JP2005289112A - 車両のインストルメントパネル構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ステアリングハンガービームの廃止とインストルメントパネルの内側空間の有効利用を図る。
【解決手段】 インストルメントパネルは、車幅方向に延在し実質的に水平方向に延びる板状の上面部材５１と、この上面部材５１の車室内側で屈曲し実質的に鉛直方向下方に延びる前面部材５２とからなる開断面のインストルメントパネル構造体５０を備え、このインストルメントパネル構造体５０はマグネシウム合金をダイキャスト成形によって一体成形し、左右のフロントピラーに連結して固定する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、車両のインストルメントパネル構造に関するものである。

一般に、車両は、車幅方向に延在するインストルメントパネルを備えており、このインストルメントパネルに各種メータ、オーディオ機器、エアバッグ等の機器を設置している。また、従来は、車体剛性を高めるために、車幅方向全幅に延びるステアリングハンガービームをインストルメントパネルの前方に設けており、このステアリングハンガービームにステアリングコラムを取り付けていた。

従来のインストルメントパネル構造として、閉断面形状の樹脂製のインストルメントパネルが知られており（例えば、特許文献１参照）、閉断面のインストルメントパネルの内部に空調装置やエアバック等の機器を収納している。また、このインストルメントパネルに、車体に支持されたステアリング支持用ブラケットを固定し、このブラケットにステアリングコラムを固定している。
また、別のインストルメントパネル構造として、インストルメントパネルとステアリングハンガービームを樹脂で一体化したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。このインストルメントパネル構造では、インストルメントパネルの上側部分に、水平に延びる複数の板部を上下に間隔をもって配置してなる補強部を設け、この補強部をステアリングハンガービームとして機能させる。また、インストルメントパネルに設けた開口にステアリングコラムを挿入し支持している。
特開平１０−２７３０７２号公報 特開２００３−７２４２１号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載のインストルメントパネル構造は、インストルメントパネルが閉断面形状をしているので、内部への機器の収納に制約を受け、内部空間を有効に利用することができなかった。また、閉断面の内部に機器を取り付けるため、取り付け作業性が悪かった。
また、前記特許文献２に記載のインストルメントパネル構造の場合には、ステアリングハンガービームとして機能する補強部が車幅方向全幅に延在しており、この補強部の内部には機器を収納することができない。したがって、インストルメントパネルの内側空間を有効に利用することができなかった。
そこで、この発明は、インストルメントパネルの内側空間を有効利用することができ、ステアリングハンガービームを廃止することができる車両のインストルメントパネル構造を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車幅方向に延在し実質的に水平方向に延びる板状の上面部材（例えば、後述する実施例における上面部材５１）と、この上面部材の車室内側で屈曲し実質的に鉛直方向下方に延びる前面部材（例えば、後述する実施例における前面部材５２）とからなる開断面のインストルメントパネル構造体（例えば、後述する実施例におけるインストルメントパネル構造体５０）を備え、このインストルメントパネル構造体は軽金属によって一体成形されていて、左右のフロントピラー（例えば、後述する実施例におけるフロントピラー１００ａ，１００ｂ）に連結されていることを特徴とする車両のインストルメントパネル構造である。
このように構成することにより、軽金属で形成されたインストルメントパネル構造体は機械的強度が高く、そのインストルメントパネル構造体によって左右のフロントピラーが連結されているので、ステアリングハンガービームを設けなくても、十分な車体剛性を得ることができる。また、ステアリングハンガービームを廃止することができるので軽量化が可能になる。さらに、インストルメントパネル構造体が開断面であるので、インストルメントパネル構造体の内側に種々の機器を収納することが容易にでき、空間の有効利用が可能になる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記前面部材に、ステアリングコラム（例えば、後述する実施例におけるステアリングコラム９）を取り付けるためのステアリングコラム取付部（例えば、後述する実施例におけるステアリングコラム支持テーブル６６）が設けられていることを特徴とする。
このように構成することにより、ステアリングコラムを直接インストルメントパネル構造体に取り付けて支持することが可能になる。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記インストルメントパネル構造体の車室内側に、樹脂材料からなるカバーパネル（例えば、後述する実施例におけるインストルメントパネルパッド５）が取り付けられていることを特徴とする。
このように構成することにより、乗員が軽金属製のインストルメントパネル構造体に直接接触するのを防止することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記上面部材に車室内側が上方に膨出する段差部（例えば、後述する実施例における段差部５３）が設けられ、この段差部に易破断部（例えば、後述する実施例における易破断部５５）が設けられていることを特徴とする。
このように構成することにより、衝突等によって段差部の下段側に車両後方へ向かって過大な荷重が加わったときや段差部の上段側に車両前方へ向かって過大な荷重が加わったときに、インストルメントパネル構造体の破断箇所を予め易破断部に特定することができ、易破断部が破断してショックを和らげることができる。また、易破断部が破断したときに下段側が上段側の下に潜り込むので、破断面が乗員側に向かって露出するのを防止することができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の発明において、前記インストルメントパネル構造体の内側に空調装置（例えば、後述する実施例におけるフロントデフロスターダクト２１）を備え、この空調装置に接続されたフロントウィンドウガラス用のデフロスター開口部（例えば、後述する実施例におけるフロントデフロスター吹出口５４）がその開口端を前記段差部の下縁にほぼ一致させて段差部の下段側の車幅方向の一部領域に設けられ、前記易破断部は前記段差部の下縁に設けられていることを特徴とする。
このように構成することにより、デフロスター開口部を設けた領域では段差部とその下段側がデフロスター開口部によって予め切られた状態になっているので、該部分には易破断部を設ける必要がない。

