JP7419937B2 - 車両の前部車体構造 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、車体に形成された開口部の縁部に固定されたフロントウインドシールドと、左右一対のフロントサスペンションハウジングと、上記フロントウインドシールド用の上記開口部の下縁を構成するカウルと、左右夫々の上記フロントサスペンションハウジングと上記カウルの車幅方向中央部とを連結するタワーバーと、を有する車両の前部車体構造に関する。

車両の前部車体構造には、車両の走行性能向上のため、左右のサスペンションタワーの上部同士、或いはサスペンションタワーとカウルとを連結する、いわゆるタワーバーを備えた構造が知られている。

後者の例として特許文献１には、カウル（ダッシュボードアッパ）の車幅方向の中央部にタワーバーの車幅方向の中央部が取り付けられる車体前部構造が開示されている。

さらに特許文献１には、このカウルへのタワーバーの取付部付近の剛性を高めるために、カウルの車幅方向の中央部に箱状の補強部材を備えた構成が開示されている。

ところで、本発明者らは、車両のエンジンの振動（１３０～１４０Ｈｚ）により、ウインドシールドを車幅方向にほぼ３等分する２箇所の位置を節とし、この３等分された領域を腹とする波形で振動している（以下、このような振動を「三次振動」とも称する）こと、また、これら３つの腹の各振幅がアンバランスとなっていること（打ち消されない）を発見した。特に、車幅方向中央の領域は、車幅方向側方の領域に比して振幅が小さいという現象が生じている。

そして、本発明者らは、車室内のＮＶＨ（Noise,
Vibration, Harshness）性能を向上させるために、車両のエンジンの振動に起因する、上述したウインドシールドのアンバランスな三次振動を低減することが有効であることに着目した。

しかしながら、上記特許文献１は、上述したように、タワーバーのカウルへの取付け剛性を高めるものであるが、このようなアプローチでは、三次振動の腹の振幅の低減自体は期待できるものの、３つの腹の各振幅のアンバランスの解消には不十分と考えられる。

特開２０１０－２４７７４３号公報

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、ウインドシールドの三次振動を低減し、車室内のＮＶＨ性能を向上させる（例えば、乗員がこもり音を感じ難くする）ことができる車両の前部車体構造の提供を目的とする。

この発明は、車体に形成された開口部の縁部に固定されたフロントウインドシールドと、左右一対のフロントサスペンションハウジングと、上記フロントウインドシールド用の上記開口部の下縁を構成するカウルと、左右夫々の上記フロントサスペンションハウジングと上記カウルの車幅方向中央部付近の領域とを連結するタワーバーと、を有する前部車体構造であって、上記カウルにおける、上記フロントウインドシールドの下縁との接着面を車幅方向に略３等分する２箇所の位置に、それぞれ局部的に上記カウルの剛性を向上する剛性向上部材を配設し、上記タワーバーを、上記カウルの車幅方向における、２つの上記剛性向上部材の夫々の位置の間に対応する位置に固定し、上記カウルの下方には、該カウルの下部から下方へ延びるダッシュパネルとの間に車両上下方向に延びる閉断面を構成する閉断面部材が設けられ、上記閉断面部材は、上記カウルの下方の車幅方向における、上記２箇所の位置に対応する位置に備えたものである。

上記構成によれば、カウルの車幅方向における、ウインドシールドに生じる三次振動の中央の腹に近い位置に、車両走行時の振動がタワーバーを介して入力されるため、ウインドシールドにアンバランスな三次振動（例えば、中央の腹の振幅が両サイドの腹よりも小さい三次振動）が生じた場合においても、その三次振動の各腹の振幅差を小さくすることができる。

さらに、上記剛性向上部材によって、三次振動の節をバランスのとれた三次振動の節の位置に整えることができる。

従って、三次振動のバランスを整えることができ、結果として車室内のＮＶＨ性能を向上させることができる。

さらに上述したように、上記閉断面部材を、上記カウルの下方の車幅方向における、上記２箇所の位置に対応する位置、すなわち、ウインドシールドに生じてほしいバランスのとれた三次振動の節の位置に対応する位置に備えることで、ウインドシールドの三次振動の節を狙い通りの位置により確実に生じさせることができる。

この発明の態様として、上記カウルは、車幅方向に延びる閉断面又は開断面を有しており、上記剛性向上部材は、上記閉断面又は上記開断面の車幅方向において局所的に備えた節部材である。

上記構成によれば、節部材を設けるという簡単な構成で剛性向上部材を構成できる。

この発明の態様として、上記接着面を車幅方向に略３等分する上記２箇所の位置は、上記接着面の車幅方向の中間位置から、該接着面の車幅方向の長さの１０％の位置より車幅方向外側かつ、該接着面の車幅方向の長さの１６．６％の位置より車幅方向内側の範囲に設定したものである。

上記構成によれば、上記接着面を車幅方向に略３等分する上記２箇所の位置を、五次振動の節の位置（上記接着面の車幅方向の中間位置から該接着面の車幅方向の長さの１０％の位置）よりも車幅方向外側、かつ四次振動の節の位置（上記接着面の車幅方向の中間位置から該接着面の車幅方向の長さの１６．６％の位置）よりも車幅方向内側の範囲に収めることで、上述したように、剛性向上部材によって、三次振動の節をバランスのとれた三次振動の節の位置に整えることができる。

