JP4240485B2 - Car cowl structure - Google Patents
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Description
本発明は、カウル後壁を形成して上端部分でフロントガラスの下端部分を支持する平坦状ダッシュアッパパネルが、車幅方向に延在する長方形状の開口部に、その開口面から同一深さに斜めに車両前方及び車両後方のいずれか一方に張出して車幅方向に延在する上側及び下側に傾斜底面を形成した断面くの字形の屈曲部を備えた自動車のカウル構造に関するものである。 According to the present invention, a flat dash upper panel that forms a cowl rear wall and supports a lower end portion of a windshield at an upper end portion thereof has a rectangular opening extending in the vehicle width direction and has the same depth from the opening surface. In particular, the present invention relates to a cowl structure of an automobile provided with a bent portion with a cross-sectionally U-shape and an inclined bottom surface formed on an upper side and a lower side extending in a vehicle width direction by projecting obliquely to either the front or rear of the vehicle. .
歩行者との衝突時の頭部に対する損傷部分としては、フード、フェンダ等の外に、ダッシュボード領域がある。特許文献1によれば、ダッシュボード上部からフロントガラスのサポートを延ばし、このサポートでフロントガラスの下辺を支持させるウインドシールド支持構造において、ダッシュボードから延ばした略くの字形の断面の屈曲部と、中空矩形断面のボックス部と、フロントガラスを受けるフランジ部とを形成し、ボックス部をダッシュボードの上部から十分に離して配置した片持ち形状サポートにするウインドシールド支持構造が周知となっている。このようなくの字形屈曲部による衝撃吸収構造としては、特許文献2により、その発明の従来技術として、フロントバルクヘッドに取付けられたカウルトップガーニッシュ、即ちカウルルーバパネルとでフロントガラスの下端部を支持するダッシュアッパパネルに、くの字形の屈曲部を形成する構成も周知となっている。
しかしながら、このようなくの字形により、HIC(Head Injury Criterion,頭部損傷値)を低減しようとする衝撃吸収構造として、例えば図6に示すように、両側のカウルトップサイドインナ間に溶接され、かつカウルルーバパネル36の後端部とでフロントガラスの下端部を支持する平坦状のダッシュアッパパネル30に、断面くの字形の屈曲部31を形成すると共に、その両側の端部を単に平坦状の閉鎖面33により閉鎖した場合、その端部領域では逆に強度が局部的に高くなる。この屈曲強度の上昇は、屈曲部がフロントピラーの至近位置で終端する場合には、その影響を甘受できるとしても、ダッシュアッパパネル30の車幅方向の途中に例えばエア供給用のダクト開口部35を備える場合、その領域の屈曲強度が高くなるのに加えて、隣合う閉鎖面33により途中領域の強度が一層高くなることになる。従来このような屈曲部と途中領域の部品とのつなぎ構造については提案されていない。
However, as shown in FIG. 6, for example, as shown in FIG. 6, a shock absorbing structure for reducing HIC (Head Injury Criterion, head damage value) is welded between the cowl top side inners on both sides, and A flat dash
本発明は、このような点に鑑みて、断面くの字形の屈曲部の側端部に閉鎖面が存在することにより、その側端領域の屈曲強度が局部的に大きくなるのを抑制し得る冒頭に述べた類の自動車のカウル構造を提供することを目的とする。 In view of such a point, the present invention can suppress that the bending strength of the side end region is locally increased due to the presence of the closing surface at the side end of the bent portion having a cross-sectional shape. The object is to provide a car cowl structure of the kind mentioned at the beginning.
