JP4075450B2 - 自動車のカウルボックス構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のフロント部に車幅方向に延在配置された、車体フロント部の車幅方向骨格部材としての機能と、車載空調ユニットの外気導入部としての機能を併有するカウルボックス構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カウルボックスは前述のように車体フロント部の車幅方向骨格部材として機能していることから、このカウルボックスにフロントウインドウパネルの下端部を固定支持するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カウルボックスは閉断面構造としてあるため、フロントウインドウパネルの支持剛性が高く上方から外部荷重がフロントウインドウパネル支持部近傍に入力した場合、その入力荷重に対する反力が大きくなって衝撃エネルギーを効果的に吸収できない。
【０００４】
そこで、カウルボックスをフロントウインドウパネル下端部の支持部前方で開断面としたものも知られているが、このようにカウルボックスを開断面構造とした場合は車体剛性が必然的に低下されることになり、また、この車体剛性の低下によりアイドル振動時にこもり音が発生し易いという問題を生じる。
【０００５】
そこで、本発明は車体剛性の維持と入力荷重に対する衝撃エネルギーの吸収効率の向上との両立を図ることができる自動車のカウルボックス構造を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にあっては、車体のフロント部に車幅方向に延在配置されてフロントウインドウパネルの下端部を支持する自動車のカウルボックス構造において、前記フロントウインドウパネルの下端部を前縁側を自由端部とした支持パネルの前端部に固定して片持ち梁を構成し、この支持パネルの前端部の下側に所定間隔をおいて、閉断面のカウルボックスを形成し、前記支持パネルの前端部とカウルボックスとを、フロントウインドウパネルが膜振動する際の少なくとも腹となる位置、若しくはその近傍位置でステイ部材により連結したことを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明にあっては、請求項１に記載の自動車のカウルボックス構造において、支持パネルの前端部とカウルボックスとの連結位置を、フロントウインドウパネル下端部の車幅方向両端から全幅の略１／４だけ内側に寄った位置と、車幅方向略中央位置とに設定したことを特徴としている。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、フロントウインドウパネルの下端部の固定支持部を片持ち梁として構成としたので、このフロントウインドウパネルの支持部近傍に入力される上方からの外部荷重に対して支持パネルを容易に変形させることができる一方、この支持パネルの下方には閉断面のカウルボックスが存在しているため車体剛性が低下するのを防止することができる。
【００１０】
そして、前記支持パネルと閉断面のエアボックスとの間には所定間隔を設けてあるので、前記入力荷重に対する支持パネルの変形量を十分に確保して、この入力荷重に対する衝撃エネルギーの吸収効率を十分に高めることができる。
【００１１】
また、カウルボックスを閉断面として車体剛性を維持できることから、アイドル振動時等におけるこもり音の発生を防止することができる。
【００１２】
さらに、支持パネルの前端部と閉断面のカウルボックスとを、フロントウインドウパネルが膜振動する際の少なくとも腹となる位置、若しくはその近傍位置でステイ部材により連結したので、フロントウインドウパネルが膜振動する際の振幅増大部分を剛性の高いカウルボックスで支持できるため、このフロントウインドウパネル下端部の振動を効果的に抑制し、ひいては、アイドリング時等に発生する車体振動に起因するこもり音を低減することができる。
【００１３】
