JP6107643B2 - カウル構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両のカウル構造に関する。

従来のカウル構造には、車両左右方向の両側部に設けられかつ車両上下方向に延在するピラーロア部及びピラーロア部の上端部から車両後方斜め上方へ延在するピラーアッパ部を有する左右の両フロントピラーと、両フロントピラーのピラーロア部とピラーアッパ部との連結部にそれぞれ結合されかつ車両前後方向に延在する左右の両アッパメンバとを備える車体において、フロントウィンドシールドの下部を支持するカウルアッパを備えるものがある（例えば特許文献１参照）。特許文献１において、エプロンアッパメンバが本明細書でいう「アッパメンバ」に相当し、カウルトップの上面部が同じく「カウルアッパ」に相当している。

特開２００９−２８６３３２号公報

従来のカウル構造によると、カウルアッパが１部品すなわち１枚の金属板により形成されている。また、近年、歩行者の保護の観点からフードの後端部における衝撃吸収ストロークを確保するため、フロントピラーのピラーロア部とピラーアッパ部との連結部に対してアッパメンバを相対的に低い位置に設定した車体が増えている。このような車体において、カウルアッパに車両左右方向（「車幅方向」ともいう）の両端部から下方に屈曲する脚部を一体形成する場合、カウルアッパの脚部を含む両端部分の剛性を向上させたい場合がある。この場合の対策の１つとして、カウルアッパの板厚を厚く設定することが考えられる。しかし、１部品構成のカウルアッパでは、質量が大幅に増加するために採用が困難である。

本発明が解決しようとする課題は、カウルアッパの車両左右方向の両端部分の剛性を向上しつつ、カウルアッパの質量の増加を抑制することのできるカウル構造を提供することにある。

第１の発明は、車両左右方向の両側部に設けられかつ車両上下方向に延在するピラーロア部及びピラーロア部の上端部から車両後方斜め上方へ延在するピラーアッパ部を有する左右の両フロントピラーと、両フロントピラーのピラーロア部とピラーアッパ部との連結部よりも低い部位にそれぞれ結合されかつ車両前後方向に延在する左右の両アッパメンバとを備える車体において、両アッパメンバの相互間に架設されかつフロントウィンドシールドの下部を支持するカウルアッパを備えるカウル構造であって、カウルアッパは、車両左右方向の主体部分を形成するセンタピースと、車両左右方向の両端部分を形成する左右の両コーナーピースとに３分割され、両コーナーピースは、車両左右方向に延在する延長部、及び、該延長部から下方に延在する脚部を有する逆Ｌ字状に形成され、カウルアッパは、センタピースの両端部に両コーナーピースの延長部の先端部を結合することにより構成され、両コーナーピースの脚部の下端部は、両アッパメンバに結合されている。この構成によると、例えば、カウルアッパの両コーナーピースの板厚をセンタピースの板厚よりも厚く設定することにより、両コーナーピース（すなわちカウルアッパの車両左右方向の両端部分）の剛性をセンタピースの剛性よりも向上することができる。また、両コーナーピースの質量は増加するものの、センタピースの質量は増加しなくて済む。よって、カウルアッパの車両左右方向の両端部分の剛性を向上しつつ、カウルアッパの質量の増加を抑制することができる。

第２の発明は、第１の発明において、センタピースは、所定の板厚の金属板により形成され、両コーナーピースは、センタピースの板厚よりも厚い板厚の金属板により形成されている。この構成によると、センタピース及び両コーナーピースを金属板により形成することにより、センタピースに両コーナーピースを溶接により容易に結合することができる。また、両コーナーピースをセンタピースの板厚よりも厚い板厚の金属板により形成することにより、両コーナーピースの剛性を容易に向上することができる。

第３の発明は、第１又は２の発明において、両コーナーピースの延長部は、両フロントピラーに結合されている。この構成によると、両コーナーピースが両アッパメンバと共に両フロントピラーにより支持されることにより、カウルアッパの支持剛性を向上することができる。

第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明において、両コーナーピースの脚部の下端部は、両アッパメンバの上面に結合されている。

