JP4482484B2 - 衝撃吸収パネル及び該パネルの内燃機関への取付構造 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、車両用内燃機関の燃料供給系部品を車両衝突時の衝撃から保護するプロテクタカバー等の衝撃吸収パネル及び該パネルの内燃機関への取付構造に関するものである。

特許文献１には、車両用インストルメントパネルに設けられたグローブボックスが開示されている。このグローブボックスでは、インナパネルとアウタパネルとを内部に中空部を有するように一体に溶着し、かつ上記インナパネルのアウタパネル対向面に複数の補強リブを一体に突設して該リブを上記アウタパネルのインナパネル対向面に一体に溶着してリッドを構成し、ドアの剛性を確保している。
特許第３２８２９２８号公報（第４頁、図６）

ところで、例えば、車両用内燃機関においては、衝撃吸収パネルとしてのプロテクタカバーをインジェクタや燃料パイプ等の燃料供給系部品側に該部品と間隔を有するように配置して該部品を上記プロテクタカバーで覆うことにより、燃料供給系部品を車両衝突時の衝撃から保護するようにしている。

このような衝撃吸収パネルに上記の特許文献１の如き構造を採用すると、衝撃吸収パネルの剛性を確保することはできるが、アウタパネルに作用した衝撃荷重が緩和されることなくそのまま補強リブを経てインナパネルに伝わり、衝撃吸収パネル全体が破損して保護機能を発揮できなくなるおそれがある。

この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、衝撃荷重をアウタパネルで吸収緩和して衝撃吸収パネル全体の破損を回避し、保護機能を確実に発揮させることである。

上記の目的を達成するため、この発明は、アウタパネルをインナパネルよりも低剛性にして衝撃荷重を吸収緩和することを特徴とする。

具体的には、この発明は、樹脂製インナパネルと衝撃荷重を受ける樹脂製アウタパネルとを内部に中空部を有するように一体に結合してなる衝撃吸収パネル及び該パネルの内燃機関への取付構造を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、請求項１及び請求項２に記載の発明は、前者の衝撃吸収パネルに関するものであり、そのうち、請求項１に記載の発明は、上記インナパネルのアウタパネル対向面には複数のインナリブが上記アウタパネル側に向けて一体に突設されているとともに、該各インナリブ先端は上記アウタパネルの平面部からなるインナパネル対向面に一体に溶着され、かつ当該溶着箇所が溶着時の熱で溶けて空気を巻き込んだようにポーラス化され、上記アウタパネルのインナパネル対向面には複数のアウタリブが上記インナリブ間に位置するように上記インナパネル側に向けて一体に突設されているとともに、該各アウタリブ先端は上記インナパネルのアウタパネル対向面に一体に溶着され、上記インナリブのアウタパネル対向面に対する全溶着面積は、上記アウタリブのインナパネル対向面に対する全溶着面積よりも大きく設定されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、インナパネルは強化繊維入り樹脂材で成形されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、後者の衝撃吸収パネルの内燃機関への取付構造に関するものであり、請求項１又は２に記載の衝撃吸収パネルをインナパネルが内燃機関の燃料供給系部品側に向くようにかつ該部品と間隔を有するように配置して該部品を上記衝撃吸収パネルで覆い、この状態で該衝撃吸収パネルを上記内燃機関に取り付けることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、複数のインナリブ先端がアウタパネルの平面部からなるインナパネル対向面に溶着される際、当該溶着箇所が溶着時の熱で溶けて空気を巻き込んだようにポーラス化され、アウタパネルの剛性が低くなる。また、複数のアウタリブ先端がインナパネルのアウタパネル対向面に溶着される際、当該溶着箇所が溶着時の熱で溶けて空気を巻き込んだようにポーラス化され、インナパネルの剛性が低くなる。この際、インナリブのアウタパネル対向面に対する全溶着面積が、アウタリブのインナパネル対向面に対する全溶着面積よりも大きく設定されているので、アウタパネルの剛性がインナパネルの剛性よりも小さくなっている。したがって、アウタパネルが衝撃荷重を受けると、該アウタパネル、インナリブ及びアウタリブが撓んだり破損することにより衝撃荷重を吸収緩和するため、インナパネルに大きな衝撃荷重が作用せず、衝撃吸収パネル全体の破損を回避して保護機能を確実に発揮させることができる。