また、支持パネルが閉断面のカウルボックスに部分的に固定されるため、車体剛性を更に向上することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、支持パネルとカウルボックスとの連結位置を、フロントウインドウパネル下端部の車幅方向両端から全幅の略１／４だけ内側に寄った位置と、車幅方向略中央位置とに設定したので、フロントウインドウパネルが車幅方向両端を固定点として膜振動する際に、振幅が特に顕著な一次モード若しくは二次モードの振動を効果的に抑制することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１６】
図１，図２は本発明にかかるカウルボックス構造の第１実施形態を示し、図１はエンジンフードを外してカウル部を車両前方から見た斜視図、図２は図１中Ａ−Ａ線に対応する位置の拡大断面図である。
【００１７】
図１に示す自動車Ｍのフロント部に車幅方向にカウル部１１を構成してある。
【００１８】
このカウル部１１はダッシュアッパパネル１５とカウルフロントパネル１６とを備え、該ダッシュアッパパネル１５の上端部に車両前方に張り出す支持パネル１２を接合固定し、この支持パネル１２の前側縁を自由端部１２ａとして、該自由端部１２ａをフロントウインドウパネル１０の傾斜角に沿って折曲してある。
【００１９】
そして、前記支持パネル１２の傾斜した自由端部１２ａに、フロントウインドウパネル１０の下端部１０ａを接着材１３により接着固定して片持ち梁を構成している。
【００２０】
そして、前記ダッシュアッパパネル１５の内側には、底壁１５ａと縦壁１５ｂとに跨って断面く字状の隔壁２０をスポット溶接することにより、前記支持パネル１２の前端部の下側に車幅方向に延在する閉断面構造のカウルボックス２１を構成してある。
【００２１】
このとき、カウルボックス２１と前記片持ち梁を構成する支持パネル１２の前端部１２ａとの間に所定間隔Ｌを設けてあり、この所定間隔Ｌは、フロントウインドウパネル１０の下端部１０ａの支持固定部周りへの入力荷重の大きさに対するこの支持パネル１２の前端部１２ａに必要な変形量によって決定され、この変形量以上の間隔Ｌ寸法が設けられる。
【００２２】
前記カウルフロントパネル１６の下端部１６ａは前記底壁１５ａの前側縁と隔壁２０の前端部との重合部にスポット溶接されて、隔壁２０との間に断面Ｕ字状の樋構造１７を構成してあって、該カウルフロントパネル１６の上端部１６ｂには、ウエザーストリップ１８を介在させてフード１９の後端部が液密に当接しており、このフード１９の後端部と前記ウインドウパネル１０の下端部１０ａとの間には、外気やフロントウインドウパネル１０表面を流れ落ちた雨水を取り込むために適宜の間隔Ｓを設けてある。
【００２３】
以上の構成により本実施形態のカウルボックス構造にあっては、支持パネル１２の自由端部１２ａにフロントウインドウパネル１０の下端部１０ａを接着固定して片持ち梁を構成しているので、このフロントウインドウパネル１０の下端部１０ａの支持固定部周りに入力される上方からの外部荷重、例えばインパクターＨからの入力荷重Ｆに対して支持パネル１２が容易に変形することができる。
【００２４】
一方、前記支持パネル１２の下方には閉断面のカウルボックス２１が存在しているため、この閉断面のカウルボックス２１によって車体剛性が低下するのを防止することができる。
【００２５】
そして、前記支持パネル１２と前記閉断面のカウルボックス２１との間には所定間隔Ｌを設けてあるので、前記入力荷重Ｆに対する支持パネル１２の変形量を十分に確保でき、この荷重Ｆの入力に対する衝撃エネルギーの吸収効率を高めることができる。
【００２６】
更に、前述のようにカウルボックス２１を閉断面として車体剛性を維持できることから、アイドル振動時等におけるこもり音の発生を防止できるという利点も有する。
【００２７】
図３，図４は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００２８】
図３は前記第１実施形態に示した図１中Ｂ−Ｂ線に対応する位置の拡大断面図、図４はフロントウインドウパネル下端部の振動モードを示す平面図である。
【００２９】
この第２実施形態では前記第１実施形態における片持ち梁を構成する支持パネル１２の前端部１２ａと閉断面のカウルボックス２１とを、フロントウインドウパネル１０が膜振動する際の腹となる位置でステイ部材２２により連結してある。
【００３０】
