JP2009035064A - 車両のカウルトップ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ダッシュパネルの振動に起因する車室内のこもり音を抑える。
【解決手段】カウルトップ２２は、カウルトップパネル２４とカウルトップフロントパネル２６を備え、底部３０と底部３６とが接合されて形成されている。立壁部３８には、立壁部３２と共振したときに車両前後方向の振幅の位相が、立壁部３２と逆相となるように棚部５２が形成されている。また、ブレース６４は、車幅方向の位置が立壁部３２の振幅の腹位置に対応されて、立壁部３２、３８の間に車両前後方向に沿って配置されている。このブレースは、立壁部３８側が棚部に接合され、立壁部３２側が後壁４４のダッシュパネルの縦壁５０の接合位置に対応する位置に接合されている。これにより、立壁部３２、３８が共振したときに、立壁部３２の振幅と共にダッシュパネルの振幅が、立壁部３８によって抑えられ、ダッシュパネルの振動が起因する車室内のこもり音が抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の車室前部に設けられてダッシュパネルと接合される車両のカウルトップ構造に関する。

一般に、車両では、ダッシュパネルの上端部に、車幅方向に沿って配設されたカウルトップが連結され、このカウルトップにフロントウインドシールドガラスの下端部が支持されて固定されている。このときに、一端がカウルトップに連結されることにより片持ち状態で支持部を配設し、この支持部材の自由端側となる他端側でフロントウインドシールドガラスの下端部を支持することにより、外部荷重が入力されたときの衝撃エネルギーが吸収されるようにした提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。

また、フロントウインドシールドガラスが振動することによりこもり音が生じることがあり、フロントウインドシールドガラスの下端部を支持するカウルトップと、上端部を支持するルーフトップ部との間で、振動を逆位相とすることにより、フロントウインドシールドガラスの振動が起因するこもり音の発生を防止するようにした提案がなされている（例えば、特許文献２参照。）。

ところで、カウルトップが連結されたダッシュパネルには、エンジン入力、タイヤ入力による振動が生じ易く、ダッシュパネルが振動したときに、カウルトップに共振が生じることがある。

ここで、カウルトップのカウルパネルに断面略コ字状のリインフォースメントを設けることにより、このリインフォースメントが殆ど共振しない。ここから、ダッシュパネルに、上下方向に沿うリインフォースメントを設け、このリインフォースメントをカウルパネルのリインフォースメントに連結して、ダッシュパネルとカウルトップとが共振することによるこもり音を抑える提案がなされている（例えば、特許文献３、特許文献４参照。）。
特開２００３−３２７１６５号公報 特開２００６−１３７３２７号公報 実開平５−４６６６８号公報 実開平７−４０３７２号公報

しかしながら、カウルトップの構造によっては、カウルトップの剛性を用いてダッシュパネル及びカウルトップの振動を抑制するのに、カウルトップ自体の剛性が不足することがある。また、車両では、ダッシュパネルの近傍に各種の電装品や内装品、インパネリインフォースメントなどが配設されており、カウルトップの剛性を用いてダッシュパネルの振動を抑制するリインフォースメントやブレースなどの補強部材や補助部材を設けるためのスペース確保が困難となることがある。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、ダッシュパネルにその表面から突出する補強部材、補助部材などを設けることなく、ダッシュパネルとカウルトップの振動に起因するこもり音を抑制可能とする車両のカウルトップ構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、車両前後方向に対で配設されてそれぞれの下端部が結合された第１及び第２のカウルトップパネルと、前記第１のカウルトップパネルに車両前後方向に向けて形成されて車両上下方向の中間部にダッシュパネルの上端部が結合された第１の壁部と、前記第２のカウルトップパネルに前記第１の壁部に対向され車両前後方向に向けて設けられて、所定の周波数域で第１の壁部と共振したときに車両前後方向に沿った振幅の位相が逆相となるように形成された第２の壁部と、車両前後方向に沿って配置されて前記第１の壁部と前記第２の壁部とに接合され、第１の壁部と第２の壁部の間隔を一定間隔に保持する連結部材と、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、カウルトップが、第１のカウルトップパネルと第２のカウルトップパネルを車両の前後方向に配置し、それぞれの下端部を接合することにより形成され、第１のカウルトップパネルに形成している壁部に、ダッシュパネルの上端が連結されている。

第２のカウルトップパネルには、第１の壁部に対向する第２の壁部を、第１の壁部と共振した時に、車両前後方向に沿った振幅の位相が逆相となるように形成している。また、第１の壁部と第２の壁部とは、車両前後方向に沿って配置される連結部材が接合されている。

これにより、第１の壁部と第２の壁部が共振したときに、連結部材によって間隔が伸縮してしまうのを防止しているので、第１の壁部の振幅が第２の壁部の振動によって抑えられる。したがって、第１の壁部に接合されているダッシュパネルの振幅が抑えられる。

なお、所定の周波数域は、その周波数域でのダッシュパネルの振動に起因して、車室内にこもり音が生じる周波数域であり、少なくとも約８０Ｈｚ〜２００Ｈｚ、好ましくは、約８０Ｈｚ〜３００Ｈｚとすることができる。

