(57)【要約】【課題】カウル側に高い精度が要求される構成を付加することなく、歩行者保護性能を確保することができる車両用カウル部構造を得る。【解決手段】ウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａは、カウルロアパネル１６に結合されたカウルアッパパネル１８のガラス支持部１８Ａに支持されている。そして、ウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａの単位体積当たりのガラス密度を、ウインドシールドガラス１２の一般部１２Ｂの単位体積当たりのガラス密度よりも高く設定した。【選択図】図１
2009090928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウインドシールドガラスの下端部と、
車両幅方向を長手方向として配置されると共に車両上方側が開放された開断面構造とされ、かつ前記ウインドシールドガラスの下端部を車両下方側から支持するガラス支持部を備えたカウルパネルと、
を含んで構成された車両用カウル部周辺構造であって、
前記ウインドシールドガラスの下端部の単位体積当たりの重量が当該ウインドシールドガラスの一般部の単位体積当たりの重量よりも重くなるように構成した、
ことを特徴とする車両用カウル部周辺構造。
【請求項２】
前記ウインドシールドガラスの下端部のガラス密度は前記ウインドシールドガラスの一般部のガラス密度よりも高く設定されている、
ことを特徴とする請求項１記載の車両用カウル部周辺構造。
【請求項３】
前記ウインドシールドガラスの下端部の厚さは前記ウインドシールドガラスの一般部の厚さよりも厚く設定されている、
ことを特徴とする請求項１記載の車両用カウル部周辺構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行者保護に配慮した車両用カウル部周辺構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、歩行者保護を考慮したカウル構造が開示されている。簡単に説明すると、カウルインナパネルの後壁部の高さ方向中間部にノッチを設定し、歩行者の頭部がウインドシールドガラスの下端部付近に当接した場合には、当該後壁部がノッチ設定部位を起点として車両後方側へ倒れるように変形するようになっている。これにより、歩行者の頭部に入力される反力を低減するというものである。
【特許文献１】特開２００５−１９３８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記先行技術も歩行者保護対策として有用な技術と思われるが、カウルインナパネルにノッチ等を設定する手法を採ると、ノッチの精度が要求されるので、品質管理が大変になる。従って、他の構成の案出が望まれていた。
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、カウル側に高い精度が要求される構成を付加することなく、歩行者保護性能を確保することができる車両用カウル部構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、ウインドシールドガラスの下端部と、車両幅方向を長手方向として配置されると共に車両上方側が開放された開断面構造とされ、かつ前記ウインドシールドガラスの下端部を車両下方側から支持するガラス支持部を備えたカウルパネルと、を含んで構成された車両用カウル部周辺構造であって、前記ウインドシールドガラスの下端部の単位体積当たりの重量が当該ウインドシールドガラスの一般部の単位体積当たりの重量よりも重くなるように構成した、ことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１記載の車両用カウル部周辺構造において、前記ウインドシールドガラスの下端部のガラス密度は前記ウインドシールドガラスの一般部のガラス密度よりも高く設定されている、ことを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１記載の車両用カウル部周辺構造において、前記ウインドシールドガラスの下端部の厚さは前記ウインドシールドガラスの一般部の厚さよりも厚く設定されている、ことを特徴とする。
【０００８】
請求項１記載の本発明によれば、歩行者の頭部等の衝突体がウインドシールドガラスの下端部付近に当接すると、その際の衝突荷重がウインドシールドガラスの下端部に入力される。ウインドシールドガラスの下端部に入力された荷重は、更にこれを支持するカウルパネルのガラス支持部に入力される。これにより、カウルパネルが変形し、その変形過程で衝突時のエネルギーが吸収される。すなわち、カウルパネル側から衝突体に入力される衝突反力が低減される。
