JP2011207342A - Reinforcement structure for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インストルメントパネルの裏側に配設される車両用補強構造体に関する。 The present invention relates to a vehicle reinforcing structure disposed on the back side of an instrument panel.
インストルメントパネルの裏側には、インパネリンホースや空調用ダクト等の部材が配設される。このうちインパネリンホースは車両の前部構造を補強する補強部材である。インパネリンホースには、インストルメントパネルやその周辺部品（空調用ダクト、ステアリングコラム等）が固定される。このためインパネリンホースには比較的高い剛性が要求される。一般には、インパネリンホースの材料として鉄等の比較的剛性の高い金属材料を採用することで、インパネリンホースの剛性を高めている。 Members such as an instrument panel hose and an air conditioning duct are disposed on the back side of the instrument panel. Of these, the instrument panel hose is a reinforcing member that reinforces the front structure of the vehicle. An instrument panel and its peripheral parts (air conditioning duct, steering column, etc.) are fixed to the instrument panel hose. For this reason, a relatively high rigidity is required for the instrument panel hose. In general, the rigidity of the instrument panel hose is increased by adopting a relatively rigid metal material such as iron as the material of the instrument panel hose.
ところで、近年では、車両全体を軽量化する目的で、種々の部材を軽量化することが求められている。インパネリンホースを軽量化する方法としては、インパネリンホースを樹脂材料で形成する方法が考えられる。しかしインパネリンホースを単に樹脂製にするだけでは、インパネリンホースの剛性が不足する問題があった。 In recent years, it has been required to reduce the weight of various members in order to reduce the weight of the entire vehicle. As a method for reducing the weight of the instrument panel hose, a method of forming the instrument panel hose from a resin material can be considered. However, there is a problem that the rigidity of the instrument panel hose is insufficient if the instrument panel hose is simply made of resin.
特許文献１には、インパネリンホース（クロスビーム）をインストルメントパネル（中間パネル）および空調用ダクトと一体化した車両用補強構造体が提案されている。また引用文献１には、この車両用補強構造体の材料として樹脂材料の一種であるＦＲＰを選択できる旨が記載されている。しかしこの場合には車両用補強構造体が大型化し、車両に対する組み付け性に劣る問題があった。また、インパネリンホース、インストルメントパネルおよび空調用ダクトを単に一体化しただけの車両用補強構造体は、さほど軽量化できない問題があった。 Patent Document 1 proposes a vehicle reinforcing structure in which an instrument panel hose (cross beam) is integrated with an instrument panel (intermediate panel) and an air conditioning duct. Further, cited document 1 describes that FRP, which is a kind of resin material, can be selected as the material of the vehicle reinforcing structure. However, in this case, there is a problem that the reinforcing structure for a vehicle is increased in size and inferior in assemblability with respect to the vehicle. Moreover, the vehicle reinforcing structure in which the instrument panel hose, the instrument panel, and the air conditioning duct are simply integrated has a problem that the weight cannot be reduced so much.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量でありかつ車両の前部構造を補強できる程度の剛性を持つ車両用補強構造体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle reinforcing structure that is lightweight and has rigidity sufficient to reinforce the front structure of the vehicle.
上記課題を解決する本発明の車両用補強構造体は、樹脂材料製でありインストルメントパネルの裏側に配置される車両用補強構造体であって、
筒状をなす二つのサイドダクトと、筒状をなし二つの該サイドダクトの間に配置されているセンターダクトと、が一体化されてなり、空調装置に接続される複合ダクト部と、
該複合ダクト部の上面および／または下面に突設されている複数のリブが格子状に一体化されてなるリブ部と、を持ち、
二つの該サイドダクトは、流路断面の車幅方向の長さを上下方向の長さで除した値が４以上となる薄型部を持ち、
該リブ部は少なくとも該薄型部の上面および／または下面に配置されていることを特徴とする。
The vehicle reinforcement structure of the present invention that solves the above problems is a vehicle reinforcement structure made of a resin material and disposed on the back side of an instrument panel,
Two side ducts that form a cylindrical shape, and a center duct that is cylindrical and disposed between the two side ducts are integrated, and a composite duct portion that is connected to an air conditioner,
A plurality of ribs projecting from the upper surface and / or the lower surface of the composite duct portion, and a rib portion integrated in a lattice shape,
The two side ducts have a thin portion where the value obtained by dividing the length in the vehicle width direction of the flow path cross section by the length in the vertical direction is 4 or more,
The rib portion is arranged at least on the upper surface and / or the lower surface of the thin portion.
本発明の車両用補強構造体は、下記の（１）または（２）を備えるのが好ましく、（１）および（２）を備えるのがより好ましい。 The vehicle reinforcing structure of the present invention preferably includes the following (1) or (2), and more preferably includes (1) and (2).
（１）前記薄型部の上下方向の長さは２０ｍｍ以下である。 (1) The length of the thin part in the vertical direction is 20 mm or less.
（２）前記センターダクトおよび前記サイドダクトの少なくとも一部は一体成形されている。 (2) At least a part of the center duct and the side duct are integrally formed.
一般的な空調用ダクトはセンターダクトおよびサイドダクトを持つ。センターダクトは、車両前部において車幅方向の略中央に配置される部材である。サイドダクトは車両前部において車幅方向の端側に配置される部材である。一般的には、センターダクトとサイドダクトとは別体であり、それぞれ車両用空調装置に接続される。本発明の車両用補強構造体は、従来別体であったセンターダクトとサイドダクトとを一体化して複合ダクト部とし、かつ、複合ダクト部の外面に格子状のリブ部を設けたものである。 A typical air conditioning duct has a center duct and a side duct. The center duct is a member that is disposed at the approximate center in the vehicle width direction at the front of the vehicle. The side duct is a member disposed on the end side in the vehicle width direction at the front portion of the vehicle. In general, the center duct and the side duct are separate bodies, and each is connected to the vehicle air conditioner. The vehicle reinforcing structure according to the present invention is a composite duct portion obtained by integrating a center duct and a side duct, which have been conventionally separated, and a grid-like rib portion is provided on the outer surface of the composite duct portion. .
