JP5157353B2 - 車両のカウル構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のカウル構造に関する。

自動車等の車両では歩行者保護対策の一環として、歩行者の頭部がフロントガラスに衝突した際の衝撃を緩和できるようにしたカウル構造が提案されている。

即ち、車両ではインストルメントパネル前方でフロントガラス下方部分に、断面略矩形状となる閉断面構造をもって車幅方向に延在するカウルボックスが構成されており、このカウルボックスから車室内に外気を導入するようになっている。

また、前記フロントガラスの下端部は、カウルボックスのリヤ部を構成するダッシュアッパパネルの上側壁に設けたガラス保持面に接着されて保持されており、このフロントガラスに入力した衝撃を吸収するためにカウルボックスの車室内側を隔成する縦壁に、車幅方向に延在する開口部を形成してここに断面くの字形の屈曲部を設け、該屈曲部が衝撃荷重の入力により折り畳まれるように屈曲変形して衝撃を吸収するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２７４１７号公報（第４−５頁、図１）

しかしながら、フロントガラスに入力した衝撃力の吸収は、歩行者保護の観点から初期反力を高くし、後半反力を低くするのが望ましいのであるが、前記従来のカウル構造では、開口部に設けた屈曲部によって前記衝撃力を吸収するようになっているため、屈曲部は衝撃力によって比較的容易に変形してしまい、衝撃力の入力に対して初期の変形が大きくなって初期反力を大きくすることができないため、衝撃エネルギーを十分に吸収し辛くなってしまう。

そこで、本発明は、フロントガラスに衝撃力が入力された際のカウルボックスの変形部を、初期反力を高くできる構成として、衝撃エネルギーを効率良く吸収できる車両のカウル構造を提供するものである。

本発明は、フロントガラスの下端部を保持する後傾したガラス保持面と、その上端から車室内方に延在した上側壁と、該上側壁の車室内方端部から垂設した縦壁と、該縦壁の下端から車両前方に延在した底壁と、を備えて閉断面のカウルボックスのリヤ部を構成するダッシュアッパパネルを備えた車両のカウル構造であって、前記リヤ部は、前記ガラス保持面、前記上側壁、前記縦壁および前記底壁によって連続的に折曲するように形成されており、前記上側壁に、カウルボックスの内方に凹設されて車幅方向に延在する凹設部を形成し、当該凹設部を、ガラス保持面から縦壁に亘って滑らかな湾曲形状とし、前記縦壁を、車室内方に膨出するように湾曲させたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、ガラス保持面から車室内方に延在するダッシュアッパパネルの上側壁に、カウルボックスの内方に凹となる凹設部を形成したので、フロントガラスに斜め上方から入力した衝撃力は、ガラス保持面から前記上側壁に伝達されてこの上側壁を変形させる。このとき、その上側壁に形成した凹設部はカウルボックスの内方に凹設されているため、該上側壁は室外側となるカウルボックスの内方に向かって変形するようにその変形がコントロールされる。従って、前記上側壁が室外側に変形することにより、該上側壁は前記衝撃力の作用方向に逆らう方向に変形するため初期反力が増大し、前記上側壁による衝撃エネルギーの吸収量を増大することができる。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

（第１実施形態）図１はフロントドアおよびインストルメントパネルを取り外して車室前方を見た斜視図、図２は図１中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図、図３はダッシュアッパパネルを示す斜視図である。

本実施形態にかかる車両のカウル構造は、図１，図２に示すようにフロントガラス１の下縁に沿って車幅方向に延在する閉断面構造のカウルボックス２を備え、このカウルボックス２のリヤ部を構成するダッシュアッパパネル７の上側部分にフロントガラス１の下端部を保持する後傾したガラス保持面３が設けられ、このガラス保持面３の外面にフロントガラス１の下端部を接着して保持するようになっている。

即ち、前記ダッシュアッパパネル７は、前記ガラス保持面３の上端から車室内方（図２中右方）に延在する上側壁４と、この上側壁４の車室内方端部から垂設した縦壁５と、を備えており、かつ、この縦壁５の下端部から底壁６が車両前方に向かって折曲して延設されることにより、カウルボックス２のリヤ部を構成している。