請求項２に係る発明によれば、インナパネルは強化繊維入り樹脂材で成形されてさらに高剛性になっているため、衝撃荷重に十分に抗し得て衝撃吸収パネル全体の破損を一層回避して保護機能をさらに確実に発揮させることができる。

請求項３に係る発明によれば、車両衝突時の衝撃荷重を衝撃吸収パネルで吸収緩和して、インジェクタや燃料パイプ等の燃料供給系部品が破損するのを防止することができる。

以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

（参考例１）
図２は参考例１に係る衝撃吸収パネルとしてのプロテクタカバー１を車両用内熱機関の構成部品である樹脂製又は金属製の吸気マニホールド３外側に取り付けた状態においてその略半分の領域を示す斜視図である。

図２において、５は上記両吸気マニホールド３外側に配設された燃料供給系部品としてのインジェクタ、７は同じく両吸気マニホールド３外側に配設された燃料供給系部品としての燃料パイプであり、該燃料パイプ７は図示しないブラケットによって上記インジェクタ５の上方に水平に配置されている。

上記各吸気マニホールド３には、ネジ孔９ａを有するボス部９が複数個一体に突設され、上記プロテクタカバー１をその裏面（後述するインナパネル１３）が上記インジェクタ５及び燃料パイプ７側に向くように、かつ該インジェクタ５及び燃料パイプ７と間隔Ｃ１を有するように配置して、該インジェクタ５及び燃料パイプ７を上記プロテクタカバー１で覆い、この状態でボルト１１を上記各ボス部９のネジ孔９ａに螺合させることでプロテクタカバー１を上記両吸気マニホールド３に取り付けている。

上記プロテクタカバー１は、図１に拡大して示すように、樹脂製インナパネル１３と衝撃荷重を受ける樹脂製アウタパネル１５とを内部に中空部Ｃ２を有するように振動溶着により一体に溶着（結合）して構成されている。上記インナパネル１３は、ガラス繊維等の強化繊維（図示せず）を混入した強化繊維入り樹脂材で高剛性に成形されている。また、インナパネル１３及びアウタパネル１５は、略上下方向に延びる縦面１ａと、該縦面１ａの上端及び下端から車両後方に延びる上面１ｂ及び下面１ｃとによって断面略コ字状に形成されている。なお、インナパネル１３は、強化繊維を混入しない樹脂材であってもよい。

この参考例１では、上記アウタパネル１５の板厚Ｔ１は、インナパネル１３の板厚Ｔ２よりも小さく設定され、アウタパネル１５は、高剛性でかつ厚肉のインナパネル１３よりも剛性が低く衝撃荷重に対して弱くなっている。また、上記インナパネル１３のアウタパネル対向面１３ａ（中空部Ｃ２側の面）における縦面１ａには、車幅方向に略水平に延びる複数のインナリブ１７が上下に所定の間隔をあけて上記アウタパネル１５側に向けて一体に突設され、図２に示すように、上面１ｂ及び下面１ｃには上記インナリブ１７は設けられていないが、該上面１ｂ及び下面１ｃのインナパネル１３に上下方向にアウタパネル１５側へ突出するようにインナリブ１７を形成することにより、インナパネル１３のアウタパネル対向面１３ａ全体にインナリブ１７を設けてもよい。この場合、上下面１ｂ，１ｃに形成したインナリブ１７はアウタパネル１５に振動溶着できないが、インナパネル１３を高剛性とすることができる。また、インナリブ１７を上下方向に延びるように配向させてもよい。そして、上記各インナリブ１７先端は、上記アウタパネル１５の平面部からなるインナパネル対向面１５ａ（中空部Ｃ２側の面）における縦面１ａに振動溶着により一体に溶着されている。また、インナパネル１３及びアウタパネル１５の上下面１ｂ，１ｃの両端縁部１３ｂ，１５ｂも振動溶着により一体に溶着されているが、ボルトにより締結してもよい。なお、この実施形態１では、インナパネル１３とアウタパネル１５とは、振動溶着法により互いに溶着したが、これに限らず、超音波溶着法、熱板溶着法等の他の溶着方法によって溶着するようにしてもよい。

