| 【発明の名称】 |
ウインドシールドガラス支持構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】遠藤 欣秀
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株式会社内
【氏名】渡辺 明義
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】車体を大型化することなく、ウインドシールドガラス支持部の変形荷重を小さくする。
【解決手段】平板状の一枚パネルで構成されたウインドシールドサポートパネル２０がカウルリインフォースメント１６からウインドシールドガラス２４の下端縁部２４Ａに向かって延設されている。また、ウインドシールドサポートパネル２０は、ウインドシールドガラス２４との角度θが鋭角となるように車両前方上側に向かって上り傾斜に配設されている。このため、ウインドシールドガラス２４の下部に前方斜め上方からの外力Ｆが作用した場合には、ウインドシールドサポートパネル２０に矢印Ｍで示す曲げモーメントが発生し、ウインドシールドサポートパネル２０は車両前方下側へ容易に変形する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 平板状のパネルで構成され、カウルリインフォースメントからウインドシールドガラスの下端縁部に向かって延設されたウインドシールドサポートパネルを有し、前記ウインドシールドサポートパネルは、ウインドシールドガラスとの角度が鋭角となるように車両前方上側に向かって上り傾斜に配設されていることを特徴とするウインドシールドガラス支持構造。
【請求項２】 前記カウルリインフォースメントを、車幅方向に沿って直線状に配設したことを特徴とする請求項１に記載のウインドシールドガラス支持構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はウインドシールドガラス支持構造に係り、特に、カウルリインフォースメントの上方においてウインドシールドガラスを支持する自動車等の車両のウインドシールドガラス支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、カウルリインフォースメントの上方においてウインドシールドガラスを支持する自動車等の車両のウインドシールドガラス支持構造においては、その一例が特開平１１−３２１７０９号公報に開示されている。
【０００３】図１７に示される如く、この構造では、ウインドシールドガラス１００の下端縁部１００Ａを支持するウインドシールドサポート１０２を、ダッシュボード上部１０４から延ばした略く字断面の屈曲部１０６と、中空矩形断面のボックス部１０８と、ウインドシールドガラス１００を受けるフランジ部１１０とで構成しており、これらを連続的に形成している。また、ボックス部１０８をダッシュボード上部１０４から充分に離して配置した片持ち形状サポートとし、且つ、ウインドシールドガラス１００の下部に作用する前方斜め上方からの外力Ｆで屈曲部１０６が折れ曲がった時に、ボックス部１０８の下部１０８Ａを収納する凹部１０４Ａをダッシュボード上部１０４に設けている。この結果、ウインドシールドサポート１０２を屈曲部で容易に折り曲げることができ、更にウインドシールドサポート１０２の変形量を充分に確保することができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような構造においては、閉断面構造としたボックス部１０８の変形荷重が大きいと共に、ボックス部１０８の下部１０８Ａと凹部１０４Ａとの隙間Ｓの制約により、ボックス部１０８の充分なストロークを確保できず、隙間Ｓを大きくすると車体も大型化する。
【０００５】本発明は上記事実を考慮し、車体を大型化することなく、ウインドシールドガラス支持部の変形荷重を小さくできるウインドシールドガラス支持構造を得ることが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明のウインドシールドガラス支持構造は、平板状のパネルで構成され、カウルリインフォースメントからウインドシールドガラスの下端縁部に向かって延設されたウインドシールドサポートパネルを有し、前記ウインドシールドサポートパネルは、ウインドシールドガラスとの角度が鋭角となるように車両前方上側に向かって上り傾斜に配設されていることを特徴とする。
