JP7020188B2 - インストルメントパネル構造 - Google Patents

Description

本開示は、インストルメントパネル構造に係り、特に、表皮と発泡材と基材の三層構造を有するインストルメントパネル構造に関する。

車両においてフロントウインドシールド下の前席正面に、各種計器等が配備されるインストルメントパネルが設けられる。インストルメントパネルは、車室内において運転者等のユーザの目につく部分であるので、意匠性が要求される。

インストルメントパネルは、特許文献１に述べられているように、三層構造の樹脂材から形成される。三層の一番下の層は、硬質の基材であり、一番上の層は、視認面からの高級感を与える素材を用いた表皮であり、基材と表皮の間の層は、柔らかく手触り面からの高級感を与える発泡材である。表皮は、熱可塑性樹脂の粉末を金型内側に分布し溶融させるパウダースラッシュ成形法で形成される。発泡材を表皮と基材との間に閉じ込めるためのシール面を形成するために、基材における凹凸の少ない一般面に表皮の端部が接合される。

特許文献２には、インストルメントパネルに設けられる開口部において、基材を表皮側に突出させ、表皮を基材側に突出させて互いに重ね合わせることで発泡材をシールすることが述べられている。表皮は、基材の開口突出部と重ね合わされる部分と、基材の開口突出部の先端を越えて開口部の中央側に張り出す張出部とを有する。そして、張出部において表皮が収縮することを防止するために、開口の全周を囲むように基材から表皮側に突出するリブが設けられる。

実開平６－３３７２６号公報 特開２００１－２３３０８７号公報

車室内において横長を基調とした意匠性のあるインストルメントパネルへの要望がある。インストルメントパネルにおいて、発泡材を閉じ込めるためのシール面を形成するための表皮と基材との間の接合は、基材の長手方向の両側面部の一般面の上で行われる。この場合、インストルメントパネルの長手方向の両端部は、基材の側面部の一般面の位置から発泡材の厚さ分だけ外側へ延ばせるだけである。基材の側面部の一般面の位置そのものを長手方向に沿って外側に移動できればその分インストルメントパネルが長手方向に広げられる。しかし、インストルメントパネルが車両に搭載される場合に、インストルメントパネルの両側には車両のボデー構成要素としてのサイドパネルのフランジの合わせ面が配置される。したがって、基材の側面部の一般面の位置そのものを長手方向に沿って外側に移動させるには限度がある。

車両に搭載される場合に、インストルメントパネルの上面の位置は、サイドパネルの上端よりも上方側であるので、サイドパネルの上端に対応する位置よりも上面側においてインストルメントパネルの長手方向の両端部における発泡材の厚さを増やせば、その分インストルメントパネルは長手方向に広がる。しかし、基材と表皮の間隔が広がるので発泡材の充填率が低下し、ユーザがその部分を触ったときの質感が維持できない。

そこで、ユーザが触ったときの質感を維持しながら、インストルメントパネルを長手方向に広げることができるインストルメントパネル構造が要望される。

本開示に係るインストルメントパネル構造は、車両幅方向の左側及び右側のサイドパネルの間に長手方向が配置されたインストルメントパネルの構造であって、長手方向の両端部が下面側に向かって折れ曲がって側面部を形成している基材と、基材の表面を覆っている発泡材と、発泡材の表面を覆っている表皮と、基材の折れ曲がり位置から下面側に所定の間隔を空けた配置位置において、側面部から長手方向の外側に突出して設けられ、表皮の端部が接合されているシールリブと、側面部のシールリブの配置位置よりも上面側において、側面部から長手方向の外側に突出して設けられ、発泡材に覆われている拡幅リブと、を備える。

上記構成によれば、基材の側面部でなく、シールリブの先端で表皮を接合することができるので、インストルメントパネルの長手方向の両端部における発泡材の厚さを増やすことができ、インストルメントパネルの長手方向を広げることができる。そして、インストルメントパネルの長手方向の両端部における発泡材の厚さを増やしても、拡幅リブによって発泡材が支持されるので、ユーザが触ったときの質感が向上する。したがって、ユーザが触ったときの質感を維持しながら、インストルメントパネルの長手方向を広げることができる。

本開示に係るインストルメントパネル構造において、側面部に沿ってシールリブと拡幅リブとの間の領域に設けられ、発泡材に覆われている第三リブを備えることが好ましい。

上記構成によれば、シールリブと拡幅リブの間の領域に第三リブが設けられる。これにより、シールリブと拡幅リブとの間の領域の質感を維持することができるので、シールリブと拡幅リブとを遠ざけることができ、インストルメントパネルの意匠性の選択度が向上する。

