JP2005335528A - 車両用構造部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気部品の取り付け構造を簡素化することが可能な車両用構造部材を提供すること。
【解決手段】 インストルメントパネル内に配置される構造部材であるリーンフォース部材１には、車両に搭載される電子制御装置２を保持固定するための壁部１０が一体成形されており、壁部１０に取り囲まれた収納部３に電子制御装置２を収納して保持固定するようになっている。したがって、壁部１０をリーンフォース部材１に対し別部材として設け、リーンフォース部材１に取り付ける必要がなく、電気部品である電子制御装置２の取り付け構造を簡素化することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両コックピットのインストルメントパネル内に配置され、車両に搭載される電気部品を取り付けるための車両用構造部材に関する。

従来から、車室内の運転席前方部に設けられるインストルメントパネル内には、各種の電子制御装置（以下、ＥＣＵ）等の電気部品が車両用構造部材に取り付けられ配設されている。

例えば、図５（ａ）に示すように、ＥＣＵ１０２は、インストルメントパネル内において車両幅方向に延びる構造部材であるリーンフォースバー１０１に取り付けられている。図５（ｂ）に示すように、ケース部材に電子素子実装基板等を収めたＥＣＵ１０２は、ケース部材に接合された鉄製のブラケット１１０をボルト１１９によりリーンフォースバー１０１に締結することで、リーンフォースバー１０１に対し保持固定されるものが知られている。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ部拡大図である。

しかしながら、上記従来技術の車両用構造部材への電気部品の取り付け構造では、電気部品保持固定のためのブラケット１１０等の保持部材や、構造部材への締結のためボルト１１９等の締結部材を設ける必要があり、構造が複雑であるという問題がある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、電気部品の取り付け構造を簡素化することが可能な車両用構造部材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両コックピットのインストルメントパネル内に配置され、車両に搭載される電気部品（２）を取り付けるための車両用構造部材（１）であって、電気部品（２）を保持固定するための保持部材（１０）が一体成形されていることを特徴としている。

これによると、保持部材（１０）は車両用構造部材（１）に一体成形されている。したがって、保持部材（１０）を構造部材（１）に対し別部材として設け、構造部材（１）に締結する必要がない。このようにして、電気部品（２）の取り付け構造を簡素化することができる。

また、請求項２に記載の発明では、電気部品（２）を収納するための収納部（３）を有し、保持部材（１０）は、この収納部（３）を取り囲むように形成された壁部（１０）であることを特徴としている。

これによると、壁部（１０）により取り囲まれた収納部（３）に電気部品（２）を収納することで、容易に電気部品（２）を構造部材（１）に保持固定することができる。

また、請求項３に記載の発明では、車両用構造部材（１）は金属材料を成形して形成されていることを特徴としている。

これによると、構造部材（１）に一体成形された壁部（１０）も金属により形成される。したがって、収納部（３）に収納された電気部品（２）から電磁波ノイズが外部に放射されることを抑制することができるとともに、電気部品（２）が外来電磁波の影響を受けることも防止することができる。

また、請求項４に記載の発明では、車両用構造部材（１）を形成する金属材料は、マグネシウム合金材料もしくはアルミニウム合金材料であることを特徴としている。

これによると、構造部材（１）を軽量化することができるとともに、成形も比較的容易である。

また、請求項５に記載の発明では、収納部（３）を取り囲む面のうち、少なくとも一面には開口部（１４）が形成され、電気部品（２）は、この開口部（１４）を通して収納部（３）に収納されることを特徴としている。

これによると、収納部（３）への電気部品（２）の収納が容易である。

また、請求項６に記載の発明では、開口部（１４）は、収納部（３）に対し車両の後方側もしくは下方側に形成されていることを特徴としている。

これによると、車両用構造部材（１）が車両のインストルメントパネル内に取り付けられた状態において、車室内側からの電気部品（２）の着脱が容易である。

また、請求項７に記載の発明では、電気部品（２）は、開口部（１４）を通して収納部（３）に収納されるときに先頭となる側にコネクタ（２１Ａ）を有し、収納部（３）を取り囲む面のうち、開口部（１４）が形成された面に対向する面（１３Ａ）には、電気部品（２）のコネクタ（２１Ａ）と結線するためのコネクタ（１７）が設けられていることを特徴としている。