請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記インストルメントパネル構造体はダイキャスト成形により製造されたことを特徴とする。
このように構成することにより、複雑な形状のインストルメントパネル構造体を精密且つ容易に製造することができる。

請求項１に係る発明によれば、ステアリングハンガービームを設けなくても、インストルメントパネル構造体によって十分な車体剛性を得ることができ、ステアリングハンガービームを廃止することができる。また、ステアリングハンガービームの廃止により軽量化が可能になる。さらに、インストルメントパネル構造体の内側に種々の機器を収納することが容易にでき、インストルメントパネル構造体の内側空間を有効に利用することができる。

請求項２に係る発明によれば、ステアリングコラムを直接インストルメントパネル構造体に取り付けて支持することができる。
請求項３に係る発明によれば、乗員が軽金属製のインストルメントパネル構造体に直接接触するのを防止することができ、乗員を保護することができる。

請求項４に係る発明によれば、衝突等によってインストルメントパネル構造体に過大な荷重が加わったときに、インストルメントパネル構造体の破断箇所を予め易破断部に特定することができ、易破断部が破断してショックを和らげることができる。また、易破断部が破断したときに破断面が乗員側に向かって露出するのを防止することができるので、安全性が向上する。

請求項５に係る発明によれば、デフロスター開口部を設けた領域には易破断部を設ける必要がないので、構造が簡単になる。
請求項６に係る発明によれば、複雑な形状のインストルメントパネル構造体を精密且つ容易に製造することができる。

以下、この発明に係る車両のインストルメントパネル構造の実施例を図１から図９の図面を参照して説明する。
インストルメントパネル１は、車両のフロントウィンドウガラス（図示せず）に隣接した車室内側であって運転席および助手席の正面に車幅方向に沿って全幅に配置され、その左右端部は、図１および図２に示すように、左右のフロントピラー１００ａ，１００ｂの下部に固定されている。なお、この実施例では、車室側から見て左側が運転席側、右側が助手席側になっている。

