【実施例】
【0024】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は自動車のカウル構造を示し、
図1は当該カウル構造を備えた自動車の前部の斜視図である。
【0025】
図1において、エンジンルーム1(
図2参照)の上方を開閉可能に覆うボンネット10を設けている。
上述のエンジンルーム1の前方はフロントバンパフェイス2で覆われており、エンジンルーム1の左右両側方は左右のフロントフェンダ3,3で覆われている。
【0026】
上述のボンネット10の後方には、エンジンルーム1と車室11(
図2参照)とを車両の前後方向に仕切るダッシュロアパネル12(
図2参照)上部のカウル部4から斜め後方かつ上方に延びるようにフロントウインド部材としてのフロントウインドガラス5が設けられており、このフロントウインドガラス5の左右両端部はフロントピラー6,6で支持されており、フロントウインドガラス5の上端部は、ルーフパネル7の前端部下面に接着固定されて車幅方向に延びるフロントヘッダで支持されている。
なお、
図1において、8はサイドウインドガラス8aを備えたフロントドア、9は前輪である。
【0027】
図2は
図1のA−A線矢視断面図であって、同図に示すように、エンジンルーム1と車室11とを車両前後方向に仕切るダッシュロアパネル12(ダッシュパネル)を設け、このダッシュロアパネル12の上部には、ダッシュアッパパネル13を接合固定すると共に、該ダッシュアッパパネル13の下部前端から車両前方に延びるようにカウルフロントパネル14を接合固定し、さらに、該カウルフロントパネル14の前下部にカウルフロントレインフォースメント15を接合固定することで、オープンカウル構造の上記カウル部4を形成している。
上述のカウルフロントパネル14とカウルフロントレインフォースメント15との間には、車幅方向に延びる閉断面16が形成されており、これによりカウル剛性の向上を図っている。
また、
図2に示すように、上述のカウル部4の上方には後側カウルグリル31を設ける一方、カウル部4の前方には前側カウルグリル32を設けている。
【0028】
図2に示すように、上述のボンネット10は、例えば、鉄板製のボンネットアウタパネル17と、アルミニウムまたはアルミ合金製のボンネットインナパネル18とを有しており、該ボンネット10の後部が左右一対のボンネットヒンジ(図示せず)を介して車体(具体的には、カウルサイドパネル)に軸支されている。
上述のボンネットアウタパネル17とボンネットインナパネル18とは、その前辺部、左右の側辺部、後辺部がそれぞれヘミング加工されたヘミング加工部により一体化されている。
【0029】
図3は
図2のボンネット前部の拡大側面図で、
図2,
図3に示すように、ボンネットインナパネル18の前部車幅方向中央の上面には、ストライカレインフォースメント19を取付けており、このストライカレインフォースメント19およびボンネットインナパネル18を、ストライカベースプレート20とストライカ21とで挟持するように該ストライカ21を取付けている。
このストライカ21は、ボンネットインナパネル18の前部車幅方向中央の下面から下方に突出するように設けられており、該ストライカ21は車体側のラッチと係合可能に構成されている。
【0030】
図2,
図3に示すように、上述のボンネットインナパネル18の前部車幅方向中央の上面には、上述のストライカレインフォースメント19から上方に離間するように補強部材としてのボンネットスティフナ22を架設している。
【0031】
図2に示すように、上述のボンネットインナパネル18は凹凸形状に形成されており、凸部の頂面と、ボンネットアウタパネル17下面とは、接着剤23で接着固定されている。
また、上述のボンネットスティフナ22のボンネットアウタパネル17下面に近接するスティフナ頂面と、該ボンネットアウタパネル17下面とは図示しない接着剤で接着固定されている。
【0032】
図4は
図2のカウルグリル部の拡大側面図であって、
図2,
図4に示すように、この実施例のカウルグリルは、カウル部4の空間部4Aの上方を覆う後側カウルグリル31と、カウル部4の空間部4Aの前方を覆う前側カウルグリル32とを備えている。
ここで、上述の後側カウルグリル31はポリプロピレン(いわゆるPP)で成形される一方、前側カウルグリル32は耐熱性および剛性に優れる繊維強化プラスチック(いわゆるFRP)で成形されている。