一実施形態にかかるカウル構造を示す側断面図である。 カウルアッパとその周辺部材を示す正面図である。 カウルアッパとその周辺部材を示す平面図である。 カウルアッパとその周辺部材を示す側面図である。 カウルアッパとアッパメンバ及びフロントピラーとの結合部を示す斜視図である。 図５のVI-VI線矢視断面図である。 図５のVII-VII線矢視断面図である。 図５のVIII-VIII線矢視断面図である。 カウルアッパとその周辺部材を示す分解斜視図である。

以下、本発明を実施するための一実施形態について図面を用いて説明する。図１はカウル構造を示す側断面図、図２はカウルアッパとその周辺部材を示す正面図、図３は同じく平面図、図４は同じく側面図である。各図中の方位は、車両の乗員から見た方向を基準としている。すなわち、矢印Ｆｒは車両の前方、矢印Ｒｈは車両の右方、矢印Ｕｐは車両の上方をそれぞれ示している。

図１に示すように、自動車等の車両における車体Ｂのカウル１０は、カウルインナ１２、カウルアッパ１４及びカウルフロント１６を備えている。カウルインナ１２は、車両の左右方向すなわち車幅方向（図１において紙面表裏方向）に延在する長尺板状に形成されている。カウルインナ１２は、その幅方向（短手方向）が上下方向に向けられている。カウルインナ１２の下端部は、車体Ｂ側のダッシュパネル１８上に溶接等により結合されている。

カウルアッパ１４は、車幅方向に延在する長尺板状に形成されている。カウルアッパ１４は、その幅方向（短手方向）が前後方向に設けられている。カウルアッパ１４の後端部は、カウルインナ１２の上端部に溶接等により結合されている。カウルアッパ１４上には、フロントウィンドシールド２０の下部が支持されている。カウルフロント１６は、車幅方向に延在する長尺板状で、断面Ｌ字状に形成されている。カウルフロント１６の後端部は、カウルインナ１２の下縁部に溶接等により結合されている。なお、カウル１０を構成するカウルインナ１２、カウルアッパ１４及びカウルフロント１６はそれぞれ金属板により形成されている。

図２及び図３に示すように、車体Ｂの車幅方向の両側部には、左右の両アッパメンバ２２が左右対称状に設けられている。両アッパメンバ２２は、エンジンルーム２４の後部の左右両側部に配置されている。両アッパメンバ２２は、車両前後方向に延在する閉断面構造を有している（図２参照）。カウル１０のカウルインナ１２、カウルアッパ１４及びカウルフロント１６（図１参照）は、両アッパメンバ２２の間に架設されている。なお、図２及び図３において、カウルインナ１２及びカウルフロント１６並びにフロントウィンドシールド２０は省略されている。

車体Ｂの車幅方向の両側部には、左右の両フロントピラー２６が左右対称状に設けられている。図４に示すように、両フロントピラー２６は、車両上下方向に延在するピラーロア部２６ａ及びピラーロア部２６ａの上端部から車両後方斜め上方へ延在するピラーアッパ部２６ｂを有している。ピラーロア部２６ａの上端部とピラーアッパ部２６ｂの前端部（下端部）との連結部分を連結部２６ｃという。両フロントピラー２６の連結部２６ｃよりも低い部位の前側には、それぞれアッパメンバ２２の後端部が溶接等により結合されている。本実施形態では、例えば、ピラーロア部２６ａとピラーアッパ部２６ｂとの連結部２６ｃが従前位置よりも若干高い位置に設定され、アッパメンバ２２が従前位置よりも若干低い位置に設定されている。このため、アッパメンバ２２の上面側とフロントピラー２６の前面側との間には、Ｌ字状の段部２８が形成されている。また、アッパメンバ２２の上面側は、フロントサイドドア（不図示）のベルトライン２９と同じ又は略同じ高さに設定されている。両フロントピラー２６のピラーアッパ部２６ｂの上面側（前面側）には、フロントウィンドシールド２０（図１参照）の両側部が支持されている。なお、図示はしないが、両アッパメンバ２２には、左右の両フェンダパネルがそれぞれ溶接等により結合されている。

