JP2020138562A - ユニット固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、従来と比べてインストルメントパネルの意匠性の悪化をより確実に防止することができるユニット固定構造を提供する。【解決手段】本発明のユニット固定構造（Ｓ）は、複数のユニット（１１）を収納して支持するユニットボックス（１）を備え、前記ユニットボックス（１）は、インストルメントパネル（２）の内面に固定される第１固定部（１６）と、車体側であるステアリングハンガビーム（３）に固定される第２固定部（１７）と、を有していることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、車両のユニット固定構造に関する。

従来、車両を制御する各種の電子制御ユニットをユニットボックス内に集中配置するとともに、このユニットボックスをインストルメントパネルの内面に取り付けたユニット固定構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このようなユニット固定構造によれば、各種の電子制御ユニットが車両の各部に分散配置されたものと異なって、電子制御ユニット相互間での信号の授受を行うワイヤハーネスの錯綜を防止することができる。

特開平３−３２９５３号公報

しかしながら、従来のユニット固定構造（例えば、特許文献１参照）のユニットボックスは、このユニットボックスに電子制御ユニットを集中させたこととも相俟って、その重量によってインストルメントパネルの取付面にゆがみを生じさせる恐れがあった。そして、このようなゆがみは、インストルメントパネルの意匠性を悪化させる。

本発明の課題は、従来と比べてインストルメントパネルの意匠性の悪化をより確実に防止することができるユニット固定構造を提供することにある。

前記課題を解決した本発明のユニット固定構造は、複数のユニットを収納して支持するユニットボックスを備え、前記ユニットボックスは、インストルメントパネルの内面に固定される第１固定部と、車体側に固定される第２固定部と、を有していることを特徴とする。

本発明のユニット固定構造によれば、従来と比べてインストルメントパネルの意匠性の悪化をより確実に防止することができる。

本発明の実施形態に係るユニット固定構造を有する車体前部の部分平面図である。 図１のII−II部分断面図である。 複数のユニットを搭載したユニットボックスの平面図である。 （ａ）はユニットボックスの平面図、（ｂ）はユニットボックスを左側斜め前のやや下方から見上げた斜視図である。

次に、本発明を実施するための形態（本実施形態）に係るユニット固定構造について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、参照する図面の上下前後左右の矢示方向は、車体の上下前後左右方向に一致している。

≪ユニット固定構造≫
本実施形態に係るユニット固定構造は、車両のインストルメントパネルの内側（車室外側）に配置される複数のユニットのうち、２以上のユニットを収納して支持するユニットボックスを備えている。
本実施形態でのユニットとしては、例えば、エンジン電子制御ユニット、トランスミッション電子制御ユニット、電動パワーステアリングシステム電子制御ユニット、レーンキープアシスト電子制御ユニット、アンチロック・ブレーキ・システム電子制御ユニット、車両挙動安定化制御システム電子制御ユニットなどの電子制御ユニット（ＥＣＵ）、スマートアクセサリユニット、各種アンテナユニット、スピーカユニットなどが挙げられるがこれらの電気電子ユニットに制限されるものではない。

本実施形態に係るユニット固定構造は、ユニットボックスがインストルメントパネルに固定される第１固定部と、車体側であるステアリングハンガビームに固定される第２固定部と、を有することを特徴とする。なお、第２固定部の固定箇所は、車体側であればこのステアリングハンガビームに限定されるものではない。
以下に、このユニットボックスが５つのユニットを収納して支持するユニット固定構造を例に取って説明するが、ユニットの数は前記のように２以上であれば特に制限はない。

図１は、本実施形態に係るユニット固定構造Ｓを有する車体前部の部分平面図である。なお、図１中、ユニット１１、このユニット１１を収納するユニットボックス１、及びステアリングハンガビーム３は、隠れ線（点線）で示している。
ユニット固定構造Ｓは、図１に示すように、インストルメントパネル２とステアリングハンガビーム３とに固定されるユニットボックス１を備えている。