本発明の車両用補強構造体における複合ダクト部は、センターダクトとサイドダクトとが一体化されたことで剛性に優れる。 The composite duct portion in the vehicle reinforcing structure of the present invention is excellent in rigidity because the center duct and the side duct are integrated.
また、本発明の車両用補強構造体は、格子状をなすリブ部によって補強されていることによっても、剛性に優れる。 The vehicle reinforcing structure according to the present invention is also excellent in rigidity by being reinforced by ribs having a lattice shape.
さらに、二つのサイドダクトに薄型部を設けたことで、少なくともこの薄型部の上面および／または下面に配置されているリブ部の突出高さを大きくでき、リブ部の剛性をさらに高めることができる。その結果、本発明の車両用補強構造体の剛性はさらに向上する。また、薄型部は二つのサイドダクト両方に設けられるため、本発明の車両用補強構造体における二つのサイドダクトにはリブ部が設けられている。このため、本発明の車両用補強構造体は、長手方向の２端部（換言すると、本発明の車両用補強構造体における車幅方向の２端部）の剛性に優れ、全体の剛性にも優れる。 Furthermore, by providing the thin portions in the two side ducts, it is possible to increase the protruding height of the rib portions disposed on at least the upper surface and / or the lower surface of the thin portions, and to further increase the rigidity of the rib portions. . As a result, the rigidity of the vehicle reinforcing structure of the present invention is further improved. Moreover, since a thin part is provided in both two side ducts, the rib part is provided in the two side ducts in the reinforcement structure for vehicles of this invention. For this reason, the vehicle reinforcing structure of the present invention has excellent rigidity at the two ends in the longitudinal direction (in other words, two ends in the vehicle width direction of the vehicle reinforcing structure of the present invention). Excellent.
本発明の車両用補強構造体は、剛性に優れるため、インパネリンホースに要求される剛性の一部または全部を担うことができる。このため、本発明の車両用補強構造体を配設した車両においては、インパネリンホースが不要になるか、または、剛性に劣るインパネリンホースに不足する剛性を本発明の車両用補強構造体で補うことができる。さらに、本発明の補強構造体は樹脂材料製であるために軽量である。 Since the vehicle reinforcing structure of the present invention is excellent in rigidity, it can bear part or all of the rigidity required for the instrument panel hose. For this reason, in the vehicle in which the vehicle reinforcement structure of the present invention is disposed, the instrument panel hose is not required or the rigidity insufficient for the instrument panel hose inferior in rigidity is provided by the vehicle reinforcement structure of the present invention. Can be supplemented. Furthermore, since the reinforcing structure of the present invention is made of a resin material, it is lightweight.
なお、本発明の車両用補強構造体はインストルメントパネルを含まないため、比較的小型であり、車両に対する組み付け性に優れる。 In addition, since the reinforcement structure for vehicles of this invention does not contain an instrument panel, it is comparatively small and is excellent in the assembly | attachment property with respect to a vehicle.
上記（１）を備える本発明の車両用補強構造体は、薄型部の上下方向の長さが充分に小さいために、薄型部の上面および／または下面に突出高さの大きなリブ部を配置できる。 In the vehicle reinforcing structure of the present invention having the above (1), since the vertical length of the thin portion is sufficiently small, a rib portion having a large protruding height can be disposed on the upper surface and / or the lower surface of the thin portion. .
上記（２）を備える本発明の車両用補強構造体は、センターダクトおよびサイドダクトの少なくとも一部を一体成形したことで、さらに剛性に優れ、かつ軽量化できる。 The vehicular reinforcing structure of the present invention having the above (2) can be further improved in rigidity and weight by integrally forming at least a part of the center duct and the side duct.
本発明の車両用補強構造体は樹脂材料製である。樹脂材料としては、例えば、ＦＲＰ（繊維強化樹脂）、ガラス入りポリプロピレン等の比較的剛性に優れる材料を用いるのが好ましい。特にＦＲＰは剛性に優れるために好ましく使用できる。ＦＲＰ用の繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維等の高剛性繊維を用いるのが好ましい。なおＦＲＰ用の繊維として繊維長１〜２ｍｍ程度の短繊維を用いれば、ＦＲＰ製の車両用補強構造体を射出成形法や射出プレス成形法により容易に製造できる。 The vehicle reinforcing structure of the present invention is made of a resin material. As the resin material, it is preferable to use a material having relatively high rigidity, such as FRP (fiber reinforced resin) and glass-filled polypropylene. In particular, FRP can be preferably used because of its excellent rigidity. As the fiber for FRP, it is preferable to use high-rigidity fibers such as glass fibers and carbon fibers. If a short fiber having a fiber length of about 1 to 2 mm is used as the fiber for FRP, a vehicle reinforcing structure made of FRP can be easily manufactured by an injection molding method or an injection press molding method.
本発明の車両用補強構造体は、センターダクトを挟んで配置される二つのサイドダクトを持てば良い。一方のサイドダクトは、車両の運転席側に配置される運転席側サイドダクトであり、他方のサイドダクトは車両の助手席側に配置される助手席側サイドダクトである。本発明の車両用補強構造体は、二つのサイドダクトを持つために、車幅方向のほぼ全体にわたって配設される。このため、車両用補強構造体によって車両前部を車幅方向のほぼ全体にわたって補強でき、インパネリンホースを設けない場合や、比較的強度に劣るインパネリンホースを設けた場合にも、車両前部を充分に補強できる。なお、本発明の車両用補強構造体は、二つのサイドダクト以外のサイドダクトやセンターダクトを持っても良い。 The vehicle reinforcing structure according to the present invention may have two side ducts arranged with the center duct interposed therebetween. One side duct is a driver seat side side duct disposed on the driver seat side of the vehicle, and the other side duct is a passenger seat side side duct disposed on the passenger seat side of the vehicle. Since the vehicle reinforcing structure according to the present invention has two side ducts, the vehicle reinforcing structure is disposed over substantially the entire vehicle width direction. For this reason, the vehicle front portion can be reinforced over almost the entire vehicle width direction by the vehicle reinforcing structure, and even when no instrument panel hose is provided or when an instrument panel hose having a relatively low strength is provided, Can be sufficiently reinforced. The vehicle reinforcing structure of the present invention may have a side duct or a center duct other than the two side ducts.