図１および図２に示すように、インストルメントパネル１は、マグネシウム合金を原材料としてダイキャスト成形により一体成形されたインストルメントパネル構造体５０を備え、このインストルメントパネル構造体５０に、メータユニット２、エアバッグ３、オーディオ＆ヒータコントロールユニット（以下、オーディオユニットと略す）４、ステアリングコラム９、グローブボックス１３等が装着されて構成されている。

インストルメントパネル構造体５０は、車幅方向に延在して実質的に水平方向に延びる上面部材５１と、上面部材５１の車両後方側（すなわち、車室内側）で屈曲して実質的に鉛直方向下方に延びる前面部材５２とから構成されており、開断面に形成されている。
上面部材５１には、車両後方側（車室内側）が上方に膨出する段差部５３が車幅方向に沿って全幅に亘って設けられており、段差部５３よりも車両前方側（下段側）に位置する下段部５１ａには、フロントデフロスター吹出口（デフロスター開口部）５４，５４が車幅方向に沿う一部の領域に細長く開口している。上面部材５１において段差部５３よりも車両後方側（上段側）に位置する上段部５１ｂは所定の曲線状の断面形状をなしている。

図７に示すように、フロントデフロスター吹出口５４の後方側開口端は段差部５３の下縁にほぼ一致して位置している。また、フロントデフロスター吹出口５４が設けられていない領域では、図８に示すように、段差部５３の下縁に薄肉の易破断部５５が設けられており、易破断部５５が下段部５１ａの後縁に連なっている。

前面部材５２の左端部には、後方へ延出する側壁部材５６と、前方に延出するブラケット５７と、車幅方向外側に延出するブラケット５８が設けられ、前面部材５２の右端部には後方に延出する側壁部材５９と、車幅方向外側に延出するブラケット６０が設けられている。図１に示すように左側のブラケット５７，５８は左側のフロントピラー１００ａにボルト４１，４２によって固定され、図２に示すように右側の側壁部材５９とブラケット６０は右側のフロントピラー１００ｂにボルト４３，４４によって固定される。
前面部材５２の略中央上部には２つの空気吹出口６１，６１が車両後方に向かって開口しており、空気吹出口６１，６１の左側にメータ格納凹部６２が形成され、空気吹出口６１，６１の右側にエアバッグ格納凹部６３が上方を開口させて形成されている。さらに、前面部材５２において、メータ格納凹部６２よりも左側の上部と、エアバッグ格納凹部６３よりも右側の上部には空気吹出口６４，６５が設けられている。

また、前面部材５２において、メータ格納凹部６２の下側にはステアリングコラム支持テーブル（ステアリングコラム取付部）６６が所定角度に傾斜して形成されており、空気吹出口６１，６１の下側にはオーディオユニット取付枠部６７が鉛直方向下方に延設されており、さらにオーディオユニット取付枠部６７の左端部からスティ６８が鉛直下方に延設されている。図１に示すように、スティ６８の下端は、車体フレーム（図示せず）に設けられた支持部１０１にボルト４５，４５によって固定される。すなわち、インストルメントパネル構造体５０は、左右端部をフロントピラー１００ａ，１００ｂに連結され、中央下部を車体フレームに連結される。

インストルメントパネル構造体５０の内側、すなわち、上面部材５１の下側であって前面部材５２の車両前方側には、フロントデフロスターダクト２１、車室内放出用ダクト２２Ａ〜２２Ｃ、ハーネス２３等が収納されている。フロントデフロスターダクト２１の吹出開口２１ａ，２１ａはインストルメントパネル構造体５０のフロントデフロスター吹出口５４，５４に接続され、車室内放出用ダクト２２Ａの中央吹出開口２２ａ，２２ａはインストルメントパネル構造体５０の空気吹出口６１，６１に接続され、車室内放出用ダクト２２Ｂ，２２Ｃの左右の吹出開口２２ｂ，２２ｃはインストルメントパネル構造体５０の左右の空気吹出口６４，６５に接続されている。なお、フロントデフロスターダクト２１と車室内放出用ダクト２２Ａ〜２２Ｃには、空調ユニット２４（図６参照）により処理された空気が供給可能にされている。なお、この実施例において、フロントデフロスターダクト２１、車室内放出用ダクト２２Ａ〜２２Ｃは空調装置の一部を構成する。