【0033】
繊維強化プラスチックとしては、ガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック、ボロン繊維強化プラスチック、アラミド繊維強化プラスチックまたは金属や植物性の繊維を用いた繊維強化プラスチックなどを用いることができる。
【0034】
図4に示すように、上述の後側カウルグリル31の前端部には、水平かつ車幅方向に延びるシール取付け部31aが一体形成されており、このシール取付け部31aの上面には、ボンネット10とカウルグリルとの間、詳しくは、ボンネットインナパネル18と後側カウルグリル31との間をシールするボンネットシール33が取付けられている。このボンネットシール33はゴム製で中空構造に形成されている。
【0035】
一方で、
図4に示すように、上述のカウルフロントパネル14の前端部14aと、カウルフロントレインフォースメント15の上端部15aとは、上下に重ね合わせてスポット溶接手段等により接合固定されていて、接合部24が形成されている。
上述の前側カウルグリル32は、カウルパネルとしての上記接合部24から上方に延びる縦壁32Aを有し、筒状取付け部34および後側カウルグリル31のシール取付け部31aを介してボンネットシール33を支持するカウルグリルである。
【0036】
図4に示すように、上述の前側カウルグリル32は、車両側面視でその断面が略S字状に形成されている。
すなわち、前側カウルグリル32は、上側に位置して車両前後方向に略水平に延びる取付け座32Bと、この取付け座32B前端の屈曲部b1から斜め前方下方に延びる前低後高状の上辺部32Cと、この上片部32C下端の屈曲部b2から下方に延びる上下寸法が短い前辺部32Dと、この前辺部32D下端の屈曲部b3から斜め後方下方に延びる前高後低状の中間辺部32Eと、この中間辺部32E後端の屈曲部b4から下方に延びる後辺部32Fと、この後辺部32F下端の屈曲部b5から車両前方に略水平に延びる横辺部32Gと、この横辺部32G前端の屈曲部b6から下方に延びる縦辺部32Hと、この縦辺部32H下端の屈曲部b7から車両前方に略水平に延びる下辺部32Iと、上述の屈曲部b5から斜め後方下方に延びるガイド片32Jと、上述の取付け座32Bの前後方向中間で、シール取付け部31aの前端から前方に離間する位置において上方に立設する立設片32Kと、を繊維強化プラスチックで一体形成して、車両側面視で断面が略S字状になるよう構成されたものである。
【0037】
ここで、上述の筒状取付け部34は、取付け座32Bの上面複数箇所に一体形成されており、後側カウルグリル31のシール取付け部31aは、ビス35などの取付け部材を用いて、筒状取付け部34に取付けられている。
また、上述のボンネットシール33は、ビス35とオフセットするように後側カウルグリル31のシール取付け部31aに固定されている。
さらに、上述の上側に位置する立設片32Kは雨水などがエンジンルーム1内に浸入するのを防止するための浸入防止片であり、下側に位置する上述のガイド片32Jは雨水などをエンジンルーム1から遠ざかる斜め後方下方に導く案内片である。
【0038】
上述の前側カウルグリル32は、
図4に示す略S字断面を有して車幅方向に延びるものであって、その下辺部32Iの複数箇所は、ファスナ36を用いて、カウルパネルとしての上記接合部24上面に取付けられている。
【0039】
しかも、
図4に示す前側カウルグリル32における略S字状の上部(
図4のB−B線より上側の部分)と下部(
図4のB−B線より下側の部分)との一方(この実施例では上部)が、他方(この実施例では下部)に対して上下方向で脆弱な脆弱部32Lを備えている。
【0040】
繊維強化プラスチックで形成された前側カウルグリル32の略S字状の上部と下部とにおいて、上記脆弱部32Lを上下の何れか一方(この実施例では上部)のみと成すことで、前側カウルグリル32全体での過度な脆弱化と過度な剛性向上とを抑制して、通常時のボンネットシール33の支持剛性確保と、ボンネット10への衝突物の衝突時における緩衝性能の確保との両立を図るように構成している。
【0041】
前側のカウルグリル32において上部を脆弱側とし、下部を非脆弱側とする具体的構造として、次のように構成している。
