JP7347115B2 - 車両カウル部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両カウル部構造に関する。

車両（自動車）の前部に位置するカウル部には、騒音（Noise）、振動（Vibration）、不快感（Harshness）を抑制する、いわゆるＮＶＨ性能の向上が求められている。ＮＶＨ性能を低下させる要因として、例えば、エンジンやサスペンションから伝達される振動が、カウル部を介して、車両室内に伝達されること等がある。当該振動等が伝達されると、車両室内には不快なこもり音が発生する。さらに当該振動等により、ウィンドシールドガラスの振動及びステアリングの振動が発生する可能性がある。

この問題を解決する方法として、例えば、特許文献１に開示されているように、ワイパ装置が取り付けられるブラケットを、車両のカウル部の前壁と後壁とを繋ぐブレースにすることにより、カウル部の剛性を向上させるような構造が知られている。当該構造では、エンジンやサスペンションから伝達される振動等が車両室内に伝達されることを抑制することによって、ＮＶＨ性能を向上させようとしている。

特開２０１８－２０１３１４号公報

上記例のような構造では、ブレースの後端部がカウル部の後壁に接合されている。このような構成では、ブレースとダッシュパネル側（カウル部の後壁）との接合部の剛性が低くなるため、いわゆるＮＶＨ性能が十分でない可能性がある。また、当該構成では、カウルフロントパネルの振動が、ブレース及び剛性の低い接合部を介して、後壁に伝達され、カウルトップパネル及びウィンドシールドガラスの振動を励起する。当該振動は、車両室内のこもり音が大きくなる要因となる。このため、上記例のような構造では、ＮＶＨ性能を向上させる上で、改善の余地があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、カウル部に伝達される振動等が車両室内に伝達されることを抑制することが可能な車両カウル部構造を提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係る車両カウル部構造は、ウィンドシールドガラスの下部を支持するガラス支持部と、該ガラス支持部を支持し、前記ガラス支持部から車両下方に向かって延び、車幅方向に延びている後壁部と、該後壁部の下部から車両前方に延び、車幅方向に延びている下壁部と、該下壁部の前部から車両上方に延び、車幅方向に延びている前壁部と、を有している。当該車両カウル部構造において、前記前壁部と前記後壁部との間には、車両前後方向に延びるブレースが設けられ、前記ブレースの前部には、前記前壁部に接合される前側接合部が設けられ、前記ブレースの後部には、前記後壁部と前記下壁部とにより形成される後角部に接合される後側接合部が設けられている。

本発明によれば、カウル部に伝達される振動等が車両室内に伝達されることを抑制することができる。

本発明に係る車両カウル部構造の一実施形態を、車両上方から見た斜視図である。 図１のブレース等の上面図である。 図２のブレース等を車両側面から見た側断面図である。 図１のカウル部にワイパ装置を取り付けた状態を示す斜視図である。 図３のブレース等にワイパ装置を取り付けた状態を示す概略側面図である。

以下、本発明に係る車両カウル部構造の一実施形態について、図面（図１～図５）を参照しながら説明する。

なお、図において、矢印Ｆｒ方向は車両前後方向における前方を示す。実施形態の説明における「前部（前端）及び後部（後端）」は、車両前後方向における前部及び後部に対応する。また、矢印Ｒ，Ｌは、それぞれ車幅方向の右側、左側を示しており、本実施形態における「左右」は、乗員が車両前方を向いたときの「左側」及び「右側」に対応している。

本実施形態の車両カウル部構造は、図１に示すように、ウィンドシールドガラス１の下部に位置するカウル部７の構造である。当該構造は、図１及び図４に示すように、車両室内外を区分けするダッシュパネル５と、カウルトップパネル１０と、カウルフロントパネル２０と、ワイパ装置４０と、ワイパ装置４０が取り付けられるブレース３０と、を有している。以下、各部材について説明する。本実施形態のカウル部７は、主にカウルトップパネル１０とカウルフロントパネル２０により構成されている。

