(57)【要約】  【課題】断面くの字形の屈曲部の側端部に閉鎖面が存在することにより、その側端領域の屈曲強度が局部的に大きくなるのを抑制し得る自動車のカウル構造を提供する。  【解決手段】ボックス状カウル部４のカウル後壁を形成して上端部分でフロントガラスの下端部分を支持する平坦状ダッシュアッパパネル１１に、車幅方向に延在する開口部２９を形成して断面くの字形の屈曲部２０を設ける。その屈曲部本体２０ａに、開口部２９の上下の周縁に連続した側部周縁２４を有する側部開口部２９Ｂを形成して屈曲側部２０ｂが延設される。この屈曲側部には、上下の傾斜底面２６，２６ａ間の折曲げラインＬ１に連続する側部折曲げラインＬ２の上下に側部底面２５，２５ａが形成される。側部周縁２４は上下の周縁間の幅を短軸とし、車幅方向を長軸とした略半楕円状に形成され、側部折曲げラインＬ２は略１／４楕円状に形成され、上下の側部底面２５，２５ａが略１／４楕円の集合により形成される。  【選択図】図１  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボックス状カウル部のカウル後壁を形成して上端部分でフロントガラスの下端部分を支持する平坦状ダッシュアッパパネルが、車幅方向に延在する長方形状の開口部に形成された断面くの字形の屈曲部を備えると共に、この屈曲部が、開口部の開口面から車両前方及び車両後方のいずれか一方に同一深さで、かつ斜めに張出して車幅方向に延在する上側及び下側に傾斜底面により形成されている自動車のカウル構造において、
断面くの字形の屈曲部本体に、開口部の上下の周縁に連続して車幅方向へ曲線状に延長された側部周縁を有する側部開口部に形成される屈曲側部が延設されると共に、この屈曲側部には、上側及び下側の傾斜底面間の折曲げラインに連続して車幅方向へ前記側部周縁まで延長された側部折曲げラインの上側及び下側に曲面状の側部底面が形成され、
前記側部周縁が、上下の前記周縁間の幅を短軸とし、前記折曲げラインに面直に対向する前記開口面上の折曲げ平面視ラインから上下の前記周縁までの距離のうち相対的に長い距離の少なくとも２倍を長軸とした略半楕円状に形成され、
前記側部折曲げラインが、車幅方向へ延長した前記折曲げ平面視ラインの前記側部周縁との交点までの距離の２倍を長軸とし、前記折曲げラインの深さの２倍を短軸とした略１／４楕円状に形成され、
上側及び下側の前記側部底面が、深さ方向に変位させた前記折曲げ平面視ラインから上側及び下側の前記傾斜底面部までの距離の２倍をそれぞれ短軸とし、深さ方向に変位させて車幅方向へ延長した前記折曲げ平面視ラインの前記側部折曲げラインとの交点までの距離の２倍を長軸とすることにより、前記折曲げ平面視ラインを深さ方向に変位させるごとに求められる略１／４楕円の集合により設定されることを特徴とする自動車のカウル構造。
【請求項２】
折曲げ平面視ラインから上下の周縁までの距離を等距離にして、側部周縁が略半円状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の自動車のカウル構造。
【請求項３】
折曲げラインの深さが、折曲げ平面視ラインから上下の周縁までのそれぞれ距離と等距離であることにより、側部底面が略１／４球状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の自動車のカウル構造。
【請求項４】
