(57)【要約】【課題】自動車の衝突時のエネルギー吸収効率の良好な自動車の車体構造を提案する。【解決手段】前壁９、後壁１０、底壁１１及び前端部１３がフリーな上壁１２とを有するカウルパネル７を備え、該カウルパネル７は車体２の幅方向に延びている。カウルパネル７の内側にはワイパユニット２１を支持するユニット支持台２５が配置され、該ユニット支持台２５は、カウルパネル７の底壁１１と後壁１０に固定された一対の脚壁２６，２６とを有している。カウルパネル７の上側にルーバ８が位置し、ワイパユニット２１の近傍のルーバ８の部分の下側にエネルギー吸収板４２が設けられ、そのエネルギー吸収板４２の前端部はカウルパネル７の前壁９に固定され、後端部は上壁１２に固定されている。ルーバ８に外力Ｆが加えられ、これが変形したとき、エネルギー吸収板４２によってルーバ８を受け止めて外力を分散させてエネルギーを効率よく吸収する。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ車体の幅方向に延びるカウルパネルと、該カウルパネルの上側に配置されたルーバと、前記カウルパネルに支持されたワイパユニットとを具備し、前記カウルパネルは、前壁と、該前壁よりも後方に位置する後壁と、該後壁と前壁の下部に一体に形成された底壁と、前記後壁の上部に一体に形成された上壁とを有し、該上壁と前記前壁の上部との間が開放されて上部開口が形成され、該上部開口を覆うように前記ルーバが配置されている自動車の車体構造において、
前記ワイパユニットがカウルパネルに支持された部分の近傍にエネルギー吸収板が配置され、該エネルギー吸収板は、その前端部が前記カウルパネルの前壁に固定され、その後端部がカウルパネルの上壁と後壁のうちの少なくとも一方に固定されていて、該エネルギー吸収板は前記ルーバの下側に配置されていることを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項２】
前記カウルパネルの上壁の前端部はフリー状態となっていて、該前端部と前記前壁の上部との間が上部開口となっている請求項１に記載の自動車の車体構造。
【請求項３】
前記ワイパユニットは、ユニット支持台を介してカウルパネルに支持され、該ユニット支持台は、基端部がカウルパネルに固定された一対の脚壁と、これらの脚壁の上部に一体に形成されていて、前記ワイパユニットが支持されるユニット支持壁とを有している請求項１又は２に記載の自動車の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ほぼ車体の幅方向に延びるカウルパネルと、該カウルパネルの上側に配置されたルーバと、前記カウルパネルに支持されたワイパユニットとを有する自動車の車体構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カウルパネルを有する車体構造は従来より周知であり、図５は従来の車体構造の一例を示す垂直断面図である。ここに示したカウルパネル７Ａは、前壁９Ａと、この前壁９Ａよりも後方に位置する後壁１０Ａと、これらの前壁９Ａ及び後壁１０Ａの下部に一体に形成された底壁１１Ａと、後壁１０Ａの上部に一体に形成された上壁１２Ａと、この上壁１２Ａの前端部１３Ａに一体に形成された中間壁１４Ａとを有し、この中間壁１４Ａの下部は底壁１１Ａに固着されている。上壁１２Ａと前壁９Ａの上部との間は開放されて上部開口４１Ａが区画されている。また上壁１２Ａの上部にウインドシールド３Ａの下部が接着剤１８Ａにより固定されている。さらに、上部開口４１Ａを覆うようにルーバ８Ａが配置され、該ルーバ８Ａの前端部はクリップ１９Ａによってカウルパネル７Ａの前壁上部に固定されている。またルーバ８Ａの後端部は、その二叉状の係合部２０Ａがウインドシールド３Ａの下部に係止されている。ルーバ８Ａには、図示していない多数の孔が形成され、この孔を通してカウルパネル７Ａの内部に外気が取り入れられ、その外気が車室内に導入される。５Ａはエンジンルームの上部を覆うフードである。
【０００３】
