説明

自動車のカウルトップ構造

【課題】エンジン振動や走行振動の影響に対する防振・防音性能が良好で、上方からの衝突荷重に対して高い衝撃吸収性能を発揮するカウルトップを実現すること。
【解決手段】底面部2と、断面ほぼく字形に形成され、上下中間の屈曲部で上方から作用する衝突荷重により容易に潰れ変形可能な易変形部33を備えた後面部3、および上面部4とで前側を開放した開断面をなす自動車のカウルトップ1において、 その内部には、後面部3の易変形部33の下方位置と底面部2とを、前下がり傾斜姿勢で架けわたして後面部3の下半部31と底面部2とでほぼ三角状の閉断面を構成する補強部材5を設けてカウルトップ1の下半部の剛性を強化することで防振・防音性能を高め、後面部3の上半部32の変形で、上方からの衝突荷重による衝撃を吸収するようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車のカウルトップ構造、特に防振・防音性能が良好で、かつ上方から衝突荷重が作用したときに効率よく潰れ変形して衝撃を吸収するカウルトップ構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車のカウルトップとして、歩行者の頭部や肩部などが上から当ったときに潰れ変形して衝撃を吸収するように開断面構造としたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
特許文献1に記載のカウルトップは、上方が開放する断面ほぼU字形のカウルインナと、カウルインナの起立状の後面部(後壁)の上縁から前側へ棚状に張り出す小型のカウルアウタとで構成され、カウルアウタの上面にフロントガラスの下縁が固着支持されている。更に、上記カウルインナには、その起立状の前面部(前壁)および後面部の上下中間部にそれぞれ、断面ほぼZ字状に屈曲形成された易変形部(衝撃力緩和部)が設けられ、上方から衝突荷重が作用したときに、上記前面部および後面部をそれぞれその易変形部よりも上部で変形させて衝撃を吸収するようにしている。
【0004】
尚、特許文献1のカウルトップでは、カウルインナの底面部に沿って前後方向に補強部材が配置され、その前後両端が前面部および後面部の下部に結合されてカウルインナの下部を補強することが行なわれている。
【0005】
また、従来の他の開断面構造のカウルトップとして、図3(A),(B)に示すように、底面部2と、底面部2の後縁から起立する後面部3、および後面部3の上縁から前方へ延出する大型の上面部4とで前側が開放する前開き断面構造のカウルトップ1がある。上面部4にはフロントガラスGの下縁が固着支持されている。更にカウルトップ1は、後面部3が前方へ突出する断面ほぼく字形に形成され、中間の屈曲部で上方からの衝突荷重で容易に潰れ変形可能な易変形部33が構成されている。ところで、上記上方が開放した上開きのカウルトップでは易変形部を備えてはいるものの前後の起立部で衝突荷重を受けるから荷重に対する抗力が大きく、衝撃吸収性能については前開きカウルトップのほうが有利であると言える。
【0006】
しかしながら一方において、前開きのカウルトップ1では、断面ほぼく字形の後面部3で大型の上面部4の後縁を支えるようにしているので、安定性がよいとは言えず、エンジン振動や走行振動の影響を受けやすく、かつ振動に伴う騒音が発生し、カウルトップが全体的に防振・防音性能が低いといった問題があった。
【0007】
そこで、カウルトップ1には車幅方向の複数箇所に、底面部2の前縁と上面部4の前縁との間の開口部に上下方向に補強部材5A(図3の仮想線で示す)を架けわたして防振・防音性能を向上することが考えられる。この場合、補強部材5Aはカウルトップ1内へ突出する断面ほぼく字形で、上下中間の屈曲部を易変形部50とした金属板を用いる。しかしながら補強部材5Aは、カウルトップ1に振動防止効果を奏せしめるためには少なくともカウルトップ1の本体部とほぼ同じ厚さが必要であり、上方からの衝突荷重に対して抵抗となり、衝撃吸収性能を低下させる。
【特許文献1】特開2005−343369号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
そこで本発明は、良好な防振・防音性能を維持し、かつ上方からの衝突荷重に対して、高い衝撃吸収性能を発揮する自動車のカウルトップ構造を実現することを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、自動車のフロントウィンドウ開口の下縁をなす車幅方向のカウルトップであって、ほぼ水平な底面部と、底面部の後縁から起立する後面部、および後面部の上縁から前方へ張り出す上面部とで前側を開放した開断面構造をなし、上記上面部でフロントウィンドウ開口のフロントガラスの下縁部を固着支持せしめ、上記後面部はその上下中間が前方へ突出する断面ほぼく字形に形成され、上下中間の屈曲部で上方から作用する衝突荷重により容易に潰れ変形可能な易変形部が構成された自動車のカウルトップ構造において、上記カウルトップの内部には、上記後面部の易変形部の下方位置と上記底面部とを、前下がり傾斜姿勢で架けわたし、上記後面部の易変形部よりも下方の下半部と上記底面部とでほぼ三角状の閉断面を構成する補強部材を設ける(請求項1)。エンジン振動や走行振動の影響を受けやすいカウルトップの下半部を三角形の閉断面として剛性を強化したので、カウルトップの防振・防音性能が良好となる。また、易変形部を含むカウルトップの上半部は、補強部材により妨げられることなく上方からの衝突荷重により容易に潰れ変形し、優れた衝撃吸収性能が発揮される。