ダッシュアッパパネルに、その屈曲強度を高くする部品が設けられていると共に、その隣合う領域に屈曲側部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の自動車のカウル構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カウル後壁を形成して上端部分でフロントガラスの下端部分を支持する平坦状ダッシュアッパパネルが、車幅方向に延在する長方形状の開口部に、その開口面から同一深さに斜めに車両前方及び車両後方のいずれか一方に張出して車幅方向に延在する上側及び下側に傾斜底面を形成した断面くの字形の屈曲部を備えた自動車のカウル構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歩行者との衝突時の頭部に対する損傷部分としては、フード、フェンダ等の外に、ダッシュボード領域がある。特許文献１によれば、ダッシュボード上部からフロントガラスのサポートを延ばし、このサポートでフロントガラスの下辺を支持させるウインドシールド支持構造において、ダッシュボードから延ばした略くの字形の断面の屈曲部と、中空矩形断面のボックス部と、フロントガラスを受けるフランジ部とを形成し、ボックス部をダッシュボードの上部から十分に離して配置した片持ち形状サポートにするウインドシールド支持構造が周知となっている。このようなくの字形屈曲部による衝撃吸収構造としては、特許文献２により、その発明の従来技術として、フロントバルクヘッドに取付けられたカウルトップガーニッシュ、即ちカウルルーバパネルとでフロントガラスの下端部を支持するダッシュアッパパネルに、くの字形の屈曲部を形成する構成も周知となっている。
【特許文献１】特開平１１−３２１７０９号公報
【特許文献２】特開２００２−４６６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このようなくの字形により、HIC(Head Injury Criterion，頭部損傷値)を低減しようとする衝撃吸収構造として、例えば図６に示すように、両側のカウルトップサイドインナ間に溶接され、かつカウルルーバパネル３６の後端部とでフロントガラスの下端部を支持する平坦状のダッシュアッパパネル３０に、断面くの字形の屈曲部３１を形成すると共に、その両側の端部を単に平坦状の閉鎖面３３により閉鎖した場合、その端部領域では逆に強度が局部的に高くなる。この屈曲強度の上昇は、屈曲部がフロントピラーの至近位置で終端する場合には、その影響を甘受できるとしても、ダッシュアッパパネル３０の車幅方向の途中に例えばエア供給用のダクト開口部３５を備える場合、その領域の屈曲強度が高くなるのに加えて、隣合う閉鎖面３３により途中領域の強度が一層高くなることになる。従来このような屈曲部と途中領域の部品とのつなぎ構造については提案されていない。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて、断面くの字形の屈曲部の側端部に閉鎖面が存在することにより、その側端領域の屈曲強度が局部的に大きくなるのを抑制し得る冒頭に述べた類の自動車のカウル構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、この目的を達成するために、請求項１により、ボックス状カウル部のカウル後壁を形成して上端部分でフロントガラスの下端部分を支持する平坦状ダッシュアッパパネルが、車幅方向に延在する長方形状の開口部に形成された断面くの字形の屈曲部を備えると共に、この屈曲部が、開口部の開口面から車両前方及び車両後方のいずれか一方に同一深さで、かつ斜めに張出して車幅方向に延在する上側及び下側に傾斜底面により形成されている自動車のカウル構造において、断面くの字形の屈曲部本体に、開口部の上下の周縁に連続して車幅方向へ曲線状に延長された側部周縁を有する側部開口部に形成される屈曲側部が延設されると共に、この屈曲側部には、上側及び下側の傾斜底面間の折曲げラインに連続して車幅方向へ側部周縁まで延長された側部折曲げラインの上側及び下側に曲面状の側部底面が形成され、側部周縁が、上下の周縁間の幅を短軸とし、折曲げラインに面直に対向する開口面上の折曲げ平面視ラインから上下の周縁までの距離のうち相対的に長い距離の少なくとも２倍を長軸とした略半楕円状に形成され、側部折曲げラインが、車幅方向へ延長した折曲げ平面視ラインの側部周縁との交点までの距離の２倍を長軸とし、折曲げラインの深さの２倍を短軸とした略１／４楕円状に形成され、上側及び下側の側部底面が、深さ方向に変位させた折曲げ平面視ラインから上側及び下側の傾斜底面部までの距離の２倍をそれぞれ短軸とし、深さ方向に変位させて車幅方向へ延長した折曲げ平面視ラインの側部折曲げラインとの交点までの距離の２倍を長軸とすることにより、折曲げ平面視ラインを深さ方向に変位させるごとに求められる略１／４楕円の集合により設定されることを特徴とする。
【０００６】
側部周縁は、開口部の上下の周縁に略半楕円状によりスムーズに連続する。また、その長軸が傾斜底面の相対的に広い方の上下幅に対応し、かつ側部底面が上側及び下側の傾斜底面にスムーズに連続する略１／４楕円状に形成されることにより、屈曲部が断面くの字形の屈曲部本体だけでなく屈曲側部の上下の側部底面を含めて衝撃力に応じて折曲がる。長軸は車幅方向に適宜長く設定できる。
【０００７】
楕円の長軸及び短軸が同一長になる場合として、請求項２により、折曲げ平面視ラインから上下の周縁までの距離を等距離にして、側部周縁が略半円状に形成されるか、或は請求項３により、折曲げラインの深さが、折曲げ平面視ラインから上下の周縁までのそれぞれ距離と等距離であることにより、側部底面が略１／４球状に形成される。
【０００８】
ダッシュアッパパネルに設けられた部品と屈曲部のつなぎ構造として、請求項４により、ダッシュアッパパネルに、その屈曲強度を高くする部品が設けられていると共に、その隣合う領域に屈曲側部が形成される。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、くの字形の屈曲部が、スムーズに連続し、かつ十分な延長量を伴った楕円状曲面の屈曲側部を介してダッシュアッパパネルの一般面に復帰することにより、屈曲強度が車幅方向へ徐々に変化して一般面の屈曲強度に漸近し、屈曲部の側端部で衝撃吸収ストロークが局部的に過小になるのが回避され、徐々に一般面の衝撃吸収ストロークに漸近する。その際、くの字形の形状によっては、請求項２の発明により側縁が半円状になり、請求項３の発明により側部底面が１／４球状に形成される。請求項４の発明によれば、ダッシュアッパパネルにエアダクト開口部等の屈曲強度を高くする部品が設けられている場合に、このような屈曲側部を介して屈曲部が部品につながることにより、その隣合う領域で屈曲強度がさらに高くなるのが回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１乃至図５を基に本発明の実施の形態による自動車のカウル部の構造を説明する。図４に示すように、カウル部４は、鋼板製のダッシュパネル１０の上方部分であるダッシュアッパパネル１１にダッシュフロントパネル１２を介してカウルトップアウタフロントパネル５を接続し、その先端部にカウルルーバパネル６が接合されて空洞６ａを備えたボックス状に構成されている。これらの各部は、フロントピラー８及びフロントサスタワー７間に取付られて空洞６ａの端面を閉鎖するカウルトップサイドインナ３に接続している。ダッシュアッパパネル１１の上端部に溶接されたガラス支持プレート１３及びカウルルーバパネル６の後端部間には、両側のフロントピラー８及びルーフで包囲された開口部に装着されたフロントガラス９が挟持・接着状態で支持されている。
【００１１】
このようなカウルルーバパネル６が上壁及び前壁の一部を形成するボックス状カウル部４のカウル後壁としてのダッシュアッパパネル１１には、両端部をカウルトップサイドインナ３で閉鎖されると共に、エア供給ダクトが接続したダクト開口部２８（図１）が側方に設けられ、残りの領域にはフロントガラス９側から加わる衝撃を吸収するように、屈曲部２０が車幅方向に形成されている。また、衝突事故時にフード後端部に加わる衝撃は、空洞６ａを形成するカウルトップアウタフロントパネル５或はカウルルーバパネル６の変形により吸収されるようになっている。