カウルパネル７Ａの中間壁１４Ａには、突部３７Ａが形成され、この突部３７Ａの上面にワイパユニット２１Ａの基部ケース２２Ａがボルト３２Ａにより固定されている。基部ケース２２Ａにはピボット２３Ａが回転自在に支持され、該ピボット２３Ａにはワイパアーム６Ａが固定され、該ワイパアーム６Ａにはワイパブレード３８Ａが取り付けられている。ピボット２３Ａが一方向と他方向に交互に回転することにより、ワイパアーム６Ａとワイパブレード３８Ａが揺動し、該ブレード３８Ａがウインドシールド３Ａの表面に付着した雨滴や雪などを払拭する。カウルパネル７Ａは、底壁１１Ａ、後壁１０Ａ、上壁１２Ａ及び中間壁１４Ａによって閉断面が構成されているので、その剛性が高められ、かかるカウルパネル７Ａに固定されたワイパユニット２１Ａの基部ケース２２Ａを安定した状態で強固に支持することができる。
【０００４】
ところで、自動車の衝突時に、ルーバ８Ａの上部から図５に矢印Ｆで示した如く大きな外力が加えられたとき、そのルーバ８Ａが、カウルパネル７Ａの上部開口４１Ａから該カウルパネル７Ａの内部に入り込むように大きく変形すれば、衝突エネルギーを効率よく吸収することができる。
【０００５】
その際、ワイパユニット２１Ａから大きく離れたカウルパネル部分の上側に位置するルーバ８Ａは、これが外力Ｆを受けたとき、当該ルーバ８Ａの変形を邪魔する部材がないため、ルーバ８Ａは大きく永久変形してカウルパネル７Ａの内部に入り込み、衝突エネルギーを効果的に吸収することができる。
【０００６】
ところが、ワイパユニット２１Ａがカウルパネル７Ａに支持された部分の近傍のルーバ部分に外力Ｆが加えられたとき、このルーバ部分が変形しても、その変形した部分がワイパユニット２１Ａの基部ケース２２Ａに当たってしまうため、当該ルーバ８Ａがカウルパネル７Ａの内部に大きく入り込むように変形することができず、衝突エネルギーを効率よく吸収することが困難となる。特に、図５に示した従来例においては、ワイパユニット２１Ａが剛性の高いカウルパネル７Ａに強固に固定支持されているので、ルーバ８Ａの変形が、そのワイパユニット２１Ａの基部ケース２２Ａやこれを支持するカウルパネル７Ａの突部３７Ａによって邪魔され、ルーバ８Ａが大きく変形することができなかった。
【０００７】
そこで従来は、カウルパネル７Ａを介して車体全体に伝えられた衝撃により当該車体が変形することを阻止すべく、車体を構成する骨格部材の強度を高めるなどの対策を講じていたが、これにより車体のコストが上昇する欠点を免れなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ルーバに大きな外力が作用したときのエネルギーの吸収効率を高めることのできる自動車の車体構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、ほぼ車体の幅方向に延びるカウルパネルと、該カウルパネルの上側に配置されたルーバと、前記カウルパネルに支持されたワイパユニットとを具備し、前記カウルパネルは、前壁と、該前壁よりも後方に位置する後壁と、該後壁と前壁の下部に一体に形成された底壁と、前記後壁の上部に一体に形成された上壁とを有し、該上壁と前記前壁の上部との間が開放されて上部開口が形成され、該上部開口を覆うように前記ルーバが配置されている自動車の車体構造において、前記ワイパユニットがカウルパネルに支持された部分の近傍にエネルギー吸収板が配置され、該エネルギー吸収板は、その前端部が前記カウルパネルの前壁に固定され、その後端部がカウルパネルの上壁と後壁のうちの少なくとも一方に固定されていて、該エネルギー吸収板は前記ルーバの下側に配置されていることを特徴とする自動車の車体構造を提案する（請求項１）。
【００１０】
また、上記請求項１に記載の自動車の車体構造において、前記カウルパネルの上壁の前端部はフリー状態となっていて、該前端部と前記前壁の上部との間が上部開口となっていると有利である（請求項２）。
【００１１】
さらに、上記請求項１又は２に記載の自動車の車体構造において、前記ワイパユニットは、ユニット支持台を介してカウルパネルに支持され、該ユニット支持台は、基端部がカウルパネルに固定された一対の脚壁と、これらの脚壁の上部に一体に形成されていて、前記ワイパユニットが支持されるユニット支持壁とを有していると有利である（請求項３）。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１３】