上記構成によれば、ウインドシールドの三次振動を低減し、車室内のＮＶＨ性能を向上させることができる。

本実施形態の車両の前部車体構造の要部を示す平面図 図１のＡ－Ａ矢視断面図 カウルパネルアッパを取り除いて示した図１の領域Ｚの拡大図 図３のＢ－Ｂ線切断端部を車両の左方かつ前方から視た斜視断面図 図３のＢ－Ｂ線矢視断面図 図３のＣ－Ｃ線矢視断面図 図２のＤ－Ｄ線矢視断面図 本実施形態のフロントウインドシールドの三次振動モードを説明する説明図 従来例のフロントウインドシールドの三次振動モードを説明する説明図 三次振動モードにおける節配設位置の設定範囲を説明する説明図

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
図中、矢印Ｆは車両前方、矢印Ｕは車両上方、矢印Ｒは車両右方、矢印Ｌは車両左方を夫々示すものとする。図１、図２はボンネット５およびフロントウインドシールド６の図示を省略するものとし、図２、図３はカウルアッパパネル２０を取り除いた状態で図示するものとする。

図１、図２に示すように、本実施形態の車両の前部車体構造は、左右のヒンジピラー１とカウル２とダッシュパネル３とダッシュクロスメンバ４とボンネット５（図５参照）とフロントウインドシールド６（図５参照）と左右のフロントサイドフレーム７（図１参照）と左右のエプロンレインフォースメント８（以下、「エプロンレイン８」と略記する）と左右のフロントサスペンションタワー９（「サスタワー９」と略記する）とタワーバー１０とを備えている。

左右のヒンジピラー１は、車体の略全幅に相当する間隔を隔てて設けられ、夫々車両上下方向に延びている。なお、ヒンジピラー１の上端からルーフサイドレール１１にかけて車両の後方かつ上方に延びるフロントピラー１２が設けられている。

カウル（「カウルボックス」とも称する）２は、左右のヒンジピラー１の上端部の間において車幅方向に延びており、平面視において、車幅方向略中央が車両前方へ突出した略円弧状（アーチ形状）に形成されている（図１参照）。

図１、図５に示すように、カウル２は、フロントウインドシールド６（図５参照）の車幅方向に延びる下縁６ａ（以下、「ウインドシールド下縁６ａ」と略記する）の長さよりも両サイドに若干長い車幅方向の長さを有している。図５に示すように、カウル２は、ウインドシールド下縁６ａがウインドラバー１３を介して接着されている。この接着面２４ａ（接着領域）は、ウインドシールド下縁６ａの車幅方向の略全幅に亘って形成されている。なお、図１中のカウル２の後述する第１面部２４における、ドットを付した領域が接着面２４ａを示している。

さらにまた図４、図５に示すように、カウル２は、カウルアッパパネル２０とカウルロアパネル２１とを備え、車幅方向に延びる閉断面空間２ｓが内部に構成された閉断面部１２０が形成されている。

図１、図２、図４、図５に示すように、ダッシュパネル３は、エンジンルームＥと車室とを車両前後方向に仕切るように左右のヒンジピラー１間において、車両の幅方向および上下方向に延びるように縦壁状に配設され、該ダッシュパネル３の下部が、下方ほど後方へ傾斜して延びている（図４、図５参照）。

なお図１、図４に示すように、ダッシュパネル３の下部後端には、車室の底面を形成するフロアパネル３５が接合されている。このフロアパネル３５は、車両の幅方向および前後方向に向けて略水平に延びるとともに、車幅方向中央部に、車室内（上方）へ突出し、かつ車両前後方向に延びるフロアトンネル３６が一体または一体的に形成されている。

図４、図５に示すように、ダッシュパネル３は、カウル２の下方において配設され、車両上下方向に縦壁状に延びるダッシュパネル本体部３１と、ダッシュパネル本体部３１の上端から車両前方へ延びる上端フランジ部３２とを備え、上端フランジ部３２がカウル２のカウルロアパネル２１の底面部２８に下方から接合されている。

さらに、ダッシュパネル３における車幅方向略中央近傍の下端縁は、図２、図４に示すように、正面視において、車室内を車両前後方向に延びるフロアトンネル３６に沿うように、車両上方へ略逆Ｕ字状に突出した形状に形成されている。このフロアトンネル３６に沿った形状に形成された下端縁を、トンネル対応部分３ａとする。

また、ダッシュクロスメンバ４は、図２、図４、図５に示すように、左右のヒンジピラー１の下部を、ダッシュパネル本体部３１の前面部の下端縁に沿って車幅方向に連結している。このダッシュクロスメンバ４は、詳細な図示を省略するが、車両の上下方向及び前後方向に沿った縦断面において、ダッシュパネル３とで閉断面をなすように、車両前方へ突出した断面略ハット状に形成されている。

より詳しくは、ダッシュクロスメンバ４は、図２、図４に示すように、正面視において、ダッシュパネル３のトンネル対応部分３ａに沿うように車両上方へ突出した正面視略門型形状の門型形状部４ａと、門型形状部４ａの下端からそれぞれ左右のヒンジピラー１へ向けて車幅方向外側へ延設された水平延設部４ｂとで一体形成されている。

なお図４に示すように、ダッシュクロスメンバ４の両サイドに備えた水平延設部４ｂの車幅方向の途中部には、左右夫々に対応する後述するフロントサイドフレーム７の後端が接合されている（但し、図４は、車両右側のフロントサイドフレーム７とダッシュクロスメンバ４との接合部のみ図示している）。

図５に示すように、ボンネット（「ボンネットフード」とも称する）５は、エンジンルームＥの上部を開閉可能に覆っており、その外表面を構成するボンネットアウタパネル５ａと、エンジンルームＥ側の面を構成するボンネットインナパネル５ｂとを備えている。ボンネットアウタパネル５ａは、折り曲げた外周縁によってボンネットインナパネル５ｂの外周縁をかしめるヘミング加工により該ボンネットインナパネル５ｂに結合されている。