【０００９】
ここで、本発明では、ウインドシールドガラスの下端部の単位体積当たりの重量をウインドシールドガラスの一般部の単位体積当たりの重量よりも重くしたので、ウインドシールドガラスの下端部を介してカウルパネルのガラス支持部に入力される初期荷重が増加し、初期荷重の立ち上がり後は当該ガラス支持部を含むカウルパネルを充分に変形させることができる。
【００１０】
換言すれば、歩行者の頭部等の衝突体がウインドシールドガラスの下端部付近に衝突した際に、歩行者保護の観点から要求されるエネルギー吸収量の目標値は予め把握できるので、そのエネルギー吸収量をＦ−Ｓ線図の荷重（Ｆ）を増加させて確保するのか、それとも変形ストローク（Ｓ）を増加させて確保するのか、という選択になる。本発明では、カウルパネルの変形ストロークを増加させることで、必要なエネルギー吸収量を確保する場合には、それだけ広いカウルパネルの変形可能スペースを確保しなければならないため、適用可能な車種が制限されることから、初期荷重を問題ないレベルで立ち上げると共に荷重立ち上がり後は荷重を下げてその分変形ストロークをピーク荷重が生じるまでの変形ストロークよりも長めに確保することとした。
【００１１】
更に言い換えると、従来、この種のエネルギー吸収構造では、カウルパネルの剛性を部分的に低下させることで衝突体へ入力される衝突反力の低減を図る剛性依存の立場に立つことが多かったが、本発明ではカウルパネルの剛性を低下させるのではなく、カウルパネルに入力される荷重に影響するウインドシールドガラスの下端部の重量を通常よりも重くすることでエネルギー吸収量を確保する慣性依存の立場に立った発明といえる。
【００１２】
しかも、上述した説明から解るように、本発明によれば、カウルパネルにノッチを設定した先行技術のようにカウル側に高い精度が要求されることもない。
【００１３】
請求項２記載の本発明によれば、ウインドシールドガラスの下端部のガラス密度をウインドシールドガラスの一般部のガラス密度よりも高く設定する構成にしたので、ウインドシールドガラスの板厚は変わらない。従って、カウルパネル側の設計変更をする必要がない。
【００１４】
請求項３記載の本発明によれば、ウインドシールドガラスの下端部の厚さをウインドシールドガラスの一般部の厚さよりも厚く設定する構成にしたので、特殊なガラス構成を採用する場合に比し、低コストになる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車両用カウル部周辺構造は、カウル側に高い精度が要求される構成を付加することなく、歩行者保護性能を確保することができるという優れた効果を有する。
【００１６】
請求項２記載の本発明に係る車両用カウル部周辺構造は、カウルパネル側の設計変更をする必要がないので、車種に対する適用の自由度が高いという優れた効果を有する。
【００１７】
請求項３記載の本発明に係る車両用カウル部周辺構造は、ウインドシールドガラスに起因したコストアップを抑制することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
〔第１実施形態〕
以下、図１〜図４を用いて、本発明に係る車両用カウル部周辺構造の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示している。
【００１９】
図１には、カウル部１０の周辺部の拡大縦断面図が示されている。この図に示されるように、ウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａの下方側には、カウル部１０が配設されている。カウル部１０は、車両上方側が開放された樋状のカウルロアパネル１６と、カウルロアパネル１６の後端上部に配設されたカウルアッパパネル１８と、を含んで構成されている。
【００２０】
より詳細には、カウルロアパネル１６は、ウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａに沿って車両幅方向を長手方向として配置されている。なお、カウルロアパネル１６の長手方向の両端部は、図示しない左右一対のフロントピラーに結合されている。カウルロアパネル１６は、略車両前後方向に沿って延在する底壁部１６Ａと、この底壁部１６Ａの前端部から車両上方側へ立ち上げられた前壁部１６Ｂと、底壁部１６Ａの後端部から車両上方側へ立ち上げられた後壁部１６Ｃと、を含んで構成されている。
【００２１】
前壁部１６Ｂの上端部は車両前方側へ屈曲されて前端フランジ部１６Ｂ’とされており、この前端フランジ部１６Ｂ’上に図示しないカウルルーバが取り付けられている。なお、カウルルーバの車両前方側の先端部には図示しない中空断面形状のシール部材が取り付けられており、図示しないフードの後端部との間をシールするようになっている。