【０００７】従って、平板状のパネルで構成されたウインドシールドサポートパネルが、カウルリインフォースメントからウインドシールドガラスの下端縁部に向かって延設されていると共に、ウインドシールドサポートパネルは、ウインドシールドガラスとの角度が鋭角となるように車両前方上側に向かって上り傾斜に配設されている。この結果、ウインドシールドガラスの下部に前方斜め上方からの外力が作用した場合には、ウインドシールドサポートパネルが車両前方下側に向かって容易に変形する。このため、ウインドシールドガラス支持部の変形荷重を小さくできる。また、ウインドシールドサポートパネルの変形を制約する部材の無い車両前方下側に向かってウインドシールドサポートパネルが変形するため、車体を大型化することなく、ウインドシールドガラス支持部の変形荷重を小さくできる。
【０００８】請求項２記載の本発明は、請求項１記載のウインドシールドガラス支持構造において、前記カウルリインフォースメントを、車幅方向に沿って直線状に配設したことを特徴とする。
【０００９】従って、従来のカウルリインフォースメントは、車幅方向中央部がウインドシールドガラス面に沿うような形で湾曲していたため、上方からの荷重に対して捩じりモーメントが発生し易かったが、カウルリインフォースメントを、車幅方向に沿って直線状に配設することで、上方からの荷重に対して捩じりモーメントの発生を抑制できる。この結果、ウインドシールドガラスの支持剛性が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明におけるウインドシールドガラス支持構造の一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
【００１１】なお、図中矢印ＦＲは車両前方方向を、矢印ＵＰは車両上方方向を、矢印ＩＮは車幅内側方向を示す。
【００１２】図２に示される如く、本実施形態における自動車車体においては、ダッシュパネル１０が、車室内１２とエンジンルーム１４との間に配設されており、ダッシュパネル１０の上部にはカウルリインフォースメント１６が配設されている。なお、カウルリインフォースメント１６は、左右のエプロン１８を車幅方向に沿って直線状に連結している。
【００１３】図１に示される如く、カウルリインフォースメント１６は、アルミ等の軽金属の押出し材で構成されており、５角形状の閉断面構造となっている。カウルリインフォースメント１６の上端部には、車幅方向に沿って上方に延びるフランジ１６Ａが形成されており、カウルリインフォースメント１６の上端部と下壁部１６Ｂとの間には、縦壁部１６Ｃが形成されている。また、カウルリインフォースメント１６の下壁部１６Ｂの後端部には、車幅方向に沿って下方に延びるフランジ１６Ｄが形成されている。
【００１４】カウルリインフォースメント１６のフランジ１６Ａとフランジ１６Ｄは、それぞれダッシュパネル１０の前面に結合されており、ダッシュパネル１０の上部は、ウインドシールドサポートパネル２０となっている。ウインドシールドサポートパネル２０は、平板状のパネルで構成されており、カウルリインフォースメント１６からウインドシールドガラス２４の下端縁部２４Ａに向かって延設されている。即ち、ウインドシールドサポートパネル２０は、ウインドシールドガラス２４との角度θが鋭角となるように車両前方上側に向かって上り傾斜に配設されている。
【００１５】なお、ウインドシールドサポートパネル２０とウインドシールドガラス２４との角度θは、ウインドシールドサポートパネル２０の車両後方側に配設されるデフロスタノズル３０の曲げ角αが小さくなり、デフロスタ性能が低下することがないように、６０°≦θ＜９０°が好ましい。また、カウルリインフォースメント１６はデフロスタノズル３０の下方に配設されている。
【００１６】ウインドシールドサポートパネル２０の上端縁部には、車両後方上側に向かってフランジ２０Ａが形成されており、このフランジ２０Ａ上にウインドシールドガラス２４の下端縁部２４Ａが支持されている。
【００１７】図３に示される如く、ウインドシールドサポートパネル２０における助手席の略前方となる部位には、外気導入口３２が形成されており、ダッシュパネル１０の車室内１２側には、ダッシュ縦ブレース３４、３６が車体上下方向に沿って配設されている。
【００１８】図４（Ａ）に示される如く、ダッシュ縦ブレース３４、３６の上方から見た断面形状は、開口部を車両前方側へ向けたハット状となっており、開口部の両端部には、フランジ３４Ａ、３６Ａとフランジ３４Ｂ、３６Ｂが形成されている。また、これらのフランジ３４Ａ、３６Ａとフランジ３４Ｂ、３６Ｂはそれぞれダッシュパネル１０の後面に結合されている。なお、図４（Ｂ）に示される如く、ダッシュパネル１０とカウルリインフォースメント１６との間に隙間３７を形成し、リベットにより接合しても良い。
【００１９】図３に示される如く、ダッシュ縦ブレース３４、３６のフランジ３４Ａ、３６Ａとフランジ３４Ｂ、３６Ｂはそれぞれ、ダッシュパネル１０を介してカウルリインフォースメント１６の上端部となるフランジ１６Ａと下端部となるフランジ１６Ｄとに結合されている（結合部Ｐ）。