インストルメントパネル構造体５０のメータ格納凹部６２にはスピードメータ等を備えたメータユニット２が格納固定され、エアバッグ格納凹部６３にはエアバッグ３が格納固定され、オーディオユニット取付枠部６７にはオーディオユニット４が取り付けられる。
また、インストルメントパネル構造体５０の前面部材５２において車室に面する部分には、樹脂製のインストルメントパネルパッド（カバーパネル）５が取り付けられている。インストルメントパネルパッド５にはメータ用開口５ａ、センターパネル用開口５ｂ、グリル用開口５ｃ，５ｄが設けられている。メータ用開口５ａにはメータバイザー６が挿入固定され、メータバイザー６を通してメータユニット２を見ることができる。センターパネル用開口５ｂにはセンターパネル７が挿入固定され、センターパネル７の開口７ａにオーディオユニット４の操作面が嵌合し、センターパネル７のグリル７ｂ，７ｂにインストルメントパネル構造体５０の空気吹出口６１，６１が接続される。グリル用開口５ｃ，５ｄにはグリルユニット８ａ，８ｂが挿入固定され、グリルユニット８ａ，８ｂはインストルメントパネル構造体５０の空気吹出口６４，６５に接続される。

インストルメントパネル構造体５０のステアリングコラム支持テーブル６６には、ステアリングコラム９がボルト４６，４６…によって固定される。
また、インストルメントパネル構造体５０においてステアリングコラム支持テーブル６６の下部には運転席ロアカバー１１が取り付けられ、オーディオユニット取付枠部６７の下部にはセンターロアカバー１２が取り付けられる。
インストルメントパネル構造体５０において前面部材５２のエアバッグ格納凹部６３の下部には、グローブボックス１３が回動可能に取り付けられるとともに、グローブボックスフレーム１４が取り付けられる。
また、前面部材５２の左右の側壁部材５６，５９にはインストルメントパネルサイドカバー１６，１６が取り付けられる。

このように構成されたインストルメントパネル構造によれば、軽金属によって一体成形されたインストルメントパネル構造体５０は機械的強度が高く、そのインストルメントパネル構造体５０によって左右のフロントピラー１００ａ，１００ｂが連結されているので、従来必要とされていたステアリングハンガービームを設けなくても、十分な車体剛性を得ることができる。
また、インストルメントパネル構造体５０のステアリングコラム支持テーブル６６に直接ステアリングコラム９を取り付けているので、ステアリングハンガービームを廃止することができ、軽量化が可能になる。なお、前述したようにインストルメントパネル構造体５０は機械的強度が高いので、ステアリングコラム９を支持するのに何ら問題はない。
さらに、インストルメントパネル構造体５０が開断面に形成されているので、インストルメントパネル構造体５０の内側の空間に前述の如く種々の機器を収納することが容易にでき、空間を有効に利用することが可能になる。

また、衝突等によってインストルメントパネル構造体５０における上面部材５１の下段部５１ａに後方へ向かって過大な荷重が加わったときや上段部５１ｂに前方へ向かって過大な荷重が加わったときには、図９に示すように、易破断部５５が破断して下段部５１ａが上段部５１ｂの下に潜り込むので、衝突のショックを和らげて乗員を保護することができる。すなわち、インストルメントパネル構造体５０の段差部５３に易破断部５５を設けたことにより、インストルメントパネル構造体５０に前後方向の力が加わったときに破断する部位を予め特定することができ、且つ、衝撃吸収構造にすることができるので、衝突安全性が向上する。

