JP6255962B2 - カウル部構造 - Google Patents

Description

本発明は、ウインドシールドガラスの前端の下側で車幅方向に延びるカウル部を備えたカウル部構造に関するものである。

車両には、例えばフロントフードの後端からウインドシールドガラスの前端までの間で、車幅方向に延びるカウル部が配置されている。カウル部は、カウルトップパネル、ダッシュパネルおよびカウルフロントパネルなどの部品を含み、これらの部材で囲まれた車幅方向に亘る空間部（カウルボックス）を形成している。ウインドシールドガラスは、カウルトップパネルに接合され、カウルボックスにより支持される。カウルボックスには、ワイパーユニットなどが収納されている。

近年、歩行者保護への関心が高まり、歩行者保護性能を重要視する車両が増えている。このため、歩行者などの被衝突体がウインドシールドガラスに上方から衝突した場合、カウル部においても衝撃吸収を十分に行い、歩行者保護性能を向上させたカウル部構造が求められている。

特許文献１には、カウル部の前壁、後壁、底壁および上壁を成すカウルパネルを備え、カウルパネルの底壁および後壁にワイパーユニットの支持台が配置されたカウル部構造が記載されている。カウルパネルの上壁は、車両前方に延びて片持ち状態となっている。また、ワイパーユニットの支持台は、底壁および後壁に固定された一対の脚部を有し、カウル部内で立ち上がった状態となっている。

特許文献１では、カウルパネルの上方から荷重を受けたとき、カウルパネルの上壁およびワイパーユニットの支持台の一対の脚部が容易に潰れて変形するため、衝撃エネルギーを効果的に吸収できる、としている。

特許文献２には、ウインドシールドガラスが上方から荷重を受けた際、衝突荷重により潰れて変形する補強ブラケットを備えたカウル部構造が記載されている。この補強ブラケットは、ウインドシールドガラスを支持するガラス支持部を含むカウルアッパと、カウルインナの前壁部の傾斜部とを直線状に連結している。

特許文献２では、衝撃荷重を受けると、カウルアッパのガラス支持部とともに補強ブラケットの平板状とされた部位が衝撃荷重の作用する方向に容易に倒れるため、衝撃エネルギーの吸収量が増す、としている。

特開２００４−１４２６４７号公報 特開２００８−２０１３１４号公報

特許文献１に記載のカウル部構造では、支持台の一対の脚部がカウルパネルの底壁および後壁に固定されているため、衝撃荷重を受けた際に変形するスペースが小さくなり、衝撃エネルギーを十分に吸収できない場合がある。

特許文献２では、衝撃荷重を受けた際、補強ブラケットのうち上部に位置し平板状とされた部位のみが変形するため、衝撃エネルギーを十分には吸収できない場合がある。また、補強ブラケットでは、平板状とされる部位を形成し、さらにカウルアッパのガラス支持部とカウルインナの前壁部の傾斜部とを繋ぐように配置する必要がある。このため、特許文献２では、補強ブラケットの形状および配置によって、車両レイアウトの自由度が制限されてしまう。

さらに特許文献１、２には、衝突時の衝撃エネルギーを吸収する点について記載されているものの、通常運転時に生じるこもり音の発生を抑制する点については考慮されていない。こもり音は、カウル部の各壁部による低周波数領域での共振によって発生する。

本発明は、このような課題に鑑み、通常運転時のこもり音の発生を抑制でき、さらに衝突時の衝撃エネルギーも吸収できるカウル部構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるカウル部構造の代表的な構成は、ウインドシールドガラスの前端の下側で車幅方向に延びるカウル部と、カウル部内に配置されるブラケットとを備えたカウル部構造において、カウル部は、ウインドシールドガラスの前端と接合されウインドシールドガラスから車両前方に延びて片持ち状態となる上壁部と、上壁部のガラスに接合された部位から低い位置まで延び車室とエンジンルームとを仕切る後壁部と、後壁部から上前方に延びる前壁部とを含み、ブラケットは、前壁部と後壁部とを繋ぐ車両前後方向に延びる第１部分と、第１部分の前端と後端との間で上方に立ち上がり、上壁部のガラスに接合された部位に固定される第２部分とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、カウル部は、ブラケットの第１部分によって前壁部と後壁部とが橋渡しされ、第２部分によって第１部分と上壁部のガラスに接合された部位とが橋渡しされる。これにより、カウル部の剛性が高まり、各壁部による低周波数領域での共振を抑制でき、通常運転時でのこもり音の発生を抑制できる。また、ウインドシールドガラス上に例えば歩行者の頭部が衝突した際、その衝撃は、上壁部のガラスに接合された部位から第２部分に伝達される。片持ち形状である上壁部、および第１部分から立ち上がっている第２部分は、この衝撃によって変形する。このため、上壁部および第２部分によって衝撃エネルギーが吸収されるので、歩行者頭部保護性能を向上できる。ブラケットは、カウル部内に設置されているため、ワイパーユニットなどの所定部材を接続できる。このため、追加部品も不要で簡素な構造である。