これによると、電気部品（２）を収納部（３）に収納するときに、電気部品（２）のコネクタ（２１Ａ）と構造部材（１）側のコネクタ（１７）とを結線することができる。

また、請求項８に記載の発明では、開口部（１４）の周囲には、開口部（１４）を通して収納部（３）に収納された電気部品（２）を係止するための係止部（１５）が形成されていることを特徴としている。

これによると、壁部（１０）により取り囲まれた収納部（３）に電気部品（２）を収納し、さらに電気部品（２）を係止部（１５）に係止することで、確実に電気部品（２）を構造部材（１）に保持固定することができる。

また、請求項９に記載の発明では、収納部（３）が複数並設され、隣接する収納部（３）の開口部間（１２ａ）において、隣接する収納部（３）に対応する各係止部（１５）は、隣接する収納部（３）の並び方向に略直交する方向に、相互に並んで設けられていることを特徴としている。

これによると、隣接する収納部（３）の開口部間（１２ａ）において、一方の収納部（３）に収納される電気部品（２）を係止する係止部（１５）と、他方の収納部（３）に収納される電気部品（２）を係止する係止部（１５）とが、隣接する収納部（３）の並び方向に並ぶことを防止できる。したがって、隣接する収納部（３）に収納される両電気部品（２）に対応した係止部（１５）を形成する開口部間（１２ａ）の厚さを小さくすることが可能である。

また、請求項１０に記載の発明では、電気部品（２）は、外周面を覆うケース部材（２４）を備えることを特徴としている。

これによると、収納部（３）への電気部品（２）の収納前および収納時に、電気部品（２）の主要部に埃が付着したり傷が発生したりする不具合を防止することができる。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明を適用した第１の実施形態における車両用構造部材であるリーンフォース部材１の概略構成を示す斜視図であり、図２は、図１のＡ部拡大図である。

本実施形態のリーンフォース部材１は、車室内前方のインストルメントパネル内に、図１に示す方向を前後左右方向として配置されている。リーンフォース部材１は、車室内前部に搭載される部品を車両搭載前に予め一体化した所謂コックピットモジュール組付体の車両幅方向に延びる強度部材であり、所謂クロスカービームと呼ばれるものである。

図１に示すように、リーンフォース部材１の図中左方側部には、壁部１０が設けられている。そして、この壁部１０に取り囲まれて、後述する車両制御のための多数の電子制御装置（以下、ＥＣＵ）２（例えば、エンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、オートマチックトランスミッションＥＣＵ、エアバッグＥＣＵ）等の電気部品を収納するための収納部３が複数形成されている。

壁部１０は、リーンフォース部材１に一体成形されており、壁部１０を備えるリーンフォース部材１は、マグネシウム合金もしくはアルミニウム合金により形成されている。

壁部１０を一体的に備えるリーンフォース部材１は、ダイカスト鋳造法、スクイズ鋳造法、低圧鋳造法、重力鋳造法等により成形することができ、必要に応じて押出し成形法や引き抜き成形法を用いることもできる。また、半溶融金属を金型内に射出充填する所謂チクソモールディング法を採用することも可能である。

図２に示すように、壁部１０は、車両上下方向に延びる縦壁部１１、車両左右方向に延びる横壁部１２、および車両前方側において両壁部１１、１２と直交する方向に延びる前壁部１３により構成され、これらの壁部１１、１２、１３に取り囲まれて、収納されるＥＣＵ２に対応した数の収納部３が並設されている。