また、易破断部５５を段差部５３の下縁に設けたことにより、易破断部５５が破断したときに下段部５１ａを上段部５１ｂの下に潜り込ませることができるので、破断面が乗員側に向かって露出するのを防止することができ、乗員に対する安全性が向上する。
また、この実施例では、フロントデフロスター吹出口５４を設けた領域では段差部５３の下縁と下段部５１ａがフロントデフロスター吹出口５４によって予め切られた状態になっているので、該領域には易破断部５５を設ける必要がなく、構造が簡単になる。

また、インストルメントパネル構造体５０における前面部材５２の車室内側に樹脂製のインストルメントパネルパッド５を設けているので、乗員がマグネシウム合金製のインストルメントパネル構造体５０に直接接触するのを防止することができ、乗員を保護することができる。また、乗員がインストルメントパネル１にぶつかったときの衝撃を和らげることができる。
また、インストルメントパネル構造体５０はダイキャスト成形により製造するので、複雑な形状のインストルメントパネル構造体５０を精密且つ容易に製造することができる。

なお、インストルメントパネルパッド５の表面を樹脂製表皮やクッション性のある樹脂で覆うことも可能である。このようにすると、インストルメントパネル１の車室内側の面をソフトな感触にすることができるだけでなく、衝撃吸収性がさらに向上する。また、インストルメントパネル構造体５０において車室内に露出する部分についても、樹脂製表皮やクッション性のある樹脂で覆うことが可能である。

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、インストルメントパネル構造体５０の原材料はマグネシウム合金に限るものではなく、他の軽金属で形成することが可能である。また、インストルメントパネル構造体の製造方法はダイキャスト成形に限るものでもない。

この発明に係るインストルメントパネルの一実施例における組立斜視図である。 前記実施例におけるインストルメントパネルの左端部の外観斜視図である。 前記実施例におけるインストルメントパネルの分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 図１のＣ−Ｃ断面図である。 インストルメントパネル構造体の上面部材の破断前における断面図であり、る。 インストルメントパネル構造体の上面部材の破断前における断面図である。 インストルメントパネル構造体の上面部材の破断後における断面図である。

符号の説明

１ インストルメントパネル
５ インストルメントパネルパッド（カバーパネル）
９ ステアリングコラム
２１ フロントデフロスターダクト（空調装置）
５０ インストルメントパネル構造体
５１ 上面部材
５１ａ 下段部（下段側）
５１ｂ 上段部（上段側）
５２ 前面部材
５３ 段差部
５４ フロントデフロスター吹出口（デフロスター開口部）
５５ 易破断部
６６ ステアリングコラム支持テーブル（ステアリングコラム取付部）
１００ａ，１００ｂ フロントピラー

Claims (6)

1. 車幅方向に延在し実質的に水平方向に延びる板状の上面部材と、この上面部材の車室内側で屈曲し実質的に鉛直方向下方に延びる前面部材とからなる開断面のインストルメントパネル構造体を備え、このインストルメントパネル構造体は軽金属によって一体成形されていて、左右のフロントピラーに連結されていることを特徴とする車両のインストルメントパネル構造。
2. 前記前面部材に、ステアリングコラムを取り付けるためのステアリングコラム取付部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両のインストルメントパネル構造。
3. 前記インストルメントパネル構造体の車室内側に、樹脂材料からなるカバーパネルが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両のインストルメントパネル構造。
4. 前記上面部材に車室内側が上方に膨出する段差部が設けられ、この段差部に易破断部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両のインストルメントパネル構造。
5. 前記インストルメントパネル構造体の内側に空調装置を備え、この空調装置に接続されたフロントウィンドウガラス用のデフロスター開口部がその開口端を前記段差部の下縁にほぼ一致させて段差部の下段側の車幅方向の一部領域に設けられ、前記易破断部は前記段差部の下縁に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の車両のインストルメントパネル構造。
6. 前記インストルメントパネル構造体はダイキャスト成形により製造されたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両のインストルメントパネル構造。

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