すなわち、脆弱側としての上部においては、各屈曲部b1,b2,b3に沿ってリブを設けることなく、非脆弱側としての下部においては、各屈曲部b4,b5,b6,b7に沿ってリブ37を設けている。
【0042】
図4に示すように、該リブ37は、前側カウルグリル32の中間辺部32E下面と、後辺部32F前面と、横辺部32G上面と、縦辺部32H前面と、下辺部32I上面とにおいて、上述の各屈曲部b4〜b7を含んで、これら各辺部32E,32F,32G,32H,32Iから一体に突出形成されたものである。
上述の非脆弱側としての下部に屈曲部b4〜b7に沿うリブ37を設けることで、該リブ37によりボンネットシール33の支持剛性確保を図り、一方で、脆弱側としての上部には、屈曲部b1,b2,b3に沿うリブを非形成とすることで、当該屈曲部b1〜b3の潰れ残りを防止するように構成したものである。
【0043】
つまり、ボンネットシール33の支持剛性確保と、屈曲部(特に、屈曲部b2,b3)の潰れ残り防止との両立を図るように構成したものである。
上述のリブ37は車幅方向に等間隔または不等間隔(つまり任意間隔)を隔てて複数設けられている。
【0044】
さらに、上述の前側カウルグリル32において上部と下部とのうちの脆弱側としての上部には、上辺部32Cと中間辺部32Eとを上下方向に円弧状に連結し、かつ屈曲部b2,b3と離間する柱状部38が一体形成されると共に、該柱状部38の上下方向中間部にはノッチ39が形成されており、このノッチ39により上記柱状部38を折れ促進形状と成している。
そして、上述の折れ促進形状を有する柱状部38に折れが発生しない間は、当該柱状部38で反力を高めて、ボンネットシール33の支持剛性の向上を図るように構成している。
【0045】
また、ボンネット10への衝突物の衝突時には、その折れ促進形状により柱状部38が折れて、その剛性が一気に低下することで、ボンネット10の変形を阻害することなく、該ボンネット10の変形時の剛性低下を図って、緩衝性能の確保を図るように構成している。
つまり、通常時におけるボンネットシール33の支持剛性向上と、衝突物の衝突時におけるボンネット変形の際の剛性低下との両立を図るように構成している。
【0046】
加えて、歩行者保護に関して、衝突試験では初期のパルス的な高い反力が許容されるので、この許容される反力の間に、折れ促進形状で柱状部38を折る点でも整合性がとれるものである。
【0047】
ここで、上述の柱状部38を屈曲部b2,b3から離間させることで、当該屈曲部b2,b3および柱状部38に潰れ残りが生ずるのを防止すべく構成している。仮に、柱状部が屈曲部と離間していない場合には、衝突物の衝突時において前側カウルグリル32の上部が変形する際、屈曲部および柱状部の潰れ残りにより、当該潰れ残り部がつかえ部として作用し、前側カウルグリル32上部の円滑なクラッシュが阻害される。
上述の柱状部38もリブ37と同様に、車幅方向に等間隔または不等間隔(つまり任意間隔)を隔てて複数設けられている。
【0048】
図4に示すように、この実施例では、柱状部38の下端と、リブ37の上側前端37aとが上下方向に一致または上下方向にオーバラップするように形成されている。これにより、ボンネットシール33に付勢される荷重を、柱状部38からリブ37およびその下方に伝達しやすい構造と成している。
【0049】
また、
図4に示すように、本来ならば上辺部2Cの下方への延長線と、中間辺部32Eの前方への延長線とが交わる角部βが形成されるが、この実施例では、該角部βを設けることなく、屈曲部b2,b3を前辺部32Dで上下方向に連結し、上記角部βをなくすことで、潰れ残しの発生を防止して、クラッシュ性の向上を図るように構成している。
また、中間辺部32Eにおけるリブ37の上側前端37aと屈曲部b3との間には、リブを一切設けておらず両者37、b3を離間させており、これにより前側カウルグリル32上部の脆弱化を確保している。
【0050】
図4に示すように、前側カウルグリル32の上部には、取付け座32B、上辺部32C、前辺部32D、中間辺部32Eで前方側が囲繞されると共に、車両後方側が開放されたクラッシュスペース40が形成されており、前側カウルグリル32の下部には、中間辺部32E、後辺部32F、横辺部32G、縦辺部32H、下辺部32Iで後方側が囲繞されると共に、車両前方側が開放された取付けスペース41が形成されている。