請求項２の発明は、前記第２の壁部の下部に第２の壁部の前記共振周波数を制限する振動制限部が形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、第２の壁部が車両前後方向に振動するときに、振動の根元となる下部の剛性を変えることにより、第１の壁部との間で共振する時の共振周波数を変えることができる。また、共振周波数の近傍では、振幅の位相が大きく変化する。

ここから、第２の壁部の下部に剛性を変える振動制限部を形成することにより、車両前後方向に沿った振幅の位相が逆相となる第２の壁部を形成することが可能となる。

請求項３の発明は、前記連結部材の車幅方向に沿った前記第１の壁部への壁部の接合位置が、第１の壁部が共振振動した時の振幅の腹位置とされている、ことを特徴とする。

この発明によれば、互いの振幅が逆相となるときに、第１の壁部の振幅が最も大きくなる振幅の腹位置に、連結部材を接合する。これにより、第１の壁部の振幅を、第２の壁部によって確実に抑えることができる。

請求項４に係る発明は、前記連結部材の前記第１の壁部の接合位置が、第１の壁部と前記ダッシュパネルの上端の接合部位に対向する位置とされている、ことを特徴とする。

この発明によれば、第１の壁部とダッシュパネルの上端部との接合部位に、連結部材を接合する。これにより、ダッシュパネルが振動したときの振幅を確実に抑えることができる。

請求項５に係る発明は、前記連結部材が、車両前後方向と直交する方向へ振幅する振動が制限されていることを特徴とする。

この発明によれば、連結部材を車両前後方向と直交する方向に沿った振幅が抑えられた構成とする。これにより、連結部材が車両前後方向に沿って伸縮してしまうのを防止でき、第１の壁部の振幅を確実に抑制することができる。

このような本発明に適用される連結部材としては、それぞれの面が車両前後方向に沿い、互いの面が交差するように配置された複数の部材を、接合部位が車両前後方向に沿うように接合して形成されているものであっても良く、車両前後方向に沿って直線状となると共に、車両前後方向と直交する方向に湾曲された部材を含む、ものであっても良い。

さらに、本発明としては、車両前後方向と直交する方向に沿った断面が、開断面に限らず、閉断面であっても良く、また、内部が中空となっていない部材などの任意の構成の一つ又は複数の部材を接合して構成することができる。

以上説明したように本発明によれば、共振する時に振幅が逆相となる第１の壁部と第２の壁部の間隔が伸縮するのを連結部材によって防止するので、第１の壁部の振幅を第２の壁部によって抑えることができ、これにより、ダッシュパネルの振幅が抑えられるので、ダッシュパネルの振動に起因する車室内のこもり音を抑えることができるという優れた効果が得られる。

また、請求項２の発明では、第２の壁部の下部に振動制限部を設ける簡単な構成で、第２の壁部の振幅を第１の壁部に対して逆相とすることができる。

請求項３の発明では、第１の壁部の振幅の腹位置に連結部材を接合するので、第２の壁部によって第１の壁部の振幅を効率的に抑えることがで、請求項４の発明では、ダッシュパネルの上端部の接合位置に連結部材を接合するので、ダッシュパネルの振幅を確実に抑制することができる。

以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図３には、本実施の形態に係る車両１０の要部の概略を示している。なお、以下では、各図中で、車両前後方向の前方側を矢印ＦＲ、上下方向の上方側を矢印ＵＰとして示す。

図３に示されるように、車両１０は、前部にエンジンルーム１２が設けられ、エンジンルーム１２の後方側に車室１４が形成されている。また、車両１０は、エンジンルーム１２の上面がフロントフード（フロントフードパネル）１６によって覆われ、車室１４の前部開口がフロントウインドシールドガラス１８によって閉塞された一般的な構成となっている。なお、本実施の形態では、前部にエンジンルーム１２が設けられた車両１０を例に説明するが、これに限らず、車室１４の前方側がラッゲージルーム（ラッゲージスペース）などの公知の一般的構成の車両に適用することができる。

図１に示されるように、車両１０には、ダッシュパネル２０が配設されており、ダッシュパネル２０によってエンジンルーム１２と車室１４とが区画されている。また、車両１０には、ダッシュパネル２０の上部に、カウルトップ２２が配設されている。なお、図１では、ダッシュパネル２０の上部近傍の概略を示す車両幅方向から見た要部の概略断面を示している。

ダッシュパネル２０は、車幅方向（図１の紙面表裏方向）の両端がフロントピラー及びフロントサイドメンバに連結され、下方に延設された端部がフロアパネルに連結され（何れも図示省略）、表裏面が車両前後方向に向けられて配設された一般的構成となっている。

カウルトップ２２は、車両後方側に配設されたカウルトップアウタパネル（以下、カウルトップパネル２４とする）と、カウルトップパネル２４の車両前方側に配置されたカウルトップアウタフロントパネル（以下、カウルトップフロントパネル２６とする）とによって構成されている。