【００２０】図１に示される如く、ウインドシールドサポートパネル２０の前方には、ワイパーモータ４０が配設されており、ワイパーモータ４０はカウルアッパ４２とカウルロア４３との間に配設されている。また、カウルアッパ４２の頂部４２Ａの前方近傍には、フード４４の後端上面４４Ａが配設されている。
【００２１】カウルリインフォースメント１６の下方近傍には、ブレーキマスターシリンダー４６が配設されており、ブレーキマスターシリンダー４６は、ダッシュパネル１０を挟んでダッシュ縦ブレース３４にボルト４８とナット５０によって固定されている。また、カウルリインフォースメント１６の後方には、車幅方向に沿って、パイプ材からなるインパネリインフォースメント５２が配設されており、カウルリインフォースメント１６とインパネリインフォースメント５２との間には、ブラケット５４が架設されている。このブラケット５４には、ブラケット５６を介して、ブレーキペダル５８が回転可能に軸支されている。
【００２２】次に、本実施形態の作用を説明する。
【００２３】本実施形態では、平板状のパネルで構成されたウインドシールドサポートパネル２０が、カウルリインフォースメント１６からウインドシールドガラス２４の下端縁部２４Ａに向かって延設されている。また、ウインドシールドサポートパネル２０は、ウインドシールドガラス２４との角度θが鋭角となるように車両前方上側に向かって上り傾斜に配設されている。この結果、ウインドシールドガラス２４の下部に前方斜め上方からの外力（図１の矢印Ｆ）が作用した場合には、ウインドシールドサポートパネル２０に図１に矢印Ｍで示す曲げモーメントが発生し、ウインドシールドサポートパネル２０は車両前方下側へ容易に変形する。このため、本実施形態では、ウインドシールドガラス支持部の変形荷重を小さくできる。
【００２４】また、本実施形態では、ウインドシールドサポートパネル２０の変形を制約する部材、例えば、インストルメントパネル等が無い車両前方下側のカウル内に向かってウインドシールドサポートパネル２０が変形する。この結果、ウインドシールドサポートパネル２０が変形するスペースを確保するための空間を別途設定する必要が無い。このため、車体を大型化することなく、ウインドシールドガラス支持部の変形荷重を小さくできる。
【００２５】また、本実施形態では、万が一、ウインドシールドサポートパネル２０を軸圧縮する方向の荷重（図１の矢印Ｆ１）が作用した場合にも、鋭角となっている角度θにより、前記荷重が、ウインドシールドガラス２４に分散（分散荷重Ｆ２）され、ウインドシールドサポートパネル２０に入る荷重Ｆ３が小さくなる。このため、衝突体に及ぼす衝撃を充分に吸収できる。
【００２６】また、本実施形態では、外気導入口３２をウインドシールドサポートパネル２０に設定したことによって、外気導入口３２をカウルリインフォースメント１６に設定する構成に比べ、カウルリインフォースメント１６をウインドシールドガラス２４から遠ざけることができ、ウインドシールドサポートパネル２０の変形スペースの確保が可能になった。更に、外気導入口３２をウインドシールドサポートパネル２０に設定したことによって、ウインドシールドサポートパネル２０が更に変形し易くなった。
【００２７】また、図５（Ａ）に示される比較例のように、カウルリインフォースメント７０をデフロスタノズル７２と同じ高さに配設した場合には、デフロスタノズル７２を逃げるために、カウルリインフォースメント７０を車両前後方向に湾曲させる必要がある。この結果、カウルリインフォースメント７０に上方から作用する荷重Ｆによって、カウルリインフォースメント７０に捩じりモーメントＮが発生する。これに対して、図５（Ｂ）に示される本実施形態では、カウルリインフォースメント１６がデフロスタノズル３０の下方に配設されており、カウルリインフォースメント１６が車幅方向に直線状に延設されている。このため、カウルリインフォースメント１６に上方から作用する荷重Ｆによって、カウルリインフォースメント１６に、捩じりモーメントが発生することを抑制できる。この結果、カウルリインフォースメント１６の剛性が向上し、ウインドシールドガラス２４の支持剛性が向上すると共に、こもり音の防止効果及びＮＶ性能を向上できる。なお、本実施形態では、直線状のカウルリインフォースメント１６によって、図２に示される左右のサスタワー６０を連結する構成にすることで、車両の操安性を向上することもできる。更に、図５（Ｃ）に示される如く、カウルリインフォースメント１６は車幅方向に直線状に延設し、デフロスタノズル３０は車幅方向に沿って湾曲させても良い。