本発明の車両用補強構造体において、センターダクトやサイドダクトの形状は特に限定されない。例えばセンターダクトやサイドダクトは直筒状であっても良いし湾曲筒状であっても良い。また、センターダクトやサイドダクトは断面矩形状であっても良いし、断面円形状、断面楕円形状等の他の形状であっても良い。センターダクトやサイドダクトにおける吹き出し口もまた同様である。 In the vehicle reinforcing structure of the present invention, the shape of the center duct and the side duct is not particularly limited. For example, the center duct and the side duct may be straight cylinders or curved cylinders. Further, the center duct and the side duct may have a rectangular cross section, or may have other shapes such as a circular cross section and an elliptical cross section. The same applies to the outlets in the center duct and the side duct.
複合ダクト部を構成するセンターダクトと二つのサイドダクトとは、一体化していれば良く、その内部は連通していても良いし連通していなくても良い。また、センターダクトとサイドダクトとの間には、部分的な間隙があっても良い。さらに、この間隙に、小物入れ等の収容装置やエアバッグ装置等を収容する収容部を設けても良い。この場合には、車両用補強構造体に収容されたエアバッグ装置や収容装置によって車両用補強構造体を補強できるため、車両用補強構造体の剛性がさらに向上する。 The center duct and the two side ducts constituting the composite duct portion may be integrated, and the inside thereof may be communicated or may not be communicated. Further, there may be a partial gap between the center duct and the side duct. Further, a storage unit for storing a storage device such as an accessory case or an airbag device may be provided in the gap. In this case, since the vehicle reinforcement structure can be reinforced by the airbag device or the accommodation device accommodated in the vehicle reinforcement structure, the rigidity of the vehicle reinforcement structure is further improved.
本発明の車両用補強構造体は、インパネリンホースとして使用することもできるし、インパネリンホースと併用することもできる。すなわち、本発明の車両用補強構造体を配設した車両には、インパネリンホースを配設しても良いし、インパネリンホースを配設しなくても良い。本発明の車両用補強構造体をインパネリンホースと併用する場合には、インパネリンホースとして例えば樹脂製やＦＲＰ製等の軽量かつ比較的剛性に劣るものを用いることができる。本発明の車両用補強構造体は、従来のインパネリンホースと同様に、車両のピラーインナ等に固定すれば良い。また、従来のインパネリンホースと同様に、本発明の車両用補強構造体にはインストルメントパネルやその周辺部材を固定できる。 The vehicle reinforcing structure of the present invention can be used as an instrument panel hose, or can be used in combination with an instrument panel hose. In other words, the instrument panel hose may or may not be disposed in the vehicle in which the vehicle reinforcing structure of the present invention is disposed. When the vehicle reinforcing structure of the present invention is used in combination with an instrument panel hose, an instrument panel hose that is light and relatively inferior in rigidity such as resin or FRP can be used. The vehicle reinforcing structure of the present invention may be fixed to a vehicle pillar inner or the like in the same manner as a conventional instrument panel hose. Similarly to the conventional instrument panel hose, an instrument panel and its peripheral members can be fixed to the vehicle reinforcing structure of the present invention.
本発明の車両用補強構造体における複合ダクト部の上面および／または下面には、複数のリブが突設されている。この複数のリブは、格子状に一体化されてリブ部を構成している。各リブ部は、複合ダクト部の上面および／または下面に配置されているため、複合ダクト部の外面に露出している。したがってリブ部は、複合ダクト部の内部（すなわち空調空気の流路）には干渉しない。リブ部は複合ダクト部の上面のみに設けても良いし、下面のみに設けても良いし、上面と下面との両方に設けても良い。また、リブ部を構成するリブ以外のリブを、複合ダクト部に設けても良い。例えば、複合ダクト部の下面にリブ部を設け、側面にリブ部を構成しないリブを設けても良い。何れの場合にも、格子状をなすリブ部によって複合ダクト部が補強され、車両用補強構造体の上下方向、左右方向および前後方向における耐衝撃性が向上する。また、格子状をなすリブ部により、衝撃発生時のエネルギを吸収することもできる。なお、本発明の車両用補強構造体に上述した収容部を設ける場合、収容部の下方および／または上方にもリブ部を配置するのが好ましい。 A plurality of ribs project from the upper surface and / or the lower surface of the composite duct portion in the vehicle reinforcing structure of the present invention. The plurality of ribs are integrated in a lattice shape to form a rib portion. Since each rib part is arrange | positioned at the upper surface and / or lower surface of a composite duct part, it is exposed to the outer surface of a composite duct part. Therefore, the rib portion does not interfere with the inside of the composite duct portion (that is, the flow path of the conditioned air). The rib portion may be provided only on the upper surface of the composite duct portion, may be provided only on the lower surface, or may be provided on both the upper surface and the lower surface. Moreover, you may provide ribs other than the rib which comprises a rib part in a composite duct part. For example, a rib portion may be provided on the lower surface of the composite duct portion, and a rib that does not constitute the rib portion may be provided on the side surface. In any case, the composite duct portion is reinforced by the rib portions having a lattice shape, and the impact resistance in the vertical direction, the horizontal direction, and the front-rear direction of the vehicle reinforcing structure is improved. Further, the energy at the time of impact generation can be absorbed by the rib portion having a lattice shape. In addition, when providing the accommodating part mentioned above in the reinforcement structure for vehicles of this invention, it is preferable to arrange | position a rib part also below and / or above an accommodating part.
リブ部は格子状であれば良く、四方格子であっても良いし、六方格子（ハニカム）であっても良い。その他の格子形状であっても良い。リブの個数や間隔は特に限定しない。リブの個数が多ければ車両用補強構造体の剛性が向上する。リブの個数が少なければ車両用補強構造体が軽量化する。したがってリブの個数は車両用補強構造体に要求される剛性や質量に応じて、適宜決定すれば良い。 The rib part may be a lattice shape, and may be a tetragonal lattice or a hexagonal lattice (honeycomb). Other lattice shapes may be used. The number and interval of ribs are not particularly limited. If the number of ribs is large, the rigidity of the vehicle reinforcing structure is improved. If the number of ribs is small, the vehicle reinforcing structure is reduced in weight. Therefore, the number of ribs may be appropriately determined according to the rigidity and mass required for the vehicle reinforcing structure.