カウルトップパネル１０は、図１に示すように、ダッシュパネル５の上部に設けられ、車幅方向に延びている部材である。カウルトップパネル１０は、ガラス支持部１１と、後壁部１３と、後下壁部１５と、を有している。ガラス支持部１１は、ウィンドシールドガラス１の下端を支持している。後壁部１３は、ガラス支持部１１を支持し、ガラス支持部１１から車両下方に延びている。すなわち、後壁部１３は、車両前方を臨み、車幅方向に延びており、カウル部７の後壁を構成している。後下壁部１５は、後壁部１３の下端から車両前方に延び、車幅方向に延びている。この例では、後下壁部１５は、車両前方に向かうに従い車両下方に傾斜している。また、後壁部１３の下端と後下壁部１５の後端とにより、後角部１４が形成されている。

カウルフロントパネル２０は、図１～図３に示すように、カウルトップパネル１０の後壁部１３に対して、車両前方側に間隔を空けて配置されている部材で、前壁部２１と、前下壁部２５と、を有している。前下壁部２５は、後下壁部１５の前部に接合され、後下壁部１５の前部から車両前方に延び、車幅方向に延びている。この例では、前下壁部２５は、車両前方に向かうに従いやや車両上方に傾斜している。前壁部２１は、前下壁部２５の前部から車両上方に延び、車幅方向に延びている。当該前壁部２１は、カウル部７の前壁を構成しており、前壁部２１の上端には、図示しないカウルトップガーニッシュ等が取り付けられるフランジ２１ａが設けられている。また、前壁部２１の下端と前下壁部２５の前端とにより、前角部２２が形成されている。本実施形態では、前下壁部２５と後下壁部１５とにより、カウル部７の底面が構成されている。

ブレース３０は、車両前後方向に延びている部材で、カウル部７の車幅方向のほぼ中央に配置されている。この例のブレース３０は、金属製の板状の部材を折り曲げることにより形成されている。当該ブレース３０は、後脚部３４と、前脚部３３と、中間部３１と、後側接合部３７と、前側接合部３５と、を有している。

後脚部３４は、図１及び図３に示すように、ブレース３０の後部における車幅方向両側に設けられ、車両後方に向かうに従い車両下方に傾斜して延びている。この例では、後脚部３４は、車幅方向に間隔を空けて配置される板状の側壁によって構成されている。前脚部３３は、ブレース３０の前部における車幅方向両側に設けられ、車両前方に向かうに従い車両下方に傾斜して延びている。前脚部３３は、後脚部３４と同様に、車幅方向に間隔を空けて配置される板状の側壁によって構成されている。中間部３１は、後脚部３４と前脚部３３とを繋ぐように車両前後方向に延びている。

後側接合部３７は、図１～図３に示すように、左右の後脚部３４の下部から外側に突出して設けられており、カウル部７の後角部１４に接合されている。この例では、後側接合部３７は、後角部１４を形成する後壁部１３の下部の壁面と、後下壁部１５の後部の底面（上面）とに、スポット溶接等により接合されている。２つの面に接合することで、接合強度を向上させている。

前側接合部３５は、図２に示すように、左右の前脚部３３の下部から外側に突出して設けられており、カウル部７の前角部２２に接合されている。この例では、前側接合部３５は、後側接合部３７と同様に、前角部２２を形成する前壁部２１の下部の壁面と、前下壁部２５の前部の底面（上面）とに、スポット溶接等により接合されている。

後側接合部３７を、後角部１４に接合することにより、ブレース３０と後壁部１３とが接合される部分の剛性を高めることが可能となる。これにより、前側接合部３５から伝達される振動を、後壁部１３と後下壁部１５とにより受けることができ、カウルトップパネル１０及びウィンドシールドガラス１に振動が伝達されることを抑制することができる。その結果、いわゆるＮＶＨ性能が向上する。

さらに、前側接合部３５が剛性の高い前角部２２に接合されているので、カウル部７の車両前方側から伝達される振動を、ブレース３０がカウル部７内において車両前後方向に突っ張った状態で受けることができる。その結果、ブレース３０の剛性が向上し、カウルトップパネル１０への振動伝達を抑制することが可能となる。

また、本実施形態のワイパ装置４０は、図４及び図５に示すように、カウル部７の前壁部２１と後壁部１３との間に配置されている。ワイパ装置４０は、本体部と、該本体部に取り付けられ、ワイパを駆動するためのワイパモータ４１と、を備えている。ブレース３０の上部には、図１～図３に示すように、ワイパ装置４０の本体部が取り付けられる取付面３２が形成されている。取付面３２は、ブレース３０の中間部３１の上部に設けられている。取付面３２には、ボルト孔が設けられており、ワイパ装置４０の本体部はボルト等により取付面３２に取り付けられている。また、ワイパ装置４０は、他のブラケット４３等も介在してカウル部７に取り付けられている。