即ち、この第２実施形態では膜振動の二次モード振動を対象として、前記支持パネル１２とカウルボックス２１とを、フロントウインドウパネル１０の下端部１０ａの車幅方向両端から全幅の略１／４だけそれぞれ内側に寄った位置でステイ部材２２を介して溶接して連結している。
【００３１】
従って、この第２実施形態のカウルボックス構造では、図４に示すようにフロントウインドウパネル１０が車幅方向両端を固定点Ｋ1，Ｋ2として振動した場合の振幅増大部分を、閉断面のカウルボックス２１に固定できるため、このフロントウインドウパネル１０の振動を効果的に抑制し、ひいては、アイドリング時等に発生する車体振動に起因するこもり音を低減することができる。
【００３２】
即ち、フロントウインドウパネル１０の振動モードを図４に示したが、この場合、図中破線に示す膜振動の一次モードでは、フロントウインドウパネル１０は車幅方向両端の固定点Ｋ1，Ｋ2を節として振動することになり、車幅方向中央部Ｃ0が腹となって最大振幅Ｗ1の箇所となる。
【００３３】
また、図中一点鎖線に示す膜振動の二次モードでは、前記固定点Ｋ1，Ｋ2および中央部Ｃ0をそれぞれ節として振動することになり、車幅方向両端から全幅の略１／４だけ内側に寄った位置Ｃ1，Ｃ2が腹となって最大振幅Ｗ2の箇所となる。
【００３４】
従って、この第２実施形態では支持パネル１２とカウルボックス２１とのステイ部材２２による連結位置が、車幅方向両端から全幅の略１／４だけ内側に寄った位置、つまり前記二次モードの腹部分（Ｃ1，Ｃ2）であるため、フロントウインドウパネル１０の二次モードの振動を効果的に抑制することができ、ひいては、アイドル振動などに起因するこもり音を最も効率良く低減することができる。
【００３５】
また、車幅方向両端から全幅の略１／４だけ内側に寄った位置にステイ部材２２を設けたことは、中央部Ｃ0を腹とする一次モードの振動に対しても、最大振幅Ｗ1の位置でないにしても、ある程度大きな振幅を発生する箇所であり、この一次モードの振動に対しても振動抑制効果を発揮することができる。
【００３６】
尚、前記支持パネル１２と前記カウルボックス２１との連結位置は、車幅方向両端から全幅の略１／４だけそれぞれ内側に寄った位置（Ｃ1，Ｃ2）に限ることなく、一次モードの振動を対象として車幅方向中央部Ｃ0の位置のみ、若しくは、この中央部Ｃ0と前記１／４位置Ｃ1，Ｃ2とを併せたそれぞれの位置に設定することができる。
【００３７】
ところで、本発明のカウルボックス構造は前記第１，第２実施形態に例をとって説明したが、勿論これらに限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において各種実施形態を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるフードを外してカウル部を車両前方から見た斜視図。
【図２】図１中Ａ−Ａ線に対応する位置の拡大断面図。
【図３】本発明の第２実施形態における図１に対応する拡大断面図。
【図４】本発明の第２実施形態におけるフロントウインドガラス下端部の振動モードを示す平面図である。
【符号の説明】
１０ フロントウインドウパネル
１１ カウル部
１２ 支持パネル
１２ａ 自由端部
２１ カウルボックス
２２ ステイ部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のフロント部に車幅方向に延在配置された、車体フロント部の車幅方向骨格部材としての機能と、車載空調ユニットの外気導入部としての機能を併有するカウルボックス構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カウルボックスは前述のように車体フロント部の車幅方向骨格部材として機能していることから、このカウルボックスにフロントウインドウパネルの下端部を固定支持するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カウルボックスは閉断面構造としてあるため、フロントウインドウパネルの支持剛性が高く上方から外部荷重がフロントウインドウパネル支持部近傍に入力した場合、その入力荷重に対する反力が大きくなって衝撃エネルギーを効果的に吸収できない。
【０００４】