＜インストルメントパネル＞
図１に示すように、インストルメントパネル２は、上面部材２１と縦壁部材２２とを主に備えて構成されている。本実施形態でのインストルメントパネル２は、振動溶着（Vibration welding）が可能なポリプロピレンなどの樹脂成形品を想定しているがこれに限定されるものではない。

上面部材２１は、フロントガラス４の後方で車幅方向（図１の左右方向、以下同じ）に略水平に延びるとともに、前後方向には後方に向かうほどやや上方に変位するように僅かに昇り勾配を形成して傾斜している。
縦壁部材２２は、上面部材２１の後縁から下方（図１の紙面の奥側）に延びるように形成されている。

上面部材２１には、フロントガラス４寄りにデフロスタ吹出口２１ａが形成されている。また、上面部材２１には、車幅方向中央で縦壁部材２２寄りに、平面視で略矩形の開口部２１ａが形成されている。この開口部２１ａは、インストルメントパネル２の内外を連通するように設けられている。
ちなみに、本実施形態での開口部２１ａは、後記するように、ユニットボックス１のユニット１１をインストルメントパネル２の外側に臨ませるように形成されている。

この開口部２１ａには、リッド２１ｃが着脱自在に取り付けられている。本実施形態でのリッド２１ｃは、リッド２１ｃの外周の適所に設けられた複数の爪部（図示省略）が開口部２１ａの周縁に引っ掛かることで開口部２１ａを塞ぐように取り付けられている。
なお、本実施形態でのリッド２１ｃは、後記するようにスピーカリッドを兼ねており、メッシュ状に形成されている。

縦壁部材２２には、上面部材２１寄りに液晶パネル５（ディスプレイ）の取付開口２２ａが形成されている。ちなみに、本実施形態での液晶パネル５は、乗員に対面するように運転席から助手席に渡って一体横長に形成されている。
この液晶パネル５には、各種メータ類、カーナビゲーション画像のほか、必要に応じて受信映像画像、車体状態のアニメーション画像、車載カメラの撮像画像などが適所に映し出されるようになっている。

液晶パネル５の取付開口２２ａの下方には、車幅方向の略中央にエア吹出口２２ｂが形成されている。また、縦壁部材２２の車幅方向の両端部にも、図示しないエア吹出口が設けられている。
また、縦壁部材２２の中央部よりも右寄りには、ステアリングコラム６の取付開口２２ｃが形成されている。
また、縦壁部材２２には、図示しないが、グローブボックスの取付開口、各種スイッチパネルの取付開口、エアバッグ格納部のリッド取付開口などが設けられている。

＜ステアリングハンガビーム＞
ステアリングハンガビーム３は、ユニットボックス１の下方（図１の紙面奥側）に位置し、車幅方向に延びている。
本実施形態でのステアリングハンガビーム３は、パイプ部材からなるビーム本体３１と、ビーム本体３１の車幅方向の両端部にそれぞれ形成されるサイドブラケット３２と、ビーム本体３１にステアリングコラム６を支持するコラム支持部材３３と、ビーム本体３１から延出する複数の支持ブラケット３４と、後記のユニットボックス支持ブラケット３５（図２参照）と、を備えている。

ビーム本体３１は、径の異なる複数のパイプ部材が軸方向に一体に接合されて形成されている。
サイドブラケット３２は、図示しないフロントピラーの下部にボルトなどで締結されている。

コラム支持部材３３は、ビーム本体３１の中央よりも右寄りでビーム本体３１から後方に延出するブラケットで形成されている。
ステアリングコラム６は、このコラム支持部材３３にボルトなどで締結されることでビーム本体３１に支持されている。
支持ブラケット３４の先端部は、車体フレーム（図示を省略）などに接続されている。
なお、ユニットボックス支持ブラケット３５（図２参照）については、次のユニットボックス１とともに説明する。

＜ユニットボックス＞
次に、ユニットボックス１（図１参照）について説明する。
図１に示すように、ユニットボックス１は、開口部２１ａに対応するように配置されている。
ユニットボックス１は、インストルメントパネル２の外側から見た図１に示す平面視で、略矩形の外形を有している。

