JP5895832B2 - 車両の前部車体構造 - Google Patents

Description

この発明は、車幅方向に延びてフロントウインドウ部材を下方から支持するカウルパネルと、該カウルパネルの車両後方側に接合される補強部材とを備えた車両の前部車体構造に関する。

従来、歩行者保護性能と、フロントウインドウ部材の振動に起因するこもり音を抑制する性能、いわゆるＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）性能とを両立させるべく、フロントウインドウ部材を下方から支持するカウルパネルと、該カウルパネルの後端を支持するダッシュアッパパネル等のパネル部材とによって、車両前方側が開口する開断面を形成したいわゆるオープンカウル構造が知られている。

しかしながら、上述したオープンカウル構造を採用した場合、車両前方側が開口した開断面を形成する都合上、カウルパネルの後端をパネル部材で支持する支持部が、必然的に車両後方の車室側に進出する構造になってしまう。このため、カウルパネルの車両後方のスペースが十分確保できなくなり、結果として、車室前方のインテリアデザインの自由度が制限されるという問題があった。

近年、車内に搭載される車両用補機の多様化等により、車室前方のスペースを上記車両用補機の設置スペース等として有効に利用したいというニーズが高まっており、上述したインテリアデザインの自由度は、歩行者保護性能、ＮＶＨ性能とともに重要な要素となっている。

ところで、従来、上述したオープンカウル構造を採用していないものとして、フロントウインドウ部材を支持する棚部（上面部）と、該棚部から下方に延びる縦壁部及び車両後方側部と、該車両後方側部から前方に延びる底部（下面部）とからなるカウルパネルと、補強部材としての板状のＮＶブレースとを備えたものが開示されている（下記特許文献１参照）。

下記特許文献１では、カウルパネルの縦壁部及び車両後方側部とＮＶブレースとで閉断面を形成することによって、フロントウインドウ部材の支持剛性を確保している。また、フロントウインドウ部材に衝突物が衝突する等して上方から衝突荷重が入力されたときには、カウルパネル及びＮＶブレースが折曲変形することによって、衝突エネルギーを吸収するようになっており、この衝突エネルギー吸収によって、歩行者保護性能を確保している。

特開２００９−１２６４８０号公報

しかしながら、上記特許文献１では、ＮＶブレースが、フロントウインドウ部材と棚部との接合部より車両前方において縦壁部及び車両後方側部の車両前方側に取付けられているため、このＮＶブレースは、フロントウインドウ部材の支持剛性に間接的に寄与することしかできない。このため、上記特許文献１では、フロントウインドウ部材の支持剛性が必ずしも十分とは言えず、ＮＶＨ性能の点で改善の余地があった。

この発明は、インテリアデザインの自由度を向上させつつ、歩行者保護性能を確保し、さらには、ＮＶＨ性能を向上させることができる車両の前部車体構造を提供することを目的とする。車両の前部車体構造を提供することを目的とする。

この発明の車両の前部車体構造は、車幅方向に延びてフロントウインドウ部材を下方から支持するカウルパネルと、該カウルパネルの車両後方側に接合される補強部材とを備えた車両の前部車体構造であって、上記カウルパネルは、長手方向に垂直な断面視で上記フロントウインドウ部材が接合される上面部と、該上面部から下方に延び、上記フロントウインドウ部材と上記上面部との接合部よりも車両前方に膨出することによって、上方からの荷重入力に伴い折り畳まれるように変形する膨出部と、該膨出部から下方に延びる縦壁部と、該縦壁部の下端から車両前方に延びる下面部とを有し、上記補強部材は、その上部に、上記上面部の下側に接合される第１接合部、下部に、上記縦壁部の後側に接合される第２接合部を有するとともに、上記第１接合部と上記第２接合部との間に、車両後方へ突出する折曲部を有し、上記第１接合部が、上記フロントウインドウ部材と上記上面部との接合部の近傍で上記上面部と接合され、上記折曲部が、上記フロントウインドウ部材と上記上面部との接合部から上記第２接合部の上端までの上下幅の中央部、または中央部より下方に形成されたものである。

この構成によれば、インテリアデザインの自由度を向上させつつ、歩行者保護性能を確保し、さらには、ＮＶＨ性能を向上させることができる。

詳しくは、フロントウインドウ部材と上面部との接合部よりも車両前方に膨出する膨出部により、カウルパネルの後方のスペースを広く確保することができる。このため、インテリアデザインの自由度を向上させることができる。