このように、参考例１では、アウタパネル１５をインナパネル１３よりも薄くして剛性を低く設定している。また、複数のインナリブ１７先端をアウタパネル１５の平面部からなるインナパネル対向面１５ａ（中空部Ｃ２側の面）における縦面１ａに振動溶着することにより、当該溶着箇所を溶着時の熱で溶かして空気を巻き込んだようにポーラス化し、このことによってもアウタパネル１５の剛性を低くしている。したがって、正面（図２の矢印Ｐ１方向）や側面（図２の矢印Ｐ２方向）からの車両衝突時、衝撃荷重を受けたアウタパネル１５及びインナリブ１７が撓んだり破損することで衝撃荷重を吸収緩和し、これにより、インナパネル１３に大きな衝撃荷重が作用せず、プロテクタカバー１全体の破損を回避してインジェクタ５や燃料パイプ７等の燃料供給系部品が破損するのを防止でき、保護機能を確実に発揮させることができる。

また、参考例１では、インナパネル１３を強化繊維入り樹脂材で成形しているので、衝撃荷重に十分に抗し得るよう高剛性になっていて、プロテクタカバー１全体の破損を一層回避して保護機能をさらに確実に発揮させることができる。

（参考例２）
図３は参考例２に係るプロテクタカバー１の図１に相当する断面図である。参考例２では、インナパネル１３にインナリブ１７を突設する以外に、アウタパネル１５に非溶着リブ１９を突設しているほかは、参考例１と同様に構成されているので、同一構成箇所は参考例１で用いた図面を代用して説明を省略することとし、以下、異なる点のみ説明する。

すなわち、参考例２では、アウタパネル１５のインナパネル対向面１５ａ（中空部Ｃ２側の面）における縦面１ａに、車幅方向に略水平に延びる複数の非溶着リブ１９が上下に所定の間隔をあけてインナパネル１３側（対向パネル側）に向けて一体に突設されて隣り合うインナリブ１７間に位置しているとともに、該各非溶着リブ１９はインナリブ１７よりも短く、その先端は上記インナパネル１３のアウタパネル対向面１３ａから大きく離れていて該アウタパネル対向面１３ａに溶着されていないが、該アウタパネル対向面１３ａに接近させてもよく、さらには溶着していないことを条件に該アウタパネル対向面１３ａに接触させてもよい。なお、インナパネル１３及びアウタパネル１５の各々の上下対向面を含む対向面１３ａ，１５ａ全体にインナリブ１７及び非溶着リブ１９をそれぞれ設けてもよく、その配向も上下方向に延びるようにしてもよい。また、実施形態２では、実施形態１と同様にアウタパネル１５の板厚Ｔ１をインナパネル１３の板厚Ｔ２よりも薄く（小さく）設定しているが、同等の板厚であってもよい。

したがって、参考例２では、正面（図２の矢印Ｐ１方向）や側面（図２の矢印Ｐ２方向）からの車両衝突時、衝撃荷重を受けたアウタパネル１５、インナリブ１７及び非溶着リブ１９が撓んだり破損することで衝撃荷重を吸収緩和する。衝撃荷重の吸収順としては、インナリブ１７が撓んだり破損した後、非溶着リブ１９が撓んだり破損する。この過程でアウタパネル１５が撓んだり破損する。これにより、インナパネル１３に大きな衝撃荷重が作用せず、プロテクタカバー１全体の破損を回避してインジェクタ５や燃料パイプ７等の燃料供給系部品が破損するのを防止でき、保護機能を確実に発揮させることができる。

