JP2017052439A - インパネリインフォースメント構造 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストが増加することを抑制しつつ、樹脂材料を用いて形成された樹脂部材を金属材料を用いて形成されたインパネリインフォースメントに固定する。
【解決手段】インパネリインフォースメント２８の筒状部３０には、樹脂ブラケット４８が固定されている。筒状部３０は、金属材料を用いて筒状に形成されていると共にキャビンの前部において車幅方向に延在されており、この筒状部３０には、当該筒状部３０の内部３４と外部３６とを連通する固定孔３２が形成されている。樹脂ブラケット４８は、筒状部３０の外部３６に配置される外側配置部５０と、固定孔３２内に配置される固定孔内配置部５２と、筒状部３０の内部３４において当該筒状部３０の内面に沿って延在され、固定孔３２の寸法よりも小さな寸法に変形不可能に形成されたアンカー部５４と、を備えている。外側配置部５０と、固定孔内配置部５２と、アンカー部５４と、は一体に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、インパネリインフォースメント構造に関する。

下記特許文献１には、アルミニューム合金と樹脂の複合材が開示されている。このアルミニューム合金と樹脂の複合材は、熱可塑性樹脂組成物と所定の液体化合物が表面に付着されたアルミニューム合金形状物とを接触させて、両者を一体化させることによって構成されている。

特開２００４−５０４８８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された構成では、アルミニューム合金形状物と熱可塑性樹脂組成物との接合強度を確保するために、エッジング処理をアルミニューム合金形状物の表面に施すこと等により製造コストが増加することが考えられる。

本発明は上記事実を考慮し、製造コストが増加することを抑制しつつ、樹脂材料を用いて形成された樹脂部材を金属材料を用いて形成されたインパネリインフォースメントに固定することができるインパネリインフォースメント構造を得ることが目的である。

請求項１記載のインパネリインフォースメント構造は、金属材料を用いて筒状に形成されていると共にキャビンの前部において車幅方向に延在された筒状部を有し、前記筒状部の内部と外部とを連通する固定孔が形成されたインパネリインフォースメントと、前記筒状部の外部に配置される外側配置部と、前記固定孔内に配置される固定孔内配置部と、前記筒状部の内部において該筒状部の内面に沿って延在され、前記固定孔の寸法よりも小さな寸法に変形不可能に形成されたアンカー部と、が一体に形成された樹脂部材と、を備えている。

請求項１記載のインパネリインフォースメント構造によれば、樹脂部材のアンカー部が、インパネリインフォースメントの筒状部の内部において当該筒状部の内面に沿って延在されていると共に、このアンカー部が、筒状部に形成された固定孔の寸法よりも小さな寸法に変形不可能に形成されている。これにより、アンカー部が固定孔を通じて筒状部の外部に抜け出さないようになっている。その結果、アンカー部に固定孔内配置部を介して繋がれた外側配置部の筒状部に対する変位が規制される。すなわち、樹脂部材がインパネリインフォースメントの筒状部に固定された状態となる。ここで、請求項１記載のインパネリインフォースメントでは、樹脂部材のアンカー部が、インパネリインフォースメントの筒状部の内周面に沿って延在された状態で当該筒状部に形成された固定孔の寸法よりも小さな寸法に変形不可能に形成することにより、インパネリインフォースメントの表面に追加処理を施すことなく、樹脂部材をインパネリインフォースメントに固定することができる。

本発明に係るインパネリインフォースメント構造は、製造コストが増加することを抑制しつつ、樹脂材料を用いて形成された樹脂部材を金属材料を用いて形成されたインパネリインフォースメントに固定することができる、という優れた効果を有する。

第１実施形態のインパネリインフォースメントにおいて樹脂ブラケットが取付けられた部分を示す斜視図である。 （Ａ）は図１に示された２Ａ−２Ａ線に沿って切断したインパネリインフォースメント及び樹脂ブラケットの断面を拡大して示す拡大断面図であり、（Ｂ）は図１に示された２Ｂ−２Ｂ線に沿って切断したインパネリインフォースメント及び樹脂ブラケットの断面を拡大して示す拡大断面図である。 キャビンの前部に設けられたインパネを斜め後方側から見た斜視図である。 第２実施形態に係るインパネリインフォースメント及び樹脂ブラケットを示す図２（Ｂ）に対応する拡大断面図である。 （Ａ）は図４に示された５Ａ−５Ａ線に沿って切断したインパネリインフォースメント及び樹脂ブラケットの断面を拡大して示す拡大断面図であり、（Ｂ）は図４に示された５Ｂ−５Ｂ線に沿って切断したインパネリインフォースメント及び樹脂ブラケットの断面を拡大して示す拡大断面図である。 第３実施形態に係るインパネリインフォースメント及び樹脂ブラケットを示す図２（Ｂ）に対応する拡大断面図である。 （Ａ）は図６に示された７Ａ−７Ａ線に沿って切断したインパネリインフォースメント及び樹脂ブラケットの断面を拡大して示す拡大断面図であり、（Ｂ）は図６に示された７Ｂ−７Ｂ線に沿って切断したインパネリインフォースメント及び樹脂ブラケットの断面を拡大して示す拡大断面図である。