隣接する収納部３に挟まれた部位をなす縦壁部１１および横壁部１２は、両側の収納部３を形成するための共通の壁部をなしており、複数の収納部３を離設する場合より、複数のＥＣＵ２の搭載効率を向上する（搭載に必要なスペースを小さくする）ことができる。

これらの収納部３を取り囲む面のうち、車両後方側となる面には、それぞれ開口部１４が形成されている。開口部１４は、収納部３にＥＣＵ２を収納するための通路であって、収納部３車両後方側の面に設けることにより、車両搭載後の車室内におけるＥＣＵ２の着脱作業を容易にすることができる。なお、開口部１４は、同様の目的により、収納部３の車両下方側の面に設けるものであってもよい。

図２から明らかなように、横壁部１２の開口部１４側の端面１２ａには、収納部３に収納されたＥＣＵ２を螺子止めするための螺子穴１５が形成されている。本実施形態では、ナット部材を埋め込むことにより雌螺子部を有する螺子穴１５を設けている。

収納部３に収納されるＥＣＵ２は、図２に示すように、図示しない素子等が実装された基板部２０と基板部２０の搭載時車両後方側に設けられたコネクタ２１とを備え、コネクタ２１の周囲には、収納部３に基板部２０が収納されたときに開口部１４を覆う樹脂製のカバー２２が設けられている。

カバー２２の上下両縁部には、貫通孔２３が形成されている。そして、ＥＣＵ２の基板部２０を、開口部１４を通して収納部３に収納した後、貫通孔２３を介してボルト３０を螺子穴１５にねじ込むことで、ＥＣＵ２を収納部３内に確実に保持固定するようになっている。

収納部３を取り囲むように形成された壁部１０が、ＥＣＵ２を保持固定するための本実施形態における保持部材であり、螺子穴１５がＥＣＵ２を係止するための本実施形態における係止部である。

上述の構成および組み付け方法によれば、ＥＣＵ２を保持固定するための壁部１０が車両用構造部材であるリーンフォース部材１に一体成形されている。したがって、収納部３を形成する壁部１０をリーンフォース部材１に対し別部材として設け、リーンフォース部材１に取り付ける必要がなく、ＥＣＵ２の取り付け構造を簡素化することができる。

また、一部の縦壁部１１および横壁部１２を複数の収納部３に対応する共通の壁部としているので、ＥＣＵ２の搭載効率が極めて良好である。

また、壁部１０を一体成形したリーンフォース部材１はマグネシウム合金材料もしくはアルミニウム合金材料からなるので、従来のように鉄材料等により形成した場合より軽量化できるとともに、従来のような鉄材料の溶接が不要であり、成形も容易である。

また、壁部１０がマグネシウム合金材料もしくはアルミニウム合金材料からなることで、収納部３を取り囲む電磁波シールド層を形成することができ、ＥＣＵ２から外部への電磁波の放射、および外来電磁波のＥＣＵ２への入射を抑制することができる。なお、本実施形態のＥＣＵ２に設けられたカバー部材２２は樹脂製であったが、電磁波シールド性能を向上するために金属製のカバーを採用するものであってもよい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図３に基づいて説明する。

本第２の実施形態は、前述の第１の実施形態と比較して、収納部３に収納され保持固定されるＥＣＵ２の構成が異なる。なお、第１の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

図３に示すように、本実施形態のＥＣＵ２は、基板部を覆う樹脂ケース（ケース部材）２４を備えており、樹脂ケース２４の搭載時車両後方側面にコネクタ２１が設けられている。樹脂ケース２４の外形は壁部１０に取り囲まれた収納部３より若干小さく形成されており、縦壁部１１および横壁部１２に沿ってＥＣＵ２を収納部３に収納しやすくなっている。

本実施形態の貫通孔２３は、樹脂ケース２４の搭載時車両後方側面の上下両縁部から突出した突起部２５に設けられている。

ここで、図中左方側部において上下方向に隣接配置された収納部３を例に説明をすると、隣接する収納部３の開口部１４間の端面１２ａでは、２つの螺子穴１５が横方向（隣接する収納部３の並び方向に直交する方向）に並んで設けられている。