ワイパ装置４０の本体部が取付面３２に取り付けられている状態で、図４に示すように、ワイパモータ４１は、ブレース３０に対して車幅方向に右側にずれて配置されている。前側接合部３５と前下壁部２５とが接合されている部分は、車幅方向視で、ワイパモータ４１の前端と後端との間に配置されている。すなわち、前側接合部３５のうち前下壁部２５に接合されている部分は、車両前後方向で、図５のＸで示す範囲内に配置されている。

前側接合部３５及び後側接合部３７は、前下壁部２５及び後下壁部１５に接合されている。そのため、ワイパ装置４０からブレース３０を介してカウル部７に作用する下向きの荷重を、前下壁部２５及び後下壁部１５で受けることができる。特に、前下壁部２５では、下向きに作用する荷重を略面直方向で受けることができる。ここで、下向きの荷重は、例えば、ワイパ装置４０が作動しているときに発生する荷重のうち、車両下方に作用する荷重が含まれる。また、ワイパ装置４０の全体の重量も含まれる。

面直方向で荷重を受けない場合、ブレース３０の変形が大きくなる。その結果、ブレース３０は、カウルフロントパネル２０の振動の抑制効果が低下する。そのような場合、カウルトップパネル１０とウィンドシールドガラス１の振動を抑制効果が下がるため、車両室内のこもり音が発生する可能性が高くなる。本実施形態では、上記したように、本実施形態では、カウル部７は、ワイパ装置４０による下向き荷重を、略面直方向で受けることができるため、上記の振動抑制効果が向上する。

また、ワイパモータ４１は、ワイパ装置４０を構成する部品の中でも重量物である。ワイパモータ４１と、前側接合部３５のうち前下壁部２５に接合される部分との位置関係を上記のように設定することにより、ワイパモータ４１の支持剛性が向上する。したがって、本実施形態のカウル部７は、ワイパ装置４０が取り付けられても、剛性を確保することが可能である。

ここで、中間部３１について説明する。中間部３１は、車両前方に向かうに従い車両下方に傾斜して延びている。中間部３１は、上記した取付面３２と、該取付面３２の左右端から車両下方に延びる左右の側壁とを有している。左右の側壁は、左右の前脚部３３及び左右の後脚部３４に接続されている。左右の側壁の下端は、前下壁部２５及び後下壁部１５に対して車両上方に間隔を空けて配置されている。中間部３１における取付面３２及び左右の側壁の下端は、車両前方に向かうに従い車両下方に傾斜している。

ブレース３０が傾斜しているため、ワイパモータ４１からブレース３０に対する車両下方への荷重入力に対して、ブレース３０の前側接合部３５及び後側接合部３７のそれぞれが、前壁部２１及び後壁部１３を効率よく押圧することができる。その結果、ブレース３０が前壁部２１と後壁部１３との間で、効果的に突っ張ることができ、ブレース３０の剛性が向上する。その結果、上記した振動伝達が抑制される。

また、本実施形態の前側接合部３５の上部と、後側接合部３７の下部とは、車両前後方向視で、互いに重なって配置されている。すなわち、図３及び図５に示すように、前側接合部３５の上端は、後側接合部３７の下端よりも車両上方側に位置している。なお、前側接合部３５の車両上下方向の全領域が、後側接合部３７に車両前後方向視で重なるように配置してもよい。また、後側接合部３７の車両上下方向の全領域が、前側接合部３５に車両前後方向視で重なるように配置してもよい。

例えばブレース３０の前側接合部３５と後側接合部３７が、車両上下方向に間隔を空けて配置される場合において、前側接合部３５と後側接合部３７との間の車両上下方向長さが長くなると、カウルフロントパネル２０の車両前後方向の振動によりブレース３０の車両上下方向に作用する曲げモーメントが大きくなる。当該曲げモーメントが大きくなると、ブレース３０やカウルトップパネル１０に作用する荷重も大きくなる。そのような場合、カウルフロントパネル２０から伝達される振動の抑制効果が低くなり、カウルトップパネル１０とウィンドシールドガラス１の振動が励起され、車両室内のこもり音が発生する。