図２は、図１のII−II部分断面図である。なお、図２中、ユニットボックス１は、網掛けを付して描いている。
図２に示すように、ユニットボックス１は、複数の板体が組み合わされて一体成形された骨組構造を有している。このユニットボックス１は、振動溶着が可能なポリプロピレンなどの樹脂成形品を想定しているがこれに限定されるものではない。

本実施形態でのユニットボックス１は、前後方向の長さよりも上下方向の長さが短くなるように扁平に形成されている。
このようなユニットボックス１は、液晶パネル５（ディスプレイ）の前側に配置されている。

具体的には、ユニットボックス１は、その上面が図２の側面視で、インストルメントパネル２の内面２１ｄに沿うように配置されている。つまり、ユニットボックス１の上面は、後方に向かうほど昇り勾配にやや傾斜している。
そしてユニットボックス１の下面は、図２の側面視で、略水平になっている。

このようなユニットボックス１は、インストルメントパネル２の内面２１ｄに対する第１固定部１６と、ステアリングハンガビーム３に対する第２固定部１７と、を有している。
第１固定部１６は、後記する複数箇所でインストルメントパネル２に振動溶着される。

第２固定部１７は、後に詳しく説明するユニットボックス１（図４（ｂ）参照）の下面に車幅方向に並ぶように一対設けられる。
第２固定部１７は、ステアリングハンガビーム３のビーム本体３１から延出するユニットボックス支持ブラケット３５の先端にボルトなどで締結される。
なお、ユニットボックス支持ブラケット３５は、ビーム本体３１に嵌入されたリング状の基部３５ａと、この基部３５ａから鉛直方向上方に延びる延出部３５ｂと、延出部３５ｂの先端でＬ字状に屈曲する締結部３５ｃと、を備えている。
このようなユニットボックス支持ブラケット３５は、一対の第２固定部１７（図４（ｂ）参照）と対応するように、ビーム本体３１の軸方向に並んで一対設けられている。

本実施形態のユニットボックス１は、前記の骨組構造の中に複数のユニット１１を収納する。
次に参照する図３は、複数のユニット１１を搭載したユニットボックス１の平面図である。なお、図３中、液晶パネル５と、インストルメントパネル２の開口部２１ａを仮想線（二点鎖線）で併記している。

図３に示すように、ユニットボックス１は、第１ユニット１１ａと、第２ユニット１１ｂと、第３ユニット１１ｃと、第４ユニット１１ｄと、第５ユニット１１ｅと、を収納している。なお、以下の説明において、これら５つのユニット１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅを特に区別しない場合には、単にユニット１１と称することがある。

ちなみに、本実施形態での第１ユニット１１ａは、車載オーディオ装置を構成するスピーカユニットを想定している。また、第２ユニット１１ｂは、スマートアクセサリの第１アンテナユニットを想定している。第３ユニット１１ｃは、ＧＰＳアンテナユニットを想定している。第４ユニット１１ｄは、テレコミュニケーションアンテナユニットとＧＮＳＳアンテナユニットとの総合アンテナを想定している。第５ユニット１１ｅは、スマートアクセサリの第２アンテナユニットを想定している。

これらのユニット１１のうち、平面視で円形の第１ユニット１１ａを除いて、第２ユニット１１ｂから第５ユニット１１ｅのユニット１１は、平面視で概ね矩形を呈している。
これらの第２ユニット１１ｂから第５ユニット１１ｅのユニット１１は、第１ユニット１１ａの周囲に配置されている。

具体的には、第２ユニット１１ｂと第５ユニット１１ｅとは、車幅方向に第１ユニット１１ａを挟むように配置されている。また、第３ユニット１１ｃと第４ユニット１１ｄとは、液晶パネル５（ディスプレイ）との間に第１ユニット１１ａを介在させるように配置されている。
なお、第２ユニット１１ｂと第５ユニット１１ｅのそれぞれは、それらの一部が、図３に示すユニットボックス１の平面視で、次に説明するユニットボックス１の枠体１３とオーバーラップするように配置されている。図３中、それらのオーバーラップ部は、隠れ線（点線）で示している。

