JP6058335B2 - 自動車のカウル部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両前方又は上方に開口する開口部の上側辺部によりウインドシールドガラスを支持するカウルパネルを備えた自動車のカウル部構造に関する。

自動車のカウルパネルには、ワイパユニット等の機器類を取り付けるための開口部が車両前方又は上方に向けて形成されている。

また前記カウルパネルの開口部の上側辺部には、ウインドシールドガラスの下縁部が取り付けられることから、走行中のウインドシールドガラスの振動により開口部が口開きすることにより車室内にこもり音が発生し易い。このため前記開口部にブレースを橋渡しして結合することにより、ウインドシールドガラスの支持剛性を高めるようにしている。

一方、自動車のカウル部においては、例えば歩行者保護の観点から、車両衝突時に上方から落下する被衝突物の衝撃力を吸収する機能を前記ブレースに付加する構造を採用する場合がある。例えば、特許文献１には、カウルパネルの開口部に衝撃力により粉砕させるようにした強化ガラスを配設した構造が開示され、特許文献２には、カウルパネルの開口部に複数の折れ部を有するブレースを配設した構造が開示されている。

特開２００４−０３４８４１号公報 特開２００６−２０５９０２号公報

ところで、前記従来のように、カウルパネルの開口部に強化ガラスや複数の折れ部を有するブレースを単に配置しただけでは、ウインドシールドガラスの振動抑制機能と、被衝突物の衝撃力吸収機能の両方をコントロールすることができない場合がある。即ち、被衝突物の衝撃力吸収機能を高めるために、ブレースに剛性断点や脆弱部を設定しすぎるとウインドシールドガラスの振動を抑えることができなくなり、また振動抑制機能を高めるために、ブレースの剛性を高めると、被衝突物の衝撃力を効率よく吸収できなくなるという懸念がある。

本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、ウインドシールドガラスの振動抑制機能と、被衝突物の衝撃力吸収機能との両方をコントロールすることができる自動車のカウル部構造を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、車両前方に開口する開口部を有し、該開口部の上側辺部によりウインドシールドガラスを支持するカウルパネルと、該カウルパネルの前記開口部の上縁部，下縁部同士を上下方向に橋渡しして結合するブレースとを備えた自動車のカウル部構造において、
前記カウルパネルの開口部は、車幅方向全長に渡って開口しており、前記ブレースは、前記開口部の下縁部に接合された下側ブレース部と、前記開口部の上縁部に接合され、前記下側ブレース部より板厚が大きい上側ブレース部とにより構成され、前記上側ブレース部は、前記上縁部から車両前後方向斜め下方に延びる上屈曲部と、該上屈曲部に続いて鉛直下方に屈曲して延びる上連結部とを有し、前記下側ブレース部は、前記下縁部から車両前後方向斜め上方に延びる下屈曲部と、該屈曲部に続いて上方に屈曲して前記上連結部に重なるように延び、該上連結部に結合された下連結部とを有し、前記上側ブレース部の上屈曲部により上剛性断点が形成され、前記下側ブレース部の下屈曲部により下剛性断点と中剛性断点が形成されており、前記カウルパネルの、前記上側ブレース部の上連結部の上方に位置する部位によりウインドシールドガラスの下端部が支持されていることを特徴としている。

また本発明の下側のブレース部の板厚は、ウインドシールドガラスの振動によってカウルパネルの開口部が口開きするのを抑えることができる必要最低限の厚さに設定する必要がある。

本発明に係るカウル部構造によれば、カウルパネルの開口部近傍に結合されたブレースを、下側ブレース部とこれより板厚の大きい上側ブレース部により構成した。

このように構成したので、板厚の大きい上側のブレース部によりウインドシールドガラスを支持することができ、それだけウインドシールドガラスの支持剛性を高めることができる。その結果、走行中にウインドシールドガラスが振動することによって生じる耳障りなこもり音の発生を防止することができる。

一方、車両衝突時に被衝突物が落下してカウルパネルに衝突した場合には、板厚の小さい下側のブレース部が迅速に座屈変形することにより衝突初期の衝撃力を吸収し、さらに衝撃力が加わると板厚の大きい上側のブレース部が緩慢気味に座屈変形することにより衝突後期の衝撃力を吸収することとなる。これにより衝撃力を効率よく吸収することができ、被衝突物への影響を抑制できる。

このように本発明では、ブレース部の板厚を下側ブレース部より上側ブレース部を厚く設定するだけの構成でもって、ウインドシールドガラスの振動抑制機能と、被衝突物の衝撃力吸収機能との両方を容易にコントロールすることができる。