（第１実施形態に係るインパネリインフォースメント構造）
図１〜図３を用いて本発明の第１実施形態に係るインパネリインフォースメント構造について説明する。なお、図中に示す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印Ｗは、車両の前方向（進行方向）、上方向、車幅方向をそれぞれ示している。また以下、単に前後、左右、上下の方向を示して説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

図３には、キャビン１０の車両前方側の部分が示されている。この図に示されるように、キャビン１０の前部における運転席及び助手席の前方側には、車幅方向に延びるインストルメントパネル１２（以下単に「インパネ１２」という）が設けられている。

インパネ１２の車幅方向の中央部には、ナビゲーションシステム１４や車両用空調装置１６の操作部１８等が設けられている。また、インパネ１２の助手席側には、グラブボックス２０が取付けられている。さらに、インパネ１２の運転席側には、車両の速度やエンジンの回転数等を表示するインジケータ２２が取付けられている。また、キャビン１０の前部における運転席側には、車両後方側に向けて突出すると共にステアリング２４を支持するステアリングコラム２６が設けられている。

また、キャビン１０の前部には、インパネ１２やステアリングコラム２６等を支持するインパネリインフォースメント２８が設けられている。このインパネリインフォースメント２８は、車両の両側部に配置された一対のフロントピラー間に掛け渡されており、このインパネリインフォースメント２８は、車幅方向に延在する筒状に形成された筒状部３０と、筒状部３０の車幅方向の両端部に設けられていると共にフロントピラーにボルト等を介して固定される図示しないフロントピラー固定部と、を含んで構成されている。

図１に示されるように、筒状部３０は、アルミニウム合金等の金属材料を用いて形成されており、またこの筒状部３０は、一例として三次元積層造形機（所謂「３Ｄプリンター」）を用いて形成されている。

図２（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、筒状部３０の車幅方向（長手方向）の中間部には、当該筒状部３０の径方向から見て縁部が円形又は四角形状とされた固定孔３２が形成されている。この固定孔３２は、筒状部３０の内部３４と外部３６とを連通している。

また、筒状部３０の内部３４には、径方向外側が開放された凹状に形成された隔壁部３８が設けられている。この隔壁部３８は、筒状部３０の内部３４において固定孔３２と対向して配置されていると共に筒状部３０と間隔をあけて延在する内周壁部４０と、内周壁部４０の端部から筒状部３０側に向けて延びると共に当該筒状部３０に接続された接続壁部４２と、を含んで構成されている。そして、隔壁部３８と筒状部３０との間に形成された空間は、後述する樹脂ブラケット４８のアンカー部５４が配置されるアンカー部配置部４４とされている。

また、筒状部３０の内部３４には、当該筒状部３０の内部３４を車幅方向に隔てると共に車幅方向に間隔を空けて配置された一対のバルク部４６が設けられている。この一対のバルク部４６は、筒状部３０の内径に対応する円板状に形成されており、また一対のバルク部４６は、前述の隔壁部３８の接続壁部４２の一部を構成している。

図１に示されるように、筒状部３０の車幅方向の中間部には、樹脂部材としての樹脂ブラケット４８が固定されている。この樹脂ブラケット４８は、一例として前述の筒状部３０が金型の内部にセットされた後に当該金型の内部に樹脂材料が高圧で射出されて冷却される工程（射出及び冷却工程）を経て形成される。また、当該射出及び冷却工程を経ることで、樹脂ブラケット４８が筒状部３０と一体に形成される、すなわち、樹脂ブラケット４８が筒状部３０に固定された状態とされる。

具体的には、樹脂ブラケット４８は、筒状部３０の外部３６に配置される外側配置部５０と、固定孔３２内に配置される固定孔内配置部５２と、筒状部３０の内部３４に配置されるアンカー部５４と、が一体に形成された単一の樹脂部品とされている。

外側配置部５０は、筒状部３０の周方向を厚み方向とすると共に筒状部３０の径方向外側に向けて延びる矩形板状に形成されている。この外側配置部５０における筒状部３０とは反対側の端部には、車両用空調装置１６（図３参照）等に接続された配線等が係止される円形の係止孔５６が形成されている。

固定孔内配置部５２は、側面が筒状部３０に形成された固定孔３２の縁部の形状に対応する円柱状又は四角柱状に形成されており、この固定孔内配置部５２は、外側配置部５０の短手方向の中央部とアンカー部５４の中心部（アンカー部５４を筒状部３０の径方向から見た中心部）とを繋いでいる。

