブラケットのブラケット本体部を、車両側面から見て後方斜め上方に向けて延設すると共に、前記ブラケット本体部を、ダッシュアッパの上面に接合される左右一対の底面と、これらの底面から上方に延在する一対の側面と、これらの側面の上端同士を橋渡す上面と、前記側面の側部に上端から下端に亘って形成されたリブと、前記側面の前端における上下方向中央から下端まで延在して前記底面に結合された剛性フランジと、から構成することにより、前記支持ブラケットにおける上下方向中央よりも上側に配置された上部側を、所定値以上の荷重が入力されたときに変形して入力荷重を吸収するエネルギー吸収部に構成する一方、前記支持ブラケットにおける上下方向中央よりも下側に配置された下部側を、上部側よりも剛性の高い剛性保持部に構成したことを特徴とする。

本発明に係る車両のカウルボックス構造によれば、入力荷重の効率的な吸収と音振性能の確保との両立を図ることができる。

即ち、支持ブラケットの上部側をエネルギー吸収部に構成しているため、カウルボックスの上部（フロントウィンドウの下端部近傍）に衝撃荷重が入力された場合に、この入力荷重が前記エネルギー吸収部によって効率的に吸収される。一方、支持ブラケットの下部側を剛性保持部に構成しているため、フロントウィンドウに振動が加わった場合でも、この振動を剛性保持部によって確実に抑制することができる。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

図１は本発明の実施形態によるカウルボックス構造を採用した車両前部の斜視図、図２は図１の車幅方向中央部を拡大した斜視図、図３は図２のＡ−Ａ線による断面図である。

図１及び図３に示すように、車両のエンジンルームの後端は、上下方向に延設されたダッシュパネル１によって画成されており、該ダッシュパネル１の上部にはダッシュアッパ３が配設されている。また、ダッシュアッパ３の上部には、支持ブラケット５及びカウルトップ７が設けられている。これらのダッシュアッパ３、カウルトップ７、支持ブラケット５及びダッシュアッパ上面パネル１１によってカウルボックス２を構成している。この支持ブラケット５は、図３の一点鎖線に示すように、後方斜め上方に向けて延びている。なお、この一点鎖線の傾斜角度は、鉛直方向に対して０〜３０°の範囲が好ましい。

図２及び図３に示すように、ダッシュアッパ３は、下側に配置されたダッシュアッパ本体９と、該ダッシュアッパ本体９の上部を塞ぐダッシュアッパ上面パネル１１とから構成されている。そして、ダッシュアッパ本体９には、車両前方に向けて前端フランジ１３が延設されており、該前端フランジ１３の上側にダッシュアッパ上面パネル１１の前端部１５が重なって配置され、これら１３，１５にエクステンションカウルトップ１７の後端部１９が結合されている。なお、エクステンションカウルトップ１７は、上下に配置されたパネル同士を接合することによって構成された閉断面構造に構成されている。

また、図２及び図３に示すように、ダッシュアッパ３の上部には、カウルトップ７が配設されている。

ダッシュアッパ３の後面２１の上端は後端フランジ２３に形成され、ダッシュアッパ上面パネル１１の後端フランジ２３と重なって接合されている。カウルトップ７は、断面逆Ｊ字状に屈曲して形成されている。よって、カウルトップ７の後壁２５の下端部は、ダッシュアッパ３及びダッシュアッパ上面パネル１１の後端フランジ２３の車両前側の面に接合されている。また、カウルトップ７の上面３３は、後方斜め上方に向けて傾斜しており、このカウルトップ７の上面３３に支持部材２７が設けられ、該支持部材２７を介してフロントウィンドウ２９の下端部２９ａが支持されている。さらに、カウルトップ７の前端部３１は、車両前後方向に沿って延設されており、後述する支持ブラケット５の上面に載置されている。なお、支持ブラケット５は、図１に示すように、車幅方向中央部に配置されている。

図４は図２の支持ブラケットを拡大した斜視図である。

支持ブラケット５は、上下方向に延びるブラケット本体部３７と、該ブラケット本体部３７の後端から車両後方に延びる左右一対の脚部３９とから一体に形成されている。このブラケット本体部３７は、ダッシュアッパ上面パネル１１に接合された左右一対の底面４１と、これらの底面４１から上方に延びる両側面４３と、該両側面同士４３，４３を左右に橋渡す上面４５とから一体成形されている。また、側面４３には、左右に突出する断面矩形状のリブ４７が形成されている。