そこで、カウルボックスをフロントウインドウパネル下端部の支持部前方で開断面としたものも知られているが、このようにカウルボックスを開断面構造とした場合は車体剛性が必然的に低下されることになり、また、この車体剛性の低下によりアイドル振動時にこもり音が発生し易いという問題を生じる。
【０００５】
そこで、本発明は車体剛性の維持と入力荷重に対する衝撃エネルギーの吸収効率の向上との両立を図ることができる自動車のカウルボックス構造を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にあっては、車体のフロント部に車幅方向に延在配置されてフロントウインドウパネルの下端部を支持する自動車のカウルボックス構造において、前記フロントウインドウパネルの下端部を前縁側を自由端部とした支持パネルの前端部に固定して片持ち梁を構成し、この支持パネルの前端部の下側に所定間隔をおいて、閉断面のカウルボックスを形成し、前記支持パネルの前端部とカウルボックスとを、フロントウインドウパネルが膜振動する際の少なくとも腹となる位置、若しくはその近傍位置でステイ部材により連結したことを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明にあっては、請求項１に記載の自動車のカウルボックス構造において、支持パネルの前端部とカウルボックスとの連結位置を、フロントウインドウパネル下端部の車幅方向両端から全幅の略１／４だけ内側に寄った位置と、車幅方向略中央位置とに設定したことを特徴としている。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、フロントウインドウパネルの下端部の固定支持部を片持ち梁として構成としたので、このフロントウインドウパネルの支持部近傍に入力される上方からの外部荷重に対して支持パネルを容易に変形させることができる一方、この支持パネルの下方には閉断面のカウルボックスが存在しているため車体剛性が低下するのを防止することができる。
【００１０】
そして、前記支持パネルと閉断面のエアボックスとの間には所定間隔を設けてあるので、前記入力荷重に対する支持パネルの変形量を十分に確保して、この入力荷重に対する衝撃エネルギーの吸収効率を十分に高めることができる。
【００１１】
また、カウルボックスを閉断面として車体剛性を維持できることから、アイドル振動時等におけるこもり音の発生を防止することができる。
【００１２】
さらに、支持パネルの前端部と閉断面のカウルボックスとを、フロントウインドウパネルが膜振動する際の少なくとも腹となる位置、若しくはその近傍位置でステイ部材により連結したので、フロントウインドウパネルが膜振動する際の振幅増大部分を剛性の高いカウルボックスで支持できるため、このフロントウインドウパネル下端部の振動を効果的に抑制し、ひいては、アイドリング時等に発生する車体振動に起因するこもり音を低減することができる。
【００１３】
また、支持パネルが閉断面のカウルボックスに部分的に固定されるため、車体剛性を更に向上することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、支持パネルとカウルボックスとの連結位置を、フロントウインドウパネル下端部の車幅方向両端から全幅の略１／４だけ内側に寄った位置と、車幅方向略中央位置とに設定したので、フロントウインドウパネルが車幅方向両端を固定点として膜振動する際に、振幅が特に顕著な一次モード若しくは二次モードの振動を効果的に抑制することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１６】
図１，図２は本発明にかかるカウルボックス構造の第１実施形態を示し、図１はエンジンフードを外してカウル部を車両前方から見た斜視図、図２は図１中Ａ−Ａ線に対応する位置の拡大断面図である。
【００１７】
図１に示す自動車Ｍのフロント部に車幅方向にカウル部１１を構成してある。
【００１８】
このカウル部１１はダッシュアッパパネル１５とカウルフロントパネル１６とを備え、該ダッシュアッパパネル１５の上端部に車両前方に張り出す支持パネル１２を接合固定し、この支持パネル１２の前側縁を自由端部１２ａとして、該自由端部１２ａをフロントウインドウパネル１０の傾斜角に沿って折曲してある。
【００１９】
