説明

カウル構造

【課題】 歩行者傷害の軽減及びこもり音の低減の両立を図ることができるカウル構造を提供する。
【解決手段】 カウル構造10では、カウル部11において剛性を必要とする箇所に補強部材14が設けられている。これにより、フロントウィンド2等の振動による発音が抑制されるので、こもり音を低減することができる。更に、補強部材14は、カウル部11を構成する材質よりも強度や密度が低い樹脂で構成されている。これにより、衝突荷重を受けた際には補強部材14が変形して衝突エネルギを吸収するので、歩行者傷害を軽減することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両のカウル構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のカウル構造として、衝突荷重を受けたときに折れ曲がるように構成された折り曲げ部が車幅方向に延びるように形成されたカウルパネルを備え、そのカウルパネルに、面剛性を高めるための凹凸が折り曲げ部から外れるように形成されたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−182113号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述したようなカウル構造によれば、衝突荷重を受けた際にカウルパネルが折り曲げ部で折れ曲がるので、衝突エネルギを効率良く吸収させることができ、歩行者傷害を軽減することが可能となる。また、カウルパネルに面剛性を高めるための凹凸が形成されているので、カウルパネルを撓み難くしてカウルパネル自身の振動を抑制することができ、いわゆるこもり音(車室内の騒音)を低減することが可能となる。このように、車両のカウル構造に対しては、歩行者傷害の軽減及びこもり音の低減の両立が求められている。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、歩行者傷害の軽減及びこもり音の低減の両立を図ることができるカウル構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明に係るカウル構造は、車両の車幅方向に延在し、フロントウィンドを支持するカウル部と、カウル部の所定の位置に設けられ、カウル部を構成する材質よりも強度が低い材質で構成された補強部材と、を備えることを特徴とする。
【0007】
また、本発明に係るカウル構造は、車両の車幅方向に延在し、フロントウィンドを支持するカウル部と、カウル部の所定の位置に設けられ、カウル部を構成する材質よりも密度が低い材質で構成された補強部材と、を備えることを特徴とする。
【0008】
これらのカウル構造においては、カウル部の所定の位置(例えば、剛性を必要とする箇所等)に補強部材が設けられている。これにより、フロントウィンド等の振動による発音が抑制されるので、こもり音を低減することができる。更に、補強部材は、カウル部を構成する材質よりも強度や密度が低い材質で構成されている。これにより、衝突荷重を受けた際には補強部材が変形して衝突エネルギを吸収するので、歩行者傷害を軽減することができる。従って、これらのカウル構造によれば、歩行者傷害の軽減及びこもり音の低減の両立を図ることができる。
【0009】
なお、強度とは、縦弾性係数、横弾性係数、引張強さ、圧縮強さ、せん断強さ等を意味する。また、密度とは、単位体積当たりの質量を意味する。
【0010】
また、補強部材を構成する材質は樹脂であることが好ましい。この場合、補強部材が採り得る形状の自由度を大きくすることができる。
【0011】
また、補強部材は、振動低減部材を介してカウル部に固定されていることが好ましい。この場合、フロントウィンド等の振動が吸収されるので、こもり音をより一層低減することができる。
【0012】
また、補強部材は、フロントウィンドに対して立設された第1の部分と、カウル部に取り付けられるダッシュパネルに対して立設された第2の部分と、を有することが好ましい。この構成によれば、フロントウィンドの振動による発音が第1の部分によって抑制されると共に、ダッシュパネルの振動による発音が第2の部分によって抑制されるので、こもり音をより確実に低減することができる。
【0013】
このとき、第1の部分には、少なくとも車両の後側に位置するように切欠き部が設けられていることが好ましい。この構成によれば、フロントウィンドを介して衝突荷重を受けた際に、第1の部分が切欠き部を起点として変形するので、歩行者傷害をより確実に軽減することができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、歩行者傷害の軽減及びこもり音の低減の両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明に係るカウル構造の一実施形態の斜視図である。