ボンネット５は、その後端の車幅方向の両側が、図示しないボンネットヒンジを介して車体に固定されており、このボンネットヒンジにより、後端部を支点として開閉可能に車体に支持されている。

フロントウインドシールド６は、いわゆるフロントウインドガラスであって、車体に形成されたフロントウインド配設用の開口部１４（図１、図２参照）を覆うように配設されるとともに、図５に示すように、ボンネット５の後方において車両の上方かつ後方へ傾斜して延びている。なお、フロントウインドシールド６は、ガラス製に限定せず、透明な強化プラスチック製のものであってもよい。

フロントウインドシールド６は、フロントウインド配設用の開口部１４の縁部に固定されている。
具体的には、フロントウインドシールド６の上縁は、フロントウインド配設用の開口部１４の上縁を形成するフロントヘッダ３８（図２参照）によって支持されている。なお、フロントヘッダ３８は、ルーフ部３７の前縁に沿って車幅方向に延びる車体骨格部材である。さらに、フロントウインドシールド６の左右の側縁は、フロントウインド配設用の開口部１４の左右夫々に対応する側縁を形成するフロントピラー１２によって、ウインドシールド６の下縁６ａは、上述したようにフロントウインド配設用の開口部１４の下側縁を形成するカウル２によって、夫々支持されている。

また図１、図４に示すように、フロントサイドフレーム７は、エンジンルームＥの左右両サイドにおいて車両前後方向に延びている。

フロントサイドフレーム７の前端には図示省略するが、セットプレートを介してクラッシュカンを取付けるように構成している。

図４に示すように、フロントサイドフレーム７の後端は、ダッシュパネル３の下部に接合され、その後方は、フロアパネル３５の下部において車両前後方向に延びるフロアサイドフレーム３９に接合されている。

図１、図２、図４に示すように、エプロンレイン８は、フロントサイドフレーム７の車幅方向外側かつ車両上方において、車両前後方向に延びており、後端が左右夫々に対応するヒンジピラー１の上部に接合されている。

また上述したヒンジピラー１、フロントサイドフレーム７およびエプロンレイン８は、夫々車体骨格部材として延在方向に直交する断面が閉断面形状に構成されている。

サスタワー９は、フロントサイドフレーム７とエプロンレイン８との各後部の間に備えている。サスタワー９の上部は、サスタワー上部パネルとしてのフロントサスペンションハウジング９１によって構成されている。フロントサスペンションハウジング９１は、フロントサイドフレーム７とエプロンレイン８との各後部を跨ぐように、これらに接合されている。さらにフロントサスペンションハウジング９１は、フロントサスダンパ（図示省略）の上端が取付けられる平面視略円形状のダンパ取付け部９１ａが形成されている（図１、図２参照）。

また、タワーバー１０は、図１～図５に示すように、左右のサスタワー９の間において、これらに連結するように車幅方向に延びている。タワーバー１０は、車幅方向の中央部がカウル２の車幅方向の中央部の側（車両後方）へ迂回するように車幅方向に延びている。そして、タワーバー１０は、車幅方向の中央部が後述するブラケット５０を介してカウル２の車幅方向の中央部に連結されている。

すなわち、カウル２は上述したように、内部に車幅方向に延びる閉断面空間２ｓを有する閉断面構造であるため（図４、図５参照）、タワーバー１０は、カウル２に対して直接接合されずに上述したように、カウル２の車幅方向中央部（６ａＣ）（図３、図４参照）の前方付近の領域においてブラケット５０を介して接合されている。

タワーバー１０は、左右一対のバー車幅外側部１５とバー車幅中央部１６とを備え、延在方向の略全体（後述する左右各側のフランジ１５ａおよび締結部１６１を除く全体）が円筒状（パイプ状）に形成されるとともに、かつ車幅方向（長手方向）に連続して延びる単一の部材により一体形成されている。なお、タワーバー１０は、略水平に配設されている。

左右一対のバー車幅外側部１５は、左右夫々に対応するサスタワー９におけるフロントサスペンションハウジング９１から車両後方かつ車幅方向中央へ略直線状に延びている。

図３に示すように、バー車幅中央部１６は、左右のバー車幅外側部１５の後端を連結するようにカウル２の車幅方向の中央部（６ａＣ）の前方付近の領域において、該中央部（６ａＣ）と略平行に車幅方向に略直線状に延びている。

図１、図２、図４に示すように、タワーバー１０は、左右のサスタワー９のフロントサスペンションハウジング９１に締結部材Ｔ１（ボルトおよびナット）により取り付け固定されている。
具体的には、タワーバー１０における左右一対のバー車幅外側部１５の各車幅方向外端（前端）には、サスタワー９取付け用のフランジ１５ａが夫々一体形成されている。そして、左右各側のフランジ１５ａは、左右夫々に対応するフロントサスペンションハウジング９１におけるダンパ取付け部９１ａの後方近傍位置に締結部材Ｔ１によって締結されている。

また図４～図６に示すように、カウル２のうちカウルアッパパネル２０は、車幅方向の直交断面が下方へ開口する開断面形状で形成されている。具体的に、カウルアッパパネル２０は、車両前後方向に略水平に延びる前側フランジ部２２と、該前側フランジ部２２の後端から車両上方へ立ち上がる前面部２３と、前面部２３の上端からさらに車両の上方かつ車両後方へ略直線状に傾斜して延びる第１面部２４と、第１面部２４の後端から車両の後方かつ下方へ傾斜して延びる第２面部２５と、第２面部２５の後端から車両後方へ略水平に延びる後側フランジ部２６とを有して一体形成されている。