本開示に係るインストルメントパネル構造において、第三リブは、一端がシールリブに接続しており、他端が拡幅リブに接続していることが好ましい。

上記構成によれば、インストルメントパネルの強度が向上する。

上記構成のインストルメントパネル構造によれば、ユーザが触ったときの質感を維持しながら、インストルメントパネルの横幅を広げることができる。

実施の形態に係るインストルメントパネル構造を有するインストルメントパネルを上面側から見た図である。 図１のインストルメントパネルを背面側から見た図である。 実施の形態のインストルメントパネル構造を示す図２のＩＩＩ部の拡大断面図である。 実施の形態のインストルメントパネル構造における第三リブの例を示す図である。 図４のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。 実施の形態のインストルメントパネル構造における第三リブの他の例を示す図である。 比較例としての従来技術のインストルメントパネル構造の断面図である。 図７において、発泡材の厚さを増した場合を示す図である。 図８において、さらに、側面部に沿って下面側に発泡材の厚い部分を延ばした場合を示す図である。 図９に拡幅リブを設けた場合を示す図である。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下に述べる形状、寸法、材質等は、説明のための例示であって、インストルメントパネル構造の仕様等により、適宜変更が可能である。また、以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１と図２は、車両用のインストルメントパネル１０を示す図である。インストルメントパネル１０は、車両においてフロントウインドシールド下の前席正面に設けられ、複数の車載用機器が取付配置され、車両の操作上で必要な計器やスイッチ類の集合体としての計器板である。

以下の図において、インストルメントパネル１０について直交する三方向として、長手方向、短手方向、高さ方向を示す。長手方向は、インストルメントパネル１０の幅方向に対応し、短手方向は、インストルメントパネル１０の奥行方向に対応する。短手方向の二方向を区別する場合には、インストルメントパネル１０に複数の車載用機器が取付配置された場合に車載用機器の表示面の方向が正面側で、その反対側が背面側である。長手方向の二方向を区別する場合には、短手方向の正面側から背面側の方向を向いて右方向が右側で、左方向が左側である。上下方向は、インストルメントパネル１０において車載機器の表示が正しく読める向きに配置した場合の上側が上面側で、下側が下面側である。

インストルメントパネル１０が車両に搭載された場合には、インストルメントパネル１０の正面側は車両後方側に対応し、背面側は車両前方側に対応する。インストルメントパネル１０の左側は車両左側に対応し、右側は車両右側に対応し、また、インストルメントパネル１０の上面側は車両上方側に対応し、下面側は車両下方側に対応する。図１は、インストルメントパネル１０を上面側から見た図で、長手方向に広がる上面１２が示される。

図２は、インストルメントパネル１０を背面側から見た図である。インストルメントパネル１０は、長手方向の両端部が下面側に向かって折れ曲がった左右の側面部１４，１６を有する。左右の側面部１４，１６は、インストルメントパネル１０が車両に搭載される場合に、車両のボデーを構成するサイドパネル６，８の間に配置される。図２において、インストルメントパネル１０が車両に搭載された場合について、車両における車両幅方向の左側及び右側のサイドパネル６，８を二点鎖線で示す。サイドパネル６，８の間隔は、車両の仕様等によって定まる。

インストルメントパネル１０の長手方向は、搭載される車両のサイドパネル６，８の間隔で制限を受けるが、その範囲内において、インストルメントパネル１０を長手方向に広げることが、インストルメントパネル１０及び車両の意匠性の向上につながる。図１、図２に示す拡幅部分１７，１９は、搭載される車両のサイドパネル６，８の間隔の制限の範囲内でインストルメントパネル１０の長手方向を広げた部分である。以下に、拡幅部分１７，１９におけるインストルメントパネル構造の内容を説明する。拡幅部分１７，１９におけるインストルメントパネル構造は、基本的に同じであるので、以下では、拡幅部分１９におけるインストルメントパネル構造２０について述べる。以下の図において、インストルメントパネル構造２０の構成要素ではないが、車両に搭載された場合に受ける制約としてのサイドパネル８を示す。