【００２２】
また、後壁部１６Ｃは、前壁部１６Ｂに対して略平行に立ち上がる後壁下部１６Ｃ１と、この後壁下部１６Ｃ１の上端部から車両後方斜め上方側へ屈曲されて傾斜面を形成する後壁上部１６Ｃ２と、この後壁上部１６Ｃ２の上端部から車両後方側へ屈曲された後端フランジ部１６Ｃ３と、を備えている。
【００２３】
一方、カウルアッパパネル１８は、略車両下方側が開放された略ハット形の断面形状に形成されている。カウルアッパパネル１８は、ウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａの取付面（ウインドシールドガラス１２の下端側の支持面）を構成するガラス支持部１８Ａと、このガラス支持部１８Ａの後端部から車両後方斜め下側へ屈曲された後方屈曲部１８Ｂと、この後方屈曲部１８Ｂの後端部から屈曲されると共に後端フランジ部１６Ｃ３上に重ね合わされてスポット溶接等の溶接により結合される後端フランジ部１６Ｃ３と、ガラス支持部１８Ａの前端部から略車両下方側へ屈曲垂下された前方屈曲部１８Ｄと、この前方屈曲部１８Ｄの下端部からカウルロアパネル１６の後壁下部１６Ｃ１側へ向けて屈曲された延設部１８Ｅと、この延設部１８Ｅの下端部からカウルロアパネル１６の後壁下部１６Ｃ１に沿って折り曲げられてスポット溶接等の溶接により後壁下部１６Ｃ１に結合される下端フランジ部１８Ｆと、によって構成されている。
【００２４】
カウルアッパパネル１８の後端フランジ部１８Ｃがカウルロアパネル１６の後端フランジ部１６Ｃ３にスポット溶接等により結合されると共に、下端フランジ部１８Ｆがカウルロアパネル１６の後壁下部１６Ｃ１にスポット溶接等により結合されることにより、カウルアッパパネル１８とカウルロアパネル１６の後壁上部１６Ｃ２とで五角形状の断面形状をもつ閉断面部２０が形成されている。なお、補足すると、カウルアッパパネル１８は、その長手方向の全域に亘ってカウルロアパネル１６の後壁上部１６Ｃ２とで閉断面部２０を形成するのではなく、その長手方向の数箇所でこの閉断面部２０を形成し、それ以外の部位では前方屈曲部１８Ｄから下端フランジ部１８Ｆまでの部分が存在しない開断面構造とされている。
【００２５】
なお、カウルロアパネル１６の後壁下部１６Ｃ１の車両後方側には、略鉤状の断面形状とされたカウルリインフォースメント２２が結合されている。カウルリインフォースメント２２の上端フランジ部２２Ａは、カウルアッパパネル１８の下端フランジ部１８Ｆとで後壁下部１６Ｃ１の上端部を挟むようにして後壁下部１６Ｃ１の車両後方側の面に当接されており、この状態でスポット溶接等の溶接により後壁下部１６Ｃ１の上端部に結合されている。また、カウルリインフォースメント２２の下端部２２Ｂは、カウルロアパネル１６の底壁部１６Ａの下面にスポット溶接等により結合されている。これにより、カウルリインフォースメント２２とカウルロアパネル１６とで閉断面部２４が形成され、カウルロアパネル１６の後壁部１６Ｃの後壁下部１６Ｃ１側（後壁部１６Ｃの根元）を補強している。
【００２６】
また、上述したカウルアッパパネル１８のガラス支持部１８Ａには、ウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａがシール部材２６を介して取り付けられている。
【００２７】
ここで、図３に示されるように、上述したウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａの単位体積当たりの重量（図３（Ｂ）に、ここでいう「下端部１２Ａの単位体積」を二点鎖線Ｖで示した。）は、ウインドシールドガラス１２の一般部１２Ｂの単位体積当たりの重量（図３（Ｃ）に、ここでいう「一般部１２Ｂの単位体積」を二点鎖線Ｖで示した。）よりも重くなるように構成されている。具体的には、ウインドシールドガラス１２を成形する際に、ウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａに相当する部分にはガラス密度が相対的に高い樹脂材料を流し込み（図３（Ｂ）参照）、ウインドシールドガラス１２の一般部１２Ｂに相当する部分にはガラス密度が相対的に低い樹脂材料を流し込み（図３（Ｃ）参照）、両者を一体化することで一枚のウインドシールドガラス１２が一体に形成されている。
【００２８】