すなわち、カウル２は、その上面部２Ｕが第１面部２４と第２面部２５とによって形成されている。第１面部２４と第２面部２５とのコーナー部は、図５に示すように、車幅方向の直交断面視で上方へ向けた湾曲形状によって形成されている。

第１面部２４は、フロントウインドシールド６の傾斜角度に対応する傾斜角度に形成され、ウインドシールド下縁６ａを上述したように接着する上記接着面２４ａを有して形成されている。

第２面部２５は、その後端が、前側フランジ部２２の高さよりも下方かつ縦壁状のダッシュパネル本体部３１の位置よりも後方に位置するまで車両前後方向の全長に亘って車両の後方かつ下方へ傾斜して延びている。

第２面部２５の傾斜角度は、その車両前後方向の全長に亘って車両後方ほど下方に傾斜するが、歩行者が衝突時に頭部がカウル２に対して前方かつ上方から移動してくる角度に沿った傾斜角度に設定されている。

要するに、カウル２は、衝突に対して折れきっかけ等を備えて潰れ易く形成するのではなく、後部（第２面部２５）については、衝突物をかわす（いなす）ように車両の後方ほど下方へ傾斜して形成したものである。さらに、カウル２の前方については、ボンネット５の下方への塑性変形を阻害しないレイアウトとしたものである。このため、本実施形態のカウル２は、該カウル２自体の剛性を確保した上で歩行者保護性能を維持することができる。
なお、本実施形態では、第２面部２５は、前側部分が後側部分よりも急峻な勾配で車両の後方ほど下方に傾斜して形成されている（図５参照）。

ここで、図５の要部拡大部分に示すように、第２面部２５における、ダッシュパネル本体部３１の上端（上端フランジ部３２の後端）よりも後方への延出部分を、以下、「後方延出部２５ｒ」と称する。

また図５に示すように、第２面部２５は、下端２５ｄと上端２５ｕとを結ぶ仮想直線Ｌ１が、前下後上状に傾斜するフロントウインドシールド６と車幅方向の直交断面視において交差（当例においては略直交）するように形成されている。これにより、第２面部２５は、フロントウインドシールド６の振動を効果的に受け止めて抑制できる構成としている。

図５、図６に示すように、カウルロアパネル２１は、カウルアッパパネル２０の下方への開口を閉じるように略平板状に形成されている。具体的に、カウルロアパネル２１は、車両前後方向に略水平に延びる前側フランジ部２７と、該前側フランジ部２７の後端から車両の後方かつ下方へ傾斜して延びる底面部２８と、底面部２８の後端から車両後方へ略水平に延びる後側フランジ部２９とで一体形成されている。

底面部２８は、第２面部２５と同様に車両前後方向の全長に亘って車両後方ほど下方に傾斜しているが、第２面部２５よりも緩やかな勾配で傾斜しており、図５の要部拡大部分に示すように、後端が縦壁状のダッシュパネル本体部３１の上端よりも後方に位置している。

図５の要部拡大部分に示すように、底面部２８における、ダッシュパネル本体部３１よりも後方への延出部分２８ｒ（以下、「後方延出部２８ｒ」と称する）には、カウルアッパパネル２０の後側フランジ部２６に向けて立ち上がる立ち上がり部２８ａが形成されている。

カウル２は、カウルアッパパネル２０とカウルロアパネル２１とにおける各前側フランジ部２２，２７と各後側フランジ部２６，２９が、夫々溶接により接合され、上述したように閉断面部１２０が構成される。すなわち、カウル２の閉断面部１２０は、カウルアッパパネル２０における前面部２３と第１面部２４と第２面部２５と、カウルロアパネル２１における底面部２８とによって形成されている。

カウル２の閉断面部１２０における、縦壁状のダッシュパネル本体部３１の上端よりも車両後方には、該ダッシュパネル本体部３１から車両後方へ膨出する膨出部１２０ｒが、第２面部２５の後方延出部２５ｒと底面部２８の後方延出部２８ｒとによって形成されている。換言すると、膨出部１２０ｒは、ダッシュパネル３の上端フランジ部３２とカウル２の底面部２８との接合部よりも車両後方に形成されている。

このように、カウル２の閉断面部１２０は、後部に膨出部１２０ｒを有して形成することで、該膨出部１２０ｒを有しない場合と比して車幅方向の直交断面の面積を極力確保している。

また、カウル２の閉断面部１２０の後部は、膨出部１２０ｒも含めて車両後方に向けて徐々に車両の後方かつ下方へ向けて膨出するように先細り形状で形成している。

さらに図５の要部拡大部分に示すように、カウルロアパネル２１の底面部２８の後部に形成した上述した立ち上がり部２８ａは、膨出部１２０ｒの下部に位置している。カウル２の閉断面部１２０の後部は、上述したように車両後方ほど車両上下方向に先細り形状となるが、上述した立ち上がり部２８ａを形成することによって、カウル２の閉断面部１２０の後端周辺に位置する膨出部１２０ｒの車両上下方向の長さを確保している。

また図５中の仮想直線Ｌ２に示すように、カウル２の閉断面部１２０の前端、すなわち前面部２３は、ボンネット５の後部へ衝突物（例えば、歩行者の頭部）が上方から衝突時に、ボンネット５の下方への塑性変形を阻害しないようにボンネット５の後端よりも若干後方に位置している。
なお、仮想直線Ｌ２は、車両上下方向と平行に延びる直線である。

また本実施形態において、閉断面部１２０の前面部２３は、車両上下方向と略平行に延びている。これにより、カウル２は、ボンネット５が下方へ塑性変形時に閉断面部１２０と干渉することを回避しつつ、閉断面部１２０の車幅方向の直交断面の面積を車両上下方向に極力確保している。