【0010】
上記後面部は、上記底面部との結合部から前斜め上方へ傾斜する上記下半部と、上記易変形部から後斜め上方へ傾斜する上半部とを備え、上記補強部材を金属板で構成し、車幅方向の複数箇所に設け、各補強部材は、上端から下方へ屈曲せしめた上端結合部を上記後面部の下半部に重ね合わせて結合せしめて該下半部に対してほぼ面直方向に設けるとともに、下端から上方へ屈曲せしめた下端結合部を上記底面部の前縁から前斜め上方へ屈曲して上記後面部の下半部とほぼ平行面をなす前縁屈曲面部に重ね合わせて結合せしめる(請求項2)。これによれば、補強部材はカウルトップの後面部の下半部、および底面部の前縁に対して面直方向に設けたから、補強部材による剛性強化が特に効率的になされ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
図1、図2に基づいて本発明を適用した実施形態を説明する。カウルトップ1は車体のエンジンルームと車室とを仕切る縦壁状のダッシュパネル7の上縁に沿って車幅方向に設けてある。そして、カウルトップ1はその左右の両端部が、エンジンルームの左右の側壁上縁に沿って前後方向に延びる左右のエプロンアッパメンバ8の後端部と、ダッシュパネル7の左右の側縁に沿って起立するフロントピラー9の中間部との結合部に結合してある。図1の80はエンジンルームの左右の側壁に設けたサスペンションタワー、81はエンジンルームの側壁下縁に沿って前後方向に延びるフロントサイドメンバを示す。
【0012】
カウルトップ1は、底面部2と、底面部2の後縁から立ち上がる後面部3、および後面部3の上縁から前方へ突出する上面部4とで前側が開放する開断面構造を有する前開きカウルトップで、各底、後、上面部2,3,4はほぼ板厚が同じ別部材で構成してある。
【0013】
底面部2はほぼ水平に設けてあり、前後方向に浅い凹部と凸部とが交互に並んだ凹凸断面形状でパネル強度が強化してある。底面部2の後縁には後面部3と連結する結合フランジ21を備えている。底面部2の前縁にはこれを屈曲して前斜め上方へ延びる前縁屈曲面部22と、その上縁から前側へ屈曲してほぼ水平面をなす結合フランジ23とが形成してある。底面部2の前縁にはその結合フランジ23に、底面部2の前側に設置されたロアカウル6の後縁の結合フランジが重ね合わせて結合してある。
【0014】
後面部3は、上下中間部が前方へ突出する断面ほぼく字形に形成してあり、上下中間の屈曲部33が、上方から衝突荷重が作用したときに容易に潰れ変形する易変形部を構成する。後面部3は、下半部31の下縁34を底面部2の後縁の結合フランジ21に重ね合わせて結合してある。この場合、底面部2に対する後面部3の下半部31の起立角度は、両者の結合部から下半部31が前斜め上方へ立ち上がる鋭角状に形成してある。また、下半部31と底面部2の前縁屈曲面部22とはほぼ平行面に形成してある。後面部3はその上半部32の上縁に上面部4を連結してこれを支えている。
【0015】
上面部4は、後縁の結合部フランジ42を後面部3の上半部32上縁の結合フランジ35に重ね合わせて結合し、該結合部から後面部3および底面部2の上方を覆うように棚状に前方へ突出している。上面部4にはフロントウィンドウ開口を覆うフロントガラスGの下端部と平行にこれを支持するガラス支持面部41が設けてある。ガラス支持面部41には上面にフロントガラスGの下端部が接着剤Sにより接着してある。上面部4の前縁43はガラス支持面部41から前下がりの傾斜面を経て下方へ屈曲してあり、底面部2の前縁と間隔をおいて上下に対向させてある。この間隙でカウルの前方へ開放する開口部を構成している。図2のRはカウルルーバである。
【0016】
カウル内には車幅方向中央寄りの2ヶ所に、後面部3の下半部31と、底面部2の前縁とを前下がりの傾斜状に架けわたす補強部材5が設けてある。補強部材5は傾斜方向に縦長の金属板からなり、その板厚はカウルトップ1を構成する金属板のパネル部材の板厚とほぼ同じか若干薄くしてある。
【0017】
補強部材5の上端には、ほぼ直角に下方へ向けて屈曲せしめたフランジ状の上端結合部51が設けてあり、後面部3の屈曲部33の直下の下半部31上端位置で、上端結合部51を後面部3の下半部31に重ね合わせてこれらを溶接結合し、後面部3の下半部3に対してほぼ面直に設けてある。
【0018】