具体的な手法としては、成形型の下端部１２Ａに相当する部分と一般部１２Ｂに相当する部分のそれぞれにガラス材注入用のゲートを設け、下端部用注入ゲートと一般部用注入用ゲートのそれぞれからガラス密度の異なる材料を流し込む手法がある。この場合、注入速度をコントロールすることにより、下端部１２Ａと一般部１２Ｂとの境界位置をコントロールすることができる。また、別の手法としては、下端部１２Ａと一般部１２Ｂとをガラス密度の異なる材料で別々に成形し、両者を接着剤で接着する手法がある。この場合、下端部１２Ａと一般部１２Ｂとの境界ラインはシール部によって隠れるので、車外からは見えず、外観品質の低下を招くことはない。
【００２９】
（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３０】
図１に示される状態が、歩行者の頭部等の衝突体３０がウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａに衝突した時点の状態（カウル部１０の組付時の状態）である。この時点では、衝突体３０の衝突荷重はカウルアッパパネル１８及びカウルロアパネル１６にまだ入力されておらず、このためカウルアッパパネル１８及びカウルロアパネル１６は変形していない。
【００３１】
この状態から衝突体３０の変位が進むと、図２に示されるように、ウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａを介してカウルアッパパネル１８に衝突荷重が入力され、更にカウルアッパパネル１８の結合相手となるカウルロアパネル１６の後壁部１６Ｃにも衝突荷重が入力される。これにより、カウルアッパパネル１８とカウルロアパネル１６の後壁上部１６Ｃ２とで形成される閉断面部２０が車両上下方向に圧縮変形され（潰れ）、その過程で所定のエネルギー吸収がなされる。すなわち、カウルアッパパネル１８及びカウルロアパネル１６側から衝突体３０に入力される衝突反力が低減される。
【００３２】
ここで、本実施形態では、ウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａの単位体積当たりの重量をウインドシールドガラス１２の一般部１２Ｂの単位体積当たりの重量よりも重くした、より具体的には、ウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａのガラス密度をウインドシールドガラス１２の一般部１２Ｂのガラス密度よりも高く設定したので、ウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａを介してカウルアッパパネル１８更にはカウルロアパネル１６に入力される初期荷重が増加し（図４の本実施形態のＦ−Ｓ線図Ｐにおける領域Ａ）、初期荷重の立ち上がり後はカウルアッパパネル１８及びカウルロアパネル１６を充分に変形させることができる（図４における本実施形態のＦ−Ｓ線図Ｐにおける領域Ｂ）。
【００３３】
換言すれば、歩行者の頭部等の衝突体３０がウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａに衝突した際に、歩行者保護の観点から要求されるエネルギー吸収量（図４における本実施形態のＦ−Ｓ線図Ｐと横軸Ｓで囲まれる面積Ｓ１でもあり、比較例のＦ−Ｓ線図Ｑと横軸Ｓで囲まれる面積Ｓ２でもある（Ｓ１＝Ｓ２））の目標値は予め把握できるので、そのエネルギー吸収量をＦ−Ｓ線図の荷重（反力）（Ｆ）を増加させて確保するのか、それとも変形ストローク（Ｓ）を増加させて確保するのか、という選択になる。
【００３４】
本実施形態では、カウルアッパパネル及びカウルロアパネルの変形ストロークＳを増加させることで、必要なエネルギー吸収量を確保する場合には、それだけ広いカウルパネルの変形可能スペースを確保しなければならないため、適用可能な車種が制限されることから、初期荷重を問題ないレベルで立ち上げると共に荷重立ち上がり後は荷重を下げてその分変形ストロークをピーク荷重が生じるまでの変形ストローク（図４のストロークＡ）よりも長め（図４のストロークＢ）に確保することとした。
【００３５】
更に言い換えると、従来、この種のエネルギー吸収構造では、カウルパネルの剛性を部分的に低下させることで衝突体へ入力される衝突反力の低減を図る剛性依存の立場に立つことが多かったが、本実施形態ではカウルアッパパネル１８及びカウルロアパネル１６の剛性を低下させるのではなく、カウルアッパパネル１８及びカウルロアパネル１６に入力される荷重に影響するウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａの重量を通常よりも重くすることでエネルギー吸収量を確保する慣性依存の立場に立つものといえる。
【００３６】
しかも、上述した説明から解るように、本実施形態によれば、カウルロアパネルの後壁部にノッチを設定した先行技術のようにカウル側に高い精度が要求されることもない。