図３は、図２のＩＩＩ部における断面図である。拡幅部分１９におけるインストルメントパネル構造２０は、基材３０、表皮３２、発泡材３４の三層構造を有する。

基材３０は、インストルメントパネル１０の骨格となる部材で、上面１２に対応して長手方向に広がる上面部１３とともに、長手方向の両端部が下面側に向かって折れ曲がった側面部１６を有する硬質の樹脂部材である。かかる基材３０としては、樹脂材料に、アクリロニトリル－スチレン－ガラス（ＡＳＧ）樹脂、ポリカーボネイト（ＰＣ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂等を用い、射出成形法で所定の形状に成形したものが用いられる。

表皮３２は、インストルメントパネル１０の表面に配置され、ソフト感を有して外観意匠を形作る樹脂部材である。かかる表皮３２としては、熱可塑性樹脂の粉末を金型内側に分布させ溶融させるパウダースラッシュ成形法で所定の形状に形成したものが用いられる。熱可塑性の樹脂としては、オレフィン系樹脂もしくはウレタン系樹脂、あるいは塩化ビニール樹脂等が用いられる。

発泡材３４は、基材３０と表皮３２との間の空間に充填され、クッション性を有する発泡樹脂である。かかる発泡材３４としては、発泡性樹脂を基材３０と表皮３２との間の空間に注入し発泡させたものが用いられる。発泡性樹脂としては、発泡ウレタンが用いられる。

シールリブ４０は、基材３０の側面部１６から長手方向の外側で表皮３２の端部３３を接合してシール面を形成するために設けられる部材である。シールリブ４０は、基材３０の折れ曲がり位置ＰＣから下面側に所定の間隔Ｌ１を空けた配置位置ＰＡにおいて、側面部１６から長手方向の外側に突出して設けられ、その先端面に表皮３２の端部３３が接合される。接合手段としては、適当な接着材が用いられる。

車両の意匠面からは、サイドパネル８の上端の高さ位置までインストルメントパネル１０が下面側に延びていることが好ましい。したがって、シールリブ４０に関する所定の間隔Ｌ１は、インストルメントパネル１０が搭載される車両の仕様において、インストルメントパネル１０の上面１２の高さ方向の位置と、サイドパネル８の上端の高さ方向の位置によって定められる。

シールリブ４０を設けない場合に比較して、表皮３２の端部３３が接合されるシール面の位置がシールリブ４０の突出高さＨ１だけインストルメントパネル１０の長手方向の外側に来るので、拡幅部分１９の拡幅長さＷ１が大きくなる。これによって、シールリブ４０を設けない場合に比較して、インストルメントパネル１０の長手方向を広げることができる。

拡幅リブ４２は、拡幅部分１９にユーザが触ったときの質感の向上のために設けられる部材である。拡幅リブ４２は、基材３０の側面部１６のシールリブ４０の配置位置ＰＡよりも上面側において、基材３０の側面部１６から長手方向の外側に突出して設けられる。基材３０と表皮３２の間に注入された発泡性樹脂は、発泡によって拡幅リブ４２を覆うので、拡幅リブ４２の突出高さＨ２よりも外側の表皮３２との間にも発泡材３４が形成される。

シールリブ４０の突出高さＨ１と拡幅リブ４２の突出高さＨ２は、発泡性樹脂の流動性と成形性によって制限される。実験によると、発泡ウレタンの場合、シールリブ４０の突出高さＨ１と拡幅リブ４２の突出高さＨ２は、共に約１２ｍｍ程度が上限である。この場合、拡幅部分１９の拡幅長さＷ１は、約１５ｍｍ～２０ｍｍにできる。これは説明のための例示であって、発泡性樹脂の流動性、成形性、インストルメントパネル構造２０の仕様等に応じて適宜変更される。

かかるシールリブ４０及び拡幅リブ４２は、適当な硬質樹脂材料を所定の形状に成形したものが用いられる。基材３０と同じ硬質樹脂材料を用いてもよい。シールリブ４０及び拡幅リブ４２を基材３０に取付ける手段としては、接着等の結合手段が用いられる。

上記構成によれば、基材３０の側面部１６でなく、シールリブ４０の先端面で表皮３２を接合してシール面の位置とすることができるので、インストルメントパネル１０の長手方向の両端部における発泡材３４の厚さを増やすことができる。そして、インストルメントパネル１０の長手方向の両端部における発泡材３４の厚さを増やしても、拡幅リブ４２によって発泡材３４が支持されるので、ユーザが触った場合に凹むことがなく、質感が向上する。このように、ユーザが触ったときの質感を維持しながら、インストルメントパネル１０を長手方向に広げることができる。