本発明の車両用補強構造体の剛性を向上させるためには、リブの突出長さ（上下方向の長さ）を大きくするのが好ましい。薄型部の上面および／または下面に突設されているリブ（長リブと呼ぶ）の突出高さは、３０ｍｍ以上であるのが好ましく、５０ｍｍ以上であるのがより好ましい。複合ダクト部のなかで薄型部以外の部分の上面および／または下面に突設されているリブ（短リブと呼ぶ）の突出高さは長リブの突出高さよりも短く、２０ｍｍ以上であるのが好ましく、３０ｍｍ以上であるのがより好ましい。 In order to improve the rigidity of the vehicle reinforcing structure of the present invention, it is preferable to increase the protruding length (vertical length) of the rib. The protruding height of the ribs (referred to as long ribs) protruding from the upper surface and / or the lower surface of the thin portion is preferably 30 mm or more, and more preferably 50 mm or more. The protruding height of ribs (referred to as short ribs) protruding from the upper surface and / or the lower surface of the portion other than the thin portion in the composite duct portion is shorter than the protruding height of the long rib and is 20 mm or more. Preferably, it is 30 mm or more.
ところで、空調用ダクトから流出する空調空気の方向や風速は、吹き出し口の形状に依存する傾向がある。以下、センターダクトおよびサイドダクトを総称してダクトと呼ぶ。また、ダクトの任意の流路断面において車幅方向の長さを上下方向の長さで除した値を、この任意の流路断面のアスペクト比と呼ぶ。薄型部のアスペクト比とは、薄型部における任意の流路断面のアスペクト比を指す。また、吹き出し口は流路断面の一つであり、吹き出し口のアスペクト比とは、吹き出し口の車幅方向の長さを吹き出し口の上下方向の長さで除した値である。なお、ここでいう車幅方向、上下方向とは、車両に取り付けたときの各方向を指す。また、ダクトにおける吹き出し口以外の部分をダクト本体と呼ぶ。以下、吹き出し口のアスペクト比が４未満のダクトを厚型ダクトと呼び、吹き出し口のアスペクト比が４以上のダクトを薄型ダクトと呼ぶ。 By the way, the direction and wind speed of the conditioned air flowing out from the air conditioning duct tend to depend on the shape of the outlet. Hereinafter, the center duct and the side duct are collectively referred to as a duct. Further, a value obtained by dividing the length in the vehicle width direction by the length in the vertical direction in an arbitrary channel cross section of the duct is referred to as an aspect ratio of the arbitrary channel cross section. The aspect ratio of the thin portion refers to the aspect ratio of an arbitrary channel cross section in the thin portion. The outlet is one of the cross sections of the flow path, and the aspect ratio of the outlet is a value obtained by dividing the length of the outlet in the vehicle width direction by the vertical length of the outlet. In addition, the vehicle width direction and the up-down direction here refer to each direction when attached to the vehicle. Further, a portion other than the outlet in the duct is called a duct body. Hereinafter, a duct having an air outlet having an aspect ratio of less than 4 is referred to as a thick duct, and a duct having an air outlet having an aspect ratio of 4 or more is referred to as a thin duct.
一般に、厚型ダクトから流出する空調空気は、拡散し難く、かつ、比較的風速が大きい。これに対して、薄型ダクトから流出する空調空気は、エアカーテンのように、吹き出し口の長手方向に拡散し易く、かつ、比較的風速が小さい。本発明の車両用補強構造体におけるサイドダクトは、薄型部を持てば良く、薄型ダクトであっても良いし、厚型ダクトであっても良いが、薄型ダクトであるのが好ましい。サイドダクトは運転席や助手席などの座席の近傍に配設される。このため、サイドダクトが薄型ダクトであれば、風速の大きな空調空気が直接乗員にあたり難くなり、冷暖房時に生じる乗員の不快感を抑制できる。 In general, conditioned air flowing out of a thick duct is difficult to diffuse and has a relatively high wind speed. On the other hand, the conditioned air flowing out from the thin duct is likely to diffuse in the longitudinal direction of the outlet, like an air curtain, and has a relatively low wind speed. The side duct in the vehicle reinforcing structure of the present invention may have a thin portion, and may be a thin duct or a thick duct, but is preferably a thin duct. The side duct is disposed in the vicinity of a seat such as a driver seat or a passenger seat. For this reason, if the side duct is a thin duct, it becomes difficult for the conditioned air having a high wind speed to directly hit the occupant, and the occupant's discomfort that occurs during cooling and heating can be suppressed.
サイドダクトにおける吹き出し口のアスペクト比と薄型部のアスペクト比とは同じであっても良いし異なっていても良い。また、薄型部のアスペクト比は一定であっても良いし、部分毎に異なっていても良い。さらに、ダクト本体における薄型部以外の部分のアスペクト比は４未満であっても良い。 The aspect ratio of the outlet in the side duct and the aspect ratio of the thin portion may be the same or different. Further, the aspect ratio of the thin part may be constant or may be different for each part. Furthermore, the aspect ratio of the portion other than the thin portion in the duct body may be less than 4.