上記の第２部分と上壁部とは、車両前方に向かって下降する傾斜した状態で固定されるとよい。これにより、歩行者頭部の衝突後、上壁部および第２部分が変形し易くなり、衝撃吸収を確実に行うことができる。

上記の第１部分は、第２部分の車両後側に位置し第２部分の外形よりも大きい開口部を有するとよい。これにより、歩行者頭部の衝突に伴う衝撃エネルギーが大きい場合であっても、第２部分が変形して開口部に収まり、さらに開口部の周辺が座屈することで、衝撃エネルギーを吸収できる。これにより、歩行者頭部の傷害値の上昇を抑えることができる。

上記の第１部分は、前端から第２部分に近づくほど車両上側に延びていて、第２部分から後端に近づくほど車両下側に延びているとよい。このように第１部分は、第２部分が位置する箇所が最も上側に位置するアーチ型になっている。よって、歩行者頭部の衝突後、上壁部が第２部分とともに変形し、第１部分に至るまでのスペースを確保でき、衝撃エネルギーを十分に吸収できる。

上記の後壁部は、ガラスに接合された部位から下方に延びる縦部と、縦部の下端から車両後側に延びブラケットの第１部分の上面を固定する横部とを含むとよい。これにより、後壁部は、縦部から屈曲した横部を含み、さらに横部に第１部分の上面が固定されているため、剛性が高められ、こもり音の発生をより抑制できる。

上記の後壁部は、横部の後端からさらに低い位置まで延びる下降部と、下降部の車幅方向中央に位置し車両前方に突出しブラケットの第１部分の後端が固定される土台部とをさらに含むとよい。これにより、後壁部のうち下降部の車幅方向中央の剛性が土台部によって高められる。また、土台部が形成された分、カウル部の前壁部と後壁部との距離が小さくなる。これにより、第１部分の車両前後方向の距離が小さくなり、ブラケットの剛性を高めることができる。よって、カウル部の剛性が高められ、こもり音の発生を確実に抑制できる。

本発明によれば、通常運転時のこもり音の発生を抑制でき、さらに衝突時の衝撃エネルギーも吸収できるカウル部構造を提供することができる。

本実施形態におけるカウル部構造が適用される車両を示す図である。 図１のカウル部構造の一部を示す図である。 図２（ａ）のカウル部構造のＢ矢視図およびＣ矢視図である。 図３（ａ）のカウル部構造のＤ−Ｄ断面図である。 図２（ａ）のカウル部構造のＥ矢視図である。 本実施形態の変形例である他のカウル部構造の断面を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態におけるカウル部構造が適用される車両を示す図である。各図に示す矢印Ｘ、Ｙは車両前側、車両右側をそれぞれ示している。カウル部構造１００は、車両１０２のエンジンルーム１０４と車室１０６とを仕切るダッシュパネル１０８を含むカウル部１１０と、カウル部１１０内に配置される図２に示すブラケット１２０とを備える。

カウル部１１０は、ウインドシールドガラス１１２の前端１１２ａ（図４および図５参照）の下側で車幅方向に延びている。カウル部１１０は、上記ダッシュパネル１０８に加え、例えばカウルトップガーニッシュ１１４と、カウルフロントパネル１１６と、カウルトップパネル１１８とを備える。