そして、カウルパネルの車両後方側に補強部材を接合するとともに、第１接合部を、フロントウインドウ部材と上面部との接合部の近傍で上面部と接合することにより、補強部材を、フロントウインドウ部材の支持剛性に直接的に寄与させることができる。これにより、フロントウインドウ部材の支持剛性、つまりはＮＶＨ性能をより向上させることができる。

さらに、フロントウインドウ部材に衝突体が衝突する等して上方から衝突荷重が入力された場合には、膨出部が折り畳まれ、縦壁部が車両後方に倒れるという上下２段階の変形でカウルパネル全体を変形させることができる。このため、カウルパネル全体で衝突エネルギーを吸収することができる。

ここで、補強部材では、折曲部が上下幅の中央部、または中央部より下方に形成されていることにより、第２接合部への接合によって縦壁部に支持される、下端から折曲部までの部位を短くすることができる。この場合、折曲部より上方の部位の変形及び折曲部の車両後方への変位をより円滑にして、補強部材を折り畳むように大きく折曲変形させることができるため、膨出部及び縦壁部の円滑な変形に影響を与えることなく、フロントウインドウ部材の支持剛性を向上させることができる。つまり、膨出部及び縦壁部の円滑な変形によって歩行者保護性能を確保しつつ、ＮＶＨ性能を向上させることができる。

この発明の一実施態様においては、長手方向に垂直な断面視で、上記フロントウインドウ部材と上記補強部材の上部とのなす角度が略９０度であるものである。

この構成によれば、上記断面視で、フロントウインドウ部材と補強部材の上部とのなす角度を略９０度に設定して、フロントウインドウ部材を略垂直に支持することで、フロントウインドウ部材の支持剛性、つまりはＮＶＨ性能をより向上させることができる。

この発明の一実施態様においては、上記補強部材の車幅方向の両端に、車両後方側ほど幅広となるような立縁部が形成されたものである。

この構成によれば、上下方向の荷重に対する補強部材の剛性を高めることができる。これにより、フロントウインドウ部材の支持剛性、つまりはＮＶＨ性能をより向上させることができる。

この発明の一実施態様においては、上記第１接合部には、上記補強部材の上部の他の部位よりも車幅方向外側に突出するフランジ部が形成されており、該フランジ部で上記上面部の下側に接合されたものである。

この構成によれば、第１接合部に、補強部材の上部の他の部位よりも車幅方向外側に突出するフランジ部を形成したことにより、第１接合部と下面部の下側との接触面積を増やして、フロントウインドウ部材の支持剛性をさらに向上させることができる。

そして、フランジ部を上面部の下側に接合したことにより、第１接合部と下面部の下側との接合部となる位置に溶接ガンをセットして溶接作業を行う際、補強部材の上部の他の部位が溶接作業の妨げになることを防止でき、溶接作業を行うための作業スペースを大きく確保することができる。

この発明によれば、インテリアデザインの自由度を向上させつつ、歩行者保護性能を確保し、さらには、ＮＶＨ性能を向上させることができる車両の前部車体構造を提供することができる。

本発明の実施形態に係る前部車体構造を備えた車両の平面図。 図１のＸ−Ｘ線矢視断面図。 図１のＹ−Ｙ線矢視断面図。 カウルパネルを車両前方かつ上方から見た斜視図。 カウルパネルの底面図。 カウルパネルを車両後方かつ上方から見た斜視図。 （ａ）は、補強部材を示す斜視図、（ｂ）は、図７（ａ）のＺ−Ｚ線矢視断面図。 カウルパネル及び補強部材の変形状態を示す断面図。 カウルパネル及び補強部材の変形状態を示す断面図。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
本実施形態に係る車両１は、その前部において、図１〜図３に示すように、エンジンルーム２を覆うボンネット３と、エンジンルーム２と車室４とを仕切るダッシュパネル５と、該ダッシュパネル５の上方に配設されるカウルパネル６と、該カウルパネル６の前端から車両前方に延びるカウルフロントパネル７と、カウルパネル６に接合された複数の補強部材８とを備えている。なお、図中、矢印Ｆは車両前方、矢印ＵＰは車両上方を示す。

ボンネット３は、図２、図３に示すように、外表面を構成するアウタパネル３１と、エンジンルーム２側の面を構成するインナパネル３２とを接合することによって構成されている。また、ボンネット３は、その車幅方向両端の後端部が図示しないヒンジを介して車体に連結されており、このヒンジにより、後端部を中心に開閉自在に支持されている。