カウルトップパネル２４及びカウルトップフロントパネル２６は、車幅方向に沿って配設され、車幅方向の両端がフロントピラー（図示省略）に連結されている。

カウルトップパネル２４は、根元部２８で折曲されて、根元部２８から車両前方側へ向けて延設された底部３０と、根元部２８から上方側へ延設された立壁部３２とによって、車幅方向から見た断面が略Ｌ字形状に形成されている。また、カウルトップフロントパネル２６は、根元部３４で折曲されて、根元部３４から車両後方側へ延設された底部３６と、根元部３４から上昇へ向けて延設された立壁部３８とによって、車幅方向から見た断面が略Ｌ字形状に形成されている。

カウルトップ２２は、カウルトップパネル２４の底部３０の先端部と、カウルトップフロントパネル２６の底部３６が重ねられて接合されることにより連結され、これにより、車両幅方向から見た断面形状が、上方へ向けて開口された略コ字状に形成されている。

カウルトップ２２では、例えば、カウルトップフロントパネル２６の上端部４０が車両前方側へ延設され、エンジンルーム１２がフロントフードパネル１６（図３参照）に覆われるときに、上端部４０に図示しない弾性部材などを介してフロントフードパネル１６の車両後方側の端部が当接される。

また、カウルトップ２２では、例えば、カウルトップパネル２４の上端部４２が、後方側斜め上方へ延設され、この上端部４２にフロントウインドシールドガラス１８（図３参照）の下端が支持されて固定されている。なお、カウルトップ２２には、カウルトップパネル２４の上部とカウルトップフロントパネル２６の上部を、カウルルーバパネル（図示省略）に連結した構造など、カウルトップ２２の基本的構成は、公知の任意の構成を適用することができる。

車両１０では、このカウルトップ２２にダッシュパネル２０が接合されており、これにより、車室１４の前方側がフロントウインドシールドガラス１８、ダッシュパネル２０及びカウルトップ２２によって車外及びエンジンルーム１２と区画されている。

すなわち、カウルトップパネル２４の立壁部３２には、根元部２８から上方（略垂直）に延設された後壁４４が形成され、立壁部３２は、この後壁４４の上端の屈曲部４６で前方側斜め上方へ向けて屈曲されて前傾壁４８が形成され、この前傾壁４８の上端から上端部４２が形成されている。

これにより、カウルトップ２２では、後壁４４の一方の面が車両前方側（カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８側）ヘ向けられ、他方の面が車両後方側へ向けられている。

また、ダッシュパネル２０には、上端部に、縦壁５０が設けられている。この縦壁５０は、車両前方側の面が、カウルトップパネル２４の後壁４４の車両後方側の面に対向され、後壁４４と並行に配置されている。

ダッシュパネル２０とカウルトップ２２は、ダッシュパネル２０の縦壁５０がカウルトップパネル２４の後壁４４の上下方向の中間部に重ねられて、面接合されることにより連結されている。

ところで、本実施の形態に適用したカウルトップ２２では、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８の下部に、振動制限部として棚部５２が形成されている。

カウルトップフロントパネル２６の棚部５２は、根元部３４から上方へ折曲されて形成された所定高さの縦壁５４と、縦壁５４の上端を角部５６として、この角部５６で車両前方側へ折曲されて形成された所定幅の水平棚５８とによって形成されている。カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８は、水平棚５８の車両前方側の先端の折曲部６０で、上方側へ向けて折曲されて、カウルトップ２２の前壁６２が形成されている。

カウルトップフロントパネル２６では、この前壁６２が、一方の面が車両前方側に向き、他方の面が車両後方側に向いてカウルトップパネル２４の後壁４４とダッシュパネル２０の縦壁５０の接合部位に対向されるように棚部５２が形成されている。また、カウルトップフロントパネル２６では、前壁６２の上端からフロントフードパネル１６の車両後端部が対向される上端部４０が形成されている。なお、本実施の形態に適用したカウルトップ２２では、カウルトップフロントパネル２６の前壁６２を車両前方側へ僅かに傾斜させているが、前壁６２の構成はこれに限るものではない。

カウルトップフロントパネル２６は、立壁部３８の下部に棚部５２が形成されることにより、立壁部３８の下部の剛性が高くされている。すなわち、カウルトップフロントパネル２６は、棚部５２が形成されていることにより、底部３６の延長線上と前壁６２の延長線上の交点で折曲された構造（図１に破線で示す）よりも、立壁部３８の剛性が高くなっている。

カウルトップ２２では、振幅が車両前後方向に沿う振動が入力されると、入力された振動の周期が、カウルトップパネル２４の立壁部３２及び、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８の振動の周期と一致すると、立壁部３２、３８のそれぞれが共振して、車両前後方向に振動する（以下、共振振動とし、そのときの周波数を共振周波数とする）。

一方、カウルトップパネル２６では、立壁部３８の剛性が変わると、共振周波数も変化する。ここから、カウルトップ２２では、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８の下部に、棚部５２を形成し、立壁部３２の剛性を高くすることにより立壁部３８の共振周波数を変化させる。

