JP2018158653A - インストゥルメントパネルリインフォースメント - Google Patents

Abstract

【課題】軽量であって、必要且つ十分な剛性を備えたインストゥルメントパネルリインフォースメントを提供する。【解決手段】 インストゥルメントパネルリインフォースメント１は、運転席側にて車幅方向に延びていて、一体的に形成された筒形部１０と、助手席側にて車幅方向に延びていて、所定の方向へ開放されている溝形部２０と、を備える。溝形部２０における所定の部位であって、筒形部１０から所定の距離だけ離間した部位に、合成樹脂製の補強部材２２４が取り付けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、車両のインストゥルメントパネルリインフォースメントに関する。

例えば、下記特許文献１に記載されているように、車両のインストゥルメントパネルを構成する各種内装部品を支持するインストゥルメントパネルリインフォースメントは知られている。一般に、車両のインストゥルメントパネルを構成する内装部品のうち、助手席側に配置される部品の重量が、運転席側に配置される部品の重量よりも小さい。したがって、インストゥルメントパネルリインフォースメントのうち、助手席側の部分の剛性は、運転席側の部分の剛性ほど高くなくてもよい。そこで、特許文献１においては、インストゥルメントパネルリインフォースメントの助手席側の部分が運転席側の部分よりも細く形成されている。

特開２０１１−１８９８０６号公報

インストゥルメントパネルリインフォースメントの助手席側の部分に取り付けられる複数の内装部品の重量はそれぞれ異なる。したがって、前記助手席側の部分のうち、比較的重い内装部品が取り付けられる部分及びその周辺部分の剛性を比較的高く設定することが好ましい。特許文献１のインストゥルメントパネルリインフォースメントの助手席側の部分は、一枚の板材を筒状に曲げることにより形成されている。そのため、前記助手席側の部分のうち、比較的重い内装部品が取り付けられる部分及びその周辺の剛性を他の部分よりも高く設定することは困難である。つまり、前記助手席側の部分の外径及び肉厚は、長手方向に一定であり、前記助手席側の部分の剛性は、その長手方向に一様である。また、例えば、車両の衝突時における乗員の保護のため、乗員の前方に位置する部分の剛性を局所的に高く設定することは困難である。したがって、特許文献１のインストゥルメントパネルリインフォースメントにおいては、剛性を比較的高く設定する必要がある部分に着目して、前記助手席側の部分全体の外径及び肉厚が設定される。つまり、剛性をあまり高く設定する必要が無い部分であっても、その外径及び肉厚が不必要に大きく設定される。よって、前記助手席側の部分の重量が不必要に増大してしまう。

本発明は上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、軽量であって、必要且つ十分な剛性を備えたインストゥルメントパネルリインフォースメントを提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両のインストゥルメントパネルリインフォースメントであって、運転席側にて車幅方向に延びていて、一体的に形成された筒形部（１０）と、助手席側にて車幅方向に延びていて、所定の方向へ開放されている溝形部（２０）と、を備え、前記溝形部における所定の部位であって、前記筒形部から所定の距離だけ離間した部位（２２）に、合成樹脂製の補強部材（２２４）が取り付けられている、インストゥルメントパネルリインフォースメント（１）としたことにある。

この場合、前記溝形部は、前記筒形部に比べて細く形成されているとよい。

また、この場合、前記筒形部の肉厚に比べて、前記溝形部の肉厚が小さいとよい。

また、この場合、前記補強部材が前記溝形部にインサート成形されているとよい。

本発明に係るインストゥルメントパネルリインフォースメントは、筒形部と溝形部とを有している。したがって、インストゥルメントパネルリインフォースメントが全体的に筒状である場合に比べて、インストゥルメントパネルリインフォースメントを軽量化できる。そして、溝形部の一部が合成樹脂製の補強部材によって補強されている。補強部材によって補強された部分に、比較的重い内装部品を取り付ければよい。このように、溝形部のうち、剛性を高く保つ必要がある部分のみが補強部材によって補強されている。上記のように、従来のインストゥルメントパネルリインフォースメントにおいては、剛性を高く保つ必要がある部分に着目して助手席側の部分（本発明の溝形部に相当する部分）の寸法（外径、肉厚など）が設定されるため、不必要に重量が増大していた。これに対し、本発明では、溝形部の溝幅及び溝深さをできるだけ小さく設定しておき、必要な部分のみを補強部材によって補強している。したがって、本発明によれば、軽量であって、必要且つ十分な剛性を備えたインストゥルメントパネルリインフォースメントを提供できる。