図２は、図１のカウル部構造１００の一部を示す図である。図２（ａ）は、図１のＡ領域の拡大図である。図２（ａ）では、カウルトップガーニッシュ１１４は図示省略されている。図２（ｂ）は、図２（ａ）のカウル部１１０内に配置されたブラケット１２０の斜視図である。図３は、図２（ａ）のカウル部構造１００のＢ矢視図およびＣ矢視図である。

カウル部１１０は、図２（ａ）に示すように、ダッシュパネル１０８、カウルフロントパネル１１６およびカウルトップパネル１１８で囲まれた内部空間となるカウルボックス１２２を形成している。カウルボックス１２２には、図中鎖線で示すワイパーユニット１２４などが収容されている。ワイパーユニット１２４は、ボルトなどによりブラケット１２０のワイパーユニット取付部１２６に固定される。

ブラケット１２０は、図２（ｂ）に示すように、車両前後方向に延びる第１部分１３６と、第１部分１３６の前端１３８と後端１４０との間で上方に立ち上がる第２部分１４２とを備える。第１部分１３６は、前端１３８から第２部分１４２に近づくほど車両上側に延びていて、第２部分１４２から後端１４０に近づくほど車両下側に延びている。つまり、第１部分１３６は、第２部分１４２が位置する箇所が最も上側に位置するアーチ型となっている。

第１部分１３６は、第２部分１４２の車両後側に位置し第２部分１４２の外形よりも大きい開口部１４４を有する。第１部分１３６は、図２（ｂ）に示すように、前端１３８に形成された接合面１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃと、後端１４０に形成された接合面１４８ａ、１４８ｂと、開口部１４４の後側であって上面に形成された接合面１５０とを含む。

図４は、図３（ａ）のカウル部構造１００のＤ−Ｄ断面図である。第１部分１３６は、図３および図４に示すように、カウルフロントパネル１１６の成す前壁部１３４に接合面１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃにて接合され、ダッシュパネル１０８の成す後壁部１３０の下部１３０ｂに接合面１４８ａ、１４８ｂにて接合される。第１部分１３６は、カウルトップパネル１１８の成す後壁部１３０の上部１３０ａに接合面１５０にて接合される。このように、ブラケット１２０の第１部分１３６は、カウル部１１０の前壁部１３４と後壁部１３０とを繋いでいる。ダッシュパネル１０８は、特に図３（ｂ）に示すように、第１部分１３６の接合面１４８ａ、１４８ｂが接合され車両前方に突出した土台部１５２を含んでいる。

図３および図４に示すように、第２部分１４２は、カウルトップパネル１１８の成す上壁部１２８に接合される接合面１５４を有する。第２部分１４２は、カウルトップパネル１１８のガラス接合部分１３２に接合面１５４にて接合される。このように、カウル部１１０は、ブラケット１２０の第１部分１３６によって前壁部１３４と後壁部１３０とが橋渡しされ、第２部分１４２によって第１部分１３６と上壁部１２８のガラス接合部分１３２とが橋渡しされる。

図４に示すように、カウルトップパネル１１８は、カウル部１１０の上壁部１２８だけでなく後壁部１３０の上部１３０ａを成している。カウルトップパネル１１８の成す上壁部１２８は、ウインドシールドガラス１１２から車両前方に延びて片持ち状態となっている。カウルトップパネル１１８は、ウインドシールドガラス１１２の前端１１２ａと接合されるガラス接合部分１３２を有する。

後壁部１３０は、カウルトップパネル１１８のガラス接合部分１３２から低い位置まで延びて上部１３０ａが形成され、下部１３０ｂがカウルトップパネル１１８に接合されたダッシュパネル１０８により形成されている。カウルフロントパネル１１６は、ダッシュパネル１０８から上前方に延びて、カウル部１１０の前壁部１３４を成している。

カウルトップパネル１１８の成す後壁部１３０の上部１３０ａは、図示のように、上壁部１２８から下方に延びる縦部１５６と、横部１５８とを含む。横部１５８は、この縦部１５６の下端から車両後側に延びていて、ブラケット１２０の第１部分１３６の上面の接合面１５０と接合される。このように、カウルトップパネル１１８は、縦部１５６から屈曲した横部１５８を含み、さらに横部１５８に第１部分１３６の上面の接合面１５０が固定されているため、剛性が高められている。

