JP2019131012A - カウル構造 - Google Patents

Abstract

【課題】カウルパネルの剛性を確保しつつ、歩行者保護性能を良好に発揮することができるカウル構造を得る。【解決手段】カウル構造が適用された車両１０では、ウインドシールドガラス２０の下端部２０Ａが、車両幅方向に延在されたカウルアウタパネル１２により車両下方側から支持されている。また、カウルアウタパネル１２と、カウルインナパネル１４の上端部とが接合されており、カウルインナパネル１４は、車両側面視で車両上下方向に延在されている。ここで、カウルアウタパネル１２には、カウルインナパネルとの接合部１３に、カウルアウタパネル１２における他の部位よりも板厚が薄く設定された屈曲部１２Ｄが設けられている。さらに、カウルインナパネル１４には、上記接合部１３とダッシュパネル１８との接合部１５との間にカウルインナパネル１４における他の部位よりも板厚が薄く設定された屈曲部１４Ｇが設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、カウル構造に関する。

特許文献１には、ウインドシールドガラスの下端部を支持するカウルパネルを備えたカウル構造として、ウインドシールドガラスを支持するカウルアウタパネル（カウルアッパーパネル）と、カウルアウタパネルに接合されたカウルインナパネルとで開断面構造をなす構成が開示されている。この先行技術では、カウルインナパネルにノッチが設けられており、車両に歩行者が衝突した際に、当該ノッチを起点にカウルインナパネルが折り曲げられる。これにより、歩行者に対する衝突エネルギーを吸収している。

特開２００５−１９３８７３号公報

しかし、上記特許文献１に記載された技術によって、歩行者に対する衝突エネルギーを吸収しようとすると、衝突時にカウルインナパネルが変形される確実性を得るために、カウルアウタパネル及びカウルインナパネルの板厚が薄くなる。このため、カウルパネルの剛性が低くなり、車両走行時の安定性や、騒音、振動の抑制機能を低下させることとなる。

本発明は、上記事実を考慮して、カウルパネルの剛性を確保しつつ、歩行者保護性能を良好に発揮することができるカウル構造を得ることを目的とする。

請求項１に記載の本発明に係るカウル構造は、車両幅方向に延在し、ウインドシールドガラスの下端部を車両下方側から支持するカウルアウタパネルと、車両幅方向に延在すると共に車両側面視で車両上下方向に延在され、上端部が前記カウルアウタパネルに接合されたカウルインナパネルと、前記カウルアウタパネルにおける他の部位よりも板厚が薄く設定され、前記カウルアウタパネルにおける前記カウルインナパネルとの接合部の近傍に設けられる第１屈曲部と、前記カウルインナパネルにおける他の部位よりも板厚が薄く設定され、前記カウルインナパネルにおける前記カウルアウタパネルとの接合部と、フロントダッシュパネルとの接合部と、の間に設けられる第２屈曲部と、を有する。

請求項１に記載の本発明に係るカウル構造では、カウルアウタパネルにカウルインナパネルの上端部が接合されている。また、カウルアウタパネルにおける前記カウルインナパネルとの接合部の近傍には、カウルアウタパネルにおける他の部位よりも板厚が薄く設定された第１屈曲部が設けられている。さらに、カウルインナパネルにおける前記カウルアウタパネルとの接合部とフロントダッシュパネルとの間には、カウルインナパネルにおける他の部位よりも板厚が薄く設定された第２屈曲部が設けられている。これにより、第１屈曲部と第２屈曲部では、他の部分よりも曲げ剛性が低く設定されている。

上記構成によれば、例えば、車両のウインドシールドガラスに歩行者が衝突し、衝突荷重が入力された場合に、カウルアウタパネルが第１屈曲部を起点として塑性変形し、カウルインナパネルが第２屈曲部を起点として塑性変形される。これにより、カウルアウタパネル及びカウルインナパネルで衝突荷重が吸収され、歩行者の保護性能が良好に発揮される。

一方、上記したカウルアウタパネルにおける第１屈曲部及びカウルインナパネルにおける第２屈曲部以外の部位は、適切な板厚に設定することにより、充分な剛性を確保することができる。