そして、上側の収納部３に収納されるＥＣＵ２の樹脂ケース２４の下側の突起部２５は、端面１２ａに並んだ２つの螺子穴１５のうち左方側の螺子穴１５に対応するように、中心より左方側にオフセット配置されている。これに対し、下側の収納部３に収納されるＥＣＵ２の樹脂ケース２４の上側の突起部２５は、端面１２ａに並んだ２つの螺子穴１５のうち右方側の螺子穴１５に対応するように、中心より右方側にオフセット配置されている。

これにより、これらのＥＣＵ２が収納部３に収納されたときに、上側ＥＣＵ２の樹脂ケース２４の下側の突起部２５と、下側ＥＣＵ２の樹脂ケース２４の上側の突起部２５とが重ならないようになっている。

このように、螺子穴１５および突起部２５を形成することにより、収納部３間の横壁部１２の厚さが大きくなることを抑制し、搭載効率を一層良好にすることができる。

なお、螺子止めを上下方向ではなく左右方向で行なう場合には、同様の構成を縦壁部１１に適用することができる。

また、本実施形態のＥＣＵ２は、外周面を樹脂ケース２４で覆っているので、ＥＣＵ２を収納部３へ収納する前の運搬時および収納部３への収納時に、基板部に埃が付着したり傷が発生したりする不具合を防止することができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について図４に基づいて説明する。

本第３の実施形態は、前述の第１、第２の実施形態と比較して、収納部３に収納され保持固定されるＥＣＵ２のコネクタの位置、および前壁部の構成が異なる。なお、第１、第２の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。

図４に示すように、本実施形態のＥＣＵ２は、開口部１４を通して収納部３に収納されるときに先頭となる側（車両搭載時前方側）にコネクタ２１Ａを有している。

一方、本実施形態では、第１、第２の実施形態において前壁部１３に相当する部位（開口部１４に対向する面）が、リーンフォース部材１に一体成形された縦壁部１１および横壁部１２とは別部材の前壁プレート部材１３Ａとして形成され取り付けられている。

この前壁プレート部材１３Ａは、周知のプリント基板からなり、樹脂基材上にワイヤハーネス１８に繋がる導体回路１６がパターン形成されているとともに、導体回路１６のワイヤハーネス１８接続側と反対側の端部にはコネクタ１７が設けられている。そして、このコネクタ１７は、収納部３に収納されるＥＣＵ２のコネクタ２１Ａに対応する位置にそれぞれ配置されている。

これによれば、ＥＣＵ２を収納部３に収納して保持固定するときに、ＥＣＵ２側のコネクタ２１Ａとワイヤハーネス１８側のコネクタ１７とを電気的に結線することができる。

なお、本実施形態の前壁プレート部材１３Ａの基材は樹脂であったが、電磁波シールド性能を向上するために金属材層を裏面側（車両前方側）に設けたものであってもよい。

また、本実施形態では、前壁部を他の壁部１１、１２と別部材のプレート部材１３Ａとしていたが、第１、第２の実施形態と同様に前壁部１３を一体的に設け、この前壁部１３の内面にコネクタ１７を設けるものであってもよい。ただし、本実施形態のように別部材とした方が、コネクタ１７の配設およびワイヤハーネス１８との接続が容易である。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、収納部３の周囲を取り囲むように保持部材としての壁部１０を設けていたが、ＥＣＵ２から放射する電磁波およびＥＣＵ２に入射する電磁波が問題にならないレベルであれば、保持部材はＥＣＵ２を保持固定することが可能な形状であればよい。例えば、枠体のみであってもよいし、係止部を備える支持部材のみであってもよい。

また、上記各実施形態では、リーンフォース部材１は、マグネシウム合金材料もしくはアルミニウム合金材料により形成されていたが、他の金属により形成するものであってもよい。また、金属以外の材料、例えば繊維強化樹脂により形成することも可能である。