ダクト本体の一部におけるアスペクト比が４未満であり、かつ、吹き出し口のアスペクト比が４以上である薄型ダクトは、吹き出し口方向に拡径する。この場合、薄型ダクトの内部には、薄型ダクトの内部を流通する空調空気を、吹き出し口における長手方向の端部（車幅方向の端部）に向けて案内する整流部を設けるのが好ましい。整流部を設けることで、薄型ダクト内の空調空気を吹き出し口における車幅方向の端部に分配でき、吹き出し口全体から略均一に流出させ得る。具体的には、図１に示すようにダクト本体３５の軸線Ｌ１と、吹き出し口３４の両端部３７、３８とが大きく離間している場合には、吹き出し口３４における長手方向の両端部３７、３８およびこれに連続する薄型部３９が、ダクト本体３５におけるアスペクト比４未満の部分（薄型部３９以外の部分、一般部３６と呼ぶ）の外側に大きく張り出す。軸線Ｌ１と、吹き出し口３４の一端部３７（または３８）とが大きく離間している場合には、吹き出し口３４における長手方向の一端部３７（または３８）が一般部３６の外側に大きく張り出す。この場合、整流部７のなかで空調空気の下流側に位置する端部（吹き出し口３４側に位置する端部、整流部７の下流端部７１と呼ぶ）は、薄型部３９の内部において、吹き出し口３４のなかで一般部３６の外側に張り出している側の端部（張り出し端部と呼ぶ、図１では左端部３７および右端部３８）に向けて湾曲しているのが好ましい。図１に示すように吹き出し口３４の長手方向の両端部３７、３８が張り出し端部である場合には、整流部７の下流端部７１は、薄型部３９の内部において二股に分岐（７１ａ、７１ｂ）し、各々が別の張り出し端部３７、３８に向けて湾曲しているのが好ましい。整流部７をこのような形状にすることで、吹き出し口３４の張り出し端部３７、３８に空調空気を分配できる。また、整流部７のなかで空調空気の上流側に位置する端部（上流端部７０と呼ぶ）は、一般部３６の内部に配置され、直状をなすのが好ましい。張り出し端部３７、３８を持つダクトにおいては、吹き出し口３４付近における空調空気は一般部の軸線Ｌ１（延長線を含む）側に偏向する。しかし整流部７の上流端部７０を一般部３６の内部に配置し、かつ直状にすることで、偏向する前の空調空気を張り出し端部３７、３８に向けて分配できる。このため、空調空気を効率良く張り出し端部に分配でき、吹き出し口３４の全体から略均一に流出させ得る。
A thin duct having an aspect ratio of less than 4 in a part of the duct main body and an aspect ratio of the outlet of 4 or more expands in the direction of the outlet. In this case, it is preferable to provide a rectification unit that guides the conditioned air flowing through the thin duct toward the end in the longitudinal direction (end in the vehicle width direction) at the outlet. By providing the rectifying unit, the conditioned air in the thin duct can be distributed to the end of the outlet in the vehicle width direction, and can flow out substantially uniformly from the entire outlet. Specifically, as shown in FIG. 1, when the axis L1 of the duct
本発明の車両用補強構造体は、その他、デフロスタノズル等を一体化しても良い。 In addition, the vehicle reinforcing structure of the present invention may be integrated with a defroster nozzle or the like.
以下、本発明の車両用補強構造体を具体的に説明する。 Hereinafter, the vehicle reinforcing structure of the present invention will be described in detail.
（実施例１）
実施例１の車両用補強構造体は、右ハンドルの自動車に配設される車両用補強構造体である。実施例１の車両用補強構造体を模式的に表す斜視図を図２に示す。実施例１の車両用補強構造体を模式的に表す上面図を図３に示す。実施例１の車両用補強構造体を模式的に表す断面図を図４、図５に示す。実施例１の車両用補強構造体における運転席側サイドダクトの内部を模式的に表す説明図を図６に示す。なお、図４は実施例１の車両用補強構造体を図３中Ａ−Ａ位置で切断した様子を表す。図５は実施例１の車両用補強構造体を図３中Ｂ−Ｂ位置で切断した様子を表す。以下、本明細書において、上、下、左、右、前、後とは、図２に示す上、下、左、右、前、後を指す。車幅方向とは、図２に示す左右方向を指す。
Example 1
The vehicle reinforcing structure according to the first embodiment is a vehicle reinforcing structure disposed in a right-hand drive automobile. FIG. 2 is a perspective view schematically showing the vehicle reinforcing structure of the first embodiment. FIG. 3 is a top view schematically showing the vehicle reinforcing structure according to the first embodiment. 4 and 5 are cross-sectional views schematically showing the vehicle reinforcing structure of the first embodiment. FIG. 6 is an explanatory view schematically showing the inside of the driver side side duct in the vehicle reinforcing structure of the first embodiment. FIG. 4 shows a state in which the vehicle reinforcing structure of the first embodiment is cut at the position AA in FIG. FIG. 5 shows a state in which the vehicle reinforcing structure according to the first embodiment is cut at the position BB in FIG. Hereinafter, in the present specification, “up, down, left, right, front, and rear” refers to the top, bottom, left, right, front, and back shown in FIG. The vehicle width direction refers to the left-right direction shown in FIG.
