JP5568825B2 - 自動車のカウル部構造 - Google Patents

Description

本発明は、カウルインナ部材と、カウルインナ部材の縦壁部の上端から車体前方向きに片持ち状に延設されたカウルアウタ部材とを備え、カウルアウタ部材の遊端付近にフロントガラスを支持する支持部が設けられている自動車のカウル部構造に関する。

この種の自動車のカウル部構造に関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献１がある。この特許文献１に記された自動車のカウル部構造では、フロントガラスの側からの衝突荷重のエネルギーを自らの変形によって吸収する変形容易部として、カウルインナ部材の縦壁部の一部に、前方向きに突出した断面がくの字状の箇所が設けられており、同変形容易部の下方には、断面が三角形で剛性の高い閉断面部位が設けられている。また、カウルアウタ部材は、フロントガラスの側からの衝突荷重のエネルギーを変形容易部の変形によって確実に吸収できるように、カウルインナ部材の縦壁部の上端から車体前方向きに片持ち状に延設されている。そこで、フロントガラスの側からの衝突荷重を受けると、くの字状の変形容易部が鋭角性を増すように折れ、同時に、カウルアウタ部材が縦壁部の上端となす角度を縮めながら下方に沈み込み、衝突エネルギーを吸収する変形形態が想定されている。

特開２００８−１００５３３号公報（００１８−００２１段落、図２）

しかし、特許文献１に記された自動車のカウル部構造では、カウルアウタ部材は後端部のみでカウルインナ部材の縦壁部の上端に結合された片持ち状にフロントガラスを支持した構成となっているため、フロントガラスの支持剛性を高めるために、カウルアウタ部材の素材を厚めに設定する必要があり、カウル部構造の軽量化を図り難い要因となっていた。

また、特許文献１に記された自動車のカウル部構造では、変形容易部の下方に断面が三角形の閉断面部位を設けるために、カウルインナ部材を５点以上など多数の部品で構成する必要があるため、製造工程を簡略化し難いという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上に例示した特許文献１による自動車のカウル部構造が与える課題に鑑み、カウル部構造の軽量化を実現しながらも、フロントガラスの側からの衝突荷重のエネルギーをより確実に吸収する自動車のカウル部構造を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、製造工程数がより少なくて済む自動車のカウル部構造を提供することにある。

本発明による自動車のカウル部構造の特徴構成は、
カウルインナ部材と、同カウルインナ部材の縦壁部の上端から車体前方向きに延設されたカウルアウタ部材とを備え、前記カウルアウタ部材の遊端付近にフロントガラスを支持する支持部が設けられており、
前記カウルアウタ部材には、前記カウルインナ部材との接合部から前記支持部に向かって延びる複数の補強リブが、車体幅方向に沿って互いに離間してプレス加工されており、
前記補強リブが、最も前記支持部寄りに位置する第１***部と、前記第１***部の後端から車体後方に向かって次第に***高さを抑制するように延設された第２***部と、前記第２***部の後端から一定の***高さで前記カウルアウタ部材の後端まで延設された第３***部とを有し、
前記第３***部の前端に、前記フロントガラスの側からの衝突荷重のエネルギーを自らの変形によって吸収する変形容易部が形成されている点にある。

上記の特徴構成による自動車のカウル部構造では、カウルインナ部材との接合部から支持部に向かって延設された補強リブをカウルアウタ部材に設けることによって、フロントガラスの支持剛性が十分に高められている。したがって、カウルアウタ部材の素材を厚くしたり、補強用の他部材を追加的に取り付けたりする必要がないため、カウル部構造の軽量化を図ることが可能になり、同時に、製造工程数も減らすことができた。しかも、補強リブのうちで最も支持部寄りに位置する第１***部に対して第２***部及び第３***部を上回る***高さを与えているので、カウルインナ部材との接合部から片持ち状に延ばされたカウルアウタ部材の前後方向の中間部位がフロントガラスの重量によって座屈変形する虞が効果的に抑制される。