ダッシュパネル５は、車幅方向の略全幅に亘って延びることで、上述したように、エンジンルーム２と車室４とを仕切るとともに、カウルパネル６を下方から支持している。

カウルパネル６は、車幅方向に延び、その略全幅に亘ってフロントウインドウ部材９の下端を支持している。また、フロントウインドウ部材９の車幅方向両側の側縁部には、図１に示すように車両後方かつ上方に延びるフロントピラー１０、１０が設けられており、カウルパネル６の車幅方向両端部の上方には、左右のフロントピラー１０、１０の下端部がそれぞれ位置している。

カウルパネル６は、図２、図３に示すように、カウルパネル６の長手方向（車幅方向）に垂直な断面視で、上面部６１と、該上面部６１から下方に延びて車両前方に膨出する膨出部６２と、該膨出部６２から下方に延びる縦壁部６３と、該縦壁部６３の下端から車両前方に延びる下面部６４とを有しており、全体として略Ｓ字状をなしている。

カウルパネル６のうち、上面部６１は、フロントウインドウ部材９の傾斜に略対応して車両前方かつ下方に傾斜する傾斜面６１ａを有している。そして、この傾斜面６１ａでは、接着剤１１によりフロントウインドウ部材９の下端が接合されている。これにより、フロントウインドウ部材９は、カウルパネル６の上面部６１に支持されている。

膨出部６２は、上記断面視で略Ｃ字状をなすように車両前方に膨出しており、本実施形態では、フロントウインドウ部材９と上面部６１との接合部（接着剤１１）よりも車両前方に膨出している。これにより、フロントウインドウ部材９の上方から衝突荷重等の大きな荷重が入力されたときには、折り畳まれるように変形することが可能になっている。

また、膨出部６２では、その前端６２ａが、図４に示すように、フロントウインドウ部材９の下端の形状に略対応して、車両平面視で中央部ほど車両前方に膨出している。

一方、縦壁部６３では、その下端６３ａが、図４〜図６に示すように、車両平面視で、少なくとも車幅方向の中央部付近に直線状部６３ａ１を有し、この直線状部６３ａ１では、下端６３ａが車幅方向に略直線状に延びている。

下面部６４では、その下側において、図２、図３に示すように、ダッシュパネル５の上端が接合されている。これにより、カウルパネル６が、ダッシュパネル５によって下方から支持されている。そして、ダッシュパネル５と下面部６４との接合部が、縦壁部６３の直線状部６３ａ１に対し、車両前方に離間した位置に設定されている。

また、下面部６４は、図２〜図６に示すように、略水平に配設されており、本実施形態では、縦壁部６３と下面部６４とのなす角度θ１（図２、図３参照）が、略９０度に設定されている。

カウルフロントパネル７は、図２、図３に示すように、上記断面視で、下面部７１と、該下面部７１の前端から上方に延びる縦壁部７２と、該縦壁部７２の上端から車両前方に延びる上面部７３とを有している。

カウルフロントパネル７では、その下面部７１の後端が、カウルパネル６の前端と接合されており、カウルパネル６とカウルフロントパネル７とにより、車幅方向に亘って上部が開口したカウルボックスが形成されている。

補強部材８は、図２、図３、図６、図７に示すように、それぞれその上部、下部に、第１接合部８１、第２接合部８２を有しており、各接合部８１、８２が上面部６１の下側、縦壁部６３の後側に接合されている。これにより、補強部材８は、カウルパネル６の車両後方側に接合されている。

このうち、第１接合部８１は、図２、図３に示すように、フロントウインドウ部材９と上面部６１との接合部の近傍に接合されている。そして、フロントウインドウ部材９と補強部材８の上部とのなす角度θ２（図２、図３参照）が、上記断面視で略９０度に設定されている。

また、補強部材８は、図２、図３、図６に示すように、縦壁部６３の直線状部６３ａ１の車幅方向の範囲内において、カウルパネル６（フロントウインドウ部材９）の車幅方向中央部とその両側に合計３箇所配設されている。この補強部材８の配設位置は、フロントウインドウ部材９が振動するときの振動波形を考慮して設定されており、具体的には、上記振動の腹の位置に対応して設定されている。

本実施形態では、上述した補強部材８により、フロントウインドウ部材９を支持するカウルパネル６（上面部６１）が補強されている。これにより、フロントウインドウ部材９の支持剛性が確保され、結果として、フロントウインドウ部材９の振動に起因するこもり音を抑制する性能（ＮＶＨ性能）が確保されている。また、上述したように、フロントウインドウ部材９の振動の腹の位置に対応して補強部材８を配設することにより、フロントウインドウ部材９の振動を、必要最小限の補強部材８の数でより効果的に抑制することが可能になっている。