アンカー部５４は、筒状部３０の内部３４に形成されたアンカー部配置部４４の形状に対応する板状に形成されることにより、筒状部３０の内面３０Ａ及び隔壁部３８の内周壁部４０に沿って延在されている。また、本実施形態では、前述の射出及び冷却工程を経ることで、アンカー部５４が筒状部３０の内部３４に形成されたアンカー部配置部４４内に形成されるため、当該アンカー部５４は、固定孔３２の寸法よりも小さな寸法に変形することは不可能となっている。

（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。

図１〜図２（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、本実施形態では、樹脂ブラケット４８のアンカー部５４が、インパネリインフォースメント２８の筒状部３０の内部３４に形成されたアンカー部配置部４４内に配置されると共に、このアンカー部５４が、筒状部３０に形成された固定孔３２の寸法よりも小さな寸法に変形不可能に形成されている。これにより、アンカー部５４が固定孔３２を通じて筒状部３０の外部３６に抜け出さないようになっている。その結果、アンカー部５４に固定孔内配置部５２を介して繋がれた外側配置部５０の筒状部３０に対する変位が規制される。すなわち、樹脂ブラケット４８がインパネリインフォースメント２８の筒状部３０に固定された状態となる。

ここで、本実施形態では、樹脂ブラケット４８のアンカー部５４が、アンカー部配置部４４内に配置された状態で筒状部３０に形成された固定孔３２の寸法よりも小さな寸法に変形不可能とされていることにより、インパネリインフォースメント２８の表面(筒状部３０において樹脂ブラケット４８が接している部分)に追加処理を施すことなく、樹脂ブラケット４８をインパネリインフォースメント２８に固定することができる。

また、本実施形態では、インパネリインフォースメント２８の筒状部３０の内部３４には、当該筒状部３０の内部３４を車幅方向に隔てると共に車幅方向に間隔を空けて配置された一対のバルク部４６が設けられている。これに加えて、このバルク部４６は、樹脂材料が高圧で射出されるアンカー部配置部４４の外周部を形成する隔壁部３８の一部を構成している。当該バルク部４６を有することにより、前述の射出及び冷却工程において樹脂材料が金型の内部に射出される際に、筒状部３０が変形する（潰れる）ことを抑制することができる。

（第２実施形態及び第３実施形態に係るインパネリインフォースメント構造）
図４〜図７（Ａ）及び（Ｂ）を用いて本発明の第２実施形態及び第３実施形態に係るインパネリインフォースメント構造について説明する。なお、上記第１実施形態と対応する部材及び部分には、上記実施形態と同一の符号を付してその説明を省略することがある。

図４〜図５（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、第２実施形態のインパネリインフォースメント構造では、筒状部３０の長手方向に沿って複数の（２つの）固定孔３２が形成されている。また、樹脂ブラケット４８には、複数の固定孔３２に対応する複数の（２つの）固定孔内配置部５２が設けられている。当該構成では、固定孔３２及び固定孔内配置部５２の数を調節することにより、樹脂ブラケット４８の筒状部３０に対する建付け剛性及び固定強度を調節することができる。

図６〜図７（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、第３実施形態のインパネリインフォースメント構造では、車幅方向（筒状部３０の長手方向）を長手方向とする矩形状の固定孔３２が筒状部３０に形成されている。また、隔壁部３８の内周壁部４０の中心部には、筒状部３０の側面視で略Ｔ字状に形成された引掛部５８が立設されている。当該構成では、引掛部５８を設けることにより、樹脂ブラケット４８の筒状部３０に対する固定強度を向上させることができる。

なお、上記実施形態では、配線が係止される樹脂ブラケット４８をインパネリインフォースメント２８の筒状部３０に固定した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、センサ等の部品が係止される樹脂部材としてのセンサ取付部等をインパネリインフォースメント２８の筒状部３０に固定してもよい。

また、第１実施形態ではバルク部４６を設けたが、前述の射出及び冷却工程において筒状部３０が変形する虞がない場合においては、第２実施形態及び第３実施形態のようにバルク部４６を設けない構成とすることもできる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ キャビン
２８ インパネリインフォースメント
３０ 筒状部
３０Ａ 筒状部の内面
３２ 固定孔
３４ 筒状部の内部
３６ 筒状部の外部
４８ 樹脂ブラケット（樹脂部材）
５０ 外側配置部
５２ 固定孔内配置部
５４ アンカー部

Claims (1)

1. 金属材料を用いて筒状に形成されていると共にキャビンの前部において車幅方向に延在された筒状部を有し、前記筒状部の内部と外部とを連通する固定孔が形成されたインパネリインフォースメントと、
   前記筒状部の外部に配置される外側配置部と、前記固定孔内に配置される固定孔内配置部と、前記筒状部の内部において該筒状部の内面に沿って延在され、前記固定孔の寸法よりも小さな寸法に変形不可能に形成されたアンカー部と、が一体に形成された樹脂部材と、
   を備えたインパネリインフォースメント構造。
   

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