また、補強部材は、溝形部のうち、筒形部から所定の距離だけ離間した部分に取り付けられている。以下、溝形部のうち、補強部材によって補強された部分を補強部と呼ぶ。溝形部の部分であって、筒形部と補強部との間の部分の剛性は、筒形部及び補強部の剛性よりも低い。よって、本発明に係るインストゥルメントパネルリインフォースメントが適用された車両の衝突時において、筒状部と補強部との間の部分を起点として、インストゥルメントパネルリインフォースメントが屈曲する。このように、本発明によれば、補強部材を取り付ける位置を調整して、インストゥルメントパネルリインフォースメントの屈曲点を任意に設定できる。例えば、筒形部を運転席の前方に配置し、補強部を助手席の前方に配置するとよい。この場合、車両の衝突時に、筒状部と補強部との間に位置する部分（剛性が比較的低い部分）を起点として、インストゥルメントパネルリインフォースメントが屈曲する。これにより、運転席及び助手席の前方に位置する部分が乗員側へ突出することを抑制できる。

本発明に係るインストゥルメントパネルリインフォースメントの斜視図である。 図１のインストゥルメントパネルリインフォースメントの分解斜視図である。 筒形部の長手方向に垂直な断面図である。 溝形部を斜め後方から見た斜視図である。 溝形部を斜め前方から見た斜視図である。 溝形部の第１部位の長手方向に垂直な断面図である。 溝形部の第２部位の長手方向に垂直な断面図である。 溝形部の第２部位において補強部材によって補強された部分（第２部位の左端部）の長手方向に垂直な断面図である。 筒形部と溝形部との接合部の長手方向に垂直な断面図である。 インストゥルメントパネルリインフォースメントの左端部に固定具が取り付けられた状態を示す斜視図である。 インストゥルメントパネルリインフォースメントの右端部に固定具が取り付けられた状態を示す斜視図である。

本発明の一実施形態に係るインストゥルメントパネルリインフォースメント１について説明する。インストゥルメントパネルリインフォースメント１は、図１に示すように、車幅方向に延設されている。インストゥルメントパネルリインフォースメント１は、車両の左右のフロントピラーの間に架け渡される。インストゥルメントパネルリインフォースメント１は、車両のインストゥルメントパネルを構成する各種内装部品（ステアリング関連部品、オーディオ関連部品など）を支持する。

インストゥルメントパネルリインフォースメント１は、図２に示すように、車幅方向にそれぞれ延びる筒形部１０及び溝形部２０を備える。筒形部１０及び溝形部２０は、アルミニウム合金製である。筒形部１０の長手方向における端部（本実施形態では右端部）と溝形部２０の長手方向における端部（本実施形態では左端部）とが接続されてインストゥルメントパネルリインフォースメント１が形成される。筒形部１０が運転席側（本実施形態では左側）に配置され、溝形部２０が助手席側（本実施形態では右側）に配置される。すなわち、筒形部１０と溝形部２０との接続部が、運転席と助手席との境界の前方に位置している。

筒形部１０は、押出成形法を用いて、一体的に形成される。筒形部１０の長手方向に垂直な断面外形は、正八角形を呈する（図３参照）。つまり、筒形部１０は、車幅方向に延びる長方形の８つの側壁部１１を備えており、隣り合う側壁部１１同士の間の角度θが１３５°に設定されている。筒形部１０の外径Ｄは、例えば、７０ｍｍである。また、筒形部１０の肉厚ｔ_１０は、例えば、２．６ｍｍである。筒形部１０には、内装部品を固定するための締結具（ネジ、リベットなど）が挿入される貫通孔が形成される。とくに、筒形部１０の右端部には、次に説明する溝形部２０を接続するための締結具がそれぞれ挿入される服数の貫通孔ＴＨ_１１が形成される（図１及び図２参照）。貫通孔ＴＨ_１１は、隣り合う２つの側壁部１１，１１にそれぞれ形成される。