図４は、側面部１６に沿って、シールリブ４０と拡幅リブ４２との間の領域に第三リブ４４を設ける例を示す図である。第三リブ４４の高さは、シールリブ４０の突出高さＨ１、拡幅リブ４２の突出高さＨ２以下に設定される。したがって、第三リブ４４も、発泡材３４によって覆われる。図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。第三リブ４４は、シールリブ４０と拡幅リブ４２が延びる方向に垂直な方向に配置され、一端がシールリブ４０に接続され、他端が拡幅リブ４２に接続された複数枚の板材である。かかる第三リブ４４は、適当な硬質樹脂材料を所定の形状に成形したものが用いられる。基材３０、シールリブ４０、拡幅リブ４２と同じ硬質樹脂材料を用いてもよい。第三リブ４４をシールリブ４０及び拡幅リブ４２に接続する手段としては、接着等の結合手段が用いられる。第三リブ４４を基材３０と接続してもよい。

第三リブ４４を設けることで、シールリブ４０と拡幅リブ４２との間の領域のいずれにおいても、ユーザが触ったときの質感を維持することができる。また、質感を維持しながらシールリブ４０と拡幅リブ４２とを遠ざけることができるので、インストルメントパネル１０の意匠性の選択度が向上する。また、第三リブ４４の一端をシールリブ４０に接続し、他端を拡幅リブ４２に接続することで一体化が図れるので、基材３０の側面部１６における強度が向上する。

図６は、他の例の第三リブ４６を示す図である。第三リブ４６は、側面部１６の上下方向について、シールリブ４０と拡幅リブ４２の中間位置に、側面部１６から外側に突出して設けられるリブ部材である。シールリブ４０と拡幅リブ４２と第三リブ４６は、互いに平行に配置される。第三リブ４６を設けることでも、シールリブ４０と拡幅リブ４２との間の領域において、ユーザが触ったときの質感を維持することができるので、シールリブ４０と拡幅リブ４２とを遠ざけることができ、インストルメントパネル１０の意匠性の選択度が向上する。

上記構成の作用効果について、図７から図１０において、従来技術との比較例を用いてさらに説明する。

図７は、一般的なインストルメントパネル構造５０の断面図である。一般的なインストルメントパネル構造５０では、側面部１６の外側の面で凹凸の少ない一般面３１に表皮３２の端部３３が直接的に接合されてシール面が形成される。したがって、拡幅部分５２におけるインストルメントパネル１０が長手方向に広がる拡幅長さＷ０は、基材３０の上面部１３における発泡材３４の厚さｔ０とほぼ同じとなる。数値の一例を挙げると、ｔ０は、約３ｍｍ～４ｍｍ程度であるので、拡幅部分５２の拡幅長さＷ０も約３ｍｍ～４ｍｍである。これは説明のための例示であって、インストルメントパネル１０の仕様に応じて適宜変更される。

図８は、図７の例で、拡幅部分５３における発泡材３４の厚さを増やして、拡幅部分５３の拡幅長さを（Ｗ０＋ΔＷ０）とする場合を示す図である。この場合、拡幅部分５３の拡幅長さがＷ０から（Ｗ０＋ΔＷ０）に広がることに対応して拡幅部分５３における発泡材３４の厚さが上面部１３における発泡材３４の厚さｔ０より増える。実験では、ｔ０を約３ｍｍ～４ｍｍとして、（Ｗ０＋ΔＷ０）が約７ｍｍを超すと、発泡材３４の充填率が低下し、この部分をユーザが触った場合に、上面部１３を触った場合に比べて凹みやすいので質感が維持できない。この場合、図３で述べた拡幅リブ４２を用いることで、質感の向上を図ることが可能である。

インストルメントパネル１０が搭載される車両の仕様によっては、インストルメントパネル１０の上面１２の高さ方向の位置ＰＣと、サイドパネル８の上端の高さ位置ＰＳとの間隔Ｌ０が長く設定される。車両の意匠面からは、サイドパネル８の上端の高さ位置ＰＳまでインストルメントパネル１０が下面側に延びていることが好ましい。図９は、インストルメントパネル１０の上面１２の折れ曲がり位置ＰＣと、サイドパネル８の上端の高さ位置ＰＳとの間隔Ｌ０が長く設定される場合のインストルメントパネル構造６０の例を示す図である。横長を基調とする意匠性の向上を目指して、拡幅部分６３の拡幅厚さを、上面部１３における発泡材３４の厚さｔ０より厚い（Ｗ０＋ΔＷ０）とすると、図８で述べたように、拡幅部分６３の発泡材３４の厚さが約７ｍｍを超すと発泡材３４の充填率が低下する。

