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技術 カウルトップカバー

出願人 日本プラスト株式会社
発明者 堀水康正
出願日 2010年11月19日 (10年1ヶ月経過) 出願番号 2010-259549
公開日 2012年6月14日 (8年6ヶ月経過) 公開番号 2012-111268
状態 特許登録済
技術分野 車両用車体構造
主要キーワード 基本板 動力用エンジン クリチカル 衝撃点 入力角度 衝撃吸収前 スライド構造 衝撃吸収用
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2012年6月14日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

従来技術では、長手方向での応力集中構造を採用している。そのため、座屈方向(上下方向)へのエネルギー吸収しかできない。しかし、衝撃時の外部エネルギーは局部的に入力されて放射状に伝わっていくため、エネルギーの吸収方向が上下の1方向でしか吸収できず、効率が悪くなってしまう。

解決手段

フロントウィンドシールドフロントフードの間の車体を覆うカウルトップカバー10であって、フロントフードの後端下部に当接するシール部と、シール部を支持し車両上下方向に立設された縦壁部1を備え、前記縦壁1が、上下方向に沿って延設された段部3を備えて、車両の幅方向褶曲されてなるカウルトップカバー。

概要

背景

一般に乗用車等の車両には、動力用エンジンが搭載されたエンジン室が車体前部に設置されていて、このエンジン室は、左右側面がフェンダパネルにより、また上面開口部が開閉自在なフードにより覆われた構造となっており、エンジン室の後部上方カウルトップパネルには、外気を導入するための吸気口を有するカウルトップカバーが設けられている。
従来技術としては、車室内に外気を導入する吸気口が開口された前壁と、前記前壁に連設された後壁とにより車幅方向に延在突出する突出部を形成し、且つ、前記突出部の端部開口を端板により閉塞することによりカウルトップカバー本体を構成する車両用カウルトップカバーであって、前記突出部の端部開口と前記端板との間に分離状態部を設けて、前記突出部を底開き変形可能に構成した車両用カウルトップカバー(例えば、特許文献1参照)、また、フロントフードフロントガラスとの間に配置されたカウルトップガーニッシュの本体部に縦壁部を立設し、該縦壁部に被着されたフードシールを介して前記フロントフードの後端裏面を受けるとともに、カウルトップガーニッシュの本体部前端に形成された固定部をカウルアッパーパネル前端取付部に接合固定して成る四輪車両カウル構造において、前記カウルトップガーニッシュの縦壁部を前記固定部に対して車体後方オフセットするとともに、該縦壁部近傍の本体部に縦壁部に沿った長孔を形成した四輪車両のカウル構造(例えば、特許文献2参照)が存在している。

概要

従来技術では、長手方向での応力集中構造を採用している。そのため、座屈方向(上下方向)へのエネルギー吸収しかできない。しかし、衝撃時の外部エネルギーは局部的に入力されて放射状に伝わっていくため、エネルギーの吸収方向が上下の1方向でしか吸収できず、効率が悪くなってしまう。フロントウィンドシールドとフロントフードの間の車体を覆うカウルトップカバー10であって、フロントフードの後端下部に当接するシール部と、シール部を支持し車両上下方向に立設された縦壁部1を備え、前記縦壁1が、上下方向に沿って延設された段部3を備えて、車両の幅方向褶曲されてなるカウルトップカバー。

目的

本発明は、上記の課題である効率の良い衝撃エネルギーの吸収とコストダウンにつながるカウルトップカバーを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

フロントウィンドシールドフロントフードの間の車体を覆うカウルトップカバーであって、フロントフードの後端下部に当接するシール部と、シール部を支持し車両上下方向に立設された縦壁部を備え、前記縦壁が、上下方向に沿って延設された段部を備えて、車両の幅方向褶曲されてなることを特徴とするカウルトップカバー。