本発明は、この目的を達成するために、請求項1により、ボックス状カウル部のカウル後壁を形成して上端部分でフロントガラスの下端部分を支持する平坦状ダッシュアッパパネルが、車幅方向に延在する長方形状の開口部に形成された断面くの字形の屈曲部を備えると共に、この屈曲部が、開口部の開口面から車両前方及び車両後方のいずれか一方に同一深さで、かつ斜めに張出して車幅方向に延在する上側及び下側に傾斜底面により形成されている自動車のカウル構造において、断面くの字形の屈曲部本体に、開口部の上下の周縁に連続して車幅方向へ曲線状に延長された側部周縁を有する側部開口部に形成される屈曲側部が延設されると共に、この屈曲側部には、上側及び下側の傾斜底面間の折曲げラインに連続して車幅方向へ側部周縁まで延長された側部折曲げラインの上側及び下側に曲面状の側部底面が形成され、側部周縁が、上下の周縁間の幅を短軸とし、折曲げラインに面直に対向する開口面上の折曲げ平面視ラインから上下の周縁までの距離のうち相対的に長い距離の少なくとも2倍を長軸とした略半楕円状に形成され、側部折曲げラインが、車幅方向へ延長した折曲げ平面視ラインの側部周縁との交点までの距離の2倍を長軸とし、折曲げラインの深さの2倍を短軸とした略1/4楕円状に形成され、上側及び下側の側部底面が、深さ方向に変位させた折曲げ平面視ラインから上側及び下側の傾斜底面部までの距離の2倍をそれぞれ短軸とし、深さ方向に変位させて車幅方向へ延長した折曲げ平面視ラインの側部折曲げラインとの交点までの距離の2倍を長軸とすることにより、折曲げ平面視ラインを深さ方向に変位させるごとに求められる略1/4楕円の集合により設定されることを特徴とする。 In order to achieve this object, according to the present invention, a flat dash upper panel that forms a cowl rear wall of a box-shaped cowl portion and supports a lower end portion of a windshield at an upper end portion is provided in the vehicle width direction. A bent portion having a cross-sectional shape formed in a rectangular opening extending to the same, and the bent portion has the same depth from the opening surface of the opening to either the vehicle front or the vehicle rear, In addition, in the cowl structure of an automobile that is formed with an inclined bottom surface on the upper side and the lower side that extend obliquely and extend in the vehicle width direction, the bent portion body having a cross-sectional shape is continuously connected to the upper and lower peripheral edges of the opening portion. A bent side portion formed in a side opening portion having a side edge that extends in a curved shape in the vehicle width direction is extended, and the bent side portion includes a fold between the upper and lower inclined bottom surfaces. Side part circumference in the vehicle width direction following the bending line A curved side bottom surface is formed on the upper and lower sides of the side folding line extended to the side, and the side edge is opposed to the folding line with the width between the upper and lower edges as a short axis. It is formed in a semi-elliptical shape whose major axis is at least twice the relatively long distance from the bent plane view line on the opening surface to the upper and lower peripheral edges, and the side folding line is in the vehicle width direction. Formed in a substantially elliptical shape with the major axis being twice the distance to the intersection with the side edge of the folded planar view line extended to the long axis and the minor axis being twice the depth of the folding line, The upper and lower side bottom surfaces are displaced in the depth direction, with the short axis being twice the distance from the bent plane view line displaced in the depth direction to the upper and lower inclined bottom surface portions, respectively. The long axis is twice the distance to the intersection with the side fold line of the folded plane view line extending in the vehicle width direction. Rukoto by, characterized in that it is set by a set of substantially 1/4 ellipse determined each time displacing the folding plan view line in the depth direction.
側部周縁は、開口部の上下の周縁に略半楕円状によりスムーズに連続する。また、その長軸が傾斜底面の相対的に広い方の上下幅に対応し、かつ側部底面が上側及び下側の傾斜底面にスムーズに連続する略1/4楕円状に形成されることにより、屈曲部が断面くの字形の屈曲部本体だけでなく屈曲側部の上下の側部底面を含めて衝撃力に応じて折曲がる。長軸は車幅方向に適宜長く設定できる。 The side edge is smoothly continuous with the upper and lower edges of the opening in a substantially semi-elliptical shape. In addition, the major axis corresponds to the relatively wide vertical width of the inclined bottom surface, and the side bottom surface is formed in a substantially ¼ ellipse shape that smoothly continues to the upper and lower inclined bottom surfaces. The bent portion bends according to the impact force including not only the bent portion main body having a cross-sectional shape but also the upper and lower side bottom surfaces of the bent side portion. The long axis can be set to be appropriately long in the vehicle width direction.
楕円の長軸及び短軸が同一長になる場合として、請求項2により、折曲げ平面視ラインから上下の周縁までの距離を等距離にして、側部周縁が略半円状に形成されるか、或は請求項3により、折曲げラインの深さが、折曲げ平面視ラインから上下の周縁までのそれぞれ距離と等距離であることにより、側部底面が略1/4球状に形成される。
In the case where the major axis and the minor axis of the ellipse have the same length, according to
ダッシュアッパパネルに設けられた部品と屈曲部のつなぎ構造として、請求項4により、ダッシュアッパパネルに、その屈曲強度を高くする部品が設けられていると共に、その隣合う領域に屈曲側部が形成される。 According to claim 4, as a connecting structure between a part and a bent part provided in the dash upper panel, a part for increasing the bending strength is provided in the dash upper panel, and a bent side part is formed in the adjacent region. Is done.