次に参照する図４（ａ）はユニットボックス１の平面図、図４（ｂ）はユニットボックス１を左側斜め前のやや下方から見上げた斜視図である。なお、図４（ａ）中、インストルメントパネル２の開口部２１ａを仮想線（二点鎖線）で併記している。また、図４（ａ）中、ユニットボックス１の第１固定部１６は、網掛けを付して描いている。
図４（ａ）に示すように、ユニットボックス１は、枠体１３と、ユニット１１（図３参照）の支持体１４と、を備えている。また、図４（ｂ）に示すように、ユニットボックス１は、枠体１３と支持体１４とを連結する脚部１５を備えている。

図４（ａ）に示すように、枠体１３は、平面視でユニットボックス１の外形を形成しており、略矩形を呈している。
具体的には、枠体１３は、前後方向に所定の間隔を開けて並ぶように配置される一対の横部材１３ａ，１３ａと、車幅方向に所定の間隔を開けて並ぶように配置される一対の縦部材１３ｂ，１３ｂとによって略矩形形状が形成されている。

横部材１３ａ，１３ａのそれぞれの上面には、車幅方向に所定の間隔を開けて一対の第１固定部１６が形成されている。
また、縦部材１３ｂ，１３ｂのそれぞれの上面には、前後方向の略中央に第１固定部１６が形成されている。

そして、インストルメントパネル２の内面２１ｄ（図２参照）に対して振動溶着されるこれらの第１固定部１６は、インストルメントパネル２の開口部２１ａを囲むように配置される。

図４（ａ）に示すように、支持体１４は、３つの抜き孔１４ａが形成された略矩形の平面形状を有する板体で形成されている。
この支持体１４は、枠体１３の下方（図４（ａ）の紙面奥側）に枠体１３と所定の間隔を開けて配置されている。

支持体１４は、５つのユニット１１（図３参照）のそれぞれの取付部１４ｂを複数有している。本実施形態での取付部１４ｂは、ねじ孔で構成されている。
そして、これらのユニット１１は、この取付部１４ｂ（ねじ孔）に螺合するねじ１２（図３参照）によって支持体１４に取り付けられる。

本実施形態での抜き孔１４ａは、第１ユニット１１ａ、第３ユニット１１ｃ及び第４ユニット１１ｄ（図３参照）に対応する位置に形成されている。
これらの抜き孔１４ａは、ユニットボックス１の重量軽減に寄与している。また、これらの抜き孔１４ａは、ユニットボックス１内に配置されるユニット１１（図３参照）が例えば発熱するものである場合には、ユニットボックス１内での熱籠りをも抑制する機能をも有する。

図４（ｂ）に示すように、脚部１５は、上下方向に延びる板体に加えて、断面Ｌ字状やコ字状（Ｕ字状）の屈曲板体などで形成されている。
これらの脚部１５は、枠体１３の内周に沿って複数配置されている。そして、枠体１３から下方に延びる脚部１５の先端のそれぞれは、支持体１４の外周に接続されている。

このような脚部１５によって枠体１３と支持体１４とが連結されることによって、ユニットボックス１の外周には、脚部１５同士の間に複数の開口１５ｂが形成される。
そして、図３に示すように、第２ユニット１１ｂと第５ユニット１１ｅのそれぞれは、その一部を支持体１４側からこの開口１５ｂを介して枠体１３の下面側に突出させている。
これにより第２ユニット１１ｂと第５ユニット１１ｅのそれぞれは、前記のように、それらの一部が、図３に示す平面視で枠体１３とオーバーラップしている。

図４（ｂ）中、符号１７は、支持体１４の下面に形成された第２固定部であり、符号１８は、枠体支持脚である。
第２固定部１７は、支持体１４の下面から部分的に下方に突出する凸部で形成されている。
この第２固定部１７は、ステアリングハンガビーム３（図２参照）のユニットボックス支持ブラケット３５（図２参照）における締結部３５ｃ（図２参照）に対応するように、車幅方向に並んで２つ形成されている。
これらの第２固定部１７の中央には、ユニットボックス支持ブラケット３５（図２参照）における締結部３５ｃ（図２参照）と締結するためのボルト孔１７ａが形成されている。