【００２８】また、本実施形態では、ダッシュ縦ブレース３４、３６のフランジ３４Ａ、３６Ａとフランジ３４Ｂ、３６Ｂをそれぞれ、ダッシュパネル１０を介してカウルリインフォースメント１６の上端部となるフランジ１６Ａと下端部となるフランジ１６Ｄとに結合（結合部Ｐ）したため、ダッシュパネル１０及びダッシュ縦ブレース３４、３６の剛性を向上させることができる。この結果、車両衝突時のダッシュパネル１０の変形量を低減できる。また、ダッシュパネル１０の振動が抑制されるため、ＮＶ性能が向上する。更に、本実施形態の構成では、ダッシュ縦ブレース３４、３６とカウルリインフォースメント１６とを溶接するための作業孔を、カウルリインフォースメント１６に形成する必要がないため、作業孔によってカウルリインフォースメント１６の剛性が低下することがない。
【００２９】また、本実施形態では、ウインドシールドサポートパネル２０の前方に、ワイパーモータ４０を搭載するためのスペースを確保することができるため、フード４４の後端上面４４Ａを下方へ配設できる。この結果、乗員の視界を拡大できる。
【００３０】また、本実施形態では、外気導入口３２をカウルリインフォースメント１６の上方に配設されたウインドシールドサポートパネル２０に形成しているため、外気導入口３２からの水の侵入を低減でき、防水性能を向上できる。また、外気導入口３２の開口面積を大きくできるため、換気性能を向上できる。
【００３１】また、本実施形態では、ブレーキマスターシリンダー４６の車体への取付位置と、カウルリインフォースメント１６とが接近しているため、ブレーキマスターシリンダー４６の支持剛性が向上し、ブレーキ性能が向上する。
【００３２】また、本実施形態では、カウルリインフォースメント１６が従来構造に比べ、車両下方に配設されているため、クラッチや足踏みパーキングブレーキ等の取付部をカウルリインフォースメント１６に設定可能となる。この結果、取付部に介在するブラケットを無くすことができるため、ブラケットの変形等によるボデーの耐久性能の低下を防止できる。また、カウルリインフォースメント１６が従来構造に比べ、車両下方に配設されているため、衝突時に、エンジンによって押圧される部位にカウルリインフォースメント１６が近づくため、ダッシュパネル１０の変形量を低減できる。また、カウルリインフォースメント１６とエアコン本体やＥＣＵ本体とが近づくため、これらの各部材とカウルリインフォースメント１６とを繋ぐためのブラケットの小型化が可能となる。
【００３３】以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、ウインドシールドサポートパネル２０を平板状のパネルで構成したが、これに代えて、ウインドシールドサポートパネル２０の外気導入口３２を形成する以外の部位の一部に、図１に二点鎖線で示すような折れ部２０Ｂを設定し、ウインドシールドサポートパネル２０を更に変形し易い構成としても良い。
【００３４】また、本実施形態では、カウルリインフォースメント１６によって、左右のエプロン１８を直線状に連結したが、これに代えて、カウルリインフォースメント１６によって、左右のフロントピラー６６（図２参照）を直線状に連結した構成としても良い。なお、カウルリインフォースメント１６は、複数ある稜線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５の何れか最低１つが直線であれば良い。
【００３５】また、図６（Ａ）に示される如く、カウルリインフォースメント１６のフランジ１６Ａを、ウインドシールドサポートパネル２０の延設方向に傾け、フランジ１６Ａの上端部におけるカウルリインフォースメント１６の折れを無くし、ＮＶ性能を更に向上させた構成としても良い。
【００３６】また、図６（Ａ）に二点鎖線で示すように、ウインドシールドサポートパネル２０の上端部に、断面コ字状の補強部材７４を追加しても良い。
【００３７】更に、図６（Ｂ）に示される如く、ダッシュパネル１０とウインドシールドサポートパネル２０とを分割しても良い。
【００３８】また、図７に示される如く、カウルリインフォースメント１６をダッシュパネル１０の後方、即ち、車室内１２側に配置し、衝突時のダッシュパネル１０の変形量を低減できる構成としても良い。なお、カウルリインフォースメント１６の断面形状は、図１に限定されず、図７に示されるような他の形状でも良い。
【００３９】また、上記各実施形態では、カウルリインフォースメント１６をアルミ等の軽金属の押出し材で構成したが、これに代えて、図８〜図１６に示される如く、カウルリインフォースメント１６を鉄等の金属のプレス材で構成しても良い。