ダッシュパネル１０８の成す後壁部１３０の下部１３０ｂは、図４に示すように、横部１５８の後端からさらに低い位置まで延びる下降部１６０を含む。この下降部１６０のうち車幅方向中央に位置する箇所が、車両前方に突出した上記土台部１５２となり、剛性が高められる。

カウル部１１０では、土台部１５２が形成された分、前壁部１３４と後壁部１３０との距離が小さくなる。よって、ブラケット１２０は、第１部分１３６の車両前後方向の距離が小さくなり、剛性が高くなる。ブラケット１２０の第２部分１４２とカウル部１１０の上壁部１２８とは、図４に示すように、車両前方に向かって下降する傾斜した状態で固定されている。

図５は、図２（ａ）のカウル部構造１００のＥ矢視図である。ここでは、歩行者などの被衝突体が仮想線で示すウインドシールドガラス１１２に上方から衝突した際のカウル部構造１００の状態を示している。図中、矢印Ｆは上方からの過荷重を示している。図中、この過荷重を受ける前のカウル部構造１００の状態を実線で示し、過荷重を受けた後のカウル部構造１００の状態を点線で示している。

カウル部構造１００によれば、被衝突体によりウインドシールドガラス１１２が下方への過荷重（矢印Ｆ）を受けた場合には、その衝撃は、カウルトップパネル１１８の成す上壁部１２８のガラス接合部分１３２からブラケット１２０の第２部分１４２に伝達される。片持ち形状である上壁部１２８、および第１部分１３６から立ち上がっている第２部分１４２は、この衝撃によって図中矢印Ｇに示すように下方に変形し、点線で示す状態となる。

したがって、カウル部１１０の上壁部１２８および第２部分１４２が変形することで、衝撃エネルギーが吸収されるので、歩行者頭部保護性能などを向上できる。第２部分１４２と上壁部１２８とは、図４で示すように傾斜した状態で固定されているため、変形し易くなり、衝撃吸収を効率的に行うことができる。

ブラケット１２０の第１部分１３６がアーチ型を成し、第２部分１４２から第１部分１３６の後端１４０までは車両下側に延びている。このため、カウル部１１０では、上壁部１２８が第２部分１４２とともに変形し、第１部分１３６に至るまでのスペースを確保できるため、衝撃エネルギーを十分に吸収できる。

仮に歩行者頭部の衝突に伴う衝撃エネルギーが大きく、第２部分１４２が第１部分１３６付近まで変形した場合であっても、ブラケット１２０は、第２部分１４２が変形して開口部１４４に収まり、さらに開口部１４４の周辺が座屈する。よって、カウル部１１０では、衝撃エネルギーを十分に吸収でき、歩行者頭部の傷害値の上昇を抑えることができる。

ブラケット１２０の第１部分１３６によってカウル部１１０の前壁部１３４と後壁部１３０とは橋渡しされる。さらに、ブラケット１２０の第２部分１４２によってブラケット１２０の第１部分１３６とカウル部１１０の上壁部１２８のガラス接合部分１３２とが橋渡しされる。これらの構成により、カウル部１１０の剛性が高められている。このため、カウル部１１０を成す各壁部による低周波数領域での共振を抑制でき、衝突時以外の通常運転時でのこもり音の発生を抑制できる。

ブラケット１２０がワイパーユニット取付部１２６を取付ける部材でもあるため、追加部品も不要となり、簡素な構造でありながら、通常運転時のこもり音の発生を抑制できるだけでなく、衝撃エネルギーの吸収も可能となる。

上記実施形態では、カウル部１１０は、図４に示すようにダッシュパネル１０８、カウルフロントパネル１１６およびカウルトップパネル１１８を含むパネル構造を有していたが、これに限定されない。

図６は、本実施形態の変形例である他のカウル部構造１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃの断面を示す図である。図６（ａ）に示すカウル部構造１００Ａでは、カウルトップパネル１１８Ａだけでカウル部１１０Ａの上壁部１２８および後壁部１３０を形成している。カウル部１１０Ａでは、カウルフロントパネル１１６がカウル部１１０の前壁部１３４を成し、カウルトップパネル１１８Ａに接合されている。ダッシュパネル１０８Ａは、カウル部１１０Ａの外側でカウルトップパネル１１８Ａに接合されている。