以上説明したように、請求項１に記載のカウル構造は、カウルパネルの剛性を確保しつつ、歩行者保護性能を良好に発揮することができるという優れた効果を有する。

本実施形態に係るカウル構造を示す正面図である。 図１の２−２線に沿って切断した状態を拡大して示す拡大断面図である。 図２のカウル構造において、ウインドシールドガラスの前方下端部近傍に衝突体が衝突した場合の変形を示す拡大断面図であって、衝突前の状態を実線で示し、衝突後の状態を二点鎖線で示すものである。

本実施形態に係るカウル構造について、図１〜図３を用いて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＲＨは進行方向を向いた場合の車両右側を示している。また、以下の説明で特記なく前後、上下、左右の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、進行方向を向いた場合の左右を示すものとする。

図１には、本実施形態に係るカウル構造が適用された車両１０の要部を車両正面から見た正面図が示されている。また、図２には、図１の２−２線に沿って切断した状態を拡大縦断面図が示されている。なお、図１では、説明の便宜上、ウインドシールドガラス２０の図示を省略している。

図１及び図２に示されるように、本実施形態のカウル構造は、車両幅方向に延在されるカウルアウタパネル１２と、当該カウルアウタパネル１２と接合されたカウルインナパネル１４と、を含んで構成されている。一例として、カウルアウタパネル１２とカウルインナパネル１４は、略同一の板厚によって構成され、鋼板製とされている。また、カウルアウタパネル１２及びカウルインナパネル１４の車両幅方向両側部は、一対のカウルサイド１６と接合されている。また、当該カウルサイド１６は車両１０の車両幅方向両側部に設けられる図示しないフロントピラーに固定されている。このように、カウルアウタパネル１２及びカウルインナパネル１４は、カウルサイド１６を介して左右一対のフロントピラーを車両幅方向に連結する車両１０の骨格部材を構成している。

図２に示されるように、カウルアウタパネル１２は、ウインドシールドガラス２０の下端部２０Ａの下面に沿って車両幅方向を長手方向として配置されており、ウインドシールドガラス２０の下端部２０Ａを車両下方側から支持している。

具体的には、カウルアウタパネル１２は、車両側面視でウインドシールドガラス２０に沿って延在された支持部１２Ａを備えている。また、支持部１２Ａとウインドシールドガラス２０とは接着剤２２により固定されており、当該接着剤２２より車両後方側の部位には、図示しないシール部材が設けられている。そして、このシール部材を介してウインドシールドガラス２０の下端部２０Ａが支持部１２Ａに車両下方側から支持されている。さらに、カウルアウタパネル１２は、支持部１２Ａの後端部から車両下方側かつ車両後方側へ斜めに延出された傾斜壁部１２Ｂを備えている。また、傾斜壁部１２Ｂの後端部から車両上方側かつ車両後方側へフランジ１２Ｃが延出されている。なお、傾斜壁部１２Ｂとフランジ１２Ｃとの間が屈曲部１２Ｄとされている。

ここで、屈曲部１２Ｄは、カウルアウタパネル１２における他の部位と比べて、板厚が薄く設定されている。このため、屈曲部１２Ｄにおける曲げ剛性が他の部位よりも低くなっている。

フランジ１２Ｃには、カウルインナパネル１４が接合されている。カウルインナパネル１４は、カウルアウタパネル１２と同様に車両幅方向を長手方向として配置されている（図１参照）。また、カウルインナパネル１４は、車両側面視で略車両上下方向に延在されており、カウルインナパネル１４の上端部には、フランジ１２Ｃに接合された上フランジ１４Ａが形成されている。以下、フランジ１２Ｃと上フランジ１４Ａの接合部を、接合部１３として説明する。