なお、本実施形態において、カウル２は、ボンネット５の後端５ｒよりも下方に位置しており、カウル２の第１面部２４の接着面２４ａに支持されたウインドシールド下縁６ａも、ボンネット５の後端５ｒよりも下方に位置している。

また図１～図３に示すように、本実施形態の前部車体構造は、カウル２における、ウインドシールド下縁６ａとの接着面２４ａを車幅方向に略３等分する２箇所の位置に、それぞれ局部的にカウル２の剛性を向上する剛性向上部材としての節部材４０を配設している。

換言すると図１、図３に示すように、節部材４０は、カウル２における、ウインドシールド下縁６ａとの接着面２４ａの軸方向の長さＬ（図１参照）の略１／３の位置である２箇所の位置に配設されている。図２、図３に示すように、カウル２の車幅方向における、２つの節部材４０を配設した上述した位置を、夫々節配設位置Ｐ４０に設定する。

図３に示すように、節部材４０は、車幅方向に延びる下面部４１と、下面部４１の車幅方向両端から車両上方に延びる左右一対の側面部４２と、左右一対の側面部４２の上端から夫々車幅方向の相反する方向へ延びる左右一対の上端フランジ部４３とで車両前後方向の直交断面がハット形状に一体形成されている。

そして、節部材４０は、下面部４１がカウルロアパネル２１の底面部２８に上方から、左右の上端フランジ部４３がカウルアッパパネル２０の第１面部２４および第２面部２５に下方から、夫々接合される。

これにより、節部材４０は、カウル２の車幅方向における節配設位置Ｐ４０において局所的に配設されるとともに、カウル２の車幅方向における、上記２箇所の節配設位置Ｐ４０において、カウル２の車幅方向に延びる閉断面空間２ｓを車幅方向に分断（閉塞）するように配設されている（図３参照）。

また図２～図７に示すように、本実施形態の前部車体構造には、カウル２（ウインドシールド下縁６ａ）の車幅方向の中央部（６ａＣ）に、該中央部（６ａＣ）から車両前方に舌片状に延びるブラケット５０が設けられている。

具体的に図５に示すように、ブラケット５０は、カウル２に接合されるフランジ部５１と、フランジ部５１の前端から車両前方へ延びる前方延出部５２とで鋼板により一体形成されている。図３に示すように、ブラケット５０は、カウル２の車幅方向の中間位置を跨ぐように、該中間位置に対して両サイドも含めてウインドシールド下縁６ａの車幅方向の中央部６ａＣの略全体に亘る車幅方向の長さを有している。
なお本実施形態において、ウインドシールド下縁６ａ（すなわち接着面２４ａ）の車幅方向の中央部６ａＣとは、カウル２におけるウインドシールド下縁６ａとの接着面２４ａを車幅方向に略３等分したときの中央部分に相当する領域を示す（図２、図３参照）。

ここで図４～図６に示すように、カウル２は、ダッシュパネル本体部３１に対して前方へ迫り出すように設けられている。このため図５～図７に示すように、ブラケット５０は、フランジ部５１がカウル２の車幅方向の中央部（６ａＣ）において、カウル２における、底面部２８の前側部分および前側フランジ部２７に対して下方から溶接により接合されている。これにより、ブラケット５０は、前方延出部５２がカウル２の車幅方向の中央部（６ａＣ）から前方へ延出するようにカウル２に対して前方へ片持ち状に取り付けられている。

図１～図３に示すように、タワーバー１０は、バー車幅中央部１６がブラケット５０の上方に位置するように、ブラケット５０の前方延出部５２を車幅方向に跨ぐように延びている。そして、図４～図６に示すように、ブラケット５０の前方延出部５２は、タワーバー１０のバー車幅中央部１６を、ガイド補強部材４５を介して下方から取り付け支持している。

ガイド補強部材４５は、タワーバー１０のバー車幅中央部１６と、左右のバー車幅外側部１５の後部（車幅方向内側部）とに亘ってタワーバー１０の延在方向に沿って形成されている（図１～図４、図７参照）。

ガイド補強部材４５は、延在方向の直交断面が円筒形状のタワーバー１０を嵌め込み可能に上方へ開口したＵ字形状に形成されている。
具体的に図５、図６に示すように、ガイド補強部材４５は、タワーバー１０のガイド補強部材４５への嵌め込み部分を前側からガイドする前面部４６と、後側からガイドする後面部４７と、これら前面部４６と後面部４７との各下端同士を連結する下面部４８とで一体形成されている。

図３、図４、図６に示すように、タワーバー１０のバー車幅中央部１６は、ブラケット５０の車幅方向の両側の位置、すなわち、車幅方向において離間する２箇所の位置においてガイド補強部材４５を介してブラケット５０に、夫々締結部材Ｔ２（ボルトおよびナット）によって締結固定されている。

ブラケット５０の車幅方向における、バー車幅中央部１６を締結する位置を、バー締結位置Ｐ１６に設定する。

図３に示すように、左右のバー締結位置Ｐ１６は、左右夫々に対応する節配設位置Ｐ４０よりも車幅方向内側に位置する。すなわち、タワーバー１０のバー車幅中央部１６は、カウル２の車幅方向における、２つの節部材４０の夫々の位置の間において、ブラケット５０を介して固定されている。

図３、図４、図６に示すように、バー車幅中央部１６の延在方向におけるブラケット５０との締結部１６１は、円筒状のタワーバー１０が局所的に平坦状になるように車両上下方向に圧縮変形（すなわち、内部の閉断面空間１０ｓを圧潰）して平坦状に形成されており、締結部材Ｔ２による締結を可能としている。