補強部材5の下端には、ほぼ直角に上方へ向けて屈曲せしめた下端結合部52が設けてあり、結合部52を底面部2の前縁屈曲面部22に重ね合わせて溶接結合してある。このように補強部材5は、底面部2と後面部3の下半部31とでほぼ三角形状の閉断面を構成するように設けてある。
【0019】
エンジン振動や走行振動は、カウルトップ1に対して主としてその下半部に伝達される。そこで本実施形態では、底面部2と後面部3の下半部31との間に補強部材5を架けわたしてこれらで三角形状の閉断面を構成したので、カウルトップ1の下半部の剛性が強化され、カウルトップ1全体の防振・防音性能を向上させることができる。
【0020】
カウルトップ1の下半部に振動が伝達されると、後面部3には底面部2と結合する下縁を中心としてこれを前後方向に振動させる力が作用する。この場合、補強部材5は後面部3と底面部2間に面直姿勢で架けわたされているから、後面部3の振動力は補強部材5の板面に沿う方向に作用する。このため、後面部3の振動に対して補強部材5の板面は屈曲変形しない。従って板厚の薄い補強部材5によりカウルトップ1の下半部の剛性を効果的に向上させることができる。
【0021】
カウルトップ1は、補強部材5を後面部3の易変形部33より下方位置に設けたので、易変形部33の屈曲変形を妨げることなく、上方からの衝突荷重の作用により、図2の仮想線で示すように、易変形部33の屈曲角度が変化し、後面部3の上半部32が易変形部33を支点に後方下向きに倒れ変形するとともに、これと一体に上面部4が下方へ変位する。これにより、カウルトップ1に対する衝突時に優れた衝撃吸収性能が発揮される。
【0022】
本実施形態では、補強部材5をカウルトップ1の車幅方向の2ヶ所に設けたが、これに限らず、防振・防音性能と衝撃吸収性能とのバランスを考慮して、1ヶ所のみ、また3ヶ所以上としてもよい。また補強部材5は、カウルトップ1の後面部3の下半部31および底面部2の前縁の屈曲面部22に対して面直姿勢としなくても、カウルトップ1の下半部の剛性を強化することができるが、補強部材5の軽量化の点で面直姿勢とする方が有利である。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の自動車のカウルトップ構造を示す概略斜視図である。
【図2】図1のII−II線に沿う縦断面図である。
【図3】従来のカウルトップを示すもので、図3(A)は概略斜視図、図3(B)は図3(A)のIIIB−IIIB線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【0024】
1 カウルトップ
2 底面部
22 前縁屈曲面部
3 後面部
31 後面部の下半部
32 後面部の上半部
33 易変形部(屈曲部)
4 上面部
5 補強部材
51 上端結合部
52 下端結合部
G フロントガラス

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自動車のフロントウィンドウ開口の下縁をなす車幅方向のカウルトップであって、ほぼ水平な底面部と、底面部の後縁から起立する後面部、および後面部の上縁から前方へ張り出す上面部とで前側を開放した開断面構造をなし、上記上面部でフロントウィンドウ開口のフロントガラスの下縁部を固着支持せしめ、上記後面部はその上下中間が前方へ突出する断面ほぼく字形に形成され、上下中間の屈曲部で上方から作用する衝突荷重により容易に潰れ変形可能な易変形部が構成された自動車のカウルトップ構造において、
上記カウルトップの内部には、上記後面部の易変形部の下方位置と上記底面部とを、前下がり傾斜姿勢で架けわたし、上記後面部の易変形部よりも下方の下半部と上記底面部とでほぼ三角状の閉断面を構成する補強部材を設けたことを特徴とする自動車のカウルトップ構造
【請求項2】
請求項1に記載の自動車のカウルトップ構造において、
上記後面部は上記底面部との結合部から前斜め上方へ傾斜する上記下半部と、上記易変形部から後斜め上方へ傾斜する上半部とを備え、
上記補強部材を金属板で構成し、車幅方向の複数箇所に設け、
各補強部材は、上端から下方へ屈曲せしめた上端結合部を上記後面部の下半部に重ね合わせて結合せしめて該下半部に対してほぼ面直方向に設けるとともに、下端から上方へ屈曲せしめた下端結合部を上記底面部の前縁から前斜め上方へ屈曲して上記後面部の下半部とほぼ平行面をなす前縁屈曲面部に重ね合わせて結合せしめた自動車のカウルトップ構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2008−100533(P2008−100533A)
【公開日】平成20年5月1日(2008.5.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−282172(P2006−282172)
【出願日】平成18年10月17日(2006.10.17)
【出願人】(000110321)トヨタ車体株式会社 (1,272)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】