請求項1の発明によれば、くの字形の屈曲部が、スムーズに連続し、かつ十分な延長量を伴った楕円状曲面の屈曲側部を介してダッシュアッパパネルの一般面に復帰することにより、屈曲強度が車幅方向へ徐々に変化して一般面の屈曲強度に漸近し、屈曲部の側端部で衝撃吸収ストロークが局部的に過小になるのが回避され、徐々に一般面の衝撃吸収ストロークに漸近する。その際、くの字形の形状によっては、請求項2の発明により側縁が半円状になり、請求項3の発明により側部底面が1/4球状に形成される。請求項4の発明によれば、ダッシュアッパパネルにエアダクト開口部等の屈曲強度を高くする部品が設けられている場合に、このような屈曲側部を介して屈曲部が部品につながることにより、その隣合う領域で屈曲強度がさらに高くなるのが回避される。
According to the first aspect of the present invention, the bent portion of the U-shape returns to the general surface of the dash upper panel via the bent side portion of the elliptical curved surface that is smoothly continuous and has a sufficient extension amount. As a result, the bending strength gradually changes in the vehicle width direction and asymptotically approaches the bending strength of the general surface, and it is avoided that the shock absorption stroke is locally excessively small at the side end portion of the bending portion. Asymptotically approaches the shock absorption stroke. At that time, depending on the shape of the dogleg shape, the side edge is formed into a semicircular shape according to the invention of
図1乃至図5を基に本発明の実施の形態による自動車のカウル部の構造を説明する。図4に示すように、カウル部4は、鋼板製のダッシュパネル10の上方部分であるダッシュアッパパネル11にダッシュフロントパネル12を介してカウルトップアウタフロントパネル5を接続し、その先端部にカウルルーバパネル6が接合されて空洞6aを備えたボックス状に構成されている。これらの各部は、フロントピラー8及びフロントサスタワー7間に取付られて空洞6aの端面を閉鎖するカウルトップサイドインナ3に接続している。ダッシュアッパパネル11の上端部に溶接されたガラス支持プレート13及びカウルルーバパネル6の後端部間には、両側のフロントピラー8及びルーフで包囲された開口部に装着されたフロントガラス9が挟持・接着状態で支持されている。
The structure of the cowl portion of the automobile according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, the cowl portion 4 has a cowl top
このようなカウルルーバパネル6が上壁及び前壁の一部を形成するボックス状カウル部4のカウル後壁としてのダッシュアッパパネル11には、両端部をカウルトップサイドインナ3で閉鎖されると共に、エア供給ダクトが接続したダクト開口部28(図1)が側方に設けられ、残りの領域にはフロントガラス9側から加わる衝撃を吸収するように、屈曲部20が車幅方向に形成されている。また、衝突事故時にフード後端部に加わる衝撃は、空洞6aを形成するカウルトップアウタフロントパネル5或はカウルルーバパネル6の変形により吸収されるようになっている。
Such a
屈曲部20は、図1及び図2に示すように、等間隔で車幅方向に延在している上下の周縁21,21aを有する長方形状開口部29に、その開口面29Aから同一深さcで前方へ張出して車幅方向に延在する折曲げラインL1の上側及び下側に傾斜底面26,26aが断面くの字形に形成された屈曲部本体20aと、上下の周縁21,21aに連続して車幅方向へ延長された曲線状の側部周縁24を有する側部開口部29aに、傾斜底面26,26aに連続して車幅方向へ延設され、かつ折曲げラインL1に連続して車幅方向へ曲線状に側部周縁24まで延長された側部折曲げラインL2の上下の上側及び下側の曲面状の側部底面25,25aが形成された屈曲側部20bとで構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
屈曲部本体20aは、空洞6aに配置される部品との干渉に回避及び屈曲強度を考慮して想定した深さcを前提に、距離aを、通常状態でフロントガラス9を支持する屈曲強度を確保し、かつ跳ね上げられた歩行者のフロントガラス9への頭部衝突時に想定される衝撃荷重に対して屈曲し得るように距離bよりも相対的に長く設定して構成されている。
The bending portion
側部開口部29aの側部周縁24は、図3に示すように、下記の式(1)に従い、上下の周縁21,21aの上下間の半分幅dの2倍を短軸とし、折曲げラインL1に面直に対向する開口面29A上の投影ラインである折曲げ平面視ラインX0から相対的に長い周縁21までの距離aの2倍を長軸とした半楕円状により、境目に屈曲点を生じさせずに連続するように形成されている。即ち、式(1)において、e=a,d=(a+b)/2である。
x2/e2+y2/d2=1 ……(1)
As shown in FIG. 3, the
x 2 / e 2 + y 2 / d 2 = 1 (1)
側部折曲げラインL2は、折曲げ平面視ラインX0を側部開口面29B上で車幅方向へ延長した折曲げ平面視ラインX1の側部周縁24との交点αまでの距離fの2倍を長軸とし、折曲げラインL1の深さcの2倍を短軸とした1/4楕円状に形成されている。つまり、側部折曲げラインL2は側部周縁24と同様に折曲げラインL1に楕円形状により屈曲点を生じないようにスムーズに連続している。