また、上記各実施形態では、ＥＣＵ２を係止する係止部は螺子穴１５であったが、これに限定されるものではない。例えば、保持部材側およびＥＣＵ側の少なくともいずれかに設けた爪部等により係止するものであってもよい。

また、上記各実施形態では、収納部３に収納され保持固定される電気部品はＥＣＵ２であったが、これに限定されるものではない。例えば、ヒューズボックス、ジャンクションブロック、ジャンクションコネクタ等であってもよい。

また、上記各実施形態では、電気部品の保持固定位置はリーンフォース部材１の車両左方側部であったが、搭載効率や他の部品との接続関係等に基づいて適宜設定することが可能である。

また、上記各実施形態では、車両用構造部材は、コックピットモジュール組付体の車両幅方向に延びる強度部材としてのリーンフォース部材１であったが、インストルメントパネルの内側に配置される構造部材であれば、これに限定されるものではない。

本発明を適用した第１の実施形態における車両用構造部材であるリーンフォース部材１の概略構成を示す斜視図である。 図１のＡ部拡大図である。 第２の実施形態における車両用構造部材であるリーンフォース部材１の要部拡大図である。 第３の実施形態における車両用構造部材であるリーンフォース部材１の要部拡大図である。 （ａ）は、従来の車両用構造部材の全体斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ部拡大図である。

符号の説明

１ リーンフォース部材（車両用構造部材）
２ 電子制御装置（ＥＣＵ、電気部品）
３ 収納部
１０ 壁部
１４ 開口部
１５ 螺子穴（係止部）
１７ コネクタ
２０ 基板部
２１、２１Ａ コネクタ（ＥＣＵ側コネクタ）
２４ 樹脂ケース（ケース部材）

Claims (10)

1. 車両コックピットのインストルメントパネル内に配置され、前記車両に搭載される電気部品（２）を取り付けるための車両用構造部材（１）であって、
   前記電気部品（２）を保持固定するための保持部材（１０）が一体成形されていることを特徴とする車両用構造部材。
2. 前記電気部品（２）を収納する収納部（３）を有し、
   前記保持部材（１０）は、前記収納部（３）を取り囲むように形成された壁部（１０）であることを特徴とする請求項１に記載の車両用構造部材。
3. 金属材料を成形してなることを特徴とする請求項２に記載の車両用構造部材。
4. 前記金属材料は、マグネシウム合金材料もしくはアルミニウム合金材料であることを特徴とする請求項３に記載の車両用構造部材。
5. 前記収納部（３）を取り囲む面のうち、少なくとも一面には開口部（１４）が形成され、
   前記電気部品（２）は、前記開口部（１４）を通して前記収納部（３）に収納されることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１つに記載の車両用構造部材。
6. 前記開口部（１４）は、前記収納部（３）に対し前記車両の後方側もしくは下方側に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の車両用構造部材。
7. 前記電気部品（２）は、前記開口部（１４）を通して前記収納部（３）に収納されるときに先頭となる側にコネクタ（２１Ａ）を有し、
   前記収納部（３）を取り囲む面のうち、前記開口部（１４）が形成された面に対向する面（１３Ａ）には、前記電気部品（２）のコネクタ（２１Ａ）と結線するためのコネクタ（１７）が設けられていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の車両用構造部材。
8. 前記開口部（１４）の周囲には、前記開口部（１４）を通して前記収納部（３）に収納された前記電気部品（２）を係止するための係止部（１５）が形成されていることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１つに記載の車両用構造部材。
9. 前記収納部（３）が複数並設され、
   隣接する前記収納部（３）の開口部間（１２ａ）において、前記隣接する収納部（３）に対応する各係止部（１５）は、前記隣接する収納部（３）の並び方向に略直交する方向に、相互に並んで設けられていることを特徴とする請求項８に記載の車両用構造部材。
10. 前記電気部品（２）は、外周面を覆うケース部材（２４）を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１つに記載の車両用構造部材。

Images