【００１２】
屈曲部２０は、図１及び図２に示すように、等間隔で車幅方向に延在している上下の周縁２１，２１ａを有する長方形状開口部２９に、その開口面２９Ａから同一深さｃで前方へ張出して車幅方向に延在する折曲げラインＬ１の上側及び下側に傾斜底面２６，２６ａが断面くの字形に形成された屈曲部本体２０ａと、上下の周縁２１，２１ａに連続して車幅方向へ延長された曲線状の側部周縁２４を有する側部開口部２９ａに、傾斜底面２６，２６ａに連続して車幅方向へ延設され、かつ折曲げラインＬ１に連続して車幅方向へ曲線状に側部周縁２４まで延長された側部折曲げラインＬ２の上下の上側及び下側の曲面状の側部底面２５，２５ａが形成された屈曲側部２０ｂとで構成されている。
【００１３】
屈曲部本体２０ａは、空洞６ａに配置される部品との干渉に回避及び屈曲強度を考慮して想定した深さｃを前提に、距離ａを、通常状態でフロントガラス９を支持する屈曲強度を確保し、かつ跳ね上げられた歩行者のフロントガラス９への頭部衝突時に想定される衝撃荷重に対して屈曲し得るように距離ｂよりも相対的に長く設定して構成されている。
【００１４】
側部開口部２９ａの側部周縁２４は、図３に示すように、下記の式（１）に従い、上下の周縁２１，２１ａの上下間の半分幅ｄの２倍を短軸とし、折曲げラインＬ１に面直に対向する開口面２９Ａ上の投影ラインである折曲げ平面視ラインＸ０から相対的に長い周縁２１までの距離ａの２倍を長軸とした半楕円状により、境目に屈曲点を生じさせずに連続するように形成されている。即ち、式（１）において、ｅ＝ａ，ｄ＝（ａ＋ｂ）／２である。
ｘ２／ｅ２+ｙ２／ｄ２＝１  ……（１）
【００１５】
側部折曲げラインＬ２は、折曲げ平面視ラインＸ０を側部開口面２９Ｂ上で車幅方向へ延長した折曲げ平面視ラインＸ１の側部周縁２４との交点αまでの距離ｆの２倍を長軸とし、折曲げラインＬ１の深さｃの２倍を短軸とした１／４楕円状に形成されている。つまり、側部折曲げラインＬ２は側部周縁２４と同様に折曲げラインＬ１に楕円形状により屈曲点を生じないようにスムーズに連続している。
ｘ’２／ｆ２+ｚ２／ｃ２＝１  ……（２）
【００１６】
折曲げ平面視ラインＸ０，Ｘ１を開口面２９Ａに面直に深さ方向に変位させた深さｇにおける開口面２９Ｂに沿った開口面上の側部底面２５，２５ａの曲線は、深さｇに対応した傾斜底面２６，２６ａまでの距離をｉ，ｊとし、側部折曲げラインＬ２との交点βまでの距離をｈとすると、式（２）及び式（３）に従い、ｈの２倍を長軸とし、ｉ，ｊの２倍を短軸として、１／４楕円状にそれぞれ設定される。これにより、側部底面２５，２５ａの曲面形状は、延長した折曲げ平面視ラインＸ１を深さ方向に変位させるごとに求められる１／４楕円の集合により設定されるが、実際には深さを例えば１０分割して１／４楕円を算出し、それぞれの間を近似の演算処理により略楕円の集合により曲面を設定する。尚、以上説明した式（１）乃至式（４）による曲面形状は両側の屈曲側部２０ｂに適用されるが、フロントピラー８に隣合う側の屈曲側部２０ｂは、ダッシュアッパパネル１１の僅かな後方へのわん曲に応じて半楕円状に近似する略半楕円の側縁２４及び略１／４楕円状の側部底面２５，２５ａを備えるように形成される。
ｘ２／ｈ２+ｙ’２／ｉ２＝１……（３）
ｘ２／ｈ２+ｙ’２／ｊ２＝１……（４）
【００１７】
以上説明した屈曲側部２０ｂにおいて、半楕円状の側部開口部２９ａの長軸は傾斜底面２６，２６ａの折曲げラインＬ１を中心にした回転半径のうち長い方に対応して設定されることにより、上側及び下側の傾斜底面２６，２６ａ及び楕円集合状の側部底面２５ａが衝撃力に応じた程度に屈曲し、したがって屈曲強度が屈曲側部２０ｂを経て車幅方向へ徐々に大きくなってダッシュアッパパネル１１の平坦状一般面１１ａの屈曲強度に漸近する。