溝形部２０は、長方形の板材をプレス加工して形成される。溝形部２０は、車幅方向に延び、且つ前方へ開放されている。溝形部２０は、筒形部１０に比べて細く形成されている。溝形部２０は、第１部位２１、第２部位２２及び第３部位２３を有する（図４及び図５参照）。

第１部位２１は、車幅方向に延び、且つ前方へ開放されている。第１部位２１は、溝形部２０の左端部に設けられている。詳しくは後述するように、第１部位２１が、筒形部１０における助手席側の端部（右端部）内に挿入されて、第１部位２１と筒形部１０とが接合される。第１部位２１の溝幅ｗ_２１及び溝深さｄ_２１は、車幅方向に略一定である（図６参照）。第１部位２１の溝幅ｗ_２１及び溝深さｄ_２１は、筒形部１０の内径よりも小さい。第１部位２１は、底壁部２１１、側壁部２１２，２１３を有する。

底壁部２１１は、筒形部１０の隣り合う２つの側壁部１１，１１にそれぞれ平行な２つの底壁部２１１Ｕと底壁部２１１Ｌとからなる。底壁部２１１Ｕ及び底壁部２１１Ｌには、車幅方向に延びていて、車室側（後方）へ突出した凸部Ｐがそれぞれ形成されている。凸部Ｐ，Ｐの底面は平面状に形成されており、これらの底面が、隣り合う２つの側壁部１１，１１にそれぞれ平行である。凸部Ｐ，Ｐの底壁部には、複数の貫通孔ＴＨ_Ｐがそれぞれ形成されている（図４参照）。貫通孔ＴＨ_Ｐは、筒形部１０の貫通孔ＴＨ_１１にそれぞれ対応している。

側壁部２１２は、底壁部２１１Ｕの上端部から前方へ延設されている（図６参照）。また、側壁部２１３は、底壁部２１１Ｌの下端部から前方へ延設されている。

第２部位２２は、車幅方向に延び、且つ前方へ開放されている（図４参照）。第２部位２２は、溝形部２０の右端部に設けられている。第２部位２２の溝幅ｗ_２２及び溝深さｄ_２２は、車幅方向に略一定である（図７参照）。第２部位２２の溝幅ｗ_２２及び溝深さｄ_２２は、筒形部１０の内径よりも小さく、且つ第１部位２２の溝幅ｗ_２１及び溝深さｄ_２１よりもさらに小さい。溝幅ｗ_２２は、例えば、４０ｍｍであり、溝深さｄ_２２は、例えば、４０ｍｍである。第２部位２２は、底壁部２２１、側壁部２２２，２２３を有する。

底壁部２２１は、車両前後方向に垂直である。側壁部２２２は、底壁部２２１の上端から前方へ延設されている。また、側壁部２２３は、底壁部２２１の下端から前方へ延設されている。側壁部２２２の前端部が上方へ折り曲げられてフランジ部ＦＵが形成されている。また、側壁部２２３の前端部が下方へ折り曲げられてフランジ部ＦＬが形成されている。フランジ部ＦＵ及びフランジ部ＦＬに、内装部品が取り付けられる。これらの内装部品の取り付け部の形状に対応するように、フランジ部ＦＵ及びフランジ部ＦＬの形状が設定されている。つまり、フランジ部ＦＵ及びフランジ部ＦＬの高さｈ_ＦＵ，ｈ_ＦＬは、車幅方向に一定であるのではなく、内装部品が取り付けられる部位において、高さｈ_ＦＵ，ｈ_ＦＬが、他の部分よりも大きく設定されている（図４、図５及び図７参照）。すなわち、フランジ部ＦＵ及びフランジ部ＦＬの一部が、内装部品を取り付けるためのブラケットとして機能する。フランジ部ＦＵ及びフランジ部ＦＬには、内装部品を固定するための締結具が挿入される貫通孔ＴＨ_ＦＵ，ＴＨ_ＦＬがそれぞれ形成されている。