上フランジ１４Ａは、カウルアウタパネル１２のフランジ１２Ｃの下面に接合されている。また、カウルインナパネル１４は、上フランジ１４Ａの前端部から車両下方側かつ車両前方側へ延出された上部傾斜壁部１４Ｂを備えている。さらに、上部傾斜壁部１４Ｂの下端部から若干車両下方側かつ車両後方側へ中間部傾斜壁部１４Ｃが延出されている。このようにして、カウルインナパネル１４の上部側は、上部傾斜壁部１４Ｂ及び中間部傾斜壁部１４Ｃによって車両前方側に屈曲されている。また、当該上部傾斜壁部１４Ｂと中間部傾斜壁部１４Ｃとの間が屈曲部１４Ｇとされている。すなわち、カウルインナパネル１４の上部側は、車両側面から見て屈曲部１４Ｇを底部とする車両上方側かつ車両後方側が開放された断面略Ｖ字状に形成されている。

さらに、屈曲部１４Ｇは、上記した屈曲部１２Ｄと同様に、カウルインナパネルの他の部位と比べて板厚が低く設定されており、屈曲部１４Ｇにおける曲げ剛性は、他の部位よりも低くなっている。

図２に示されるように、カウルインナパネル１４の中間部傾斜壁部１４Ｃの下端部から車両下方側へ下部縦壁部１４Ｄが延出されている。また、下部縦壁部１４Ｄの下端部から車両下方側かつ車両前方側へ下フランジ１４Ｅが延出されている。

さらに、下フランジ１４Ｅの下端部から車両下方かつ車両前方へパネル取付部１４Ｆが延出されており、このパネル取付部１４Ｆには、図示しないカウルロアパネルが取り付けられる。また、下フランジ１４Ｅの車両後方側の面には、エンジンルーム等の図示しない車両前部室とキャビンを仕切るダッシュパネル１８が接合されている。ダッシュパネル１８は、車両側面視で略車両上下方向に延在されており、ダッシュパネル１８の下端部が図示しないフロアパネルに接合されている。以下、下フランジ１４Ｅとダッシュパネル１８との接合部を、接合部１５として説明する。

以上のようにして、カウルアウタパネル１２におけるカウルインナパネル１４との接合部１３の近傍には、カウルアウタパネルにおける他の部位よりも板厚が薄く設定された屈曲部１２Ｄが設けられている。また、カウルインナパネル１４におけるカウルアウタパネル１２との接合部１３とダッシュパネル１８との接合部１５との間には、カウルインナパネル１４における他の部位よりも板厚が薄く設定された屈曲部１４Ｇが設けられている。そして、ウインドシールドガラス２０に車両前方側から衝突荷重が入力された場合に、この屈曲部１２Ｄ、１４Ｇを起点としてカウルアウタパネル１２及びカウルインナパネル１４が塑性変形される。すなわち、本実施形態では、カウルインナパネル１４の中間部傾斜壁部１４Ｃより車両上方側の部位が、衝突体との衝突時における所謂クラッシャブルゾーンとして機能する構成とされている。一方、中間部傾斜壁部１４Ｃより車両上方側の部位が、当該クラッシャブルゾーンを車両下方側から支持する支持部として機能する構成とされている。

また、図２に示されるように、上記したクラッシャブルゾーン（カウルインナパネル１４の中間部傾斜壁部１４Ｃより車両上方側の部位）と、クラッシャブルゾーンの支持部（中間部傾斜壁部１４Ｃより車両下方側の部位）とは、車両上下方向で重なるように配置されている。

なお、屈曲部１２Ｄが本発明における「第１屈曲部」に相当し、屈曲部１４Ｇが本発明における「第２屈曲部」に相当する。

（作用並びに効果）
次に、本実施形態に係るカウル構造の作用並びに効果について説明する。

本実施形態では、図２に示されるように、カウルアウタパネル１２の傾斜壁部１２Ｂとフランジ１２Ｃとの間に形成された屈曲部１２Ｄは、カウルアウタパネル１２における他の部位よりも板厚が薄く設定されている。また、カウルインナパネル１４の上部傾斜壁部１４Ｂと中間部傾斜壁部１４Ｃとの間に形成された屈曲部１４Ｇは、カウルインナパネル１４における他の部位よりも板厚が薄く設定されている。これにより、屈曲部１２Ｄと屈曲部１４Ｇでは、他の部分よりも曲げ剛性が低く設定されている。その結果、カウルアウタパネル１２及びカウルインナパネル１４の板厚を一定に設定した場合と比べて、車両のカウル構造における歩行者の保護性能が良好に発揮されると共に、充分な剛性を確保することができる。