x’2/f2+z2/c2=1 ……(2)
Side folding line L2, the distance f to the intersection α between the
x ′ 2 / f 2 + z 2 / c 2 = 1 (2)
折曲げ平面視ラインX0,X1を開口面29Aに面直に深さ方向に変位させた深さgにおける開口面29Bに沿った開口面上の側部底面25,25aの曲線は、深さgに対応した傾斜底面26,26aまでの距離をi,jとし、側部折曲げラインL2との交点βまでの距離をhとすると、式(2)及び式(3)に従い、hの2倍を長軸とし、i,jの2倍を短軸として、1/4楕円状にそれぞれ設定される。これにより、側部底面25,25aの曲面形状は、延長した折曲げ平面視ラインX1を深さ方向に変位させるごとに求められる1/4楕円の集合により設定されるが、実際には深さを例えば10分割して1/4楕円を算出し、それぞれの間を近似の演算処理により略楕円の集合により曲面を設定する。尚、以上説明した式(1)乃至式(4)による曲面形状は両側の屈曲側部20bに適用されるが、フロントピラー8に隣合う側の屈曲側部20bは、ダッシュアッパパネル11の僅かな後方へのわん曲に応じて半楕円状に近似する略半楕円の側縁24及び略1/4楕円状の側部底面25,25aを備えるように形成される。
x2/h2+y’2/i2=1……(3)
x2/h2+y’2/j2=1……(4)
Curves of the
x 2 / h 2 + y ' 2 / i 2 = 1 ...... (3)
x 2 / h 2 + y ′ 2 / j 2 = 1 (4)
以上説明した屈曲側部20bにおいて、半楕円状の側部開口部29aの長軸は傾斜底面26,26aの折曲げラインL1を中心にした回転半径のうち長い方に対応して設定されることにより、上側及び下側の傾斜底面26,26a及び楕円集合状の側部底面25aが衝撃力に応じた程度に屈曲し、したがって屈曲強度が屈曲側部20bを経て車幅方向へ徐々に大きくなってダッシュアッパパネル11の平坦状一般面11aの屈曲強度に漸近する。
In the
このような構造を有するカウル部の動作は次の通りである。衝突により跳ね上げられた歩行者の頭部が、大きな衝撃力を伴ってフロントガラス9に衝突することにより(図2A参照)、その破損に追従して、衝撃荷重が、ダッシュアッパパネル11の上端にその下端に向けて加わると、屈曲部本体20aの傾斜底面26,26a或は屈曲側部20bの側部底面25,25aが折曲げラインL1或は側部折曲げラインL2を支点として互いに折畳まれるように屈曲して衝撃を吸収する。その際、側部底面25,25aが十分な車幅方向の幅を備え、かつ略楕円状に実質上屈曲点を生じさせずに連続していることにより、屈曲部20の全体形状で衝撃が吸収される。また、所定の衝撃力に対して衝撃個所により衝撃吸収ストロークは変動するが、屈曲側部20bにおいても屈曲強度を急峻に高めることなく、車室外方向へ向けて一般面11aの衝撃吸収ストロークに徐々に近づく。因みに、屈曲側部の底面を上下の平坦な傾斜三角形で形成すると、屈曲部本体20aとの境界線に屈曲点が生じ、衝撃力に対応した屈曲部本体20aの傾斜面26,26a或は屈曲側部の側部底面の屈曲が困難になる。
The operation of the cowl having such a structure is as follows. When the pedestrian's head that is bounced up by the collision collides with the windshield 9 with a large impact force (see FIG. 2A), the impact load follows the breakage and the impact load is applied to the upper end of the dash
また、屈曲強度が相対的に大きなダクト開口部28の領域に衝突した場合でも、その近辺で屈曲側部20bが徐々に屈曲強度を一般面11aに近づけて終端していることにより、屈曲強度がダクト開口部25自体よりもさらに高くなるのが回避される。反対側の側方において、フロントピラー8の至近位置まで屈曲側部20bの曲面状の屈曲形状に応じて衝撃を吸収することができる。
Further, even when a collision with the region of the
尚、屈曲側部20bの屈曲強度の一般面11aへの漸近をより緩やかにするために、前述の式(1)においてe>aとして長軸をさらに長くした略半楕円状に形成することも考えられる。また、前述の式において、屈曲強度がa=b=cとして設定されている場合、側部開口部の周縁を略半円状にして屈曲側部を略1/4球状に形成することができる。さらに、空洞6a内の部品配置等の条件によっては、図5に示すように屈曲部本体を後方へ張出させ、屈曲側部も対応して後方へ曲面状に張出させることにより同様な作用効果を得ることも可能である。
In addition, in order to make the bending strength of the
6 カウルルーバパネル
6a 空洞
9 フロントガラス
10 ダッシュパネル
11 ダッシュアッパパネル
11a ダッシュアッパパネルの平坦状一般面
20 屈曲部
20a 屈曲部本体
20b 屈曲側部
21,21a 周縁
24 側部周縁
28 ダクト開口部
25,25a 側部底面
26,26a 傾斜底面
29 方形状開口部
29A 開口面
29B 側部開口面
L1 折曲げライン
L2 側部折曲げライン
X0 折曲げ平面視ライン
X1 延長した折曲げ平面視ライン
6
20
Claims (4)
断面くの字形の屈曲部本体に、開口部の上下の周縁に連続して車幅方向へ曲線状に延長された側部周縁を有する側部開口部に形成される屈曲側部が延設されると共に、この屈曲側部には、上側及び下側の傾斜底面間の折曲げラインに連続して車幅方向へ前記側部周縁まで延長された側部折曲げラインの上側及び下側に曲面状の側部底面が形成され、
前記側部周縁が、上下の前記周縁間の幅を短軸とし、前記折曲げラインに面直に対向する前記開口面上の折曲げ平面視ラインから上下の前記周縁までの距離のうち相対的に長い距離の少なくとも2倍を長軸とした略半楕円状に形成され、
