JP2010221879A

JP2010221879A - カウル構造

Info

Publication number: JP2010221879A
Application number: JP2009071930A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Torii; 靖広鳥居
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2010-10-07

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のカウル構造に関する。

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）。

特開２００７−１８２１１３号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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１のII−II線に沿っての断面図である。図１の補強部材の斜視図である。比較例としてのカウル構造の斜視図である。図４のV−V線に沿っての断面図である。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。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。こもり音の周波数応答を示すグラフである。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

Claims

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。
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。
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。
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。
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。
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。