次に、カウル構造の要部すなわちカウルアッパ１４について説明する。図５はカウルアッパとアッパメンバ及びフロントピラーとの結合部を示す斜視図、図６は図５のVI-VI線矢視断面図、図７は図５のVII-VII線矢視断面図、図８は図５のVIII-VIII線矢視断面図、図９はカウルアッパとその周辺部材を示す分解斜視図である。
図９に示すように、カウルアッパ１４は、車幅方向の主体部分を形成するセンタピース３０と、車幅方向の両端部分を形成する左右の両コーナーピース３２とに３分割されている。センタピース３０は、車幅方向に延在する長尺板状に形成された本体部３０ａを有している。本体部３０ａの長手方向（車幅方向）の両端部には、コーナーピース結合部３０ｂが形成されている。センタピース３０は、所定の板厚３０ｔの金属板により形成されている（図６参照）。センタピース３０はプレス加工品である。

両コーナーピース３２は左右対称状に形成されているため、左側（図２及び図３において右側）のコーナーピース３２について説明し、右側のコーナーピース３２についての説明は省略する。コーナーピース３２は、車幅方向に延在する延長部３２ａ、及び、延長部３２ａから下方に延在する脚部３２ｂを有する逆Ｌ字板状に形成されている。延長部３２ａの先端部は、基端部の前部から車幅方向内方へ突出状に形成されている。延長部３２ａの先端部には、センタピース結合部３２ｃが形成されている。脚部３２ｂの下端部には、車幅方向の外方へ向けてＬ字状に折り曲げることにより取付部３２ｄが形成されている。延長部３２ａの基端部の後端部はピラー取付部３２ｅとされている。コーナーピース３２は、センタピース３０の板厚３０ｔよりも厚い板厚３２ｔの金属板により形成されている（図６参照）。例えば、センタピース３０の板厚３０ｔは０．６５ｍｍである。また、コーナーピース３２の板厚３２ｔは、センタピース３０の板厚３０ｔよりも０．１ｍｍ厚い０．７５ｍｍである。コーナーピース３２はプレス加工品である。

センタピース３０の両コーナーピース結合部３０ｂの上側には、両コーナーピース３２の延長部３２ａのセンタピース結合部３２ｃが重ね合わされて溶接により結合されている（図５及び図６参照）。このように、センタピース３０に両コーナーピース３２を結合することによりカウルアッパ１４が構成されている（図２及び図３参照）。また、センタピース３０のコーナーピース結合部３０ｂは、本体部３０ａに対してコーナーピース３２の板厚３２ｔ相当分低くする段付き状に形成されている（図６参照）。これにより、センタピース３０とコーナーピース３２との結合時において、センタピース３０の本体部３０ａの上面とコーナーピース３２の延長部３２ａの上面とを連続した面として形成することができる。

センタピース３０に両コーナーピース３２を結合することにより構成されたカウルアッパ１４は、両アッパメンバ２２の相互間に架設されている（図２及び図３参照）。詳しくは、両コーナーピース３２は、アッパメンバ２２とフロントピラー２６との間の段部２８に配置されている。そして、カウルアッパ１４の両コーナーピース３２の脚部３２ｂの取付部３２ｄが、各アッパメンバ２２の上面にそれぞれ重ね合わされて溶接により結合されている（図４、図５及び図７参照）。これにともない、両コーナーピース３２の延長部３２ａのピラー取付部３２ｅが、各フロントピラー２６の連結部２６ｃの上面側にそれぞれ重ね合わされて溶接により結合されている（図４、図５及び図８参照）。また、フロントピラー２６のピラー取付部３２ｅを含む延長部３２ａの上面とフロントピラー２６の連結部２６ｃを含むピラーアッパ部２６ｂの上面とは連続した面をなしている。また、両コーナーピース３２の延長部３２ａ上には、フロントウィンドシールド２０（図１参照）の下部の左右の両側端部すなわち両側部の下端部が支持されるようになっている。

上記したカウル構造によると、カウルアッパ１４の両コーナーピース３２の板厚３２ｔをセンタピース３０の板厚３０ｔよりも厚く設定している。これにより、両コーナーピース３２（すなわちカウルアッパ１４の車幅方向の両端部分）の剛性をセンタピース３０の剛性よりも向上することができる。また、両コーナーピース３２の質量は増加するものの、センタピース３０の質量は増加しなくて済む。よって、カウルアッパ１４の車幅方向の両端部分の剛性を向上しつつ、カウルアッパ１４の質量の増加を抑制することができる。