また、補強部材８は、図２、図３、図６、図７に示すように、それぞれ第１接合部８１と第２接合部８２との間に、車両後方へ突出する折曲部８３を有している。

車幅方向中央部の補強部材８では、折曲部８３が、図２に示すように、上記断面視で、フロントウインドウ部材９と上面部６１との接合部から第２接合部８２の上端までの上下幅Ｌの中央部Ｃ_Ｌより下方に形成されている。一方、車幅方向中央部の両側の補強部材８では、折曲部８３が、図３に示すように上記上下幅Ｌの中央部Ｃ_Ｌに形成されている。

また、補強部材８では、図７（ａ）に示すように、第１接合部８１において、補強部材８の上部の他の部位よりも車幅方向両外側に突出するフランジ部８１ａが形成されている。図７（ａ）では、補強部材８（第１接合部８１、第２接合部８２）のカウルパネル６への接合位置を×印で示しており、補強部材８の上部の第１接合部８１では、上述したフランジ部８１ａがカウルパネル６の上面部６１の下側に接合されている。

また、補強部材８は、その車幅方向両端に、図７に示すような立縁部８４を有している。この立縁部８４は、特に図７（ｂ）に示すように、車両後方側ほど幅広となるように形成されている。

次に、図８及び図９を参照して、フロントウインドウ部材９に対して上方から衝突荷重が入力された場合について説明する。
例えば、図８及び図９に示すように、フロントウインドウ部材９に衝突体αが衝突する等して上方から衝突荷重が入力されると、先ず、図８に示すようにカウルパネル６の膨出部６２が折り畳まれるように変形することで、衝突エネルギーが吸収される。

ここで、図８では、補強部材８が、折曲部８３を車両後方に変位させながら折り畳まれるように折曲変形しており、この補強部材８の折曲変形によって、膨出部６２の円滑な変形に影響が及ばないようになっている。

そして、上記荷重がさらに入力されると、図９に示すように、カウルパネル６の縦壁部６３が車両後方に倒れるように変形することで、上記衝突エネルギーがさらに吸収される。また、図９では、補強部材８の折曲変形がさらに進行しており、この補強部材８の折曲変形の進行によって、縦壁部６３の円滑な変形に影響が及ばないようになっている。

本実施形態では、上述したように、カウルパネル６が、フロントウインドウ部材９と上面部６１との接合部よりも車両前方に膨出することによって、上方からの荷重入力に伴い折り畳まれるように変形する膨出部６２を有し、補強部材８が、その上部に、上面部６１の下側に接合される第１接合部８１、下部に、縦壁部６３の後側に接合される第２接合部８２を有するとともに、第１接合部８１と第２接合部８２との間に、車両後方へ突出する折曲部８３を有し、第１接合部８１が、フロントウインドウ部材９と上面部６１との接合部の近傍で上面部６１と接合され、折曲部８３が、フロントウインドウ部材９と上面部６１との接合部から第２接合部８２の上端までの上下幅Ｌの中央部Ｃ_Ｌ、または中央部Ｃ_Ｌより下方に形成されていることで、インテリアデザインの自由度を向上させつつ、歩行者保護性能を確保し、さらには、ＮＶＨ性能を向上させることができる。

詳しくは、フロントウインドウ部材９と上面部６１との接合部よりも車両前方に膨出する膨出部６２により、カウルパネル６の後方のスペース、つまりは車室４の前方のスペースを広く確保することができる。このため、インテリアデザインの自由度を向上させることができる。

そして、カウルパネル６の車両後方側に補強部材８を接合するとともに、第１接合部８１を、フロントウインドウ部材９と上面部６１との接合部の近傍で上面部６１と接合することにより、補強部材８を、フロントウインドウ部材９の支持剛性に直接的に寄与させることができる。これにより、フロントウインドウ部材９の支持剛性、つまりはＮＶＨ性能をより向上させることができる。

さらに、フロントウインドウ部材９に衝突体αが衝突する等して上方から衝突荷重が入力された場合には、膨出部６２が折り畳まれ、縦壁部６３が車両後方に倒れるという上下２段階の変形でカウルパネル６全体を変形させることができる。このため、カウルパネル６全体で衝突エネルギーを吸収することができる。