図２〜図５に示すように、実施例１の車両用補強構造体は複合ダクト部１とリブ部６とを持つ。実施例１の車両用補強構造体はガラス繊維とポリプロピレンとを材料とするＦＲＰ製（密度１．２２ｇ／ｃｍ３）であり、射出成形されたものである。
As shown in FIGS. 2 to 5, the vehicle reinforcing structure of the first embodiment has a composite duct portion 1 and a
図２、図３に示すように、複合ダクト部１は、センターダクト２と、運転席側サイドダクト３と、助手席側サイドダクト４と、デフロスタノズル５と、をそれぞれ１つずつ持つ。センターダクト２、運転席側サイドダクト３、助手席側サイドダクト４、およびデフロスタノズル５は、それぞれ筒状をなしている。複合ダクト部１の上側部１０と下側部１１とは別体で成形され、溶着されて一体化されている。複合ダクト部１の上側部１０は、センターダクト２の上壁２０、運転席側サイドダクト３の上壁３０および助手席側サイドダクト４の上壁４０で構成されている。複合ダクト部１の下側部１１は、センターダクト２の下壁２２および側壁２３、運転席側サイドダクト３の下壁３２および側壁３３、助手席側サイドダクト４の下壁（図略）および側壁４３、およびデフロスタノズル５で構成されている。センターダクト２は略前後方向に延びている。運転席側サイドダクト３は略左右方向に延びている。助手席側サイドダクト４は略左右方向に延びている。デフロスタノズル５は略上下方向に延びている。センターダクト２の前端部、運転席側サイドダクト３の左端部、助手席側サイドダクト４の右端部、およびデフロスタノズル５の下端部は、一体化され、図略の車両用空調装置に接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the composite duct portion 1 has a
センターダクト２の吹き出し口２４は、センターダクト２の後端部からなる。運転席側サイドダクト３の吹き出し口３４は、運転席側サイドダクト３の右端部からなる。助手席側サイドダクト４の吹き出し口４４は、助手席側サイドダクト４の左端部からなる。デフロスタノズル５の吹き出し口５４は、デフロスタノズル５の上端部からなる。各吹き出し口２４〜５４は、インストルメントパネル（図略）に形成されている開口部（図略）に取り付けられ、それぞれ車室内に開口する。
The
センターダクト２の吹き出し口２４の上下方向の長さは５０ｍｍであり、アスペクト比は３である。センターダクト２のダクト本体２５のアスペクト比は１〜４である。運転席側サイドダクト３の薄型部３９の上下方向の長さは１５ｍｍ程度であり、薄型部３９のアスペクト比は１０〜２０である。助手席側サイドダクト４の薄型部４９の上下方向の長さは１５ｍｍ程度であり、薄型部４９のアスペクト比は１０〜２３である。したがって、実施例１の車両用補強構造体における運転席側サイドダクト３および助手席側サイドダクト４は薄型部３９、４９を持ち、かつ、薄型ダクトである。実施例１の車両用補強構造体における複合ダクト部１の肉厚は約１．６ｍｍである。
The length of the
複合ダクト部１の下側部１１には、リブ部６が一体成形されている。図３に示すように、リブ部６は四方格子状をなす。詳しくは、リブ部６はセンターダクト２、運転席側サイドダクト３および助手席側サイドダクト４の下面に配置され、下方に突出している。リブ部６を構成する各リブ６１の肉厚は約２ｍｍであり、隣接するリブ同士の間隔は約３２ｍｍである。リブ部６のなかで運転席側サイドダクト３および助手席側サイドダクト４の下面に配置されている部分の突出高さＨ１は１００ｍｍである。リブ部６の他の部分の突出高さＨ２は３０ｍｍである。このため、リブ部６のなかで運転席側サイドダクト３および助手席側サイドダクト４の下面に配置されている部分は長リブ６２であり、他の部分は短リブ６３である。
A
運転席側サイドダクト３は薄型部３９を持つ。このため、図５に示すように、運転席側サイドダクト３の下面には長リブ６２を突設できる。助手席側サイドダクト４もまた薄型部４９を持つ。このため、図示しないが、助手席側サイドダクト４の下面にもまた長リブ６２を突設できる。センターダクト２は薄型部を持たないため、センターダクト２の下面には短リブ６３を突設できる。
The driver's
なお、センターダクト２と助手席側サイドダクト４との間には、左右方向に延びる間隙が形成されている。この間隙は、助手席側エアバッグを収容する収容部１２を構成している。収容部１２の下方にはリブ部６が延設されている。収容部１２の下方に位置するリブ部６は短リブ６３からなる。収容部１２は、助手席側サイドダクト４の側壁４３、センターダクト２の側壁２３およびリブ部６の上面で区画されている。また、センターダクト２と運転席側サイドダクト３との間には、左右方向に延びる間隙が形成されている。この間隙は、小物入れを収容する収容部１３を構成している。収容部１３の下方にもまたリブ部６が延設されている。収容部１３の下方に位置するリブ部６もまた短リブ６３からなる。収容部１３は、運転席側サイドダクト３の側壁３３、センターダクト２の側壁２３およびリブ部６の上面で区画されている。
A gap extending in the left-right direction is formed between the
図６に示すように、運転席側サイドダクト３の内部には立壁状の整流部７が設けられている。整流部７は運転席側サイドダクト３と一体成形されている。運転席側サイドダクト３は、薄型部３９以外の部分（アスペクト比４未満の部分）である一般部３６を持つ。一般部の軸線Ｌ１（延長線を含む）と吹き出し口３４の左端部とは大きく離間し、吹き出し口３４の左端部、および、これに連続する薄型部３９は、一般部３６の左側に大きく張り出している。吹き出し口３４の左端部を張り出し端部３７と呼ぶ。
As shown in FIG. 6, a standing wall-shaped
整流部７の上流端部７０は一般部３６の内部に配置され、直状に延びている。整流部７の下流端部７１は薄型部３９における吹き出し口３４の近傍に配置され、張り出し端部３７に向けて（すなわち左方向に）湾曲している。整流部７のなかで上流端部７０と下流端部７１との間の部分（整流中間部７２と呼ぶ）は、一般部の軸線Ｌ１にほぼ沿って延びている。また、整流中間部７２のなかで下流端部７１に連続している部分７３は直状に延びている。整流部７の上流端部７０は、運転席側サイドダクト３の内部を流通する空調空気の一部を、偏向する前に、張り出し端部３７に向けて案内する。また直状部分７３は、上流端部７０が案内した空調空気を整流する。下流端部７１は、直状部分７３が整流した空調空気を吹き出し口３４の張り出し端部３７に向けて案内する。このため整流部７は、吹き出し口３４の張り出し端部３７に空調空気を分配できる。
The
（実施例２）
実施例２の車両用補強構造体は、実施例１の車両用補強構造体の収容部１２に助手席側エアバックのリッド（肉厚約２ｍｍ）を取り付け、かつ、収容部１３に小物入れのリッド（肉厚約２ｍｍ）を取り付けたものである。
(Example 2)
In the vehicle reinforcing structure of the second embodiment, a passenger seat side airbag lid (thickness of about 2 mm) is attached to the housing portion 12 of the vehicle reinforcing structure of the first embodiment, and the
（実施例３）
実施例３の車両用補強構造体は、複合ダクト部１の肉厚が約２．０ｍｍであること以外は実施例１の車両用補強構造体と同じものである。
(Example 3)
The vehicle reinforcing structure of the third embodiment is the same as the vehicle reinforcing structure of the first embodiment, except that the thickness of the composite duct portion 1 is about 2.0 mm.