さらに、参考例２では、アウタパネル１５においては、非溶着リブ１９の数、突出長さ及び幅等を任意に設定することで、アウタパネル１５の板厚を変えることなく、インナパネル１３よりも低剛性でかつ最適な剛性を有して衝撃荷重を吸収緩和できるアウタパネル１５を容易に得ることができる。

（変形例）
図４は参考例２の変形例を示し、この変形例では、インナパネル１３のアウタパネル対向面１３ａ（中空部Ｃ２側の面）における縦面１ａに、車幅方向に略水平に延びる複数の非溶着リブ１８が上下に所定の間隔をあけてアウタパネル１５側（対向パネル側）に向けて一体に突設されて隣り合うインナリブ１７間に位置している。これら非溶着リブ１８はインナリブ１７よりも短く、その先端は上記アウタパネル１５のインナパネル対向面１５ａから大きく離れていて該インナパネル対向面１５ａに溶着されていないが、該インナパネル対向面１５ａに接近させてもよく、さらには溶着していないことを条件に該インナパネル対向面１５ａに接触させてもよい。なお、インナパネル１３及びアウタパネル１５の各々の上下対向面を含む対向面１３ａ，１５ａ全体にインナリブ１７及び非溶着リブ１８をそれぞれ設けてもよく、その配向も上下方向に延びるようにしてもよい。また、変形例では、参考例１，２と同様にアウタパネル１５の板厚Ｔ１をインナパネル１３の板厚Ｔ２よりも薄く（小さく）設定しているが、同等の板厚であってもよい。

したがって、この変形例においては、参考例２と同様の作用効果（アウタパネル１５の剛性を最適に設定できる効果を除く）を奏することに加えて、非溶着リブ１８の数、突出長さ及び幅等を任意に設定することで、インナパネル１３の板厚を変えることなく、アウタパネル１５よりも高剛性でかつ最適な剛性を有するインナパネル１３を容易に得ることができる。

さらなる変形例として、図示しないが、インナパネル１３側に変形例の非溶着リブ１８を突設させるとともに、アウタパネル１５側に参考例２の非溶着リブ１９を突設させるようにしてもよい。

（実施形態）
図５は実施形態に係るプロテクタカバー１の図１に相当する断面図である。実施形態では、参考例２と同様にインナパネル１３にインナリブ１７を突設する以外に、アウタパネル１５にも複数のアウタリブ２１を突設しているが、該各アウタリブ２１先端は上記インナパネル１３の平面部からなるアウタパネル対向面１３ａ（中空部Ｃ２側の面）における縦面１ａに振動溶着により一体に溶着されている。また、アウタリブ２１の数がインナリブ１７の数よりも少なく、インナリブ１７のアウタパネル対向面１３ａ（中空部Ｃ２側の面）における縦面１ａに対する全溶着面積が、アウタリブ２１のインナパネル対向面１５ａ（中空部Ｃ２側の面）における縦面１ａに対する全溶着面積よりも大きく設定されている。さらに、アウタパネル１５の板厚Ｔ１とインナパネル１３の板厚Ｔ２とを同等に設定している。それ以外は実施形態１と同様に構成されているので、同一構成箇所は実施形態１で用いた図面を代用して説明を省略する。なお、インナパネル１３及びアウタパネル１５の各々の対向面１３ａ，１５ａ全体にインナリブ１７及びアウタリブ２１をそれぞれ設けてもよく、その配向も上下方向に延びるようにしてもよい。また、参考例１，２と同様にアウタパネル１５の板厚Ｔ１をインナパネル１３の板厚Ｔ２よりも薄く（小さく）設定してもよい。