請求項2

前記縦壁が、褶曲する壁部の前後方向になる部分を隣接する他の部分よりも肉薄とすることを特徴とする請求項1記載のカウルトップカバー。

請求項3

前記縦壁が、フロントフードの後端部に加重がされ、下降する方向に対して傾斜することを特徴とする請求項1、または請求項2に記載のカウルトップカバー。

技術分野

0001

本発明は自動車用カウル構造、特にフロントウインドパネル下端部と、ボンネットと、ダッシュパネルとの間に跨って配置され、衝撃を吸収する自動車用カウルトップカバーに関するものである。

背景技術

0002

一般に乗用車等の車両には、動力用エンジンが搭載されたエンジン室が車体前部に設置されていて、このエンジン室は、左右側面がフェンダパネルにより、また上面開口部が開閉自在なフードにより覆われた構造となっており、エンジン室の後部上方カウルトップパネルには、外気を導入するための吸気口を有するカウルトップカバーが設けられている。
従来技術としては、車室内に外気を導入する吸気口が開口された前壁と、前記前壁に連設された後壁とにより車幅方向に延在突出する突出部を形成し、且つ、前記突出部の端部開口を端板により閉塞することによりカウルトップカバー本体を構成する車両用カウルトップカバーであって、前記突出部の端部開口と前記端板との間に分離状態部を設けて、前記突出部を底開き変形可能に構成した車両用カウルトップカバー(例えば、特許文献1参照)、また、フロントフードフロントガラスとの間に配置されたカウルトップガーニッシュの本体部に縦壁部を立設し、該縦壁部に被着されたフードシールを介して前記フロントフードの後端裏面を受けるとともに、カウルトップガーニッシュの本体部前端に形成された固定部をカウルアッパーパネル前端取付部に接合固定して成る四輪車両カウル構造において、前記カウルトップガーニッシュの縦壁部を前記固定部に対して車体後方オフセットするとともに、該縦壁部近傍の本体部に縦壁部に沿った長孔を形成した四輪車両のカウル構造(例えば、特許文献2参照)が存在している。

先行技術

0003

特開2007−152991号公報(特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄、及び図1〜図11を参照)
特開2009−45996号公報(特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄、及び図1図6を参照)

発明が解決しようとする課題

0004

前記従来技術である特許文献1は、車体形成への追従性を持たせ、且つエネルギー吸収構造とするカウルトップカバーであって、車室内に外気を導入する吸気口が開口された前壁と、前壁に連設された後壁とによりほぼ山形に形成された突出部が車幅方向に突設されたカウルトップカバー本体を、エンジン室の後部上方に設置した場合、突出部の両端部開口と端板との連設部にスリット状の隙間による分離状態部を設けることによって、突出部を底開き変形可能にする構成としている。
前記従来技術では、カウルカバーでの衝撃吸収には問題のないものの、衝撃吸収用としてカウルカバーの側面壁部を別体の軟質材を使用しているため、部品コストが上がってしまう。また、別体を使用しているため、取り付け作業工程が増えてしまう。さらに、部品に合わせ部があるため、品質の管理が困難であることや、金型を作成する際、嵌合構造を設定するため、金型にスライド構造を設定する必要がある等、カウルカバーを製造する上で、諸問題が発生してしまう。
特許文献2のカウルカバーは、長手方向での応力集中構造を採用している。そのため、座屈方向(上下方向)へのエネルギー吸収しかできない。
従って、応力集中構造で長手方向の剛性が上がってしまうため、横方向へのエネルギー吸収がされず、広範囲エネルギーの吸収をしなければならない。
しかし、衝撃時の外部エネルギーは局部的に入力されて放射状に伝わっていくため、エネルギーの吸収方向が上下の1方向でしか吸収できず、効率が悪くなってしまう。
そこで、本発明は、上記の課題である効率の良い衝撃エネルギーの吸収とコストダウンにつながるカウルトップカバーを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0005

上記の課題を解決することができる本発明の第1発明は、請求項1に記載された通りのカウルトップカバーであり、次のようなものである。
フロントウィンドシールドとフロントフードの間の車体を覆うカウルトップカバーであって、フロントフードの後端下部に当接するシール部と、シール部を支持し車両上下方向に立設された縦壁部を備え、前記縦壁が、上下方向に沿って延設された段部を備えて、車両の幅方向褶曲されてなる構成である。