ここで、補強部材８では、折曲部８３が上下幅Ｌの中央部Ｃ_Ｌ、または中央部Ｃ_Ｌより下方に形成されていることにより、第２接合部８２への接合によって縦壁部６３に支持される、下端から折曲部８３までの部位を短くすることができる。この場合、折曲部８３より上方の部位の変形及び折曲部８３の車両後方への変位をより円滑にして、補強部材８を折り畳むように大きく折曲変形させることができるため、膨出部６２及び縦壁部６３の円滑な変形に影響を与えることなく、フロントウインドウ部材９の支持剛性を向上させることができる。つまり、膨出部６２及び縦壁部６３の円滑な変形によって歩行者保護性能を確保しつつ、ＮＶＨ性能を向上させることができる。

また、上記断面視で、フロントウインドウ部材９と補強部材８の上部とのなす角度θ２を略９０度に設定して、フロントウインドウ部材９を略垂直に支持することで、フロントウインドウ部材９の支持剛性、つまりはＮＶＨ性能をより向上させることができる。

また、補強部材８の車幅方向の両端に、車両後方側ほど幅広となるような立縁部８４を形成したことで、上下方向の荷重に対する補強部材８の剛性を高めることができる。これにより、フロントウインドウ部材９の支持剛性、つまりはＮＶＨ性能をより向上させることができる。

また、図７に示すように、第１接合部８１に、補強部材８の上部の他の部位よりも車幅方向外側に突出するフランジ部８１ａを形成したことにより、第１接合部８１と下面部６１の下側との接触面積を増やして、フロントウインドウ部材９の支持剛性をさらに向上させることができる。

そして、フランジ部８１ａを上面部６１の下側に接合したことにより、第１接合部８１と下面部６１の下側との接合部となる位置に溶接ガンをセットして溶接作業を行う際、補強部材８の上部の他の部位が溶接作業の妨げになることを防止でき、溶接作業を行うための作業スペースを大きく確保することができる。

ところで、上述した実施形態では、補強部材８が、カウルパネル６の車幅方向中央部とその両側に合計３箇所配設されているが、補強部材８の配設位置、数は必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、補強部材８を、カウルパネル６の車幅方向中央部のみ、車幅方向中央部の両側のみに配設してもよいし、カウルパネル６の車幅方向の略全幅に亘って所定間隔ごとに複数配設するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、車幅方向中央部の補強部材８の折曲部８３を、中央部Ｃ_Ｌより下方、車幅方向中央部の両側の補強部材８の折曲部８３を、中央部Ｃ_Ｌに形成しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、膨出部６２及び縦壁部６３の円滑な変形に影響を与えないという観点から、全ての折曲部８３を中央部Ｃ_Ｌより下方に形成してもよい。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の、フロントウインドウ部材と上記上面部との接合部の近傍は、接着剤１１の近傍に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

６…カウルパネル
８…補強部材
９…フロントウインドウ部材
６１…上面部
６２…膨出部
６３…縦壁部
６３ａ…下端
６４…下面部
８１…第１接合部
８２…第２接合部
８３…折曲部
８４…立縁部

Claims (4)

1. 車幅方向に延びてフロントウインドウ部材を下方から支持するカウルパネルと、
   該カウルパネルの車両後方側に接合される補強部材とを備えた車両の前部車体構造であって、
   上記カウルパネルは、長手方向に垂直な断面視で上記フロントウインドウ部材が接合される上面部と、
   該上面部から下方に延び、上記フロントウインドウ部材と上記上面部との接合部よりも車両前方に膨出することによって、上方からの荷重入力に伴い折り畳まれるように変形する膨出部と、
   該膨出部から下方に延びる縦壁部と、
   該縦壁部の下端から車両前方に延びる下面部とを有し、
   上記補強部材は、その上部に、上記上面部の下側に接合される第１接合部、下部に、上記縦壁部の後側に接合される第２接合部を有するとともに、
   上記第１接合部と上記第２接合部との間に、車両後方へ突出する折曲部を有し、
   上記第１接合部が、上記フロントウインドウ部材と上記上面部との接合部の近傍で上記上面部と接合され、
   上記折曲部が、上記フロントウインドウ部材と上記上面部との接合部から上記第２接合部の上端までの上下幅の中央部、または中央部より下方に形成された
   車両の前部車体構造。
2. 長手方向に垂直な断面視で、上記フロントウインドウ部材と上記補強部材の上部とのなす角度が略９０度である
   請求項１記載の車両の前部車体構造。
3. 上記補強部材の車幅方向の両端に、車両後方側ほど幅広となるような立縁部が形成された
   請求項１または２記載の車両の前部車体構造。
4. 上記第１接合部には、上記補強部材の上部の他の部位よりも車幅方向外側に突出するフランジ部が形成されており、
   該フランジ部で上記上面部の下側に接合された
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の前部車体構造。

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