前記側部折曲げラインが、車幅方向へ延長した前記折曲げ平面視ラインの前記側部周縁との交点までの距離の2倍を長軸とし、前記折曲げラインの深さの2倍を短軸とした略1/4楕円状に形成され、
上側及び下側の前記側部底面が、深さ方向に変位させた前記折曲げ平面視ラインから上側及び下側の前記傾斜底面部までの距離の2倍をそれぞれ短軸とし、深さ方向に変位させて車幅方向へ延長した前記折曲げ平面視ラインの前記側部折曲げラインとの交点までの距離の2倍を長軸とすることにより、前記折曲げ平面視ラインを深さ方向に変位させるごとに求められる略1/4楕円の集合により設定されることを特徴とする自動車のカウル構造。 A flat dash upper panel, which forms the cowl rear wall of the box-shaped cowl and supports the lower end of the windshield at the upper end, is formed in a rectangular opening extending in the vehicle width direction. The bent portions have the same depth from the opening surface of the opening portion to either the vehicle front side or the vehicle rear side and extend obliquely and extend in the vehicle width direction on the upper side and the lower side. In the cowl structure of an automobile formed by an inclined bottom surface,
A bent side portion formed in a side opening portion having a side periphery that extends in a curved shape in the vehicle width direction is extended to the bent portion main body having a cross-sectional shape in a cross section and extending continuously in the vehicle width direction. In addition, the bent side portion has curved surfaces on the upper side and the lower side of the side bending line that extends to the peripheral edge of the side portion in the vehicle width direction continuously to the bending line between the upper and lower inclined bottom surfaces. Shaped side bottoms are formed,
The side periphery is a relative distance of the distance from the folded planar view line on the opening surface facing the folding line to the upper and lower circumferential edges, with the width between the upper and lower circumferential edges as a short axis. Formed in a substantially semi-elliptical shape with the long axis as at least twice the long distance,
The side folding line has a major axis that is twice the distance to the intersection with the side edge of the folded plane view line that extends in the vehicle width direction, and doubles the depth of the folding line. It is formed in an approximately ¼ ellipse with a short axis,
The upper and lower side bottom surfaces have a minor axis that is twice the distance from the folded planar view line displaced in the depth direction to the upper and lower inclined bottom surface portions, respectively. The folding plane view line is moved in the depth direction by setting the major axis to twice the distance to the intersection with the side folding line of the folded plane view line that has been displaced and extended in the vehicle width direction. A cowl structure for an automobile, which is set by a set of approximately ¼ ellipses obtained each time the displacement is made.
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