第３部位２３は、車幅方向に延び、且つ前方へ開放されている。第３部位２３は、溝形部２０における第１部位２１と第２部位２２との間に設けられ、第１部位２１と第２部位２２とを接続する（図４及び図５参照）。第３部位２３の長手方向に垂直な断面であって、第３部位２３の左端の断面の形状は、第１部位２１の長手方向に垂直な断面（図６）の形状と同一である。また、第３部位２３の長手方向に垂直な断面であって、第３部位２３の右端の断面の形状は、第２部位２２の長手方向に垂直な断面（図７）と同一である。第３部位２３の左端から右端へ向かうに従って、第３部位２３の長手方向に垂直な断面の形状が徐々に変化している。すなわち、第３部位２３の左端から右端へ向かうに従って、第３部位２３の溝幅及び溝深さが徐々に小さくなっている。

なお、溝形部２０の各部（第１部位２１、第２部位２２及び第３部位２３）の肉厚ｔ_２０は同一である（図７参照）。溝形部２０の肉厚ｔ_２０は、筒形部１０の肉厚ｔ_１０よりも小さい。例えば、肉厚ｔ_２０は、１．６ｍｍである。

溝形部２０の第２部位２２の左側部（第２部位２２の左端から、第２部位２２の車幅方向における中央部に亘る部分）には、合成樹脂製の補強部材２２４が取り付けられる。補強部材２２４は、第２部位２２にインサート成形される。補強部材２２４は、図８に示すように、底壁部２２１、側壁部２２２、側壁部２２３、フランジ部ＦＵ及びフランジ部ＦＬの表面を覆っている。補強部材２２４のうち、第２部位２２の溝内（底壁部２２１、側壁部２２２及び側壁部２２３によって囲まれた領域）に位置する部分は、複数のリブＲＢ_２２４が設けられている（図５参照）。各リブＲＢ_２２４は、底壁部２２１に対して垂直であり、側壁部２２２及び側壁部２２３に対して傾斜している。２つのリブＲＢ_２２４が、それらの中央部にて互いに交差している。

溝形部２０の第１部位２１が筒形部１０の右端部内に挿入される。貫通孔ＴＨ_１１と貫通孔ＴＨ_Ｐの位置が合わせられた状態で、リベットＲが貫通孔ＴＨ_１１及び貫通孔ＴＨ_Ｐに挿入される。そして、リベットＲの先端がかしめられる（図９参照）。このようにして、筒形部１０と溝形部２０とが接続される。筒形部１０と溝形部２０とが接続された状態において、補強部材２２４は、筒形部１０の右端から所定の距離（第３部位２３の車幅方向の寸法より少し大きな距離）だけ離間している。

なお、上記従来のインストゥルメントパネルリインフォースメントと同様に、インストゥルメントパネルリインフォースメント１の左端（つまり、筒形部１０の左端）及びインストゥルメントパネルリインフォースメント１の右端（つまり、溝形部２０の右端）に、連結具ＣＬ，ＣＲがそれぞれ取り付けられる（図１０及び図１１参照）。そして、連結具ＣＬ，ＣＲが車両の左右のフロントピラーにそれぞれ締結される。

上記のように、インストゥルメントパネルリインフォースメント１における溝形部２０（助手席側の部分）が筒形部１０（運転席側の部分）よりも細く形成されて、インストゥルメントパネルリインフォースメント１が軽量化されている。そして、溝形部２０の一部が合成樹脂製の補強部材２２４によって補強されている。補強部材２２４によって補強された部分（第２部位２２の左端部）に、比較的重い内装部品を取り付ければよい。このように、本実施形態では、溝形部２０のうち、剛性を高く保つ必要がある部分のみが補強部材２２４によって補強されている。上記従来のインストゥルメントパネルリインフォースメントにおいては、剛性を高く保つ必要がある部分に着目して助手席側の部分（溝形部２０に相当する部分）の寸法が設定されるため、不必要に重量が増大していた。これに対し、本実施形態では、溝形部２０の溝幅ｗ_２０及び溝深さｄ_２０をできるだけ小さく設定しておき、必要な部分のみを補強部材２２４によって補強している。したがって、本実施形態によれば、軽量であって、必要且つ十分な剛性を備えたインストゥルメントパネルリインフォースメント１を提供できる。