また、上記の特徴構成による自動車のカウル部構造では、補強リブの前後方向に関する途中に相当する第３***部の前端に変形容易部が形成されているので、フロントガラスの側からの衝突荷重のエネルギーは、変形容易部どうしを結ぶ車体幅方向の線沿いにカウルアウタ部材が折れ曲がることによって、所期の効率で吸収される。特に、変形容易部を構成している第３***部の前端は、次第に***高さを抑制する第２***部と一定の***高さの第３***部との間で下向きに屈曲した形状を呈しており、荷重による応力が同箇所に集中し易くなるため、フロントガラスの側からの衝突荷重の入力時の折れ曲がり箇所がこの変形容易部に限定され易くなる。また、第３***部の前端は、下向きに屈曲した形状を呈しているため、同箇所に補強リブ加工時の残留歪みが発生し易い点からも、衝突荷重の入力時の折れ曲がり箇所が変形容易部に限定され易くなる。さらに、第１***部の後端から第３***部の前端までを接続する第２***部は、***高さを連続的に抑制するように延設されているので、通常時や衝突荷重の入力時などにおける第２***部での座屈変形が効果的に抑制される。

本発明の他の特徴構成は、前記カウルインナ部材の縦壁部の前記上端から車体後方に向かって屈曲したフランジ部が延設されており、前記カウルアウタ部材の車体後方に向かって延設された後端領域と前記フランジ部とで前記接合部が形成されており、
前記フランジ部の前端に相当する位置に前記変形容易部が形成されている点にある。

本構成であれば、補強リブの第３***部はカウルインナ部材のフランジ部と上下に重合されることで同箇所に十分に高い剛性が得られ、他方、補強リブの第２***部はフランジ部との重合が得られないため、変形容易部を境にした前後でカウルアウタ部材の剛性の差異が明確になるため、フロントガラスの側からの衝突荷重の入力時の折れ曲がり箇所がさらに変形容易部に限定され易くなる。

自動車のカウル部を示す縦断面図である。 自動車のカウル部を示す平面図である。 自動車のカウル部を示す一部破断斜視図である。

以下に本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すカウル部１（自動車のカウル部構造の一例）は、カウルインナ部材２と、カウルインナ部材２の縦壁部２Ａの上端付近に結合され、そこから前方向きに延設されたカウルアウタ部材３とを備える。カウルインナ部材２の縦壁部２Ａは、車体のエンジンルームと車室とを仕切るダッシュパネル（不図示）に沿って延設されている。
カウルインナ部材２の縦壁部２Ａの下端部から車体前方に向かって斜め上方に延びた部位はロアカウル部２Ｃを構成することで、全体として上向き前方に開放された前開き構造のカウル部１が構成されている。

カウルアウタ部材３は、フロントガラスＧを下方から支持する前傾姿勢の支持部３Ａと、支持部３Ａの後端から後方向きにほぼ水平に延設されたアーム部３Ｂとを有する。
カウルインナ部材２の縦壁部２Ａの上端からは、後方向きに屈曲したフランジ部２Ｂがほぼ水平方向に延設されており、カウルアウタ部材３のアーム部３Ｂの後端領域３Ｂｒがこのフランジ部２Ｂの一部と重合され、両部材２、３は重合領域Ｌ（接合部の一例）の前後中央付近で車体の幅方向に沿って複数箇所でスポット溶接されている。カウルアウタ部材３の支持部３Ａは、カウルアウタ部材３の遊端付近に相当し、支持部３Ａの上面には中間部材Ｆを介してフロントガラスＧが接着されている。

カウルアウタ部材３のアーム部３Ｂには、カウルインナ部材２との重合領域Ｌから支持部３Ａに向かって延設された４つのビード４（補強リブの一例）が、幅方向に沿って互いにほぼ等間隔で離間して形成されている。ビード４は支持部３Ａを曲げ加工する際にプレス加工によって上向きリブ状に形成される。各ビード４は、最も支持部３Ａ寄りに位置する第１***部５と、第１***部５の後端から車体後方に向かって次第に***高さを抑制するように延設された第２***部６と、第２***部６の後端から一定の***高さで延設された第３***部７とを有する。第１***部５は平面視で前方側が丸みを帯びた半円状を示し、第２***部６と第３***部７とは平面視でほぼ矩形の外形を示す。各***部５，６，７は各ビード４の軸心または中心寄りに傾斜した側面を有する。