そして、前記支持パネル１２の傾斜した自由端部１２ａに、フロントウインドウパネル１０の下端部１０ａを接着材１３により接着固定して片持ち梁を構成している。
【００２０】
そして、前記ダッシュアッパパネル１５の内側には、底壁１５ａと縦壁１５ｂとに跨って断面く字状の隔壁２０をスポット溶接することにより、前記支持パネル１２の前端部の下側に車幅方向に延在する閉断面構造のカウルボックス２１を構成してある。
【００２１】
このとき、カウルボックス２１と前記片持ち梁を構成する支持パネル１２の前端部１２ａとの間に所定間隔Ｌを設けてあり、この所定間隔Ｌは、フロントウインドウパネル１０の下端部１０ａの支持固定部周りへの入力荷重の大きさに対するこの支持パネル１２の前端部１２ａに必要な変形量によって決定され、この変形量以上の間隔Ｌ寸法が設けられる。
【００２２】
前記カウルフロントパネル１６の下端部１６ａは前記底壁１５ａの前側縁と隔壁２０の前端部との重合部にスポット溶接されて、隔壁２０との間に断面Ｕ字状の樋構造１７を構成してあって、該カウルフロントパネル１６の上端部１６ｂには、ウエザーストリップ１８を介在させてフード１９の後端部が液密に当接しており、このフード１９の後端部と前記ウインドウパネル１０の下端部１０ａとの間には、外気やフロントウインドウパネル１０表面を流れ落ちた雨水を取り込むために適宜の間隔Ｓを設けてある。
【００２３】
以上の構成により本実施形態のカウルボックス構造にあっては、支持パネル１２の自由端部１２ａにフロントウインドウパネル１０の下端部１０ａを接着固定して片持ち梁を構成しているので、このフロントウインドウパネル１０の下端部１０ａの支持固定部周りに入力される上方からの外部荷重、例えばインパクターＨからの入力荷重Ｆに対して支持パネル１２が容易に変形することができる。
【００２４】
一方、前記支持パネル１２の下方には閉断面のカウルボックス２１が存在しているため、この閉断面のカウルボックス２１によって車体剛性が低下するのを防止することができる。
【００２５】
そして、前記支持パネル１２と前記閉断面のカウルボックス２１との間には所定間隔Ｌを設けてあるので、前記入力荷重Ｆに対する支持パネル１２の変形量を十分に確保でき、この荷重Ｆの入力に対する衝撃エネルギーの吸収効率を高めることができる。
【００２６】
更に、前述のようにカウルボックス２１を閉断面として車体剛性を維持できることから、アイドル振動時等におけるこもり音の発生を防止できるという利点も有する。
【００２７】
図３，図４は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【００２８】
図３は前記第１実施形態に示した図１中Ｂ−Ｂ線に対応する位置の拡大断面図、図４はフロントウインドウパネル下端部の振動モードを示す平面図である。
【００２９】
この第２実施形態では前記第１実施形態における片持ち梁を構成する支持パネル１２の前端部１２ａと閉断面のカウルボックス２１とを、フロントウインドウパネル１０が膜振動する際の腹となる位置でステイ部材２２により連結してある。
【００３０】
即ち、この第２実施形態では膜振動の二次モード振動を対象として、前記支持パネル１２とカウルボックス２１とを、フロントウインドウパネル１０の下端部１０ａの車幅方向両端から全幅の略１／４だけそれぞれ内側に寄った位置でステイ部材２２を介して溶接して連結している。
【００３１】
従って、この第２実施形態のカウルボックス構造では、図４に示すようにフロントウインドウパネル１０が車幅方向両端を固定点Ｋ1，Ｋ2として振動した場合の振幅増大部分を、閉断面のカウルボックス２１に固定できるため、このフロントウインドウパネル１０の振動を効果的に抑制し、ひいては、アイドリング時等に発生する車体振動に起因するこもり音を低減することができる。
【００３２】
即ち、フロントウインドウパネル１０の振動モードを図４に示したが、この場合、図中破線に示す膜振動の一次モードでは、フロントウインドウパネル１０は車幅方向両端の固定点Ｋ1，Ｋ2を節として振動することになり、車幅方向中央部Ｃ0が腹となって最大振幅Ｗ1の箇所となる。
【００３３】
また、図中一点鎖線に示す膜振動の二次モードでは、前記固定点Ｋ1，Ｋ2および中央部Ｃ0をそれぞれ節として振動することになり、車幅方向両端から全幅の略１／４だけ内側に寄った位置Ｃ1，Ｃ2が腹となって最大振幅Ｗ2の箇所となる。