図１０は、発泡材３４の充填率の低下による質感の低下を防ぐために、拡幅リブ４３を設ける場合を示す図である。この場合、表皮３２の端部３３が接合されるシール面の位置が図７の例よりもかなり下面側にあるため、充填率の低い領域が広く、拡幅リブ４３を設けるのみでは、質感が維持できない。例えば、図１０において二点鎖線で示すように、拡幅リブ４３と端部３３のシール面の位置との間の領域の部分をユーザが触ると、拡幅リブ４３がないので凹みが生じ、質感が維持できない。

また、図９、図１０の例では、表皮３２の端部３３は、側面部１６の外側の面で凹凸の少ない一般面３１に接合されるので、図８で述べたように、拡幅長さ（Ｗ０＋ΔＷ０）は約７ｍｍが限度である。Ｌ０が長い仕様の車両においては、長いＬ０にふさわしい拡幅長さを有して高級感のある意匠性のインストルメントパネル構造が望まれる。

図３のインストルメントパネル構造２０によれば、基材３０の側面部１６の一般面３１でなく、シールリブ４０の先端面で表皮３２の端部３３を接合することができる。拡幅リブ４２の突出高さＨ２とシールリブ４１の突出高さＨ１を共に約１２ｍｍ程度とすることで、拡幅部分１９の拡幅長さＷ１を約１５ｍｍ～２０ｍｍにできる。上記では、長手方向の右側の拡幅部分１９について述べたが、長手方向の左側の拡幅部分１７についても同様に、拡幅長さＷ１を約１５ｍｍ～２０ｍｍにできる。これによって、Ｌ０が長い仕様の車両においても、長いＬ０にふさわしい拡幅長さを有して横長を基調とした意匠性のあるインストルメントパネル構造２０とできる。

６，８ サイドパネル、１０ インストルメントパネル、１２ 上面、１３ 上面部、１４，１６ 側面部、１７，１９，５２，５３，６３ 拡幅部分、１９ 拡幅部分、２０，５０、６０ インストルメントパネル構造、３０ 基材、３１ 一般面、３２ 表皮、３３ 端部、３４ 発泡材、４０，４１ シールリブ、４２，４３ 拡幅リブ、４４，４６ 第三リブ。

Claims (4)

1. 車両幅方向の左側及び右側のサイドパネルの間に長手方向が配置されたインストルメントパネルの構造であって、
   長手方向の両端部が下面側に向かって折れ曲がって側面部を形成している基材と、
   前記基材の表面を覆っている発泡材と、
   前記発泡材の表面を覆っている表皮と、
   前記基材の折れ曲がり位置から下面側に所定の間隔を空けた配置位置において、前記側面部から長手方向の外側に突出して設けられ、前記表皮の端部が接合されているシールリブと、
   前記側面部の前記シールリブの配置位置よりも上面側において、前記側面部から長手方向の外側に突出して設けられ、先端が、前記発泡材に覆われている拡幅リブと、
   を備え、
   前記発泡材の下端は前記シールリブで閉じられており、
   前記シールリブの先端面で前記表皮に接合して、前記発泡材をシールするシール面の位置を決定し、
   前記シール面の位置は、前記表皮の端部と前記シールリブの先端面との接合を含む、
   インストルメントパネル構造。
2. 前記側面部に沿って前記シールリブと前記拡幅リブとの間の領域に設けられ、前記発泡材に覆われている第三リブを備える、
   請求項１に記載のインストルメントパネル構造。
3. 前記第三リブは、一端が前記シールリブに接続しており、他端が前記拡幅リブに接続している、請求項２に記載のインストルメントパネル構造。
4. 前記表皮は、前記拡幅リブの先端を覆って長手方向の外側に湾曲するように膨らんだ湾曲部と、前記側面部から長手方向の外側へ突出する長さが前記湾曲部より小さくなって前記湾曲部の下側に前記側面部と平行に延びる下側延伸部とを含み、
   前記シールリブの先端面は前記下側延伸部の側面に接合される、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のインストルメントパネル構造。

Images