【図2】図1のII−II線に沿っての断面図である。
【図3】図1の補強部材の斜視図である。
【図4】比較例としてのカウル構造の斜視図である。
【図5】図4のV−V線に沿っての断面図である。
【図6】自動車が走行した際のカウル構造の状態を示す断面図である。
【図7】自動車が走行した際のカウル構造の状態を示す断面図である。
【図8】こもり音の周波数応答を示すグラフである。
【図9】衝突荷重を受けた際のカウル構造の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【0017】
図1は、本発明に係るカウル構造の一実施形態の斜視図であり、図2は、図1のII−II線に沿っての断面図である。図1,2に示されるように、カウル構造10は、自動車(車両)1の前部車体構造に採用されたものである。カウル構造10は、自動車1の車幅方向に延在するカウル部11を備えており、カウル部11は、フロントウィンド2を支持している。カウル部11は、前壁12a、底壁12b及び後壁12cを含むように一体的に成型されたカウルパネル12と、底壁12bの一部分(後側部分)と対向するように後壁12cの上端部にスポット溶接等によって固定されたカウルアウタ13と、を有している。つまり、カウル部11は、いわゆる開き断面構造を採っている。なお、カウルパネル12及びカウルアウタ13は、鉄で構成されている。
【0018】
カウルアウタ13には、フロントウィンド2の下端部及びインストルメントパネル(図示せず)の前端部が固定されている。カウルパネル12の前壁12aには、自動車1の車室CとエンジンルームEとを区分するダッシュパネル3の上端部がスポット溶接等によって固定されている。カウル部11において剛性を必要とする箇所(所定の位置)には、補強部材14が設けられている。ここでは、補強部材14は、自動車1の車幅方向におけるカウル部11の中央及びその両側(中央及び左右両側から1/4の位置)の3箇所に設けられている。
【0019】
図3は、図1の補強部材の斜視図である。図2,3に示されるように、補強部材14は、フロントウィンド2に対して立設された直方体状の第1の部分15、及びダッシュパネル3に対して立設された直方体状の第2の部分16を含むように、樹脂により一体的に成型されている。第1の部分15には、自動車1の車幅方向における両側、及び自動車1の前後方向における後側に位置するように、断面U字状の切欠き部17が設けられている。このように、補強部材14を構成する材質を樹脂とすることで、補強部材14が採り得る形状の自由度を大きくすることができる。
【0020】
補強部材14は、カウルパネル12とカウルアウタ13とで囲まれた領域内に配置されている。そして、第1の部分15の上端面、第1の部分15の後端面、第2の部分16の前端面、及び第2の部分16の下端面は、それぞれ、発泡樹脂材(振動低減部材)18を介して、カウルアウタ13の内面、カウルパネル12の後壁12cの内面、前壁12aの内面及び底壁12bの内面に接着されている。
【0021】
以上説明したように、カウル構造10では、カウル部11において剛性を必要とする箇所に補強部材14が設けられており、補強部材14は、発泡樹脂材18を介してカウル部11に固定されている。これにより、フロントウィンド2やダッシュパネル3等の振動による発音が補強部材14によって抑制され、しかも、発泡樹脂材18によって振動が吸収されるので、こもり音を低減することができる。
【0022】
ここで、振動による発音の抑制について、より具体的に説明する。図4は、比較例としてのカウル構造の斜視図であり、図5は、図4のV−V線に沿っての断面図である。図4,5に示されるように、カウル構造110は、補強部材14を備えていない点で、上述したカウル構造10と異なっている。すなわち、カウル構造110は、カウル部11に相当するカウル部111を備えており、カウル部111は、カウルパネル12に相当するカウルパネル112と、カウルアウタ13に相当するカウルアウタ113と、を有している。
【0023】
カウル構造110が適用された自動車が走行した際には、図6(a)に示されるように、フロントウィンド2の振動に伴ってカウル部111のカウルアウタ113が振動したり、図7(a)に示されるように、ダッシュパネル3の振動に伴ってカウル部111のカウルパネル112が振動したりして、こもり音が発生してしまう。これに対し、カウル構造10が適用された自動車が走行した際には、図6(b)に示されるように、フロントウィンド2に対して立設された補強部材14の第1の部分15によってフロントウィンド2の振動が低減されると共に、図7(b)に示されるように、ダッシュパネル3に対して立設された補強部材14の第2の部分16によってダッシュパネル3の振動が低減される。