タワーバー１０のバー車幅中央部１６は、カウル２の車幅方向中央部（６ａＣ）の前側付近の領域においてカウル２に沿って車幅方向に延びるように配設されている。
なお本実施形態において、バー車幅中央部１６は、カウル２の車幅方向の上述した中央部（６ａＣ）の長さと略同じ車幅方向の長さを有している。

また図１～図５に示すように、タワーバー１０の延在方向における、締結部１６１以外の部位は、非圧潰部分として車両上下方向に圧縮変形せずに円筒状に形成されている。
特に図３～図５に示すように、車幅方向に延びるバー車幅中央部１６は、２箇所の締結部１６１の間１６２についても、内部に有する閉断面空間１０ｓを潰さずに筒状の形態を保っている。

これにより、タワーバー１０の延在方向における、平坦状に形成された締結部１６１以外の非圧潰部分は、バー車幅中央部１６の２箇所の締結部１６１の間１６２も含めて、これら圧潰した２箇所の締結部１６１よりも高い曲げ剛性に保っている。

そして、ガイド補強部材４５は、上述したように、タワーバー１０の延在方向における、締結部１６１と非圧潰部分（２箇所の締結部１６１の間１６２に有する非圧潰部分も含めて）とに亘って延在方向に沿って連続して延びてタワーバー１０をガイドするように配設されている。

このように、タワーバー１０の延在方向における、締結部１６１と非圧潰部分とをガイド補強部材４５によって延在方向に繋ぐことで、平坦状に形成した締結部１６１の強度を、非圧潰部分の強度を利用して確保している。

また図５、図６に示すように、ブラケット５０の前方延出部５２の後部側（基部側）には、前方延出部５２の前側部位（先端側）がフランジ部５１よりも下方に位置するように車両上下方向に段状となる段部５３が車幅方向に沿って形成されている。

段部５３は、ブラケット５０の車幅方向の全長に亘って形成されている。ブラケット５０には、この段部５３の形成によって段部５３の上下各端に、車幅方向に延びる稜線５４ｕ，５４ｄ（段部５３の上端に上端稜線５４ｕが、段部５３の下端に下端稜線５４ｄが）が夫々形成されている。

ここで、ブラケット５０の前方延出部５２における、段部５３よりも前側には、上述したように、バー車幅中央部１６が上方から固定される。そして、図２、図４～図７に示すように、本実施形態御の車両の前部車体構造は、ブラケット５０の前方延出部５２における、タワーバー１０が上方から固定される領域５５（以下、「バー固定領域５５」と称する）を、下方から補強する補強部材としての門形補強メンバ６０が設けられている。

図２、図４～図７に示すように、門形補強メンバ６０は、車幅方向に水平に延びる車幅方向延在メンバ６１と、車幅方向延在部の左右両端から下方へ略垂直に延びる左右一対の車両上下方向延在メンバ６２とで、車両正面視で下方に向けて開口する門型形状に形成されている。

図４～図７に示すように、車幅方向延在メンバ６１は、ダッシュパネル３の上方において該ダッシュパネル本体部３１よりも車両前方へ迫り出すように設けられたカウル２を、車両前後方向に跨ぐようにカウルロアパネル２１の下方に配設されている。

そして図５～図７に示すように、車幅方向延在メンバ６１は、前端に形成された前側フランジ部６３が、カウルロアパネル２１より前方に位置するブラケット５０の前方延出部５２のバー固定領域５５（すなわち前側部分）に下方から接合されている。

一方、車幅方向延在メンバ６１は、後端に形成された後側フランジ部６４が、カウルロアパネル２１より下方に位置する縦壁状のダッシュパネル本体部３１の上部に前方から接合されている。

これにより図４～図６に示すように、車幅方向延在メンバ６１は、ブラケット５０、カウルロアパネル２１、ダッシュパネル３との間に車幅方向に延びる閉断面空間６１ｓが構成されている。

ここで図５、図６に示すように、車幅方向延在メンバ６１の前側フランジ部６３は、上述したように、ブラケット５０の前方延出部５２のバー固定領域５５に下方から接合されている。この接合位置（図５中の前側フランジ部６３の位置）と、ブラケット５０の基端側に設けた段部５３（すなわち上端稜線５４ｕおよび下端稜線５４ｄ）の位置とは、車両前後方向でオフセットして（ずらして）形成されている。

すなわち、車幅方向延在メンバ６１は、ブラケット５０の基端側に設けた段部５３（すなわち上端稜線５４ｕおよび下端稜線５４ｄ）を車両前後方向に跨ぐとともに、段部５３の直下に車幅方向に延びる上述した閉断面空間６１ｓを有するように該段部５３の下方に配設されている。

さらに図６、図７に示すように、上述した２箇所のバー締結位置Ｐ１６においては、タワーバー１０のバー車幅中央部１６の締結部１６１、ガイド補強部材４５の底面部２８、ブラケット５０の前方延設部のバー固定領域５５に加えて車幅方向延在メンバ６１の前側フランジ部６３が、上述したボルトおよびナットにより締結固定されている。

また図２、図４に示すように、左右の車両上下方向延在メンバ６２は、車幅方向延在メンバ６１の左右夫々に対応する両端と、ダッシュクロスメンバ４における門型形状部４ａの左右夫々に対応する両端とを連結するように車両上下方向に延びている。

図２に示すように、左右の車両上下方向延在メンバ６２は、左右夫々に対応する節配設位置Ｐ４０と車幅方向において一致する箇所に備えている。本実施形態において、左右の車両上下方向延在メンバ６２は共に、車両正面視において、車両上下方向と略平行に延びている。