したがって、実施形態では、複数のインナリブ１７先端を平面部からなるアウタパネル１５のインナパネル対向面１５ａ（中空部Ｃ２側の面）における縦面１ａに振動溶着することにより、当該溶着箇所を溶着時の熱で溶かして空気を巻き込んだようにポーラス化し、アウタパネル１５の剛性を低くしている。また、複数のアウタリブ２１先端をインナパネル１３の平面部からなるアウタパネル対向面１３ａ（中空部Ｃ２側の面）における縦面１ａに振動溶着することにより、当該溶着箇所を溶着時の熱で溶かして空気を巻き込んだようにポーラス化し、インナパネル１３の剛性も低くしているが、インナリブ１７のアウタパネル対向面１３ａ（中空部Ｃ２側の面）における縦面１ａに対する全溶着面積を、アウタリブ２１のインナパネル対向面１５ａ（中空部Ｃ２側の面）における縦面１ａに対する全溶着面積よりも大きく設定していることで、アウタパネル１５の剛性をインナパネル１３の剛性よりも小さくしている。よって、実施の形態においても、参考例１と同様に、車両衝突時の衝撃荷重をアウタパネル１５で吸収緩和してプロテクタカバー１全体の破損を回避し、インジェクタ５や燃料パイプ７等の燃料供給系部品が破損しないように保護機能を確実に発揮させることができる。

また、強化繊維入りで高剛性のインナパネル１３により、プロテクタカバー１全体の破損を一層回避して保護機能をさらに確実に発揮させることができることに関しても、参考例１と同様である。

なお、上記参考例２及び実施形態においても、参考例１と同様にインナパネル１３とアウタパネル１５とを振動溶着法により互いに溶着したが、超音波溶着法、熱板溶着法等の他の溶着方法によって溶着するようにしてもよい。

また、上記各参考例及び実施形態では、衝撃吸収パネルが内燃機関の燃料供給系部品を保護するプロテクタカバー１である場合を示したが、シリンダヘッドカバー、グローブボックスのリッド又はニーバッド等にも適用することができる。

この発明は、例えば、車両用内燃機関の燃料供給系部品を車両衝突時の衝撃から保護するプロテクタカバー等の衝撃吸収パネル及び該パネルの内燃機関への取付構造として有用である。

図２のＡ部を拡大して示す断面図である。 参考例１に係るプロテクタカバーを吸気マニホールド外側に取り付けた状態におけるプロテクタカバー断面を示す斜視図である。 参考例２の図１相当図である。 参考例２の変形例の図１相当図である。 実施形態の図１相当図である。

１ プロテクタカバー（衝撃吸収パネル）
５ インジェクタ（燃料供給系部品）
７ 燃料パイプ（燃料供給系部品）
１３ インナパネル
１３ａ アウタパネル対向面
１５ アウタパネル
１５ａ インナパネル対向面
１７ インナリブ
１８，１９ 非溶着リブ
２１ アウタリブ
Ｃ１ 間隔
Ｃ２ 中空部
Ｔ１ アウタパネルの板厚
Ｔ２ インナパネルの板厚

Claims (3)

1. 樹脂製インナパネルと衝撃荷重を受ける樹脂製アウタパネルとを内部に中空部を有するように一体に結合してなる衝撃吸収パネルであって、
   上記インナパネルのアウタパネル対向面には複数のインナリブが上記アウタパネル側に向けて一体に突設されているとともに、該各インナリブ先端は上記アウタパネルの平面部からなるインナパネル対向面に一体に溶着され、かつ当該溶着箇所が溶着時の熱で溶けて空気を巻き込んだようにポーラス化され、
   上記アウタパネルのインナパネル対向面には複数のアウタリブが上記インナリブ間に位置するように上記インナパネル側に向けて一体に突設されているとともに、該各アウタリブ先端は上記インナパネルのアウタパネル対向面に一体に溶着され、
   上記インナリブのアウタパネル対向面に対する全溶着面積は、上記アウタリブのインナパネル対向面に対する全溶着面積よりも大きく設定されていることを特徴とする衝撃吸収パネル。
2. 請求項１に記載の衝撃吸収パネルにおいて、
   インナパネルは強化繊維入り樹脂材で成形されていることを特徴とする衝撃吸収パネル。
3. 請求項１又は２に記載の衝撃吸収パネルをインナパネルが内燃機関の燃料供給系部品側に向くようにかつ該部品と間隔を有するように配置して該部品を上記衝撃吸収パネルで覆い、この状態で該衝撃吸収パネルを上記内燃機関に取り付けることを特徴とする衝撃吸収パネルの内燃機関への取付構造。

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