本発明の実施例１による自動車のカウルパネルの正面図である。 前記カウルパネルに配設されたブレースの正面図である。 前記ブレースの断面図（図２のIII-III線断面図）である。 前記ブレースの上側ブレース部（図４ａ）及び下側ブレース部（図４ｂ）の単品図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図4は、本発明の実施例１による自動車のカウル部構造を説明するための図である。

図において、1は自動車のカウル部を示している。このカウル部1は、車幅方向に延びるカウルパネル2と、該カウルパネル2の左，右側端部に結合された上下方向に延びるフロントピラー３，３と、該左，右のフロントピラー３，前記カウルパネル２及び不図示のルーフパネルにより囲まれたウインド開口１ａに配設されたウインドシールドガラス４とで構成されている。

前記カウルパネル２とウインドシールドガラス４の間には、樹脂製のカウルルーバー６が配設されており、該カウルルーバー６の前側にはエンジン室Ｅを開閉するフード７が配設されている。なお、６ｄは前記カウルルーバー６とフード７との間をシールするシール部材である。

前記カウルルーバー６は、前記フード７とウインドシールドガラス４との間を覆うアッパルーバー６ａと、前記フード７とカウルパネル２との間を覆うロアルーバー６ｂとを有する。

前記カウルパネル２は、大略下向き断面ハット形状のカウルアウタ８と、大略上向き断面ハット形状のカウルインナ９との後フランジ部８ａ，９ａ同士を溶接結合するとともに、前記カウルアウタ８とカウルインナ９とで車両前方にかつ車幅方向全長に渡って開口する開口部２ａを形成した構造を有する。

前記カウルパネル２内には、ウインドシールドガラス４に付着した雨水を払拭する不図示のワイパユニットが前記開口部２ａを介して配設されている。

前記カウルアウタ８の開口部２ａの上側辺部８ｃには、前記ウインドシールドガラス４の下端部４ａが接着剤により固着されており、これによりウインドシールドガラス４の下端部４ａはカウルパネル２により支持されている。また前記カウルインナ９の底辺部９ｃには、前記エンジン室Ｅと車室Ｒとを画成するダッシュパネル１０が結合されている。

前記カウルパネル２の開口部２ａには、ブレース１３が配設されている。このブレース１３は、車両正面から見て、車両中心より右側に少し偏位した位置に配置され、前記開口部２ａを形成するカウルアウタ８の上縁部８ｂと、前記カウルインナ９の下縁部９ｂとを上下方向に橋渡しして結合されている。

前記ブレース１３は、板厚の異なる板金製の上側ブレース部１４と下側ブレース部１５とに分割形成されており、詳細には、以下の構造を有する。

前記上側ブレース部１４は、前記上縁部８ｂの車両前後方向後面にスポット溶接により結合された上接合部１４ａと、該上接合部１４ａに続いて車両前後方向後方斜め下方に屈曲して延びる上屈曲部１４ｂと、該上屈曲部１４ｂに続いて下方に延びる上連結部１４ｃとを有する。この上連結部１４ｃには、左，右位置決め部１４ｄ，１４ｄが車幅方向外方に突出するように形成されている。前記上連結部１４ｃの中央部にはボルト穴１４ｅが形成され、前記位置決め部１４ｄには基準穴１４ｆが形成されている。

前記下側ブレース部１５は、前記下縁部９ｂの車両前後方向後面にスポット溶接により結合された下接合部１５ａと、該下接合部１５ａに続いて車両前後方向後方斜め上方に屈曲して延びる下屈曲部１５ｂと、該下屈曲部１５ｂに続いて前記上連結部１４ｃの後面に重なるよう延びる下連結部１５ｃとを有する。この下連結部１５ｃには、左，右位置決め部１５ｄ，１５ｄが車幅方向外方に突出するように形成されている。前記下連結部１５ｃの中央部には前記ボルト穴１４ｅに対応するウェルドナット１６が取り付けられており、前記位置決め部１５ｄには基準穴１５ｆが形成されている。

前記下側ブレース部１５の下屈曲部１５ｂにより下剛性断点ａと中剛性断点ｂとが形成されており、前記上側ブレース部１４の上屈曲部１４ｂにより上剛性断点ｃが形成されている（図３参照）。

前記上側ブレース部１４と下側ブレース部１５とは、前方から挿入されたボルト１７を前記ウェルドナット１６に締め付けることにより締結固定されている。

前記上側ブレース部１４及び下側ブレース部１５を組み付けるには、まず上側ブレース部１４，下側ブレース部１５を予めカウルアウタ８，カウルインナ９に溶接により結合し、続いてカウルアウタ８，カウルインナ９の後フランジ部８ａ，９ａ同士を溶接により結合し、この後上側，下側ブレース部１４，１５をボルト１７により固定する。