前記ガラス保持面３、上側壁４、縦壁５および底壁６からなる断面コ字状のダッシュアッパパネル７は、図３に示すように車室前側に設置される図外のインストルメントパネルに沿って湾曲されており、また、図２に示すように前記ガラス保持面３の前端部３ａと前記底壁６の前端部６ａとに跨って、断面逆コ字状のカウルフロント部８が結合されることにより、閉断面の前記カウルボックス２が構成される。

そして、前記ダッシュアッパパネル７は、図２に示すように底壁６の下面が、フロントコンパートメントＦ・Ｃと車室Ｒとを隔成するダッシュロアパネル９の上端部９ａに接合されるとともに、図１に示すように車幅方向両端部がフロントピラー１０に接合されて車体側に支持される。

また、前記カウルボックス２は、ガラス保持面３から車両前方に突出したカウルフロント部８の上面から取り入れた外気を、前記縦壁５に形成した外気導入口１１（図３参照）から図外の空気調和装置に導入するようになっている。

ここで、本発明にあっては、前記ダッシュアッパパネル７の上側壁４に、カウルボックス２の内方に凹設されて車幅方向に延在する凹設部２０を形成してある。

この凹設部２０は、前記ガラス保持面３から縦壁５に亘って滑らかな湾曲形状として形成してある。

更に、本実施形態では前記縦壁５を、車室内方、つまり、車両後方に膨出するように湾曲させてある。

以上の構成による本実施形態のカウル構造によれば、図２に示すようにフロントガラス１の下部にインパクターＰが斜め上方から衝突した場合、このインパクターＰによる衝撃力Ｆは、ガラス保持面３の上端から車室内方に延在した上側壁４に伝達されて、この上側壁４を変形させる。

このとき、前記上側壁４には、カウルボックス２内方に凹となる凹設部２０を形成してあるので、フロントガラス１に斜め上方から入力した衝撃力Ｆによって、上側壁４は室外側となるカウルボックス２の内方に向かって変形するようにその変形がコントロールされる。

従って、前記上側壁４が室外側に変形することにより、該上側壁４は前記衝撃力Ｆの作用方向Ｆｅに逆らう方向、つまり、この作用方向Ｆｅに向かって変形するため初期反力が増大し、これによって前記上側壁４による衝撃エネルギーの吸収量を増大することができる。

また、本実施形態にあっては、前記上側壁４をガラス保持面３から縦壁５に亘って滑らかな湾曲形状として形成してあるため、局部的に応力集中して折れ曲がるのを回避できて、初期反力の増大効果を高めることができる。

更に、本実施形態にあっては、前記上側壁４の車室内方端部から垂設した縦壁５を車室内方に膨出するように湾曲させたので、前記衝撃力Ｆが上側壁４から縦壁５に伝達された際に、この縦壁５は湾曲部分によって高い反力を呈することなく変形するため、衝突現象の後半の反力を前半の反力よりも減少させることができるようになり、より少ないエネルギー吸収スペースでも効率よく衝突エネルギーを吸収することができる。

なお、本実施形態では、上側壁４と縦壁５との連設部分に稜線を持つ形状としてあるが、この稜線を無くして丸みを持って連設するようにしてもよい。

（第２実施形態）図４はダッシュアッパパネルの断面図である。なお、本実施形態にかかる車両のカウル構造は、上記第１実施形態にかかる車両のカウル構造と同様の構成要素を備える。よって、それら同様の構成要素については共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。

本実施形態にかかる車両のカウル構造は、基本的に上記第１実施形態とほぼ同様の構成となり、図４に示すようにカウルボックス２のリヤ部を構成するダッシュアッパパネル７Ａは、ガラス保持面３の上端から車室内方に延在した上側壁４と、この上側壁４の車室内方端部から垂設した縦壁５と、この縦壁５の下端から車両前方に延設した底壁６と、を備えており、上側壁４にカウルボックス２内方に凹設して車幅方向に延在する凹設部２０が形成され、特に、本実施形態では、縦壁５は湾曲させることなく全体的に平坦な略垂直面として形成してある。