図６（ｂ）に示すカウル部構造１００Ｂでは、カウルトップパネルおよびカウルフロントパネルが一体になったパネル１６２によって、カウル部１１０Ｂの前壁部１３４、後壁部１３０および上壁部１２８が形成されている。ダッシュパネル１０８Ｂは、カウル部１１０Ｂの外側でこのパネル１６２に接合されている。

図６（ｃ）に示すカウル部構造１００Ｃでは、カウルトップパネルおよびダッシュパネルが一体になったパネル１６４によって、カウル部１１０Ｃの上壁部１２８および後壁部１３０が形成されている。カウル部１１０Ｃでは、カウルフロントパネル１１６がカウル部１１０Ｃの前壁部１３４を成し、このパネル１６４に接合されている。

このようなカウル部構造１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃであっても、上記ブラケット１２０の第１部分１３６によって前壁部１３４と後壁部１３０とが橋渡しされ、さらに、第２部分１４２によって第１部分１３６と上壁部１２８のガラス接合部分１３２とが橋渡しされることで、簡素な構造でありながら、通常運転時のこもり音の発生を抑制でき、衝撃エネルギーを吸収できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、ウインドシールドガラスの前端の下側で車幅方向に延びるカウル部を備えたカウル部構造に利用することができる。

１００…カウル部構造、１０２…車両、１０４…エンジンルーム、１０６…車室、１０８…ダッシュパネル、１１０…カウル部、１１２…ウインドシールドガラス、１１４…カウルトップガーニッシュ、１１６…カウルフロントパネル、１１８…カウルトップパネル、１２０…ブラケット、１２２…カウルボックス、１２４…ワイパーユニット、１２６…ワイパーユニット取付部、１２８…上壁部、１３０…後壁部、１３０ａ…上部、１３０ｂ…下部、１３２…ガラス接合部分、１３４…前壁部、１３６…第１部分、１３８…前端、１４０…後端、１４２…第２部分、１４４…開口部、１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃ、１４８ａ、１４８ｂ、１５０、１５４…接合面、１５２…土台部、１５６…縦部、１５８…横部、１６０…下降部

Claims (6)

1. ウインドシールドガラスの前端の下側で車幅方向に延びるカウル部と、該カウル部内に配置されるブラケットとを備えたカウル部構造において、
   前記カウル部は、
   前記ウインドシールドガラスの前端と接合され該ウインドシールドガラスから車両前方に延びて片持ち状態となる上壁部と、
   前記上壁部の前記ガラスに接合された部位から低い位置まで延び車室とエンジンルームとを仕切る後壁部と、
   前記後壁部から上前方に延びる前壁部とを含み、
   前記ブラケットは、
   前記前壁部と前記後壁部とを繋ぐ車両前後方向に延びる第１部分と、
   第１部分の前端と後端との間で上方に立ち上がり、前記上壁部の前記ガラスに接合された部位に固定される第２部分とを備え、
   第１部分は、第２部分の車両後側に位置し第２部分の外形よりも大きい開口部を有することを特徴とするカウル部構造。
2. 第２部分は、車幅方向から見たとき、前記上壁部よりも該上壁部の法線に近い姿勢で上方に立ち上がっていて、
   第１部分と第２部分との間がＲ形状であることを特徴とする請求項１に記載のカウル部構造。
3. 第２部分と前記上壁部とは、車両前方に向かって下降する傾斜した状態で固定されることを特徴とする請求項１または２に記載のカウル部構造。
4. 第１部分は、前端から第２部分に近づくほど車両上側に延びていて、第２部分から後端に近づくほど車両下側に延びていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のカウル部構造。
5. 前記後壁部は、前記ガラスに接合された部位から下方に延びる縦部と、該縦部の下端から車両後側に延び前記ブラケットの第１部分の上面を固定する横部とを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のカウル部構造。
6. 前記後壁部は、
   前記横部の後端からさらに低い位置まで延びる下降部と、
   前記下降部の車幅方向中央に位置し車両前方に突出し前記ブラケットの第１部分の後端が固定される土台部とをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のカウル部構造。

Images