左右の車両上下方向延在メンバ６２は、カウル２の下方において車両前後方向に延びる車幅方向延在メンバ６１の後部から下方へ延び、図７に示すように、ダッシュパネル本体部３１の前面との間に車両上下方向に延びる閉断面空間６２ｓを構成している。

すなわち、車幅方向延在メンバ６１の閉断面空間６１ｓ（図５、図６参照）と左右一対の車両上下方向延在メンバ６２との各閉断面空間６２ｓ（図７参照）とは、夫々の接合部も含めて連続して延びている。

上述した本実施形態の車両の前部車体構造は、図１～図５に示すように、車体に形成された開口部１４の縁部に固定されたフロントウインドシールド６（図５参照）と、左右一対のフロントサスペンションハウジング９１と、フロントウインドシールド６用の開口部１４の下縁を構成するカウル２と、左右夫々のフロントサスペンションハウジング９１とカウル２の車幅方向中央部付近の領域とを連結するタワーバー１０と、を有する前部車体構造であって、図１～図３に示すように、カウル２における、ウインドシールド下縁６ａとの接着面２４ａを車幅方向に略３等分する２箇所の位置（すなわち節配設位置Ｐ４０）に、それぞれ局部的にカウル２の（曲げ）剛性を向上する剛性向上部材としての節部材４０を配設し、図３に示すように、タワーバー１０を、カウル２の車幅方向における、２つの節部材４０の夫々の位置の間に対応する位置に固定したものである。

上記構成によれば、三次振動のバランスを整えることができ、結果として車室内のＮＶＨ性能を向上させることができる。すなわち、エンジンの振動（１３０～１４０Ｈｚ）により、乗員が感じる不快な音（こもり音）として車室内に伝達されることを抑制することができる。

本実施形態の車体前部構造の作用効果について図８（ａ）（ｂ）、図９（ａ）（ｂ）を用いて詳述する。
図８（ａ）（ｂ）、図９（ａ）（ｂ）は共に、エンジンの振動（１３０～１４０Ｈｚ）がフロントウインドシールド６に伝達されることに起因して該フロントウインドシールド６に生じる三次振動モードを示している。

詳しくは、図８（ａ）は本実施形態の車体前部構造におけるフロントウインドシールドの三次振動モードを示す説明図、図８（ｂ）は、フロントウインドシールドの図８（ａ）中のＥ－Ｅ線の高さにおける、車幅方向に沿った切断部を模式的に示した断面図であって、本実施形態の車体前部構造における三次振動モードの説明図である。図９（ａ）は従来の車体前部構造におけるフロントウインドシールドの三次振動モードを示す説明図である。図９（ｂ）は、フロントウインドシールドの図９（ａ）中のＥ’－Ｅ’線の高さ（図８（ａ）中のＥ－Ｅ線と同じ高さに相当）における、車幅方向に沿った切断部を模式的に示した断面図であって、従来の車体前部構造における三次振動モードの説明図である。

なお、図８（ａ）および図９（ａ）は、フロントウインドシールド振動レベルの差異を図示の便宜上、ドット密度の大小（疎密）により示している。

一般に車両走行時のエンジンの振動がフロントウインドシールド６に伝達されることにより、該フロントウインドシールド６に三次振動が生じることがある。そして、従来の車体前部構造のように何も対策を施さない場合、図９（ａ）（ｂ）に示すように、フロントウインドシールド６に生じる三次振動は、車幅方向の中央部に生じる腹ＡＮｃの振幅が両サイドに生じる腹ＡＮｏの振幅よりも小さくなるアンバランスな三次振動となることが多い。

これに対して本実施形態の車両の前部車体構造は、上述したように、タワーバー１０を、カウル２の車幅方向における、２つの節部材４０の夫々の位置の間に相当する位置に固定することで、カウル２の車幅方向における、フロントウインドシールド６に生じる三次振動の中央の腹ＡＮｃに近い位置に、車両走行時のエンジンの振動をタワーバー１０を介して入力する構成としたものである（図８（ａ）中の白抜き矢印参照）。

このように本実施形態においては、フロントウインドシールド６に生じる三次振動の各腹間における振幅のバランスをとるために、すなわち、両サイドの腹ＡＮｏと比して振幅が小さくなりがちな車幅方向の中央に位置する腹ＡＮｃの振幅が大きくなるように、タワーバー１０のバー車幅中央部１６からカウル２を介して、あえてフロントウインドシールド６に振動を入力（加振）する構造を採用したものである。

これにより、フロントウインドシールド６にアンバランスな三次振動（例えば図９（ａ）（ｂ）に示すように、中央の腹ＡＮｃの振幅が両サイドの腹ＡＮｏよりも小さい三次振動）が生じた場合においても、図８（ａ）（ｂ）に示すように、その三次振動の各腹ＡＮｏ，ＡＮｃの振幅差を小さくすることができる。

特に、図８（ａ）中のＥ－Ｅ線および図９（ａ）中のＥ’－Ｅ’線に示す、フロントウインドシールド６の断面の高さは、車室内の乗員の耳の高さに近く、その領域にて図８（ｂ）に示すようなフロントウインドシールド６の振幅が実現できるので、乗員にとって不快な１３０～１４０Ｈｚの音が生じる振動を打ち消している。

さらに、カウル２における、ウインドシールド下縁６ａとの接着面２４ａを車幅方向に略３等分する２箇所の位置（すなわち節配設位置Ｐ４０）は共に、フロントウインドシールド６にバランスのとれた三次振動が生じた場合の節Ｎの位置に対応するため、これら２箇所の位置に節部材４０を配設することで、図８（ｂ）に示すように、三次振動の各節Ｎが、これら２箇所の位置になるように整えることができる。