従って、本実施形態のカウル構造によれば、縦壁５は平坦な略垂直面として形成されるが、衝撃力Ｆの初期反力の発生に支配的となる上側壁４に凹設部２０を形成してあるので、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

ところで、本発明の車両のカウル構造は、前記第１，第２実施形態に限ることなく各種の変形例を提供することができる。以下、本発明にかかるダッシュアッパパネルの第１〜第３変形例をそれぞれ示す。勿論、前記実施形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。

図５は、第１変形例にかかるダッシュアッパパネルの断面図である。本変形例にかかるダッシュアッパパネル７Ｂは、上側壁４にカウルボックス２内方に凹設して車幅方向に延在する凹設部２０が形成されるとともに、前記縦壁５を、車室内方に膨出するように湾曲させてあり、特に、前記縦壁５の上端部に、前記上側壁４に連設する所要の上下幅ｗ１の平坦面２１を形成してある。

前記平坦面２１は、前記上側壁４の車室内方端部から略直角に垂設され、この平坦面２１の下端から湾曲した前記縦壁５を下方に延在させてある。

従って、本変形例によれば、縦壁５の上端部に平坦面２１が形成されるが、上側壁４に凹設部２０が形成されていることにより第１実施形態と同様の作用効果を奏することができ、また、フロントガラス１（図２参照）に入力された衝撃力Ｆは、前記上側壁４から平坦面２１を介して湾曲した縦壁５に伝達されることにより、衝突現象の後半の反力を減少させることができるので、より少ないエネルギー吸収スペースでも効率よく衝突エネルギーを吸収することができる。

図６は、第２変形例にかかるダッシュアッパパネルの断面図である。本変形例にかかるダッシュアッパパネル７Ｃは、上側壁４に凹設部２０を形成してあり、また、その上側壁４の車室内方端部に、前記縦壁５に連設する所要の前後幅ｗ２の平坦面２２を形成してある。

従って、本変形例によれば、上側壁４の車室内方端部に平坦面２２が形成されるが、上側壁４に凹設部２０が形成されているので、この凹設部２０によって衝撃力Ｆの初期反力を増大させることができるとともに、本変形例にあっても縦壁５を車室内方に膨出するように湾曲させてあるため、第１実施形態および第１変形例と同様の作用効果を奏することができる。

図７は、第３変形例にかかるダッシュアッパパネルの断面図である。本変形例にかかるダッシュアッパパネル７Ｄは、上側壁４に凹設部２０を形成してあり、また、縦壁５は逆にカウルボックス２の内方（車両前方）に湾曲させてある。

従って、本変形例によれば、縦壁５はカウルボックス２の内方に湾曲されるが、衝撃力Ｆの初期反力の発生に支配的となる上側壁４に凹設部２０を形成してあるので、第１，第２実施形態と略同様の作用効果を奏することができる。

ここで、上記第１実施形態と第２実施形態とを比較した説明図ならびに上記第２実施形態と比較例１および比較例２とを比較した説明図に基づいて、本発明の効果を更に説明する。

まず、第１実施形態と第２実施形態とを比較した結果について説明する。

図８は、上記第１実施形態と第２実施形態の反力特性を比較して示す説明図である。尚、図８は、横軸に時間と縦軸に反力をとって示してあり、図８中、実線は上記第１実施形態による特性Ｒ１であり、破線は上記第２実施形態による特性Ｒ２である。ここで、図８を見ると、第１実施形態の初期反力のピークの方が第２実施形態の初期反力のピークよりも高くなっていることがわかる。すなわち、第１実施形態にかかる構造の方が第２実施形態にかかる構造よりも初期反力の増大効果を高めることができることがわかる。

次に、上記第２実施形態と比較例１とを比較した結果について説明する。

図９は、本発明の比較例１のダッシュアッパパネルの断面図を示す図である。この比較例１に記載のダッシュアッパパネル７Ｅは、上側壁４に、カウルボックス２の内方に突出するように断面くの字形に屈曲させた凹設部２０Ｅが形成されており、その他の構成は、基本的に上記第２実施形態とほぼ同様の構成となっている。