（比較例）
比較例の車両用補強構造体は、インパネリンホース、センターダクト、運転席側サイドダクト、助手席側サイドダクト、およびデフロスタノズルを持つ。インパネリンホースは鉄製であり内径６０ｍｍ、外径６４ｍｍの円筒状をなす。センターダクト、運転席側サイドダクト、助手席側サイドダクト、およびデフロスタノズルは、実施例１の車両用補強構造体と同じＦＲＰ製であり、それぞれ別体で成形され、インパネリンホースに組み付けられている。比較例の車両用補強構造体におけるセンターダクト、運転席側サイドダクト、助手席側サイドダクト、およびデフロスタノズルは、実施例１の車両用補強構造体における各部分とほぼ同形状であるが、比較例の車両用補強構造体はリブ部６を持たない。
(Comparative example)
The vehicle reinforcing structure of the comparative example includes an instrument panel hose, a center duct, a driver seat side duct, a passenger seat side duct, and a defroster nozzle. The instrument panel hose is made of iron and has a cylindrical shape with an inner diameter of 60 mm and an outer diameter of 64 mm. The center duct, the driver's seat side duct, the passenger seat side duct, and the defroster nozzle are made of the same FRP as the vehicle reinforcing structure of the first embodiment, and are molded separately and assembled to the instrument panel hose. Yes. The center duct, the driver's seat side side duct, the passenger seat side duct, and the defroster nozzle in the vehicle reinforcing structure of the comparative example have substantially the same shape as each part in the vehicle reinforcing structure of the first embodiment. The example vehicle reinforcing structure does not have the
（評価試験１）
実施例１〜３の車両用補強構造体および比較例の車両用補強構造体について、剛性および質量を測定した。剛性については、上下方向の剛性撓み、前後方向の剛性撓み、剛性ねじれの３項目を測定した。上下方向の剛性撓みは、車幅方向の両端部を固定した車両用補強構造体の上方から静荷重４６ｋｇｆを加えて、車両用補強構造体の上下方向の変形量（ｍｍ）を測定した。前後方向の剛性撓みは、車幅方向の両端部を固定した車両用補強構造体の前方から静荷重４６ｋｇｆを加えて、車両用補強構造体の前後方向の変形量（ｍｍ）を測定した。剛性ねじれは、車幅方向の一端部を固定した車両用補強構造体の他端部をトルク４６ｋｇ・ｃｍでねじり、車両用補強構造体の最大変形量（ｍｍ）を測定した。上下方向の剛性たわみ、前後方向の剛性撓み、および剛性ねじれについては、変形量が小さいほど剛性に優れる、と判断した。
(Evaluation Test 1)
The rigidity and mass of the vehicle reinforcing structures of Examples 1 to 3 and the vehicle reinforcing structure of the comparative example were measured. As for the rigidity, three items were measured: vertical bending, vertical bending, and twisting. With respect to the vertical flexure, the vertical deformation amount (mm) of the vehicle reinforcing structure was measured by applying a static load of 46 kgf from above the vehicle reinforcing structure with both ends in the vehicle width direction fixed. For the longitudinal flexure, the longitudinal deformation amount (mm) of the vehicle reinforcing structure was measured by applying a static load of 46 kgf from the front of the vehicle reinforcing structure with both ends in the vehicle width direction fixed. For the rigid torsion, the maximum deformation (mm) of the vehicle reinforcing structure was measured by twisting the other end of the vehicle reinforcing structure with one end fixed in the vehicle width direction with a torque of 46 kg · cm. Regarding the vertical deflection, the longitudinal deflection, and the rigid twist, it was determined that the smaller the amount of deformation, the better the stiffness.
その結果、比較例の車両用補強構造体の質量は６４２５ｇ、上下方向の剛性撓みは１．１５ｍｍ、前後方向の剛性撓みは１．２３ｍｍ、剛性ねじれは０．１０１ｍｍであった。これに対し、実施例１の車両用補強構造体の質量は３３０１ｇ、上下方向の剛性撓みは０．７３５ｍｍ、前後方向の剛性撓みは０．８６６ｍｍ、剛性ねじれは０．９２９ｍｍであった。実施例２の車両用補強構造体にエアバッグのリッドおよび小物入れのリッドを取り付けたものの質量は３３９５ｇ、上下方向の剛性撓みは０．５１９ｍｍ、前後方向の剛性撓みは０．５２７ｍｍ、剛性ねじれは０．２１７ｍｍであった。実施例３の車両用補強構造体の質量は３７９４ｇ、上下方向の剛性撓みは０．４９ｍｍ、前後方向の剛性撓みは０．２０２ｍｍ、剛性ねじれは０．５８６ｍｍであった。 As a result, the mass of the vehicle reinforcing structure of the comparative example was 6425 g, the vertical rigid deflection was 1.15 mm, the longitudinal rigid deflection was 1.23 mm, and the rigid twist was 0.101 mm. On the other hand, the mass of the vehicle reinforcing structure of Example 1 was 3301 g, the vertical stiffness deflection was 0.735 mm, the longitudinal stiffness deflection was 0.866 mm, and the stiffness twist was 0.929 mm. The mass of the vehicle reinforcing structure of Example 2 with the airbag lid and the accessory case lid attached is 3395 g, the vertical stiffness is 0.519 mm, the longitudinal stiffness is 0.527 mm, and the stiffness is It was 0.217 mm. The mass of the vehicle reinforcing structure of Example 3 was 3794 g, the vertical rigid deflection was 0.49 mm, the longitudinal rigid deflection was 0.202 mm, and the rigid twist was 0.586 mm.