また、支持ブラケット５の上部側は、上方から下方に向かって所定値以上の荷重が入力された場合に塑性変形することにより、この入力荷重を効率的に吸収するエネルギー吸収部３５に構成されている。そして、下部側は、上部側よりも剛性の高い剛性保持部４９に構成されている。具体的には、ブラケット本体部３７の下部側の側面４３には、前記リブ４７に加えて、その前端に正面視略Ｌ字状の剛性フランジ５１が形成されている。この剛性フランジ５１は、底面４１に結合されているため、ブラケット本体部３７の下部側は、上部側よりも剛性が高く構成されている。

さらに、前記脚部３９は、ブラケット本体部３７の側面４３の高さ方向略中央部から車両後方に延びており、後方に延びる側壁５３と、該側壁５３の後端から左右に屈曲する結合フランジ５５，５７とから構成されている。

図５は図２を車両前方から見た正面図である。

支持ブラケット５の脚部３９に設けられた結合フランジ５５，５７のうち、車両左側の結合フランジ５５は車両右側の結合フランジ５７よりも下側に配置されている。また、結合フランジ５５，５７は、カウルトップ７の後壁２５の下端に沿って結合されている。

図６は図１の車幅方向の端部を拡大した斜視図、図７は図６のＢ−Ｂ線による断面図である。

フロントウィンドウ２９の車幅方向中央部には、前記支持ブラケット５が配置され、車幅方向の左端部には、固定ブラケット５９が配置されている。この固定ブラケット５９の後端フランジ６１は、カウルトップ７の後壁２５に結合されており、前端フランジ６３の上にはカウルトップ７の前端部３１が載置されている。

図８は、車両前部に衝撃荷重が入力された場合における入力荷重の分散状態を示す概略図である。

障害物がフロントウィンドウ２９の下端部２９ａに当たると、後方斜め下方に向けて荷重Ｆが斜め方向に下端部２９ａに入力される。この荷重Ｆは、カウルトップ７を介して支持ブラケット５のブラケット本体部３７と脚部３９に伝達される。

ここで、ブラケット本体部３７は前方斜め下方に向けて延びており、脚部３９は車両後方に向けて延びているため、ブラケット本体部３７及び脚部３９の双方とも、荷重Ｆの入力方向と異なった方向に延びている。従って、入力荷重Ｆは、ブラケット本体部３７の長軸方向に沿ったＦ１と、脚部３９に沿ったＦ２とに分散されるため、障害物に対する反力も小さく抑制することができる。

図９は、本発明の実施形態によるカウルボックス構造を採用した車両と、比較例に係る従来のカウルボックス構造を採用した車両とに衝撃荷重が入力された場合における、反力値の相違を示したグラフである。

このグラフに示すように、比較例の場合は、衝撃荷重が加わった直後に大きな反力が発生したが、本発明例の場合は、比較例よりも大幅に（例えば、４０％程度）反力値が減少した。

以下に、本発明の実施形態による作用効果を説明する。

車幅方向に沿って延設されたダッシュアッパ３と、該ダッシュアッパ３の上部に配設されたカウルトップ７とを備え、該カウルトップ７の上面３３でフロントウィンドウ２９の下端部２９ａを支持する車両のカウルボックス構造であって、前記カウルトップ７の前端部３１とダッシュアッパ３との間に支持ブラケット５を介設し、該支持ブラケット５の上部側を、所定値以上の荷重が入力されたときに変形して入力荷重を吸収するエネルギー吸収部３５に構成する一方、前記支持ブラケット５の下部側を、上部側よりも剛性の高い剛性保持部４９に構成している。

このため、車両衝突によってカウルボックス２の上面に荷重が入力された場合、支持ブラケット５の上部側で効率的に入力荷重を吸収することができる。その一方、支持ブラケット５の下部側が剛性の高い剛性保持部４９に形成されているため、フロントウィンドウ２９の保持を確実に行うことができる。このように、入力荷重の吸収とフロントウィンドウ２９の支持との両立を効率的に達成することができる。