以上の効果について、車両１０のウインドシールドガラス２０の下端部２０Ａの近傍に車両前方側から衝突体Ｓが衝突した場合の変形態様に基づいて説明する。なお、図３には、衝突体Ｓがウインドシールドガラス２０に衝突する前の状態におけるカウルアウタパネル１２及びカウルインナパネル１４の位置が実線で示され、衝突体Ｓが衝突した後の状態におけるカウルアウタパネル１２及びカウルインナパネル１４の位置が二点鎖線で示されている。

この図に示されるように、車両１０のウインドシールドガラス２０に車両前方側から衝突体Ｓが衝突すると、衝突荷重によってカウルアウタパネル１２が屈曲部１２Ｄを起点として塑性変形し、さらに、カウルインナパネル１４が屈曲部１４Ｇを起点に塑性変形される。

具体的には、カウルアウタパネル１２の傾斜壁部１２Ｂが屈曲部１２Ｄを起点に車両下方側かつ車両前方側に回動しながら塑性変形される。一方、カウルインナパネル１４の上部傾斜壁部１４Ｂが屈曲部１４Ｇを起点に車両下方側かつ車両後方側に回動しながら塑性変形される。このように、カウルインナパネル１４の中間部傾斜壁部１４Ｃより車両上方側の部位が所謂クラッシャブルゾーンとして機能することにより、衝突荷重が吸収される。その結果、衝突体の保護性能が良好に発揮される。

一方で、カウルアウタパネル１２とカウルインナパネル１４において、上記した屈曲部１２Ｄと屈曲部１４Ｇ以外の部位は、車両幅方向の曲げ剛性を充分に確保しうる板厚に設定することができる。これにより、カウルアウタパネル１２とカウルインナパネル１４は、車両１０の車両幅方向の両側部に配置されたフロントピラーを連結する強固な骨格部材として十分な剛性を確保することができる。その結果、車両１０の剛性が高められ、走行時の安定性が向上されると共に、騒音や振動を抑制することができる。

また、図２に示されるように、本実施形態では、所謂クラッシャブルゾーンとして機能する部位（カウルインナパネル１４の中間部傾斜壁部１４Ｃより車両上方側の部位）と、当該クラッシャブルゾーンを支持する部位（カウルインナパネル１４の中間部傾斜壁部１４Ｃより車両下方側の部位）とが車両上下方向に重なるように配置されている。これにより、クラッシャブルゾーンでは、当該支持部によって車両下方側から安定した反力を得ることができる。その結果、クラッシャブルゾーンで衝突荷重を効率的に吸収することができる。

なお、本実施形態では、カウルアウタパネル１２とカウルインナパネル１４は、略同一の板厚によって構成したが、本発明はこれに限らない。カウルアウタパネル１２とカウルインナパネル１４の板厚を異なる厚みに設定してもよい。

なお、本実施形態では、カウルインナパネル１４の上部側を車両前方側に屈曲させた構造としたが、これに限定されない。例えば、車両後方側に屈曲させてもよい。

１０ 車両
１２ カウルアウタパネル
１２Ｄ 屈曲部（第１屈曲部）
１３ 接合部
１４ カウルインナパネル
１４Ｇ 屈曲部（第２屈曲部）
１５ 接合部
２０ ウインドシールドガラス

Claims (1)

1. 車両幅方向に延在し、ウインドシールドガラスの下端部を車両下方側から支持するカウルアウタパネルと、
   車両幅方向に延在すると共に車両側面視で車両上下方向に延在され、上端部が前記カウルアウタパネルに接合されたカウルインナパネルと、
   前記カウルアウタパネルにおける他の部位よりも板厚が薄く設定され、前記カウルアウタパネルにおける前記カウルインナパネルとの接合部の近傍に設けられる第１屈曲部と、
   前記カウルインナパネルにおける他の部位よりも板厚が薄く設定され、前記カウルインナパネルにおける前記カウルアウタパネルとの接合部と、フロントダッシュパネルとの接合部と、の間に設けられる第２屈曲部と、
   を有するカウル構造。