従って、三次振動のバランスを整えることができ、結果として車室内のＮＶＨ性能を向上させることができる。

この発明の態様として図４～図６に示すように、カウル２は、車幅方向に延びる閉断面空間２ｓ（閉断面）を有しており図１～図３に示すように、剛性向上部材は、閉断面空間２ｓの車幅方向において局所的に備えた節部材４０である。

上記構成によれば、節部材４０を設けるという簡単な構成で剛性向上部材を構成できる。

この発明の態様として図２、図３、図７に示すように、カウル２の下方には、該カウル２の下部から下方へ延びるダッシュパネル３との間に車両上下方向に延びる閉断面空間６２ｓ（閉断面）（図７参照）を構成する車両上下方向延在メンバ６２（閉断面部材）が設けられ、図２に示すように、車両上下方向延在メンバ６２は、カウル２の下方の車幅方向における、２箇所の位置に対応する節配設位置Ｐ４０に備えたものである。

上記構成によれば、車両上下方向延在メンバ６２を、カウル２の下方の車幅方向における、２箇所の節配設位置Ｐ４０に対応する位置、すなわち、フロントウインドシールド６に生じる三次振動の中でもバランスのとれた三次振動の節の位置に対応する位置に備えることで、フロントウインドシールド６において三次振動の節を狙い通りの位置により確実に生じさせることができる。

この発明の態様として図１、図１０に示すように、接着面２４ａを車幅方向に略３等分する２箇所の節配設位置Ｐ４０は、接着面２４ａの車幅方向の中間位置Ｐｃから左右各側へ、該接着面２４ａの車幅方向の長さＬの１０％の位置より車幅方向外側かつ、該接着面２４ａの車幅方向の長さＬの１６．６％の位置より車幅方向内側の範囲に設定したものである。
図１０は、三次振動モードにおける節配設位置の範囲を、四次振動モードおよび五次振動モードにおける各節の位置を考慮して設定する際の説明図である。

上記構成によれば図１、図１０に示すように、接着面２４ａを車幅方向に略３等分する２箇所の節配設位置Ｐ４０を、フロントウインドシールド６に生じる五次振動の節Ｎ５の位置（接着面２４ａの車幅方向の中間位置Ｐｃから左右各側へ、該接着面２４ａの車幅方向の長さＬの１０％の位置）よりも車幅方向外側の範囲に収めることができる。

かつ接着面２４ａを車幅方向に略３等分する２箇所の節配設位置Ｐ４０を、フロントウインドシールド６に生じる四次振動の節Ｎ４の位置（接着面２４ａの車幅方向の中間位置Ｐｃから左右各側へ、該接着面２４ａの車幅方向の長さの１６．６％の位置）よりも車幅方向内側の範囲に収めることができる。

これにより、上述したように、節部材４０によって、フロントウインドシールド６に生じる三次振動の節がバランスのとれた三次振動の節の位置になるように整えることができる。

この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではなく様々な実施形態で形成することができる。

例えば、本発明のタワーバーは、フロントサスペンションハウジングとカウルの車幅方向中央部とを連結する構成であれば、上述した実施形態のタワーバー１０のように、左右のフロントサスペンションハウジング９１の間に亘って車幅方向に一体形成したものに限らず、左右別部材で形成したものであってもよい。

また、本実施形態のカウル２は、車幅方向に延びる閉断面空間２ｓを有して構成したが、本発明のカウルは、この構成に限定せず、車幅方向の直交断面が開断面となるように構成してもよい。

２…カウル
３…ダッシュパネル
６…フロントウインドシールド
６ａ…フロントウインドシールドの下縁
１０…タワーバー
１４…開口部
２４ａ…カウルにおける、上記フロントウインドシールドの下縁との接着面
４０…節部材（節部材、剛性向上部材）
６２…車両上下方向延在メンバ（閉断面部材）
６２ｓ…閉断面部空間（ダッシュパネルとの間に車両上下方向に延びる閉断面）
９１…フロントサスペンションハウジング
Ｐ４０…節配設位置（上記カウルにおける、上記接着面を車幅方向に略３等分する２箇所の位置）

Claims (3)

1. 車体に形成された開口部の縁部に固定されたフロントウインドシールドと、左右一対のフロントサスペンションハウジングと、上記フロントウインドシールド用の上記開口部の下縁を構成するカウルと、左右夫々の上記フロントサスペンションハウジングと上記カウルの車幅方向中央部付近の領域とを連結するタワーバーと、を有する前部車体構造であって、
   上記カウルにおける、上記フロントウインドシールドの下縁との接着面を車幅方向に略３等分する２箇所の位置に、それぞれ局部的に上記カウルの曲げ剛性を向上する剛性向上部材を配設し、
   上記タワーバーを、上記カウルの車幅方向における、２つの上記剛性向上部材の夫々の位置の間に対応する位置に固定し、
   上記カウルの下方には、該カウルの下部から下方へ延びるダッシュパネルとの間に車両上下方向に延びる閉断面を構成する閉断面部材が設けられ、
   上記閉断面部材は、上記カウルの下方の車幅方向における、上記２箇所の位置に対応する位置に備えた
   車両の前部車体構造。
2. 上記カウルは、車幅方向に延びる閉断面又は開断面を有しており、
   上記剛性向上部材は、上記閉断面又は上記開断面の車幅方向において局所的に備えた節部材である
   請求項１に記載の車両の前部車体構造。
3. 上記接着面を車幅方向に略３等分する上記２箇所の位置は、
   上記接着面の車幅方向の中間位置から、該接着面の車幅方向の長さの１０％の位置より車幅方向外側かつ、該接着面の車幅方向の長さの１６．６％の位置より車幅方向内側の範囲に設定した
   請求項１又は２に記載の車両の前部車体構造。

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