また、補強部材２２４は、筒形部１０の右端から所定の距離（第３部位２３の車幅方向の寸法より少し大きな距離）だけ離間している。第３部位２３は運転席と助手席との境界部の前方に位置しているが、この第３部位２３の剛性は、筒形部１０及び第２部位２２の左端部（補強部材２２４によって補強された部分）の剛性よりも低い。よって、インストゥルメントパネルリインフォースメント１が適用された車両の衝突時において、第３部位２３を起点として、インストゥルメントパネルリインフォースメント１が屈曲する。つまり、運転席及び助手席の前方に位置する部分が乗員側へ突出することを抑制できる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、補強部材２２４を、第２部位２２の左端から第２部位２２の車幅方向における中央部に亘る部分に取り付けているが、補強部材２２４の取り付け位置は、内装部品の位置及び重量に応じて任意に設定可能である。また、補強部材２２４を取り付ける位置を調整して、車両の衝突時におけるインストゥルメントパネルリインフォースメント１の屈曲点を任意に設定してもよい。複数の補強部材２２４を、インストゥルメントパネルリインフォースメント１の複数箇所に分散して配置しても良い。

また、上記実施形態では、補強部材２２４が第２部位２２に対してインサート成形されているが、補強部材２２４を溝形部２０とは別体として製造（例えば、射出成形）しておき、その補強部材２２４を、接着剤、固定具などを用いて、溝形部２０に固定しても良い。

また、例えば、上記実施形態では、筒形部１０の長手方向に垂直な断面が正八角形を呈するように構成されているが、筒形部１０の断面の形状は正八角形に限られず、多角形を呈するように構成されていればよい。また、上記実施形態では、筒形部１０と溝形部２０とがリベットＲを用いて接続されているが、筒形部１０と溝形部２０との接続手段は、上記実施形態に限られない。例えば、筒形部１０と溝形部２０とがボルト及びナットを用いて接続されていてもよい。また、筒形部１０と溝形部２０とが溶接されていても良い。

１・・・インストゥルメントパネルリインフォースメント、１０・・・筒形部、１１・・・側壁部、２０・・・溝形部、２１・・・第１部位、２２・・・第２部位、２３・・・第３部位、２１１・・・底壁部、２１２，２１３・・・側壁部、２２１・・・底壁部、２２２，２２３・・・側壁部、２２４・・・補強部材、Ｄ・・・外径、ＦＵ，ＦＬ・・・フランジ部、Ｐ・・・凸部、Ｒ・・・リベット、ｔ_１０，ｔ_２０・・・肉厚、ＴＨ_１１，ＴＨ_ＦＵ，ＴＨ_ＦＬ，ＴＨ_Ｐ・・・貫通孔、ｗ_２１，ｗ_２２・・・溝幅、ｄ_２１，ｄ_２２・・・溝深さ

Claims (4)

1. 車両のインストゥルメントパネルリインフォースメントであって、
   運転席側にて車幅方向に延びていて、一体的に形成された筒形部と、
   助手席側にて車幅方向に延びていて、所定の方向へ開放されている溝形部と、を備え、
   前記溝形部における所定の部位であって、前記筒形部から所定の距離だけ離間した部位に、合成樹脂製の補強部材が取り付けられている、インストゥルメントパネルリインフォースメント。
2. 請求項１に記載のインストゥルメントパネルリインフォースメントにおいて、
   前記溝形部は、前記筒形部に比べて細く形成されている、インストゥルメントパネルリインフォースメント。
3. 請求項１に記載のインストゥルメントパネルリインフォースメントにおいて、
   前記筒形部の肉厚に比べて、前記溝形部の肉厚が小さい、インストゥルメントパネルリインフォースメント。
4. 請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載のインストゥルメントパネルリインフォースメントにおいて、
   前記補強部材が前記溝形部にインサート成形されている、インストゥルメントパネルリインフォースメント。

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