【0051】
さらに、同図に示すように、前側カウルグリル32の上部には、上辺部32Cと中間辺部32Eとの成す角(α1+α2)が鋭角(この実施例では、70°〜75°)に設定された屈曲部b2,b3が形成される一方で、前側カウルグリル32の下部には、上述の中間辺部32Eの下部において、上記カウルパネルに取付ける作業スペースとして、上述のクラッシュスペース40よりも上下寸法および奥行き寸法ともに大となる取付けスペース41が形成されている。
【0052】
上述の前側カウルグリル32上部の鋭角に設定された屈曲部b2,b3、換言すれば、上辺部32Cと中間辺部32Eの開角(α1+α2=鋭角)により、該前側カウルグリル32の脆弱化を確保すると共に、前側カウルグリル32下部の相対的に広い取付けスペース41により、ファスナ36などの取付け部材を作業者が指で下方に押圧することで、前側カウルグリル32の下辺部32Iを接合部24に取付ける際、取付けスペース41に作業者の指が充分に入るよう、その作業スペースを確保すべく構成している。
【0053】
図4に示すように、前側カウルグリル32の上部は下部に対して脆弱に形成されており、上述の中間辺部32Eは仮想水平ラインHORに対し、上辺部32Cの傾斜角α1よりもさらに鋭角(α2=θ)(但し、α2<α1)に形成されている。つまり、上述の中間辺部32Eの仮想水平ラインHORに対する角度α2を水平に近い角度(この実施例ではα2=13°〜15°)に設定している。
【0054】
上述の前側カウルグリル32上部の中間辺部32Eの過半部はリブ37で補強されているが、当該中間辺部32Eの上記角度α2が水平に近いので、ボンネット10上方からの荷重に対して、該中間辺部32Eがある程度変形可能とされており、また上辺部32Cが前低後高状に傾斜しているのに対して、中間辺部32Eはその反対の前高後低状に傾斜しており、これにより、上辺部32Cをその下端よりもさらに下方へ変形させるように構成している。
【0055】
また、上述の中間辺部32Eの角度α2を水平に近づけることで、ボンネット10への衝突物の衝突時に、該中間辺部32Eを折りやすくする一方で、後辺部32Fの高さを充分確保して、取付けスペース41の拡大を図るように構成している。
【0056】
図5は衝突物の衝突初期における変形状態を示す概略側面図、
図6は柱状部の折れ変形状態を示す概略側面図、
図7は衝突物の衝突終期における変形状態を示す概略側面図である。
【0057】
上記構成のカウル構造を備えたボンネット10に衝突物としての衝突実験用のインパクタ50が衝突すると、
図2に示すノーマル状態から
図5に示すように、まず、ボンネットアウタパネル17およびボンネットインナパネル18が下方に窪んで衝突エネルギを吸収すると共に、前側カウルグリル32の脆弱部32Lが下方に変形する。
【0058】
次に、脆弱部32Lの下方へのさらなる変形により、促進形状の柱状部38がノッチ39の部分で折れて
図6のようになり、柱状部38の反力(剛性)が一気に低下する。
【0059】
次に、柱状部38の反力が低下することで、ボンネット10がさらに下方へ変形し、前側カウルグリル32の上部が
図6に示す状態から
図7に示すように、座屈変形すると共に、前側カウルグリル32の下部が前方へ開放した取付けスペース41を口閉じ変形させるように、中間辺部32Eの前部が下方へ前倒れ変形する。
【0060】
このようにして、
図2に示すノーマル状態のボンネット10が、
図5,
図6の状態を経て
図7に示すように、下方に大きく変形することで、衝突エネルギを確実に吸収する。
【0061】
このように、上記実施例の自動車のカウル構造は、カウルパネル(カウルフロントパネル14とカウルフロントレインフォースメント15との接合部24参照)から上方に延びる縦壁32Aを有し、ボンネットシール33を支持するカウルグリル(前側カウルグリル32参照)を備えた自動車のカウル構造であって、上記カウルグリル(前側カウルグリル32参照)は車両側面視で断面が略S字状に形成され、該略S字状の上部と下部との一方(この実施例では上部)が、他方(この実施例では下部)に対して上下方向で脆弱な脆弱部32Lを備えたものである(
図4参照)。
【0062】