このとき、カウルトップ２２では、予め設定した周波数域の振動に対して、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８の振幅の位相が、カウルトップパネル２４の立壁部３２の振幅の位相に対して逆相となるように、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８に棚部５２を形成するようにしている。

一般に、カウルトップパネル２４、カウルトップフロントパネル２６における振動は、共振周波数の前後で振幅の位相が大きく変化し、逆相となる（例えば、位相が−１８０°から１８０°へ変化）。ここから、例えば、カウルトップパネル２４の立壁部３２の共振周波数に対して、少なくとも僅かに低い領域から僅かに高い領域の範囲で、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８に、振幅の位相に変化が生じないように棚部５２を形成する。これにより、カウルトップパネル２４の立壁部３２の共振周波数の近傍で、立壁部３２と立壁部３８の振幅を逆位相とすることができる。

また、振幅が逆位相となる周波数域として、本実施の形態では、該当周波数域でダッシュパネル２０が振動したときに、車室１４内にこもり音として感じられる空気の振動を生じさせる範囲としている。すなわち、車室１４内で８０Ｈｚ〜３００Ｈｚ、少なくとも８０Ｈｚ〜２００Ｈｚ（以下、中周波数域とする）の範囲の空気振動が生じると、この空気振動が、乗員に不快感を生じさせるこもり音となる。

ここから、本実施の形態では、カウルトップパネル２４（立壁部３２）が、中周波数域（８０Ｈｚ〜２００Ｈｚの範囲）の振動が入力されたときの共振に対して、カウルトップフロントパネル２６（立壁部３８）が逆位相で振動されるように設定している。

なお、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８の共振周波数の設定はこれに限らず、所定の周波数域で立壁部３８の振幅の位相が、立壁部３２の振幅の位相に対して逆相となるものであれば良い。

一方、カウルトップ２２には、カウルトップパネル２４の立壁部３２と、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８との間に、連結部材としてブレース６４が設けられている。

図２には、本実施の形態に適用したブレース６４が示されている。このブレース６４は、矩形形状の板部材６６、６８を備え、板部材６６、６８によってブレース本体６４Ａが形成されている。図１及び図２に示されるように、本実施の形態では、板部材６６、６８の長手方向がブレース本体６４Ａの長手方向としており、ブレース６４は、ブレース本体６４Ａの長手方向が車両前後方向となるようにカウルトップ２２に配置される。なお、図１及び図２では、ブレース本体６４Ａの長手方向を矢印Ｌ方向として示している。

図１に示されるように、板部材６６、６８の長手方向に沿った長さは、カウルトップパネル２４の後壁４４とカウルトップフロントパネル２６の前壁６２の間隔よりも僅かに短い長さとしている。

図２に示されるように、板部材６６、６８は、長手方向と直交する幅方向の端部が対向されて連結され、これにより、ブレース本体６４Ａは、板部材６６、６８の連結部位が頂部７０となる略山形状に形成されている。

また、ブレース６４には、ブレース本体６４Ａの長手方向の両側にフランジ７２が形成されている。フランジ７２は、略矩形形状の平板となっており、一方の面が、板部材６６、６８の長手方向の端面に対向されて接合されている。なお、本実施の形態では、フランジ７２のそれぞれに、板部材６６、６８の内面に沿う山形の切欠き７４が形成されているが、切欠き７４が形成されていないものであっても良い。

さらに、ブレース６４には、一対のフランジ７２の間に、リブ７６が設けられている。リブ７６は、帯板状に形成されて、ブレース本体６４Ａの長手方向と直交する方向の両側に対で配置されている。リブ７６のそれぞれは、長手方向の両端が、フランジ７２のそれぞれに接合され、幅方向の一端が板部材６６、６８の幅方向の端部に接合されている。すなわち、ブレース６４のブレース本体６４Ａは、板部材６６、６８及び一対のリブ７６のそれぞれの表面が長手方向に沿うように配置され、板部材６６、６８及びリブ７６は、互いの表面が交差されるように接合されている。

これにより、ブレース本体６４Ａでは、長手方向と直交する方向に沿った振幅の振動が抑制されている。すなわち、板部材６６、６８及びリブ７６のそれぞれ、少なくともいた部材６６、６８は、単体では表面に対して垂直方向に沿って振幅する振動が生じ易いが、表面と並行（幅方向）に振幅する振動は生じ難い。このような板部材６６、６８又は、板部材６６、６８とリブ７６を、互いの表面が交差するように連結して形成したブレース６４では、長手方向と直交する方向の振動が抑制され、長手方向に沿った長さに伸縮が生じないようにされている。

図１に示されるように、カウルトップ２２には、このブレース６４が、カウルトップパネル２４の立壁部３２とカウルトップフロントパネル２６の立壁部３８の間に配置される。

このときにブレース本体６４Ａは、頂部７０が車両上方側に向けられ、長手方向が車両前後方向と略平行とされている。また、ブレース本体６４Ａは、車両幅方向に沿った位置が、カウルトップパネル２４の立壁部３２（後壁４４）が車両前後方向に振動したときの振幅の腹となる位置とされている。