図１０は、上記第２実施形態と比較例１の反力特性を比較して示す説明図である。この図１０においても、図８と同様に、横軸に時間と縦軸に反力をとって示してあり、図１０中、実線は上記第２実施形態による特性Ｒ２であり、破線は比較例１の特性Ｒ３である。ここで、図１０を見ると、第２実施形態の初期反力のピークの方が比較例１の初期反力のピークよりも高くなっていることがわかる。すなわち、上記第２実施形態にかかる構造の方が比較例１にかかる構造よりも初期反力の増大効果を高めることができることがわかる。

最後に、上記第２実施形態と比較例２とを比較した結果について説明する。

図１１は、本発明の比較例２のダッシュアッパパネルの断面図を示す図である。この比較例２に記載のダッシュアッパパネル７Ｆは、上側壁４に、カウルボックス２の外方に湾曲させた凹設部２０Ｆが形成されており、その他の構成は、基本的に上記第２実施形態とほぼ同様の構成となっている。

図１２は、上記第２実施形態と比較例２の反力特性を比較して示す説明図である。この図１２においても、図８と同様に、横軸に時間と縦軸に反力をとって示してあり、図１２中、実線は上記第２実施形態による特性Ｒ２であり、破線は比較例２の特性Ｒ４である。ここで、図１２を見ると、第２実施形態の初期反力のピークの方が比較例２の初期反力のピークよりも高くなっていることがわかる。すなわち、上記第２実施形態にかかる構造の方が、比較例２にかかる構造よりも初期反力の増大効果を高めることができることがわかる。

以上より、ダッシュアッパパネルの上側壁に、カウルボックスの内方に凹となる凹設部を設け、当該凹設部をガラス保持面から縦壁に亘って滑らかな湾曲形状とすることで、初期反力が増大することがわかる。それに加えて、ダッシュアッパパネルの縦壁５を車室内方に膨出するように湾曲させることで、初期反力がより一層増大することがわかる。

以上、本発明にかかる車両のカウル構造の好適な実施形態について説明したが、本発明の車両のカウル構造は、前記第１および第２実施形態や第１〜第３変形例に限るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

本発明の第１実施形態にかかるフロントドアおよびインストルメントパネルを取り外して車室前方を見た斜視図。 図１中Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図。 本発明の第１実施形態にかかるダッシュアッパパネルを示す斜視図。 本発明の第２実施形態にかかるダッシュアッパパネルの断面図。 本発明の第１変形例にかかるダッシュアッパパネルの断面図。 本発明の第２変形例にかかるダッシュアッパパネルの断面図。 本発明の第３変形例にかかるダッシュアッパパネルの断面図。 第１実施形態と第２実施形態の反力特性を比較して示す説明図。 比較例１のダッシュアッパパネルの断面図。 第２実施形態と比較例１の反力特性を比較して示す説明図。 比較例２のダッシュアッパパネルの断面図。 第２実施形態と比較例２の反力特性を比較して示す説明図。

符号の説明

１ フロントガラス
２ カウルボックス
３ ガラス保持面
４ 上側壁
５ 縦壁
７ ダッシュアッパパネル
２０ 凹設部
２１，２２ 平坦面

Claims (3)

1. フロントガラスの下端部を保持する後傾したガラス保持面と、その上端から車室内方に延在した上側壁と、該上側壁の車室内方端部から垂設した縦壁と、該縦壁の下端から車両前方に延在した底壁と、を備えて閉断面のカウルボックスのリヤ部を構成するダッシュアッパパネルを備えた車両のカウル構造であって、
   前記リヤ部は、前記ガラス保持面、前記上側壁、前記縦壁および前記底壁によって連続的に折曲するように形成されており、
   前記上側壁に、カウルボックスの内方に凹設されて車幅方向に延在する凹設部を形成し、当該凹設部を、ガラス保持面から縦壁に亘って滑らかな湾曲形状とし、
   前記縦壁を、車室内方に膨出するように湾曲させたことを特徴とする車両のカウル構造。
2. 前記縦壁の上端部に、前記上側壁に連設する所要の上下幅の平坦面を形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両のカウル構造。
3. 前記上側壁の後端部に、前記縦壁に連設する所要の前後幅の平坦面を形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両のカウル構造。

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