また、センタピース３０は所定の板厚３０ｔの金属板により形成され、両コーナーピース３２はセンタピース３０の板厚３０ｔよりも厚い板厚３２ｔの金属板により形成されている。したがって、センタピース３０及び両コーナーピース３２を金属板により形成することにより、センタピース３０に両コーナーピース３２を溶接により容易に結合することができる。また、両コーナーピース３２をセンタピース３０の板厚３０ｔよりも厚い板厚３２ｔの金属板により形成することにより、両コーナーピース３２の剛性を容易に向上することができる。

また、両コーナーピース３２の延長部３２ａのピラー取付部３２ｅは、車体Ｂの左右の両フロントピラー２６の連結部２６ｃに結合されている。したがって、両コーナーピース３２が両アッパメンバ２２と共に両フロントピラー２６により支持されることにより、カウルアッパ１４の支持剛性を向上することができる。

［他の技術的事項］
本発明は実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、コーナーピース３２の材質をセンタピース３０の材料と異なる材質とすることにより、コーナーピース３２の剛性をセンタピース３０の剛性よりも向上してもよい。この場合、センタピース３０の板厚３０ｔとコーナーピース３２の板厚３２ｔとは、同一でもよいし、異なっていてもよい。また、コーナーピース３２をリブ等の補強部材により補強することにより、コーナーピース３２の剛性をセンタピース３０の剛性よりも向上してもよい。この場合、センタピース３０の板厚３０ｔとコーナーピース３２のベース部分における板厚３２ｔとは、同一でもよいし、異なっていてもよい。また、コーナーピース３２の脚部３２ｂの下端部は、アッパメンバ２２の上面側に代えて、アッパメンバ２２の側面側（エンジンルーム２４側の側面側あるいは車幅方向外側の側面側）に結合してもよい。また、コーナーピース３２の延長部３２ａの後端部（上端部）は、フロントピラー２６の連結部２６ｃの上面側に代えて、連結部２６ｃの前面側に結合してもよい。また、コーナーピース３２の延長部３２ａをフロントピラー２６に結合しない場合もある。

１０…カウル
１４…カウルアッパ
２０…フロントウィンドシールド
２２…アッパメンバ
２６…フロントピラー
２６ａ…ピラーロア部
２６ｂ…ピラーアッパ部
２６ｃ…連結部
３０…センタピース
３２…コーナーピース
３２ａ…延長部
３２ｂ…脚部
Ｂ…車体

Claims (4)

1. 車両左右方向の両側部に設けられかつ車両上下方向に延在するピラーロア部及びピラーロア部の上端部から車両後方斜め上方へ延在するピラーアッパ部を有する左右の両フロントピラーと、
   前記両フロントピラーのピラーロア部とピラーアッパ部との連結部よりも低い部位にそれぞれ結合されかつ車両前後方向に延在する左右の両アッパメンバと
   を備える車体において、
   前記両アッパメンバの相互間に架設されかつフロントウィンドシールドの下部を支持するカウルアッパを備えるカウル構造であって、
   前記カウルアッパは、車両左右方向の主体部分を形成するセンタピースと、車両左右方向の両端部分を形成する左右の両コーナーピースとに３分割され、
   前記両コーナーピースは、車両左右方向に延在する延長部、及び、該延長部から下方に延在する脚部を有する逆Ｌ字状に形成され、
   前記カウルアッパは、前記センタピースの両端部に前記両コーナーピースの延長部の先端部を結合することにより構成され、
   前記両コーナーピースの脚部の下端部は、前記両アッパメンバに結合されている
   ことを特徴とするカウル構造。
2. 請求項１に記載のカウル構造であって、
   前記センタピースは、所定の板厚の金属板により形成され、
   前記両コーナーピースは、前記センタピースの板厚よりも厚い板厚の金属板により形成されている
   ことを特徴とするカウル構造。
3. 請求項１又は２に記載のカウル構造であって、
   前記両コーナーピースの延長部は、前記両フロントピラーに結合されていることを特徴とするカウル構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のカウル構造であって、
   前記両コーナーピースの脚部の下端部は、前記両アッパメンバの上面に結合されていることを特徴とするカウル構造。
   

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