また、ブレース本体６４Ａの車両上下方向の位置は、一方のフランジ７２が、カウルトップパネル２４の後壁４４で、ダッシュパネル２０の縦壁５０の接合位置に対向する位置とされている。これにより、カウルトップ２２では、ブレース６４の他方のフランジ７２が、カウルトップフロントパネル２６の前壁６２に対向されている。

このように配設されたブレース６４は、ブレース本体６４Ａの車両後方側のフランジ７２が、カウルトップパネル２４の後壁４４に接合され、車両前方側のリブ７６が、棚部５２の水平棚５８に接合されることにより、カウルトップ２２に取り付けられている。

なお、カウルトップパネル２４の立壁部３２（後壁４４）の振幅の腹位置は、振動モードの次数によって変化するが、ブレース６４は、振幅を抑制したい部位の近傍の腹位置に取付けるものであれば良い。例えば、後壁４４が３次モードで振動するときに、車幅方向の中央部の振幅を抑制したい場合、車幅方向の中央部の振幅の腹位置に対応してブレース６４を設ければ良い。このように、振幅を抑制したい位置ないし振幅を抑制したい位置の近傍にブレース６４を設けることにより、振動モードの次数にかかわらず、振幅抑制が可能となる。

このようなカウルトップ２２に対して、図４には、本発明を適用する前の一般的構成のカウルトップ（以下、カウルトップ１００とする）の一例が示されている。

このカウルトップ１００では、ダッシュパネル２０が接合されたカウルトップパネル２４の車両前方側に、カウルトップフロントパネル１０２が設けられている。このカウルトップフロントパネル１０２は、根元部１０４で折曲されて車両後方側へ延設された底部１０６と、根元部１０４から上方へ延設された立壁部１０８とが形成されて断面略Ｌ字状となっており、立壁部１０８の上端側が、フロントフードパネル１６（図３参照）に対向される上端部４０とされている。

カウルトップ１００は、カウルトップパネル２４の底部３０の先端部と、カウルトップフロントパネル１０２の底部１０６の先端部とが重ねられて接合され、これにより、断面が上方へ向けて開口された略コ字状とされている。

このように形成されているカウルトップ１００は、カウルトップフロントパネル１０２が、カウルトップフロントパネル２６に棚部５２を形成する前（図１で破線で示す）と同等の形状となっている。また、このカウルトップ１００は、ブレース６４を備えていない点でカウルトップ２２と異なる。

このようなカウルトップ１００では、エンジン入力、タイヤ入力などによってダッシュパネル２０が車両前後方向に振動すると、このダッシュパネル２０の振動が、カウルトップパネル２４を介して伝達される。すなわち、ダッシュパネル２０は、上端の縦壁５０がカウルトップパネル２４の後壁４４に接合されており、これにより、ダッシュパネル２０が振動すると、カウルトップパネル２４の立壁部３２が車両前後方向に振動する。また、カウルトップフロントパネル１０２は、底部１０４を介してカウルトップパネル２４に接合されており、カウルトップパネル２４から振動が伝達されて、立壁部１０６が車両前後方向に振動する。

ここで、カウルトップ１００では、カウルトップパネル２４の立壁部３２及びカウルトップフロントパネル１０２の立壁部１０８が、ダッシュパネル２０の振動に共振すると、ダッシュパネル２０の振動が抑制されず、ダッシュパネル２０が車室１４内の空気を振動する。このときに、ダッシュパネル２０が中周波数域（８０Ｈｚ〜２００Ｈｚ）で振動すると、車室１４内にこもり音を生じさせる。

一方、本実施の形態に適用したカウルトップ２２では、ダッシュパネル２０から中周波数域の振動が入力されると、カウルトップパネル２４の立壁部３２及び、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８が振動する。このときに、カウルトップ２２では、共振周波数の近傍で、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８の振幅の位相が、カウルトップパネル２４の立壁部３２と逆相となっている。

例えば、カウルトップパネル２４の立壁部３２が車両前方へ傾倒したときに、カウルトップフロントパネル２６では、立壁部３８が車両後方側へ傾倒するように振動するか、少なくとも車両前方側へ振動しないようになっている。

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）には、中周波数域において、ブレース６４を設けていない状態でカウルトップ２２に、所定強度の振動を入力したときの、カウルトップパネル２４の立壁部３２（後壁４４）と、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８（前壁６２）の振動のシミュレーション結果の概略を示している。なお、ここでは、立壁部３２、３８の振動として後壁４４と前壁６２の振動を示し、図５（Ａ）、図５（Ｂ）及び、後述する図６（Ａ）、図６（Ｂ）では、前壁６２の振動をＶＦ（一点鎖線で示す）、後壁４４の振動をＶＲ（破線で示す）としている。

図５（Ａ）に示されるように、ブレース６４を設けていないカウルトップ２２では、カウルトップパネル２４の後壁４４及びカウルトップフロントパネル２６の前壁６２のそれぞれが所定の振動レベルで振動する。このときに、後壁４４及び前壁６２は、振動レベルに応じた振幅の振動となる。