0006

上記の課題を解決することができる本発明の第2発明は、請求項2に記載された通りのカウルトップカバーであり、次のようなものである。
請求項1に記載の発明に加えて、前記縦壁が、褶曲する壁部の前後方向になる部分を隣接する他の部分よりも肉薄とする構成である。

0007

上記の課題を解決することができる本発明の第3発明は、請求項3に記載された通りのカウルトップカバーであり、次のようなものである。
請求項1、または請求項2に記載の発明に加えて、前記縦壁が、フロントフードの後端部に加重がされ、下降する方向に対して傾斜する構成である。

発明の効果

0008

本発明に係るカウルトップカバーは、上記説明のような構成を有するので、以下に記載する効果を奏する。
(1)エネルギーの入力位置に合わせて、放射状に効率の良いエネルギー吸収を行うことができる。
(2)縦方向でのエネルギー吸収構造であるため、エネルギー吸収面の側面が剛体であってもエネルギー吸収への影響を受けない。
(3)請求項2の発明では、薄肉段差部に捩れの力が集中するため、変形・破断しやすくエネルギーを吸収しやすい。
(4)部品点数の削減ができ、コストダウン・作業工程の減少につながる。あわせて品質管理が容易である。
(5)金型を作成する際に、嵌合構造を設定するためのスライド構造を設定する必要がない。

図面の簡単な説明

0009

本発明のカウルトップカバーの一実施例を示す斜視図である。
図1のA−A線断面図である。
図1のB−B線断面図である。
本発明のカウルトップカバーの衝撃吸収の状態を示すもので、(a)は衝撃吸収前の状態を示すイメージ図、(b)は衝撃吸収後の状態を示すイメージ図である。
本発明のカウルトップカバーの上方向から角度のない衝撃が加わった際の衝撃吸収の状態を示すもので、(a)は衝撃吸収前の状態を示すイメージ図、(b)は衝撃吸収後の状態を示すイメージ図である。
図5衝撃吸収時伸び変形を示すC−C線断面図である。
本発明のカウルトップカバーの上方向から角度のある衝撃が加わった際の衝撃吸収の状態を示すもので、(a)は衝撃吸収前の状態を示すイメージ図、(b)は衝撃吸収後の状態を示すイメージ図である。
図7の衝撃吸収時の縮み変形を示すD−D線断面図である。
本発明のカウルトップカバーの縦壁部の形状の他の実施例を示す要部拡大図である。

0010

フロントウィンドシールドとフロントフードの間の車体を覆うカウルトップカバーであって、フロントフードの後端下部に当接するシール部と、シール部を支持し車両上下方向に立設された縦壁部を備え、前記縦壁が、上下方向に沿って延設された段部を備えて、車両の幅方向に褶曲され、さらに前記縦壁を、褶曲する壁部の前後方向になる部分を隣接する他の部分よりも肉薄とし、フロントフードの後端部に加重がされ、下降する方向に対して傾斜してなるカウルトップカバーである。

0011

以下、本発明の一実施例を添付図面で詳細に説明する。
図1は本発明のカウルトップカバーの斜視図であり、衝撃を吸収する部位である縦壁部1に、側面を薄肉にした薄肉部2を形成し、段差形状3を形成したものである。
この衝撃吸収面である縦壁部1は衝撃入力方向4に対して入力角度5を設定して設けられている。(図2参照)
また、段差形状3の側面は基本板厚に対して、薄肉にした薄肉部2を形成している。また、段差形状の高さ6は少なくとも基本板厚以上に設けられている。(図3参照)
このような構成を備えることにより、本発明のカウルトップカバー10は衝撃を受けると、段差形状3で変形を起こす。この衝撃力衝撃点に対して放射状7に拡がろうとする。
本発明のカウルトップカバー10は、放射状7に拡がる衝撃エネルギーを段差形状3に設けた縦壁部1の薄肉部2により効率よく潰すことなり、上下だけでなく、長手方向にも衝撃エネルギーを吸収するものである。(図4参照)