前記支持ブラケット５を車幅方向中央部に配置しているため、確実にフロントウィンドウ２９の振動を抑制することができる。即ち、車両走行時におけるフロントウィンドウ２９の車両前後方向の振動幅は、車幅方向中央部が最も大きくなる。よって、フロントウィンドウ２９の車幅方向中央部を支持ブラケット５によって支持すれば、フロントウィンドウ２９の振動を最も効率的に抑制することができる。

前記支持ブラケット５を、上下方向に延びてカウルトップ７の前端部３１を支持するブラケット本体部３７と、該ブラケット本体部３７から後方に延びて前記カウルトップ７の後壁２５に結合される脚部３９とから構成しているため、カウルボックスに入力された荷重は、ブラケット本体部３７と脚部３９とに分散して車体側に伝達される。従って、障害物に与える反力を小さく抑えることができる。

前記支持ブラケット５のブラケット本体部３７を、車両側面から見て後方斜め上方に向けて延設している。

障害物が当たることによってフロントウィンドウ２９の下端部２９ａに入力される荷重は、後方斜め下方に向けて入力される場合が多いため、荷重の入力方向に対して、ブラケット本体部３７の延設方向及び脚部３９の延設方向がずれていると、カウルボックス２に入力した荷重Ｆがブラケット本体部３７への荷重Ｆ１と脚部３９への荷重Ｆ２に分散される。その結果、障害物に対する反力を大幅に低下させることができる。

前記支持ブラケット５の脚部３９を左右一対に設けているため、入力荷重を左右の脚部３９で均等に受け止めることができる。

本発明の実施形態によるカウルボックス構造を採用した車両前部の斜視図である。 図１の車幅方向中央部を拡大した斜視図である。 図２の支持ブラケットを拡大した斜視図である。 図２を車両前方から見た正面図である。 図４のＡ−Ａ線による断面図である。 図１の車幅方向の端部を拡大した斜視図である。 図６のＢ−Ｂ線による拡大断面図である。 車両前部に入力された衝撃荷重の分散状態を示す概略図である。 本発明例と比較例との入力荷重に対する反力値の相違を示したグラフである。

符号の説明

２…カウルボックス
３…ダッシュアッパ
５…支持ブラケット
７…カウルトップ
２９…フロントウィンドウ
２９ａ…下端部
３１…前端部
３５…エネルギー吸収部
３７…ブラケット本体部
３９…脚部
４９…剛性保持部

Claims (3)

1. 車幅方向に沿って延設されたダッシュアッパと、該ダッシュアッパの上方に配設されたカウルトップとを備え、該カウルトップの上面でフロントウィンドウの下端部を支持する車両のカウルボックス構造であって、
   前記カウルトップの前端部とダッシュアッパとの間に支持ブラケットを介設し、
   前記支持ブラケットを、上下方向に延びてカウルトップの前端部を支持するブラケット本体部と、該ブラケット本体部から後方に延びて前記カウルトップの後壁に結合される脚部とから構成し、
   前記支持ブラケットのブラケット本体部を、車両側面から見て後方斜め上方に向けて延設すると共に、
   前記ブラケット本体部を、ダッシュアッパの上面に接合される左右一対の底面と、これらの底面から上方に延在する一対の側面と、これらの側面の上端同士を橋渡す上面と、前記側面の側部に上端から下端に亘って形成されたリブと、前記側面の前端における上下方向中央から下端まで延在して前記底面に結合された剛性フランジと、から構成することにより、
   前記支持ブラケットにおける上下方向中央よりも上側に配置された上部側を、所定値以上の荷重が入力されたときに変形して入力荷重を吸収するエネルギー吸収部に構成する一方、前記支持ブラケットにおける上下方向中央よりも下側に配置された下部側を、上部側よりも剛性の高い剛性保持部に構成したことを特徴とする車両のカウルボックス構造。
2. 前記支持ブラケットを、車幅方向中央部に配置したことを特徴とする請求項１に記載の車両のカウルボックス構造。
3. 前記支持ブラケットの脚部を左右一対に設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両のカウルボックス構造。

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