図１は、自動車の外観を示す斜視図であり、符号１は車体２の上部を構成するルーフパネル、３はウインドシールド、４，４はフロントピラー、５はエンジンルームの上部を覆うフードをそれぞれ示している。また、６，６はワイパユニットのワイパアームを示し、該ワイパアーム６，６は矢印方向に揺動して該ワイパアーム６，６に取り付けられたワイパブレード３８，３８がウインドシールド３の表面に摺擦し、該表面に付着した雨滴などを払拭する。また、図１における矢印Ｆｒは自動車の前進方向を示し、符号Ｗは車体２の幅方向を示している。本明細書において使用する「前」及び「後」なる文言は、車体２の前進方向Ｆｒを基準とした前後を意味し、その前後方向に直交する方向が車体２の幅方向Ｗである。
【００１４】
図２は図１のＩＩ−ＩＩ線拡大断面図であり、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図である。これらの図における符号７はカウルパネル、８はルーバをそれぞれ示しており、このルーバ８はカウルパネル７の上側に配置されている。図４は、フード５と、ルーバ８と、ウインドシールド３とを取り外した状態で、図３に示したカウルパネル７の部分を斜め上方から見たときの斜視図である。
【００１５】
図２乃至図４から判るように、カウルパネル７はほぼ車体２の幅方向Ｗに延び、その各端部が各フロントピラー４，４（図１）にそれぞれ固定されている。また、カウルパネル７は、前壁９と、該前壁９よりも後方に位置する後壁１０と、その後壁１０の下部と前壁９の下部に一体に形成され、該後壁１０と前壁９を一体に連結する底壁１１と、後壁１０の上部に一体に形成された上壁１２とを有している。上壁１２と前壁９の上部とが開放されて上部開口４１が形成され、この上部開口４１を覆うようにルーバ８が配置されている。また、本例のカウルパネル７は、その上壁１２の後端部が後壁１０の上端部に一体に接続されているが、該上壁１２の前端部１３はフリー状態となっていて、この前端部１３と前壁９の上部との間が上部開口４１となっている。図５に示した従来のカウルパネル７Ａにおける中間壁１４Ａが設けられていないのである。
【００１６】
図示した例では、フロントパネル１５と、インナパネル１６と、アッパパネル１７を溶接によって一体に固着することにより、前壁９、底壁１１、後壁１０及び上壁１２を有するカウルパネル７が構成されている。かかるカウルパネル７は、例えば鋼板などの高剛性材料により構成される。
【００１７】
一方、ウインドシールド３は、その下部が接着剤１８を介してカウルパネル７の上壁１２の上面に固定されている。また、ルーバ８は、その前部がクリップ１９によってカウルパネル７の前壁上部に固定され、該ルーバ８の後部はその二叉状の係合部２０がウインドシールド３の下部に係止されている。ルーバ８には、図示していない多数の孔が形成され、これらの孔を通して外気がカウルパネル７の内部に取り入れられ、その外気が車室内に導入される。かかるルーバ８は例えば樹脂により構成されている。これらの点は、従来の車体構造と変わりはない。
【００１８】
また、図３及び図４における符号２１は、前述のワイパユニットを示し、このワイパユニット２１は基部ケース２２と、この基部ケース２２に回転自在に支持されたピボット２３と、該ピボット２３に連結された前述のワイパアーム６と、該ワイパアーム６に取り付けられた前述のワイパブレード３８とを有し、図示していないモータによってピボット２３が一方向と他方向に交互に回転駆動されることにより、ワイパアーム６が図１に矢印で示したように揺動し、該ワイパアーム６に取り付けられたワイパブレード３８がウインドシールド３の表面に付着した雨滴などを払拭する。基部ケース２２は、ルーバ８に形成された孔２４を通して上方に突出している。図２ではワイパユニット２１と、後述するユニット支持台の図示を省略してある。
【００１９】