枠体支持脚１８は、図４（ｂ）に示すように、枠体１３の縦部材１３ｂ，１３ｂのそれぞれの後部下面から下方に延出している。そしてこれら一対の枠体支持脚１８は、下方に延びるほど後方に変位するように傾斜している。
これらの枠体支持脚１８の下端部は、図示しないがインストルメントパネル２（図１参照）における縦壁部材２２（図１参照）の内面にブラケットを介してボルトなどで締結されている。

そして、図１に示すように、インストルメントパネル２における上面部材２１の内側に配置されたユニットボックス１は、リッド２１ｃを開口部２１ａから取り外すと、図３に示すように、開口部２１ａの内側でユニット１１がインストルメントパネル２（図１参照）の外側に臨むこととなる。

つまり、本実施形態での開口部２１ａは、図３に示すように、第１ユニット１１ａとしてのスピーカユニットのメンテナンス開口と、その他の第２ユニット１１ｂから第５ユニット１１ｅとしての各種アンテナユニットのメンテナンス開口とを兼ねている。そして、図１に示すリッド２１ｃは、各種アンテナユニットのカバーリッドとスピーカリッドとを兼ねている。

＜作用効果＞
次に、本実施形態のユニット固定構造Ｓの奏する作用効果について説明する。
本実施形態のユニット固定構造Ｓは、複数のユニット１１を搭載するユニットボックス１がインストルメントパネル２の内面２１ｄに固定される第１固定部１６と、ステアリングハンガビーム３（車体側）に固定される第２固定部１７と、を有している。

このユニット固定構造Ｓは、従来のユニット固定構造（例えば、前記特許文献１参照）と異なって、ユニットボックス１がインストルメントパネル２のみならずステアリングハンガビーム３（車体側）にも固定されている。このようなユニット固定構造Ｓによれば、従来と比べてユニットボックス１がインストルメントパネル２に加える荷重を低減することができる。

これによりユニット固定構造Ｓは、インストルメントパネル２に掛る荷重を低減することによってインストルメントパネル２にゆがみが形成されることを抑制し、インストルメントパネル２の意匠性の悪化をより確実に防止することができる。

また、このユニット固定構造Ｓによれば、ユニットボックス１内に複数のユニット１１を搭載するので、ユニット１１の集中配置を達成することができる。そのためユニット固定構造Ｓは、ユニット１１が車体各所に分散配置されるものと比べて、ユニット１１が配置されていた車体各所に空きスペースを形成することができる。
これによりユニット固定構造Ｓは、空きスペースを有効利用することによって車体レイアウトの自由度を向上させることができる。

また、このユニット固定構造Ｓによれば、ユニット１１の集中配置を達成することができるので、ユニット１１が配置されていた車体各所でユニット１１の取り付けに使用されていたブラケットを省略することができる。
これによりユニット固定構造Ｓは、車体全体としての部品点数を減じることができるとともに、車重の軽減によって車両の低燃費化を図ることもできる。

また、このようなユニット固定構造Ｓにおいては、インストルメントパネル２がユニット１１をインストルメントパネル２の外側に臨ませる開口部２１ａを有している。
このユニット固定構造Ｓによれば、複数のユニット１１が開口部２１ａに臨むので、これらのユニット１１に対するメンテナンス作業の効率化を図ることができる。
また、ユニット固定構造Ｓによれば、開口部２１ａを介してユニットボックス１に複数のユニット１１を収納配置することができるので、ユニット固定構造Ｓの組立作業の効率化を図ることができる。

また、このようなユニット固定構造Ｓにおいては、第１ユニット１１ａとしてのスピーカユニットの周囲に、他のユニット１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅが配置されている。
このユニット固定構造Ｓによれば、スピーカユニットの音響効果を考慮して第１ユニット１１ａを開口部２１ａの中央に配置した際に、他のユニット１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅをバランス良くメンテナンス用の開口部２１ａに臨むように配置することができる。