これに対して、本実施形態では、前側接合部３５及び後側接合部３７の車両上下方向の相対的な位置を上記のように設定することにより、前側接合部３５と後側接合部３７とのオフセット量を小さく設定している。当該オフセット量が小さくなると、ブレース３０のモーメントが小さくなるため、前側接合部３５及び後側接合部３７に作用する荷重も小さくなり、その結果、ブレース３０の変形を抑制することが可能となる。

本実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、本実施形態では、前側接合部３５は、前角部２２に接合されているがこれに限らない。例えば、前側接合部３５を前壁部２１の車両上下方向の中間部に接合してもよい。また、本実施形態では、ブレース３０を車幅方向のほぼ中央に配置しているが、これに限らない。車幅方向の中間部に配置されていればよい。

また、本実施形態では、カウル部７の底面を、カウルトップパネル１０の後下壁部１５とカウルフロントパネル２０の前下壁部２５とにより構成しているが、これに限らず、前下壁部２５及び後下壁部１５の一方により構成してもよい。この場合、後下壁部１５の前部を、前壁部２１の下部に接合すればよく、また、前下壁部２５の後部を後壁部１３の下部に接合してもよい。

１ ウィンドシールドガラス
５ ダッシュパネル
７ カウル部
１０ カウルトップパネル
１１ ガラス支持部
１３ 後壁部
１４ 後角部
１５ 後下壁部
２０ カウルフロントパネル
２１ 前壁部
２１ａ フランジ
２２ 前角部
２５ 前下壁部
３０ ブレース
３１ 中間部
３２ 取付面
３３ 前脚部
３４ 後脚部
３５ 前側接合部
３７ 後側接合部
４０ ワイパ装置
４１ ワイパモータ
４３ ブラケット

Claims (5)

1. ウィンドシールドガラスの下部を支持するガラス支持部と、該ガラス支持部を支持し、前記ガラス支持部から車両下方に向かって延び、車幅方向に延びている後壁部と、該後壁部の下部から車両前方に延び、車幅方向に延びている下壁部と、該下壁部の前部から車両上方に延び、車幅方向に延びている前壁部と、を有している、車両カウル部構造において、
   前記前壁部と前記後壁部との間には、車両前後方向に延びるブレースが設けられ、
   前記ブレースの前部には、前記前壁部に接合される前側接合部が設けられ、
   前記ブレースの後部には、前記後壁部と前記下壁部とにより形成される後角部に接合される後側接合部が設けられていることを特徴とする、車両カウル部構造。
2. 前記前側接合部は、前記前壁部と前記下壁部とにより形成される前角部に接合されていることを特徴とする、請求項１に記載の車両カウル部構造。
3. 前記前壁部と前記後壁部との間には、ワイパモータと、該ワイパモータが取り付けられる本体部とを有するワイパ装置が設けられており、
   前記ブレースの上部には、前記本体部が取り付けられる取付面が形成され、
   前記ワイパ装置の前記本体部が前記取付面に取り付けられている状態で、前記ワイパモータは、前記ブレースに対して車幅方向にずれて配置され、前記前側接合部と前記下壁部とが接合されている部分のうちの少なくとも一部は、車幅方向視で、前記ワイパモータの前端と後端との間に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の車両カウル部構造。
4. 前記ブレースの後部の車幅方向両側には、車両後方に向かうに従い車両下方に傾斜する後脚部が設けられ、前記後側接合部は、前記後脚部の下部に設けられ、
   前記ブレースの前部の車幅方向両側には、車両前方に向かうに従い車両下方に傾斜する前脚部が設けられ、前記前側接合部は、前記前脚部の下部に設けられ、
   前記後脚部と前記前脚部と間には、車両前方に向かうに従い車両下方に傾斜して延びる中間部が設けられ、
   前記取付面は、前記中間部の上部に位置していることを特徴とする、請求項３に記載の車両カウル部構造。
5. 前記ブレースの前記前側接合部の少なくとも一部と、前記後側接合部の少なくとも一部とは、車両前後方向視で、互いに重なって配置されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の車両カウル部構造。