図３に示すように、第３***部７の前端７Ａ（ビード４内での前後途中箇所の一例）は平面視において重合領域Ｌの前端部ＬＡと一致または概して一致するように配置され、この第３***部７の前端７Ａおよび重合領域Ｌの前端部ＬＡに沿って幅方向に延びるラインが、フロントガラスＧの側からの衝突荷重のエネルギーを自らの下向きの変形によって吸収する変形容易部ＤＦを構成している。

フロントガラスＧの側からの衝突荷重が所定の大きさを越えるエネルギーで加えられた場合は、カウルアウタ部材３の支持部３Ａ及びアーム部３Ｂは、下方に移動するフロントガラスＧの下端付近と共に、ビード４の前端７Ａを含む変形容易部ＤＦの横向きのラインに沿って下向きに曲げ変形を起こすことで、前記エネルギーを効率的に吸収する。尚、変形容易部ＤＦを中心とした曲げ変形に際しても、第３***部７の大半は重合領域Ｌと共にカウルインナ部材２のフランジ部２Ｂに沿ったほぼ水平な姿勢を維持する。

〔別実施形態〕
〈１〉カウルアウタ部材３に設けるビード４の個数は、上記の例での４つに限らず、例えば５個以上のビード４を設ける形態で実施してもよい。

〈２〉上記の例では上向きに***したビード４を設ける形態について解説したが、下向きに***したビードを設ける形態や、上向きに***したビードと下向きに***したビードとを併用する形態で実施してもよい。

〈３〉ビード４の形状については、第１***部の後端から車体後方に向かって次第に***高さを抑制するように延設された第２***部と、第２***部の後端から後方に向かって次第に***高さを増大する部位を含むように延設された第３***部とを設け、第２***部と第３***部との境界の谷底部を変形容易部としてもよい。

〈４〉上記の例とは逆に、カウルインナ部材の縦壁部の上端から車体前方に向かって屈曲したフランジ部が延設されており、この前方向きのフランジ部とカウルアウタ部材の後端領域とで重合部が形成されている形態で実施することも可能であり、この場合、例えば、フランジ部の前端に相当する位置に変形容易部を配置するとよい。

カウルインナ部材と、同カウルインナ部材の縦壁部の上端から車体前方向きに延設されたカウルアウタ部材とを備え、カウルアウタ部材の遊端付近にフロントガラスを支持する支持部が設けられており、カウルアウタ部材には、フロントガラスの側からの衝突荷重のエネルギーを自らの変形によって吸収する変形容易部が形成されている自動車のカウル部構造として利用できる。

１ カウル部（自動車のカウル部構造）
２ カウルインナ部材
２Ａ 縦壁部
３ カウルアウタ部材
３Ａ 支持部
Ｇ フロントガラス
２Ｂ フランジ部
Ｌ 重合領域（接合部）
４ ビード（補強リブ）
５ 第１***部
６ 第２***部
７ 第３***部
７Ａ 前端（変形容易部）
ＬＡ 前端部
ＤＦ 変形容易部

Claims (2)

1. カウルインナ部材と、同カウルインナ部材の縦壁部の上端から車体前方向きに延設されたカウルアウタ部材とを備え、前記カウルアウタ部材の遊端付近にフロントガラスを支持する支持部が設けられており、
   前記カウルアウタ部材には、前記カウルインナ部材との接合部から前記支持部に向かって延びる複数の補強リブが、車体幅方向に沿って互いに離間してプレス加工されており、
   前記補強リブが、最も前記支持部寄りに位置する第１***部と、前記第１***部の後端から車体後方に向かって次第に***高さを抑制するように延設された第２***部と、前記第２***部の後端から一定の***高さで前記カウルアウタ部材の後端まで延設された第３***部とを有し、
   前記第３***部の前端に、前記フロントガラスの側からの衝突荷重のエネルギーを自らの変形によって吸収する変形容易部が形成されている自動車のカウル部構造。
2. 前記カウルインナ部材の縦壁部の前記上端から車体後方に向かって屈曲したフランジ部が延設されており、前記カウルアウタ部材の車体後方に向かって延設された後端領域と前記フランジ部とで前記接合部が形成されており、
   前記フランジ部の前端に相当する位置に前記変形容易部が形成されている請求項１に記載の自動車のカウル部構造。

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