また、このようなユニット固定構造Ｓにおいては、ユニットボックス１の上面部が枠体１３で形成されている。
このユニット固定構造Ｓによれば、ユニットボックス１の上面部を枠体１３で形成することで、ユニットボックス１の上面部に対応してその上方に形成される開口部２１ａの面積を大きく確保することができる。
また、このようなユニット固定構造Ｓにおいては、インストルメントパネル２の開口部２１ａを囲むように枠体１３に複数の第１固定部１６を有している。
このユニット固定構造Ｓによれば、開口部２１ａ周囲のインストルメントパネル２の剛性を高めることができる。

また、このようなユニット固定構造Ｓにおいては、第２ユニット１１ｂ及び第５ユニット１１ｅにて例示したように、ユニット１１の一部が、ユニットボックス１の平面視で、枠体１３とオーバーラップするように配置されている。
このユニット固定構造Ｓによれば、このようなオーバーラップ部を設けることによってユニットボックス１のコンパクト化を図ることができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、インストルメントパネル２の上面部材２１に開口部２１ａを設けるとともに上面部材２１の内面２１ｄにユニットボックス１を固定するユニット固定構造Ｓについて説明した。しかしながら本発明は、インストルメントパネル２の縦壁部材２２に開口部２１ａを設けるとともに縦壁部材２２の内面２１ｄにユニットボックス１を固定する構成とすることもできる。

前記実施形態では、インストルメントパネル２の内面２１ｄにユニットボックス１を振動溶着にて固定したユニット固定構造Ｓについて説明した。しかしながら本発明は、インストルメントパネル２の内面２１ｄにユニットボックス１を、ねじ止め、クリップ止め、嵌め込み、接着などの他の接合手段により固定した構成とすることもできる。

１ ユニットボックス
２ インストルメントパネル
３ ステアリングハンガビーム（車体側）
６ ステアリングコラム
１１ ユニット
１１ａ 第１ユニット
１１ｂ 第２ユニット
１１ｃ 第３ユニット
１１ｄ 第４ユニット
１１ｅ 第５ユニット
１３ 枠体
１３ａ 横部材
１３ｂ 縦部材
１４ 支持体
１５ 脚部
１６ 第１固定部
１７ 第２固定部
２１ 上面部材（インストルメントパネル）
２１ａ インストルメントパネルの開口部
２１ｃ リッド
２１ｄ インストルメントパネルの内面
２２ 縦壁部材（インストルメントパネル）
３１ ビーム本体
３２ サイドブラケット
３５ ユニットボックス支持ブラケット
Ｓ ユニット固定構造

Claims (5)

1. 複数のユニットを収納して支持するユニットボックスを備え、
   前記ユニットボックスは、
   インストルメントパネルの内面に固定される第１固定部と、
   車体側に固定される第２固定部と、を有していることを特徴とするユニット固定構造。
2. 前記第２固定部は、ステアリングハンガビームに固定されていることを特徴とする請求項１に記載のユニット固定構造。
3. 前記インストルメントパネルは、前記ユニットボックスに収納される前記ユニットを前記インストルメントパネルの外側に臨ませる開口部を有していることを特徴とする請求項１に記載のユニット固定構造。
4. 前記ユニットボックスに収納される前記ユニットには、スピーカユニットが含まれ、
   前記ユニットボックスに収納される前記ユニットのうち、前記スピーカユニットを除く他の複数の前記ユニットは、前記ユニットボックスの平面視で、前記スピーカユニットの周囲に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のユニット固定構造。
5. 前記ユニットボックスは、
   枠体と、前記ユニットの支持体と、前記枠体と前記支持体とを連結する脚部と、を備え、
   前記枠体は、前記インストルメントパネルの前記開口部を囲むように複数の前記第１固定部を有していることを特徴とする請求項３に記載のユニット固定構造。

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