0012

次に、カウルトップカバー10に加わる衝撃の角度が略垂直である場合と、斜めの場合のカウルトップカバー10の変形について説明する。
図5図6からも理解できるように、角度のない略垂直からの衝撃の場合、衝撃が加えられた点を中心にエネルギーが放射状に拡がる。そのため、カウルトップカバー10の縦壁部1に設けた段差形状3の他の部分より狭く形成されている壁部の前後方向になる部分2´の変形(破断)がおこり、伸び変形8を起こし、衝撃エネルギーを上下に潰れるだけでなく、長手方向に拡げて逃がすことにより効率の良い吸収を得ることができる。この際、壁部の前後方向になる部分2´を薄肉部2にすることで、衝撃による応力が集中し、より変形(破断)し易くなる。
次に、角度のある斜めからの衝撃の場合は、図7(b)に示すように、斜めに衝撃が加えられた衝撃点では、図8のように面が縮み変形9をし、離れた場所では、伸び変形8を起こすというように、伸び縮み変形によって、衝撃エネルギーを効率よく吸収する。
なお、この際も壁部の前後方向になる部分2´を薄肉部2にすることで、衝撃による応力が集中し、より変形(破断)し易くなることはいうまでもない。

0013

入力角度5は、図2の例では約15°としてある。
面の縮み変形と伸び変形を、カウルトップカバー10の長手方向(車両左右方向)に伝播させ逃がしつつ、衝撃エネルギーを吸収可能な角度を選択する角度が大きくなると、傾斜面が衝撃を受けて局所的に倒れやすくなり、図4(b)に示すような変形挙動が狭い範囲になる傾向を持っている。
一方、角度を小さくすると、縦方向の圧縮が支配的になって倒れ変形の傾向が少なくなり、やはり変形挙動が狭い範囲になる傾向を持っている。
すなわち、カウルトップカバー10の縦壁や段差形状3薄肉部2の厚み、材料特性の設定においてよりクリチカルになる。そのため、最適化のための実験確認作業により多くの労力を必要とする。
入力角度5を設定する場合は、比較的容易に好適な潰れ伝播特性を得ることができる。カウルトップカバー10の縦壁や段差形状3薄肉部2の厚み、材料特性に合わせて最適な角度は異なるが、概ね10°から30°の範囲が良好な特性をもたらすものである。
本発明のカウルトップカバー10は、上記説明したような構成のため、衝撃吸収面である縦壁部1が剛体11につながっていても、衝撃時、変形を起こし段差形状3で面が重なるため、効率良く衝撃を吸収することができるものである。

実施例

0014

次に、図9に基づいて本発明の他の実施例について説明する。
図9中の(a)は縦壁部1に設けた段差形状3の他の実施例であり、1方向のみに段差形状3を設けたものである。これは、スペース余裕のない場合に有効で、前記実施例のものと同等の効果を持ち、効率良く衝撃エネルギーを吸収できる。
図9中の(b)は縦壁部1に設けた段差形状3を凸方向ではなく、凹方向に設けたものであり、前記実施例のものと同等の効果を持ち、効率良く衝撃エネルギーを吸収できる。
図9中の(c)は縦壁部1に設けた段差形状3をそれぞれ平行に設けるのではなく、三角形状に設けたものであり、前記実施例のものと同等の効果を持ち、効率良く衝撃エネルギーを吸収できる。なお、この形状は逆三角形状など種々の形が採用できるものである。
図9中の(d)は、縦壁部1に設けた段差形状3をカウルトップカバー10のZ面12にも設けたものであり、前記実施例のものと同等の効果を持ち、効率良く衝撃エネルギーを吸収できる。

0015

全ての種類の車両のカウルトップカバーに利用することができる。

0016

1・・・・縦壁部
2・・・・薄肉部
2´・・・・壁部の前後方向になる部分
3・・・・段差形状
4・・・・衝撃入力方向
5・・・・入力角度
6・・・・段差高さ
7・・・・放射状
8・・・・伸び変形
9・・・・縮み変形
10・・・・カウルトップカバー
11・・・・剛体
12・・・・Z面の段差形状

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