【００３７】
以上の結果、本実施形態によれば、カウル側に高い精度が要求される構成を付加することなく、歩行者保護性能を確保することができる。
【００３８】
また、ウインドシールドガラス１２の下端部１２Ａのみガラス密度を高くする構成としたので、車体重量への影響は最小限に抑えられると共に、ウインドシールドガラス１２の板厚は変わらない。従って、カウルアッパパネル１８及びカウルロアパネル１６側の設計変更をする必要がない。その結果、本実施形態によれば、車種に対する適用の自由度が高いというメリットが得られる。
【００３９】
さらに、カウルアッパパネル１８及びカウルロアパネル１６の剛性を落とさなくて済むので、カウルによるウインドシールドガラス１２の支持剛性及び振動騒音抑制性能等を確保することができる。
【００４０】
〔第２実施形態〕
以下、図５〜図７を用いて、本発明に係る車両用カウル部周辺構造の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００４１】
図５〜図７に示されるように、この第２実施形態では、ウインドシールドガラス４０の下端部４０Ａの厚さｔ１（図７（Ｂ）参照）が、ウインドシールドガラス４０の一般部４０Ｂの厚さｔ２（図７（Ｃ）参照）よりも厚く設定されている点に特徴がある。
【００４２】
（作用・効果）
上記構成によれば、ウインドシールドガラス４０の下端部４０Ａの厚さｔ１が、ウインドシールドガラス４０の一般部４０Ｂの厚さｔ２よりも厚く設定されているため、板厚が下端部と一般部とで変わらない通常のウインドシールドガラスに比べて、下端部４０Ａ側の重量が重くなる。従って、前述した第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。
【００４３】
しかも、特殊なガラス材料を使ってウインドシールドガラスを構成するものではなく、単に下端部４０Ａと一般部４０Ｂとで板厚を変えているだけなので、前者の場合に比べれば低コストになり、コストアップを抑制することができる。
【００４４】
〔実施形態の補足説明〕
上述した第１実施形態の構成と第２実施形態の構成とを組み合わせてもよい。すなわち、ウインドシールドガラスの下端部を一般部よりもガラス密度が高い材料で構成すると共に下端部の板厚を一般部の板厚よりも厚くする構成を採ってもよい。この場合、第１実施形態と第２実施形態の折衷案となるので、ウインドシールドガラスの下端部の厚さを第２実施形態のときよりも薄くすることができる。また、コスト的にも、ウインドシールドガラスの下端部の材料として第１実施形態のときよりもガラス密度が低い材料を使うことができるので、その分コストを第１実施形態のときよりも抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１実施形態に係る車両用カウル部周辺構造の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示される状態から衝突体の変位が進み、カウルが変形した状態を示す図１に対応する縦断面図である。
【図３】（Ａ）は第１実施形態の要部となるウインドシールドガラスの構成を概念的に示す斜視図であり、（Ｂ）はウインドシールドガラスの下端部の縦断面図、（Ｃ）はウインドシールドガラスの一般部の縦断面図である。
【図４】第１実施形態に係る車両用カウル部周辺構造を適用した場合のＦ−Ｓ特性を対比例のＦ−Ｓ特性と共に示すグラフである。
【図５】第２実施形態に係る車両用カウル部周辺構造の全体構成を示す縦断面図である。
【図６】図５に示される状態から衝突体の変位が進み、カウルが変形した状態を示す図１に対応する縦断面図である。
【図７】（Ａ）は第２実施形態の要部となるウインドシールドガラスの構成を示す斜視図であり、（Ｂ）はウインドシールドガラスの下端部の縦断面図、（Ｃ）はウインドシールドガラスの一般部の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０      カウル部
１２      ウインドシールドガラス
１２Ａ    下端部
１２Ｂ    一般部
１６      カウルロアパネル（カウルパネル）
１８      カウルアッパパネル（カウルパネル）
１８Ａ    ガラス支持部
４０      ウインドシールドガラス
４０Ａ    下端部
４０Ｂ    一般部
【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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【図７】
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