ここで、上側ブレース部１４，下側ブレース部１５をボルト１７により固定することで、ボルト１７及びウェルドナット１６の分だけ部品点数が増えることとなるが、両者を一体形成した場合に比べて生産性を向上できる。即ち、カウルパネルの奥まったところでブレースを開口部に溶接するとなると困難な作業となり、かえって生産性が悪化する。

そして前記上側ブレース部１４の板厚ｔ１は、下側ブレース部１５の板厚ｔ２より大きい値に設定されている。具体的には、上側ブレース部１４の板厚ｔ１は０．７〜１．０ｍｍに設定され、下側ブレース部１５の板厚ｔ２は０．６ｍｍに設定されている。

前記下側ブレース部１５の板厚ｔ２は、走行中のウインドシールドガラス４の振動によってカウルパネル２の開口部２ａが口開きするのを抑えることができる必要最小限の厚さに設定されている。

本実施例によれば、カウルパネル２の開口部２ａに結合されたブレース１３を、板厚の異なる上側ブレース部１４と下側ブレース部１５とに分割形成し、下側ブレース部１５の板厚ｔ２に対して上側ブレース部１４の板厚ｔ１を大きく設定した。

このように構成したので、板厚ｔ１の大きい上側ブレース部１４によりウインドシールドガラス４を支持することができ、それだけウインドシールドガラス４の支持剛性を高めることができる。その結果、走行中にウインドシールドガラス４が振動することによって生じる耳障りなこもり音の発生を防止することができる。

一方、車両衝突時に被衝突物が落下することにより、衝撃力Ｆがウインドシールドガラス４を介してカウルパネル２に加わった場合には、まず下側ブレース部１５の下剛性断点ａと中剛性断点ｂが迅速に座屈変形することにより衝突初期の衝撃力Ｆを吸収する（図３の二点鎖線１３′参照）。この状態からさらに衝撃力Ｆが加わると上側ブレース部１４の上剛性断点ｃが緩慢気味に座屈変形することにより衝突後期の衝撃力Ｆを吸収することとなる（図３の二点鎖線１３′′参照）。このように、衝撃力Ｆに応じて下側ブレース部１５から上側ブレース部１４に順次座屈変形させるようにしたので、衝撃力Ｆを全域に渡って効率よく吸収することができ、被衝突物への影響を抑制できる。

このように本実施例では、上側ブレース部１４の板厚ｔ１を下側ブレース部１５の板厚ｔ２より厚く設定するとともに、下から順に剛性断点ａ〜ｃを設定して座屈変形させるようにしたので、ウインドシールドガラス４の振動抑制機能と、被衝突物の衝撃力吸収機能との両方を容易にコントロールすることができる。

１ カウル部
２ カウルパネル
２ａ 開口部
８ｂ 開口部の上縁部
９ｂ 開口部の下縁部
１３ ブレース
１４ 上側ブレース部
１５ 下側ブレース部
ｔ１ 上側ブレース部の板厚
ｔ２ 下側ブレース部の板厚

Claims (1)

1. 車両前方に開口する開口部を有し、該開口部の上側辺部によりウインドシールドガラスを支持するカウルパネルと、該カウルパネルの前記開口部の上縁部，下縁部同士を上下方向に橋渡しして結合するブレースとを備えた自動車のカウル部構造において、
   前記カウルパネルの開口部は、車幅方向全長に渡って開口しており、
   前記ブレースは、前記開口部の下縁部に接合された下側ブレース部と、前記開口部の上縁部に接合され、前記下側ブレース部より板厚が大きい上側ブレース部とにより構成され、
   前記上側ブレース部は、前記上縁部から車両前後方向斜め下方に延びる上屈曲部と、該上屈曲部に続いて鉛直下方に屈曲して延びる上連結部とを有し、前記下側ブレース部は、前記下縁部から車両前後方向斜め上方に延びる下屈曲部と、該屈曲部に続いて上方に屈曲して前記上連結部に重なるように延び、該上連結部に結合された下連結部とを有し、
   前記上側ブレース部の上屈曲部により上剛性断点が形成され、前記下側ブレース部の下屈曲部により下剛性断点と中剛性断点が形成されており、
   前記カウルパネルの、前記上側ブレース部の上連結部の上方に位置する部位によりウインドシールドガラスの下端部が支持されている
   ことを特徴とする自動車のカウル部構造。

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