【0024】
このように、カウル構造10によれば、フロントウィンド2の振動による発音が第1の部分15によって抑制されると共に、ダッシュパネル3の振動による発音が第2の部分16によって抑制されるので、カウル構造110に比べ、こもり音を確実に低減することができる。図8は、こもり音の周波数応答(車室内の騒音レベル)を示すグラフである。図8に示されるように、カウル構造10が適用された自動車が走行した際のこもり音は、カウル構造110が適用された自動車が走行した際のこもり音に比べ、全体的に(特に、騒音レベルのピーク値において)大幅に低減されている。
【0025】
また、カウル構造10では、補強部材14は、カウル部11を構成する鉄よりも強度や密度が低い樹脂で構成されており、第1の部分15には、自動車1の車幅方向における両側、及び自動車1の前後方向における後側に位置するように、切欠き部17が設けられている。これにより、フロントウィンド2を介して衝突荷重Fを受けた際には、図9に示されるように、第1の部分15が切欠き部17を起点として前側に折れ曲るように変形して補強部材14が衝突エネルギを吸収するので、歩行者傷害を確実に軽減することができる。
【0026】
以上、カウル構造10によれば、補強部材14の採用によって歩行者傷害の軽減及びこもり音の低減の両立を図ることができる。更に、カウル部11において剛性を必要とする箇所に補強部材14を設けることで、カウルパネル12やカウルアウタ13の肉厚を薄くするなどして、カウル部11の軽量化を図ることができる。
【0027】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、補強部材の材質は、カウル部を構成する材質よりも強度が低い材質や、カウル部を構成する材質よりも密度が低い材質であれば、樹脂に限定されない。カウル部を構成する材質よりも強度や密度が低い材質で補強部材が構成されていれば、歩行者傷害の軽減及びこもり音の低減の両立を図ることが可能である。また、補強部材の第1の部分に設けられる切欠き部は、第1の部分において少なくとも自動車等の車両の後側に位置していればよい。
【符号の説明】
【0028】
1…自動車(車両)、2…フロントウィンド、3…ダッシュパネル、10…カウル構造、11…カウル部、14…補強部材、15…第1の部分、16…第2の部分、17…切欠き部、18…発泡樹脂材(振動低減部材)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の車幅方向に延在し、フロントウィンドを支持するカウル部と、
前記カウル部の所定の位置に設けられ、前記カウル部を構成する材質よりも強度が低い材質で構成された補強部材と、を備えることを特徴とするカウル構造。
【請求項2】
車両の車幅方向に延在し、フロントウィンドを支持するカウル部と、
前記カウル部の所定の位置に設けられ、前記カウル部を構成する材質よりも密度が低い材質で構成された補強部材と、を備えることを特徴とするカウル構造。
【請求項3】
前記補強部材を構成する材質は樹脂であることを特徴とする請求項1又は2記載のカウル構造。
【請求項4】
前記補強部材は、振動低減部材を介して前記カウル部に固定されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載のカウル構造。
【請求項5】
前記補強部材は、前記フロントウィンドに対して立設された第1の部分と、前記カウル部に取り付けられる前記ダッシュパネルに対して立設された第2の部分と、を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載のカウル構造。
【請求項6】
前記第1の部分には、少なくとも前記車両の後側に位置するように切欠き部が設けられていることを特徴とする請求項5記載のカウル構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2010−221879(P2010−221879A)
【公開日】平成22年10月7日(2010.10.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−71930(P2009−71930)
【出願日】平成21年3月24日(2009.3.24)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】