【００１８】
このような構造を有するカウル部の動作は次の通りである。衝突により跳ね上げられた歩行者の頭部が、大きな衝撃力を伴ってフロントガラス９に衝突することにより（図２Ａ参照）、その破損に追従して、衝撃荷重が、ダッシュアッパパネル１１の上端にその下端に向けて加わると、屈曲部本体２０ａの傾斜底面２６，２６ａ或は屈曲側部２０ｂの側部底面２５，２５ａが折曲げラインＬ１或は側部折曲げラインＬ２を支点として互いに折畳まれるように屈曲して衝撃を吸収する。その際、側部底面２５，２５ａが十分な車幅方向の幅を備え、かつ略楕円状に実質上屈曲点を生じさせずに連続していることにより、屈曲部２０の全体形状で衝撃が吸収される。また、所定の衝撃力に対して衝撃個所により衝撃吸収ストロークは変動するが、屈曲側部２０ｂにおいても屈曲強度を急峻に高めることなく、車室外方向へ向けて一般面１１ａの衝撃吸収ストロークに徐々に近づく。因みに、屈曲側部の底面を上下の平坦な傾斜三角形で形成すると、屈曲部本体２０ａとの境界線に屈曲点が生じ、衝撃力に対応した屈曲部本体２０ａの傾斜面２６，２６ａ或は屈曲側部の側部底面の屈曲が困難になる。
【００１９】
また、屈曲強度が相対的に大きなダクト開口部２８の領域に衝突した場合でも、その近辺で屈曲側部２０ｂが徐々に屈曲強度を一般面１１ａに近づけて終端していることにより、屈曲強度がダクト開口部２５自体よりもさらに高くなるのが回避される。反対側の側方において、フロントピラー８の至近位置まで屈曲側部２０ｂの曲面状の屈曲形状に応じて衝撃を吸収することができる。
【００２０】
尚、屈曲側部２０ｂの屈曲強度の一般面１１ａへの漸近をより緩やかにするために、前述の式（１）においてｅ＞ａとして長軸をさらに長くした略半楕円状に形成することも考えられる。また、前述の式において、屈曲強度がａ＝ｂ＝ｃとして設定されている場合、側部開口部の周縁を略半円状にして屈曲側部を略１／４球状に形成することができる。さらに、空洞６ａ内の部品配置等の条件によっては、図５に示すように屈曲部本体を後方へ張出させ、屈曲側部も対応して後方へ曲面状に張出させることにより同様な作用効果を得ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態による自動車のカウルトップサイドインナ部分を省略した後壁に屈曲部を備えたカウル部の斜視図である。
【図２】同カウル部の断面図を示すもので、同図Ａは図１のＡ−Ａ線断面図、同図ＢはＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】同屈曲部の屈曲側部の曲面形状の設定方法を説明する図である。
【図４】同カウル部を含む車両前部の斜視図である。
【図５】本発明の別の実施の形態によるカウル部の断面図である。
【図６】ダッシュアッパパネルに屈曲部を備えた従来のカウル部の斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
６  カウルルーバパネル
６ａ  空洞
９  フロントガラス
１０  ダッシュパネル
１１  ダッシュアッパパネル
１１ａ  ダッシュアッパパネルの平坦状一般面  
２０  屈曲部
２０ａ  屈曲部本体
２０ｂ  屈曲側部
２１，２１ａ  周縁
２４  側部周縁
２８  ダクト開口部
２５，２５ａ  側部底面
２６，２６ａ  傾斜底面
２９  方形状開口部
２９Ａ  開口面
２９Ｂ  側部開口面
Ｌ１  折曲げライン
Ｌ２  側部折曲げライン
Ｘ０  折曲げ平面視ライン
Ｘ１  延長した折曲げ平面視ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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