【００４０】図８に示されるカウルリインフォースメント１６は、アウタパネル７８とアンダパネル８０とウインドシールドサポートパネル２０の下部２０Ｃとで閉断面構造とされており、ダッシュパネル１０の上端縁部に車両前方へ向けて形成されたフランジ１０Ａがアンダパネル８０の下面８０Ａに接合されている。また、アンダパネル８０の前端縁部８０Ｂにカウルロア４３の後端縁部４３Ａが固定されている。
【００４１】なお、図９に示される如く、アウタパネル７８とカウルロア４３とを一体とした構成としても良い。また、図１０に示される如く、アンダパネル８０とカウルロア４３とを一体とした構成としても良い。更に、図１１に示される如く、ウインドシールドサポートパネル２０の上端縁部に形成するフランジ２０Ａは、車両前方下側に向かって形成しても良い。
【００４２】また、図１２に示される如く、カウルリインフォースメント１６の断面形状を、開口部を後方へ向けた断面コ字状とし、カウルリインフォースメント１６とダッシュパネル１０とで閉断面構造を形成することで、部品点数を低減した構成としても良い。
【００４３】また、図１３に示される如く、カウルリインフォースメント１６の断面形状を、開口部を前方へ向けた断面コ字状とし、カウルリインフォースメント１６とダッシュパネル１０とで閉断面構造を形成すると共に、カウルリインフォースメント１６を車室内１２側に配置し、衝突時のダッシュパネル１０の変形量を低減できる構成としても良い。
【００４４】また、図１４に示される如く、カウルリインフォースメント１６の断面形状を、開口部を略下方へ向けたコ字状とし、カウルリインフォースメント１６と車両前方へ延設したダッシュパネル１０の上端縁部１０Ｂとで閉断面構造を形成すると共に、ウインドシールドサポートパネル２０の下端縁部に車両前方斜め下側に向けて形成したフランジ２０Ｄをカウルリインフォースメント１６の上壁部１６Ｅに結合し、カウルリインフォースメント１６によって衝突時のダッシュパネル１０の変形量を低減できる構成としても良い。
【００４５】また、図１５に示される如く、カウルリインフォースメント１６の断面形状を、く字状とし、カウルリインフォースメント１６と、車両前方へ延設したダッシュパネル１０の上端縁部１０Ｂと、車両前方斜め下側へ延設したウインドシールドサポートパネル２０の延設部２０Ｄとで閉断面構造を形成しても良い。また、図示を省略したが、ウインドシールドサポートパネル２０の延設部２０Ｄとカウルロア４３を一体としても良い。
【００４６】また、図１６に示される如く、カウルリインフォースメント１６の断面形状を、Ｌ字状とし、カウルリインフォースメント１６と、車両上方へ延設したダッシュパネル１０の上端縁部１０Ｃと、車両前方斜め下側へ延設したウインドシールドサポートパネル２０の延設部２０Ｄとで閉断面構造を形成しても良い。また、図示を省略したが、ウインドシールドサポートパネル２０の延設部２０Ｄとカウルロア４３を一体としても良い。
【００４７】
【発明の効果】請求項１記載の本発明のウインドシールドガラス支持構造は、平板状のパネルで構成され、カウルリインフォースメントからウインドシールドガラスの下端縁部に向かって延設されたウインドシールドサポートパネルを有し、ウインドシールドサポートパネルは、ウインドシールドガラスとの角度が鋭角となるように車両前方上側に向かって上り傾斜に配設されているため、車体を大型化することなく、ウインドシールドガラス支持部の変形荷重を小さくできる。
【００４８】請求項２記載の本発明は、請求項１記載のウインドシールドガラス支持構造において、カウルリインフォースメントを、車幅方向に沿って直線状に配設したため、請求項１に記載の効果に加えて、ウインドシールドガラスの支持剛性を向上できるという優れた効果を有する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【住所又は居所】愛知県豊田市トヨタ町１番地
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| 【出願日】 |
平成１３年１２月２７日（２００１．１２．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９０４９
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１９１７５０（Ｐ２００３−１９１７５０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年７月９日（２００３．７．９） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３９６６７８（Ｐ２００１−３９６６７８） |
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