ここで、図５（Ａ）に示されるように、カウルトップパネル２４の後壁４４は、共振周波数でその前後の振動周波数のときより振動レベルよりも大きくなり、これに合わせて、後壁４４が連結されているダッシュパネル２０の振動レベルも大きくなる。また、図５（Ｂ）に示されるように、カウルトップパネル２４の後壁４４は、共振周波数の前後で位相が大きく変化している。

これに対して、図５（Ｂ）に示されるように、カウルトップフロントパネル２６では、棚部５２が設けられることにより、カウルトップパネル２４の後壁４４の共振周波数の近傍で位相の変化が抑えられている。これにより、カウルトップパネル２４の後壁４４とカウルトップフロントパネル２６の前壁２６の間では、カウルトップパネル２４の後壁４４の共振周波数の近傍で、振幅の位相が逆相となっている。

一方、カウルトップ２２では、カウルトップパネル２４の立壁部３２（後壁４４）とカウルトップフロントパネル２６の立壁部３８（前壁６２）の間にブレース６４が設けられている。

このブレース６４のブレース本体６４Ａは、長手方向と直交する方向に沿った振動が規制され、長手方向の長さが伸縮してしまうことがない。これにより、カウルトップ２２では、カウルトップパネル２４の立壁部３２とカウルトップフロントパネル２６の立壁部３８の間隔に伸縮が生じるが抑えられて略一定の間隔が保持される。したがって、カウルトップ２２では、カウルトップパネル２４の立壁部３２が車両前方側へ傾倒したときに、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８がブレース６４によって車両前方側へ押し出されるように押圧される。

このときに、カウルトップ２２では、カウルトップパネル２４の立壁部３２とカウルトップフロントパネル２６の立壁部３８の間で、振幅の位相が逆相となっているため、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８がブレース６４をカウルトップパネル２４の立壁部３２へ押し戻す。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）には、前記した図５（Ａ）及び図５（Ｂ）のシミュレーション結果に対して、カウルトップ２２にブレース６４を設けた状態でのカウルトップパネル２４の後壁４４と、カウルトップフロントパネル２６の前壁６２の振動のシミュレーション結果の概略を示している。

図６（Ｂ）に示されるように、カウルトップ２２では、ブレース６４が設けられていることにより、カウルトップパネル２４の後壁４４（立壁部３２）とカウルトップフロントパネル２６の前壁６２（立壁部３８）の振幅が同相となる。図６（Ａ）に示されるように、カウルトップ２２では、後壁４４と前壁６２の振動レベルも略同じとなる。すなわち、カウルトップ２２では、振幅が逆相となって振動しようとするカウルトップパネル２４の後壁４４とカウルトップフロントパネル２６の前壁６２とが、ブレース６４を設けることにより略一体で振動される。

このときに、カウルトップパネル２４の後壁４４とカウルトップフロントパネル２６の前壁６２との間では、振幅が逆相となろうとしながら振動するため、カウルトップ２２では、カウルトップパネル２４の後壁４４の振動レベルが、カウルトップフロントパネル２６の前壁６２の振動によって抑制される。特に、カウルトップパネル２４の後壁４４の振幅の腹位置で、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８とブレース６４とよって振動レベルを抑制する。したがって、カウルトップ２２は、カウルトップパネル２４の後壁４４の振幅が確実にかつ効率よく抑制される。

一方、カウルトップ２２では、カウルトップパネル２４の後壁４４に、ダッシュパネル２０の上端の縦壁５０が連結されており、カウルトップパネル２４の後壁４４とダッシュパネル２０の縦壁５０が一体で振動される。また、ブレース６４は、ダッシュパネル２０の縦壁５０とカウルトップパネル２４の後壁４４との接合部位に対向して接合されている。

これにより、カウルトップ２２において、カウルトップパネル２４の後壁４４の振動レベルが抑制されると、ダッシュパネル２０の振動レベルがカウルトップ２２によって抑制される。したがって、ダッシュパネル２０の振動に起因する車室１４内のこもり音が抑制される。

図７には、本実施の形態に適用したカウルトップ２２に対する比較例としてカウルトップ１００を適用し、カウルトップ２２、１００のそれぞれにおけるダッシュパネル２０の振動に起因する車室１４内のこもり音の音圧レベルのシミュレーション結果を示している。

図７で明らかなように、本実施の形態に係るカウルトップ２２を用いたときには、比較例としているカウルトップ１００を用いたときよりも、中周波数域の略全域にわたって音圧レベルが低くなっている。したがって、カウルトップ１００のカウルトップフロントパネル１０２に換えて、棚部５２が設けられたカウルトップフロントパネル２６を用いると共に、ブレース６４を設けることにより、ダッシュパネル２０の振動に起因する車室１４内のこもり音の抑制を図ることができる。

なお、本実施の形態では、カウルトップフロントパネル２６の前壁６２が、車両前方側へ傾斜されているために、ブレース６４のリブ７６の下面を棚部５２の水平棚５８へ当接させて接合することにより、ブレース６４をカウルトップフロントパネル２６の立壁部３８へ接合したが、これに限らず、例えば、後壁４４と前壁６２とが略平行である時には、ブレース６４のフランジ７２を前壁６２に当接させて接合するなど、カウルトップパネル２４の立壁部３２及びカウルトップフロントパネル２６の立壁部３８へのブレース６４の接合は、任意の構成を適用することができる。