この構成によれば、略S字状の上部と下部とにおいて、脆弱部32Lを上下の何れか一方のみ(この実施例では上部のみ)と成したので、カウルグリル(前側カウルグリル32)全体での過度な脆弱化と過度な剛性向上とを抑制でき、通常時におけるボンネットシール33の支持剛性確保と、ボンネット10への衝突物の衝突時における緩衝性能の確保との両立を図ることができる。
【0063】
この発明の一実施形態においては、上記カウルグリル(前側カウルグリル32参照)の上部と下部のうち脆弱側としての一方(この実施例では上部)は、少なくとも1つの屈曲部b2,b3に沿うリブがなく、上部と下部のうち非脆弱側としての他方(この実施例では下部)は、屈曲部b4〜b7に沿うリブ37が設けられたものである(
図4参照)。
【0064】
この構成によれば、非脆弱側の他方(下部参照)には、屈曲部b4〜b7に沿ってリブ37を設けたので、該リブ37によりボンネットシール33の支持剛性確保を図ることができ、脆弱側の一方(上部参照)には、屈曲部b2,b3に沿うリブが存在しないので、当該屈曲部の潰れ残りを防止することができる。
つまり、ボンネットシール33の支持剛性確保と、屈曲部b2,b3の潰れ残り防止との両立を図ることができる。
【0065】
この発明の一実施形態においては、上記カウルグリル(前側カウルグリル32参照)の上部と下部のうち脆弱側としての一方(上部参照)には、屈曲部b2,b3と離間して折れ促進形状を有する柱状部38が設けられたものである(
図4参照)。
【0066】
この構成によれば、脆弱側としての一方(上部参照)に、屈曲部b2,b3から離間した折れ促進形状の柱状部38を設けたので、次の如き効果がある。
すなわち、折れ促進形状の柱状部38に折れが発生しない間は、当該柱状部38により反力を高めることができるので、ボンネットシール33の支持剛性の向上を図ることができる。
【0067】
また、ボンネット10への衝突物の衝突時には、その折れ促進形状により柱状部38が折れて、その剛性が一気に低下することで、ボンネット10の変形を阻害しないので、ボンネット10変形時の剛性低下を図って、緩衝性能の確保を図ることができる。
つまり、通常時におけるボンネットシール33の支持剛性向上と、ボンネット10への衝突物の衝突時におけるボンネット10変形の際の剛性低下との両立を図ることができる。
【0068】
加えて、歩行者保護に関して、衝突試験では初期のパルス的な高い反力が許容されるので、この許容される反力の間に、折れ促進形状で柱状部38を折る点でも整合性がとれて好ましいものである。
【0069】
この発明の一実施形態においては、上記カウルグリル(前側カウルグリル32参照)の上部には、上記脆弱部として上辺(上辺部32C)と中間辺(中間辺部32E)との成す角(α1+α2)が鋭角に設定された屈曲部b2,b3が形成され、上記カウルグリル(前側カウルグリル32)の下部には、上記中間辺(中間辺部32E)の下部において、上記カウルパネルに取付ける作業スペースとして上下寸法および奥行き寸法をもった取付けスペース41が形成されたものである(
図4参照)。
【0070】
この構成によれば、カウルグリル(前側カウルグリル32)上部の鋭角に設定された屈曲部b2,b3により、該カウルグリル(前側カウルグリル32)の脆弱化を確保することができ、またカウルグリル(前側カウルグリル32)下部の取付けスペース41により、ファスナ36などの取付け部材を用いてカウルグリル(前側カウルグリル32)をカウルパネル(接合部24参照)に取付ける際の作業スペースを確保することができる。
【0071】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のカウルグリルは、実施例の前側カウルグリル32に対応し、
以下同様に、
脆弱側は前側カウルグリル32の上部に対応し、
非脆弱部は、前側カウルグリル32の下部に対応し、
カウルパネルは、カウルフロントパネル14の前端部14aとカウルフロントレインフォースメント15の上端部15aとが接合された接合部24に対応し、
上辺は、上辺部32Cに対応し、
中間辺は、中間辺部32Eに対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【0072】
例えば、上記実施例においては、前側カウルグリル32の上部を脆弱側とし、下部を非脆弱側と成したが、この逆の構成、すなわち、前側カウルグリル32の下部を脆弱側とし、上部を非脆弱側とする構成を採用してもよい。