実施例１〜３の車両用補強構造体は、比較例の車両用補強構造体に比べて非常に軽量である。また、実施例１〜３の車両用補強構造体の剛性は、比較例の車両用補強構造体と同程度であった。特に、上下方向の剛性撓みおよび前後方向の剛性撓みについては、実施例１〜３の車両用補強構造体は比較例の車両用補強構造体よりも優れていた。これは、実施例１〜３の車両用補強構造体が長リブ６２を含む格子状のリブ部６を持つためだと考えられる。また、剛性ねじれについても、実施例１〜３の車両用補強構造体は充分に剛性に優れていたが、収容部１２、収容部１３にエアバッグや小物入れ等を取り付けることでさらに剛性が向上する。
The vehicle reinforcement structures of Examples 1 to 3 are very light compared to the vehicle reinforcement structure of the comparative example. Further, the rigidity of the vehicle reinforcing structures of Examples 1 to 3 was comparable to that of the vehicle reinforcing structure of the comparative example. In particular, with respect to the rigid deflection in the up-down direction and the rigid deflection in the front-rear direction, the vehicle reinforcing structures of Examples 1 to 3 were superior to the vehicle reinforcing structure of the comparative example. This is presumably because the vehicle reinforcing structures of Examples 1 to 3 have the grid-
（評価試験２）
実施例１の車両用補強構造体を送風装置（図略）に取り付け、センターダクト２、運転席側サイドダクト３および助手席側サイドダクト４の圧損を測定した。実施例１の車両用補強構造体は、直管状の整流用助走ダクト（図略）を介して、送風装置に取り付けた。送風装置から空気流量１２０ｍ３／時間で車両用補強構造体に送風した。送風装置で送風した風量と、各吹き出し口２４、３４、４４における風量（実測値）との差を基に、各ダクトの圧力損失を算出した。その結果、センターダクト２の圧力損失は２７．４Ｐａ、運転席側サイドダクト３の圧力損失は７７．４Ｐａ、助手席側サイドダクト４の圧力損失は８０．４Ｐａであり、厚型ダクトであるセンターダクト２についても、薄型部を持ちかつ薄型ダクトである運転席側サイドダクト３および助手席側サイドダクト４についても、圧力損失は充分に小さかった。
(Evaluation test 2)
The vehicle reinforcing structure of Example 1 was attached to a blower (not shown), and the pressure loss of the
（評価試験３）
評価試験２と同様に、実施例１の車両用補強構造体を送風装置（図略）に取り付け、センターダクト２、運転席側サイドダクト３および助手席側サイドダクト４の騒音を測定した。送風装置から空気流量１２０ｍ３／時間で車両用補強構造体に送風した。吹き出し口２４、３４、４４の近傍に騒音測定用のマイクを取り付け、各吹き出し口２４、３４、４４における騒音を測定した。その結果、センターダクト２の騒音は３２．８ｄＢ、運転席側サイドダクト３の騒音は４７．６ｄＢ、助手席側サイドダクト４の騒音は４８ｄＢであり、厚型ダクトであるセンターダクト２についても、薄型部を持ちかつ薄型ダクトである運転席側サイドダクト３および助手席側サイドダクト４についても、騒音は充分に小さかった。
(Evaluation Test 3)
Similarly to the
（評価試験４）
実施例１の車両用補強構造体を評価試験３と同様に送風装置に取り付け、運転席側サイドダクト３および助手席側サイドダクト４から流出する空気の風速を測定した。送風装置から空気流量１２０ｍ３／時間で車両用補強構造体に送風した。運転席側サイドダクト３および助手席側サイドダクト４の各吹き出し口３４、４４に各々風速計を取り付け、吹き出し口３４、４４における風速を測定した。詳しくは、運転席側サイドダクト３の吹き出し口３４については、車幅方向の１８箇所（２０ｍｍ間隔）に風速計を配置した。助手席側サイドダクト４の吹き出し口４４には、車幅方向の１４箇所（２０ｍｍ間隔）に風速計を配置した。その結果、何れの測定値も風速５〜１０ｍ／時間の範囲内であり、実施例１の車両用補強構造体における運転席側サイドダクト３および助手席側サイドダクト４は、吹き出し口３４、４４の全体から略均一に空気を流出させ得ることがわかった。
(Evaluation Test 4)
The vehicle reinforcing structure of Example 1 was attached to the air blower in the same manner as in the
１：複合ダクト部 ２：センターダクト
３：運転席側サイドダクト ４：助手席側サイドダクト
６：リブ部 ２４：センターダクトの吹き出し口
３４：運転席側サイドダクトの吹き出し口 ３９：運転席側サイドダクトの薄型部
４４：助手席側サイドダクトの吹き出し口 ４９：助手席側サイドダクトの薄型部
６１：リブ
1: Composite duct part 2: Center duct
3: Driver seat side duct 4: Passenger seat side duct 6: Rib 24: Center duct outlet 34: Driver seat side duct outlet 39: Driver seat side duct thin section 44: Passenger seat side Side duct outlet 49:
Claims (3)
筒状をなす二つのサイドダクトと、筒状をなし二つの該サイドダクトの間に配置されているセンターダクトと、が一体化されてなり、空調装置に接続される複合ダクト部と、
該複合ダクト部の上面および／または下面に突設されている複数のリブが格子状に一体化されてなるリブ部と、を持ち、
二つの該サイドダクトは、流路断面の車幅方向の長さを上下方向の長さで除した値が４以上となる薄型部を持ち、
該リブ部は少なくとも該薄型部の上面および／または下面に配置されていることを特徴とする車両用補強構造体。 A vehicle reinforcing structure that is made of a resin material and disposed on the back side of the instrument panel,
Two side ducts that form a cylindrical shape, and a center duct that is cylindrical and disposed between the two side ducts are integrated, and a composite duct portion that is connected to an air conditioner,
A plurality of ribs projecting from the upper surface and / or the lower surface of the composite duct portion, and a rib portion integrated in a lattice shape,
The two side ducts have a thin portion where the value obtained by dividing the length in the vehicle width direction of the flow path cross section by the length in the vertical direction is 4 or more,
The reinforcing structure for a vehicle, wherein the rib portion is disposed at least on an upper surface and / or a lower surface of the thin portion.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2535764A (en) * | 2015-02-26 | 2016-08-31 | Aston Martin Lagonda Ltd | Structural cross-member |
| CN106080199A (en) * | 2016-07-29 | 2016-11-09 | 芜湖新泉汽车饰件***有限公司 | Strengthen instrument panel structure |
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2010
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