上述のワイパユニット２１はカウルパネル７に支持されている。その際、ワイパユニット２１を図５に示した従来例のようにカウルパネルに直に固定して支持することもできるが、本例の車体構造においては、図３及び図４に示すように、ワイパユニット２１がユニット支持台２５を介してカウルパネル７に支持されている。このユニット支持台２５は、基端部３９，４０がカウルパネル７に固定された一対の脚壁２６，２６と、これらの脚壁２６，２６の上部に一体に形成されたユニット支持壁２７とを有し、両ユニット支持壁２７によって、両脚壁２６，２６の上部が一体に連結されている。図示した例では、ユニット支持台２５が鋼板などの一体の板材によって構成され、各脚壁２６が２つずつの基端部３９，４０を有し、その一方の基端部３９がカウルパネル７の底壁１１に溶接され、他方の基端部４０がカウルパネル７の後壁１０に溶接されている。
【００２０】
上述したユニット支持台２５のユニット支持壁２７の上面に、ワイパユニット２１が固定支持されている。図示した例では、ワイパユニット２１の基部ケース２２が舌部３１を有し、この舌部３１が、ボルト３２とこれに螺着されたナット３３とによってユニット支持壁２７に固定されている。図４はワイパユニット２１がユニット支持台２５から外された状態を示している。
【００２１】
以上のように、本例の車体構造は、カウルパネル７と、ルーバ８と、ワイパユニット２１とを有しているが、そのほか、図３及び図４に示したエネルギー吸収板４２を有している。このエネルギー吸収板４２は、ワイパユニット２１がカウルパネル７に支持された部分の近傍に配置されている。図示した例では、ワイパユニット２１がユニット支持台２５を介してカウルパネル７に支持されているので、そのユニット支持台２５のユニット支持壁２７に固定された本体ケース２２の近傍にエネルギー吸収板４２が配置されている。
【００２２】
エネルギー吸収板４２は、例えば鋼板などの板材により構成され、その前端部が、ボルト４３とこれに螺着されたナット４４によって、カウルパネル７の前壁９の上部に固定され、該エネルギー吸収板４２の後端部は、ボルト４５とこれに螺着されたナット４６によって、カウルパネル７の上壁１２に固定されている。エネルギー吸収板４２の後端部を上壁１２に固定する代わりに、カウルパネル７の後壁１０、好ましくはその後壁１０の上部に固定してもよい。或いは、当該エネルギー吸収板４２の後端部を上壁１２と後壁１０の上部の両者が固定することもできる。このように、エネルギー吸収板４２は、その後端部がカウルパネル７の上壁１２と後壁１０のうちの少なくとも一方に固定され、カウルパネル７の前壁９の側と、後壁１０の側がエネルギー吸収板４２によって連結されている。エネルギー吸収板４２をカウルパネルに対して、溶接によって固定することもできる。かかるエネルギー吸収板４２は、ルーバ８の下側に配置され、通常の状態では、ルーバ８に接触していない。
【００２３】
自動車の衝突時に、図２及び図３に矢印Ｆで示すように、フード５を介してルーバ８に大きな外力が加えられたとき、図２に示すように、ワイパユニット２１から大きく離れたルーバ８の部分においては、ルーバ８の変形を邪魔するものがないため、該ルーバ８はカウルパネル７の内部に大きく入り込むように変形することができ、衝突エネルギーを効率よく吸収することができる。
【００２４】
これに対し、ワイパユニット２１の近傍のルーバ８の部分においては、ワイパユニット２１に邪魔されてルーバ８がカウルパネル７の内部に大きく入り込む状態に変形することができない。ところが、ワイパユニット２１の近傍のカウルパネル部分には、エネルギー吸収板４２が設けられているので、その近傍のルーバ８の部分が大きな外力Ｆを受けて、図３に仮想線で示すように永久変形したとき、そのルーバ８の部分は、エネルギー吸収板４２によって受け止められる。これにより、該エネルギー吸収板４２が図３に仮想線で示すように永久変形する。しかも、このエネルギー吸収板４２の前端部と後端部がカウルパネル７に固定連結されているので、外力Ｆがエネルギー吸収板４２を介してカウルパネル７に伝えられ、該カウルパネル７も図３に仮想線で示すように永久変形する。このように、ワイパユニット２１の近傍のルーバ８の部分に加えられた外力Ｆは、エネルギー吸収板４２及びカウルパネル７に分散され、該エネルギー吸収板４２とカウルパネル７が変形するので、衝突エネルギーが効率よく吸収され、衝撃が車体の全体に伝えられることを防止することができる。
【００２５】