また、以上説明した本実施の形態では、振動制限部としてカウルトップフロントパネル２６の立壁部３８に棚部５２を形成したが、これに限らず、カウルトップフロントパネルの剛性を高く（変化）するものであれば、任意の構成を適用することができる。

図８には、その一例とするカウルトップ８０の概略構成を示している。このカウルトップ８０では、カウルトップフロントパネル２６に換えてカウルトップフロントパネル８２が設けられている。

このカウルトップフロントパネル８２では、根元部８４から車両後方側へ底部３６が延設され、この底部３６がカウルトップパネル２４の底部３０の先端部に接合されている。また、カウルトップフロントパネル８２では、根元部８４の上方側に立壁部８６が形成され、この立壁部８６の上方側が上端部４０とされている。

カウルトップフロントパネル８２では、立壁部８６の下部に振動制限部として傾斜部８８が形成されており、この傾斜部８８の上方側が、カウルトップパネル２４の後壁４４に対向する前壁９０とされている。

傾斜部８８は、根元部８４で斜め上方へ向けて屈曲されて所定高さまで延設されることにより形成されている。また、前壁９０は、傾斜部８８の上端を屈曲部９２として、後壁４４と略平行となるように、屈曲部９２から上方へ向けて屈曲されて形成されている。

カウルトップフロントパネル８２では、車両前後方向に沿った振動が入力されることにより、根元部８４を軸に、前壁９０を含む立壁部８６が車両前後方向に振動する。このときに、カウルトップフロントパネル８２では、傾斜部８８が形成されることにより、立壁部８６の下部の剛性が高くなり、これにより、後壁４４と前壁９０との間で振幅に位相差が生じる。すなわち、カウルトップ８０では、中周波数域の共振周波数の近傍で、後壁４４の振幅と前壁９０の振幅が逆相となるように、カウルトップフロントパネル８２に傾斜部８８が形成されている。

ブレース６４は、長手方向が車両前後方向に沿うように配置されると共に、車両後方側のフランジ７２が、後壁４４が振動したときの振幅の腹位置に対向されて、縦壁５０との接合部位で後壁４４に接合されている。また、カウルトップ８０では、後壁４４と略平行に前壁９０が形成されており、ブレース６４は、車両前方側のフランジ７２がカウルトップフロントパネル８２の前壁９０に当接されて接合されている。

このように構成されたカウルトップ８０においても、後壁４４と、振幅が後壁４４に対して逆相となる前壁９０とを、ブレース６４によって連結しているので、ダッシュパネル２０の振幅を抑制することができる。これにより、ダッシュパネル２０にカウルトップ８０を接合した構成においても、ダッシュパネル２０の振動に起因する車室１４内のこもり音を抑制することができる。

なお、振動制限部としては、棚部５２や傾斜部８８に限らず、車両前後方向の振動の根元で剛性を変化させることができるものであれば、任意の構成を適用することができる。

一方、本実施の形態では、連結部材としてブレース６４を例に説明したが、連結部材の構成はこれに限るものではない。図９には、連結部材の他の一例とするブレース９４の概略構成を示している。

このブレース９４のブレース本体９４Ａは、例えば、所定長さの円筒を軸方向に沿って切断するなどして形成された断面が略半円状となっている。また、ブレース９４には、ブレース本体９４Ａの軸方向の両端にフランジ９６が対で配置されている。フランジ９６は、例えば、略矩形平板状に形成され、一方の面がブレース本体９４Ａの端部に当接されて接合されている。なお、ブレース９４では、一例として、ブレース本体９４Ａの内面に沿ってフランジ９６に切欠き９６Ａを形成しているが、フランジ９６に切欠き９６Ａが形成されていないものであっても良い。

このブレース９４には、フランジ９６の間にリブ９８が設けられている。リブ９８は帯板状に形成され、ブレース本体９４Ａを挟んで対で設けられており、幅方向の端部が、ブレース本体９４Ａの周方向の端部（長手方向と直交する方向の両端）に接合されている。また、リブ９８は、長手方向の両端がフランジ９６に当接されて接合されている。

このように構成されているブレース９４では、ブレース本体９４Ａの外周部が円弧状に形成されていることにより、長手方向と直交する方向へ振幅する振動が抑えられ、長手方向に沿った長さに伸縮が生じてしまうことがない。したがって、ブレース６４に換えてブレース９４を用いたときにも、ダッシュパネル２０の振動に起因する車室１４内のこもり音を抑制することができる。

また、本発明に適用する連結部材としては、ブレース６４、９４からリブ７６、９８や、フランジ７２、９６を除いたものであっても良く、例えば、ブレース６４において、フランジ７２及びリブ７６を省いたときには、ブレース本体６４Ａの長手方向の端面を後壁４４に当接させて接合し、車両前方側は、板部材６６、６８の幅方向の端部を、棚部５２の水平棚５８に当接させて接合すれば良い。