【００３４】
従って、この第２実施形態では支持パネル１２とカウルボックス２１とのステイ部材２２による連結位置が、車幅方向両端から全幅の略１／４だけ内側に寄った位置、つまり前記二次モードの腹部分（Ｃ1，Ｃ2）であるため、フロントウインドウパネル１０の二次モードの振動を効果的に抑制することができ、ひいては、アイドル振動などに起因するこもり音を最も効率良く低減することができる。
【００３５】
また、車幅方向両端から全幅の略１／４だけ内側に寄った位置にステイ部材２２を設けたことは、中央部Ｃ0を腹とする一次モードの振動に対しても、最大振幅Ｗ1の位置でないにしても、ある程度大きな振幅を発生する箇所であり、この一次モードの振動に対しても振動抑制効果を発揮することができる。
【００３６】
尚、前記支持パネル１２と前記カウルボックス２１との連結位置は、車幅方向両端から全幅の略１／４だけそれぞれ内側に寄った位置（Ｃ1，Ｃ2）に限ることなく、一次モードの振動を対象として車幅方向中央部Ｃ0の位置のみ、若しくは、この中央部Ｃ0と前記１／４位置Ｃ1，Ｃ2とを併せたそれぞれの位置に設定することができる。
【００３７】
ところで、本発明のカウルボックス構造は前記第１，第２実施形態に例をとって説明したが、勿論これらに限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において各種実施形態を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるフードを外してカウル部を車両前方から見た斜視図。
【図２】図１中Ａ−Ａ線に対応する位置の拡大断面図。
【図３】本発明の第２実施形態における図１に対応する拡大断面図。
【図４】本発明の第２実施形態におけるフロントウインドガラス下端部の振動モードを示す平面図である。
【符号の説明】
１０ フロントウインドウパネル
１１ カウル部
１２ 支持パネル
１２ａ 自由端部
２１ カウルボックス
２２ ステイ部材
Claims (2)
- 車体のフロント部に車幅方向に延在配置されてフロントウインドウパネルの下端部を支持する自動車のカウルボックス構造において、
前記フロントウインドウパネルの下端部を前縁側を自由端部とした支持パネルの前端部に固定して片持ち梁を構成し、この支持パネルの前端部の下側に所定間隔をおいて、閉断面のカウルボックスを形成し、
前記支持パネルの前端部とカウルボックスとを、フロントウインドウパネルが膜振動する際の少なくとも腹となる位置、若しくはその近傍位置でステイ部材により連結したことを特徴とする自動車のカウルボックス構造。 - 支持パネルの前端部とカウルボックスとの連結位置を、フロントウインドウパネル下端部の車幅方向両端から全幅の略１／４だけ内側に寄った位置と、車幅方向略中央位置とに設定したことを特徴とする請求項１に記載の自動車のカウルボックス構造。
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| JP2002137586A JP4075450B2 (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | 自動車のカウルボックス構造 |
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|---|---|
| JP2003327165A JP2003327165A (ja) | 2003-11-19 |
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| JP6241463B2 (ja) | 2015-08-28 | 2017-12-06 | トヨタ自動車株式会社 | カウル構造 |
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2002
- 2002-05-13 JP JP2002137586A patent/JP4075450B2/ja not_active Expired - Fee Related
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