またエネルギー吸収板４２は、変形したルーバ８を下から受け止めるので、ルーバ８の後端部の係止部２０が、該ルーバ８に加えられた外力によってウインドシールド３の下部から外れることを防止することができ、これによってルーバ８の変形量を大きくすることができ、エネルギー吸収効率を高めることができる。さらに、ルーバ８の係止部２０がウインドシールド３から外れたとしても、該ルーバ８はエネルギー吸収板４２に受け止められて、そのエネルギー吸収板４２とカウルパネル７を変形させるので、エネルギーの吸収効率が大きく低下するようなことはない。
【００２６】
上述のように、ルーバ８に大きな外力Ｆが加えられたとき、エネルギー吸収板４２が大きく変形したほうが、エネルギーの分散効果とその吸収効果が高められるので、エネルギー吸収板４２にビードを設けず、また設けたとしても最小限にし、該エネルギー吸収板４２を極力フラットな形態にして変形しやすくすることが好ましい。
【００２７】
上述したエネルギー吸収板４２を設ける構成は、図５に示した従来のカウルパネルを有する車体構造にも採用でき、これによっても上述した効果を奏することができるが、図１乃至図４に示した車体構造においては、そのカウルパネル７における上壁１２の前端部１３がフリー状態となっていて、従来のカウルパネル７Ａの中間壁１４Ａ（図５）を有していないので、該カウルパネル７にその上部からルーバ８を介して大きな外力Ｆが加えられたとき、カウルパネル７が潰れた状態に永久変形することができる。特に、ワイパユニット２１から大きく離れたカウルパネル７の部分では、その変形を邪魔するものがないので、そのカウルパネル部分に大きな外力Ｆが加えられたとき、当該カウルパネル部分は、ルーバ８と共に大きく永久変形することができ、エネルギーを効果的に吸収することができる。また、ワイパユニット２１の近傍のカウルパネル７の部分も、これに加えられた外力が大きい場合には、そのカウルパネル部分が大きく潰れ変形する。その際、カウルパネル７の前壁９の側と後壁１０の側がエネルギー吸収板４２によって連結されているので、カウルパネル７に外力Ｆが加えられたとき、前壁９と後壁１０が互いに離間する方向に開いた状態に変形することを防止できる。これにより、前壁９と後壁１０が潰れた状態に変形することができ、これによりエネルギーの吸収効率を一層高めることができる。
【００２８】
また、本例のワイパユニット２１はユニット支持台２５を介してカウルパネル７に支持されているが、このユニット支持台２５はその一対の脚壁２６，２６がカウルパネル７の内部で立ち上がった状態で位置しているので、このユニット支持台２５のユニット支持壁２７にその上部から大きな外力Ｆが加えられると、両脚壁２６，２６も容易に潰れた状態に永久変形することができ、これにより衝突エネルギーを一層効果的に吸収することができる。
【００２９】
本発明は、図１に示した形式以外の各種形式の自動車の車体構造にも適用できるものである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、エネルギー吸収効率を高めることのできる自動車の車体構造を供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の外観斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大垂直断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う拡大垂直断面図である。
【図４】カウルパネルとユニット支持台とエネルギー吸収板との相対位置関係を示す斜視図である。
【図５】従来の車体構造の一例を示す垂直断面図である。
【符号の説明】
２　車体
７　カウルパネル
８　ルーバ
９　前壁
１０　後壁
１１　底壁
１２　上壁
１３　前端部
２１　ワイパユニット
２５　ユニット支持台
２６　脚壁
２７　ユニット支持壁
３９　基端部
４０　基端部
４１　上部開口
４２　エネルギー吸収板
Ｗ　幅方向
【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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