また、連結部材としては、一方向に開口された開断面が形成されたものに限らず、例えば筒体を用いるなど、閉断面が形成されたものであっても良い。さらに、連結部材としては、内部が中空のものに限らず、角柱、円柱などの所謂中実部材を用いて形成しても良い。

すなわち、本発明に適用される連結部材としては、車両前後方向に配置して第１の壁部と第２の壁部を連結するときに車両前後方向と直交する方向に沿った振幅が抑えられた構成であれば良い。これにより、連結部材は、振動が生じることにより長手方向の長さが伸縮してしまうことがない。このように、連結部材としては、振動による第１及び第２の壁部の一方の移動を他方に確実に伝達可能であれば任意の構成を適用することができる。

さらに、本実施の形態では、車両後方側のカウルトップパネル２４を第１のカウルパネルと、車両前方側のカウルトップフロントパネル２６を第２のカウルパネルとして説明したが、これに限らず、例えば、車両前方側のカウルトップフロントパネル２６を第１のカウルパネルとして、車両後方側のカウルトップパネル２４を第２のカウルパネルとしても良い。

このときには、カウルトップパネル２４の立壁部３２の下部に振動制限部を形成して、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８の振幅に対して位相が逆相となるようにすると共に、カウルトップフロントパネル２６の立壁部３８にダッシュパネル２０を接合し、さらに、立壁部３２と立壁部３８とをブレース６４によって接合すれば良い。

さらに、本発明において、振幅の位相の逆相とは、例えば、第１の壁部が車両前方側へ移動したときに、第２の壁部が車両前方側へ移動していないなど、少なくとも連結部材の取り付け部位で、第１の壁部と第２の壁部の振幅が同相とならないものであれば良い。

また、以上説明した本実施の形態は、本発明の一例を示すものであり、本発明の構成を限定するものではなく、本発明は、車両前後方向に対でカウルパネルが配置されて、一方のカウルパネルの壁部にダッシュパネルが接合された任意の構成のカウルトップに適用することができる。

本実施の形態に係るカウルトップの概略構成を示す図３の１−１線に沿った概略断面図である。 ブレースの一例を示す概略斜視図である。 本実施の形態に適用する車両の要部の概略図である。 従来構成の一例を示すカウルトップの要部の概略構成図である。 ブレースを設けていない状態での前壁と後壁の振動のシミュレーション結果の概略を示す線図であり、（Ａ）は振動周波数に対する振動レベルを示し、（Ｂ）は振動周波数に対する位相を示している。 ブレースを設けた状態での前壁と後壁の振動のシミュレーション結果の概略を示す線図であり、（Ａ）は振動周波数に対する振動レベルを示し、（Ｂ）は振動周波数に対する位相を示している。 本実施の形態と比較例とのこもり音の周波数に対する音圧レベルのシミュレーション結果を示す線図である。 本発明が適用されたカウルトップの他の一例を示す要部の概略構成図である。 本発明の連結部材として適用されるブレースの他の一例を示す要部の概略斜視図である。

符号の説明

１０ 車両
１４ 車室
２０ ダッシュパネル
２２、８０ カウルトップ
２４ カウルトップパネル（第１のカウルトップパネル）
２６、８２ カウルトップフロントパネル（第２のカウルトップパネル）
３２ 立壁部（第１の壁部）
３８、８６ 立壁部（第２の壁部）
４４ 後壁（第１の壁部）
５０ 縦壁（ダッシュパネルの上端部）
５２ 棚部（振動制限部）
６２、９０ 前壁（第２の壁部）
６４、９４ ブレース（連結部材）
６４Ａ、９４Ａ ブレース本体（連結部材）
６６、６８ 板部材
８８ 傾斜部（振動制限部）

Claims (5)

1. 車両前後方向に対で配設されてそれぞれの下端部が結合された第１及び第２のカウルトップパネルと、
   前記第１のカウルトップパネルに車両前後方向に向けて形成されて車両上下方向の中間部にダッシュパネルの上端部が結合された第１の壁部と、
   前記第２のカウルトップパネルに前記第１の壁部に対向され車両前後方向に向けて設けられて、所定の周波数域で第１の壁部と共振したときに車両前後方向に沿った振幅の位相が逆相となるように形成された第２の壁部と、
   車両前後方向に沿って配置されて前記第１の壁部と前記第２の壁部とに接合され、第１の壁部と第２の壁部の間隔を一定間隔に保持する連結部材と、
   を含むことを特徴とする車両のカウルトップ構造。
2. 前記第２の壁部の下部に第２の壁部の前記共振周波数を制限する振動制限部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両のカウルトップ構造。
3. 前記連結部材の車幅方向に沿った前記第１の壁部への接合位置が、第１の壁部が共振振動した時の振幅の腹位置とされている、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両のカウルトップ構造。
4. 前記連結部材の前記第１の壁部の接合位置が、第１の壁部と前記ダッシュパネルの上端の接合部位に対向する位置とされている、ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両のカウルトップ構造。
5. 前記連結部材が、車両前後方向と直交する方向へ振幅する振動が制限されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両のカウルトップ構造。

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