JP2016037216A - 車両インストルメントパネル構造 - Google Patents

Abstract

【課題】インストルメントパネル内部に設けられる装置の取付剛性と衝撃吸収機能とを両立させることができる車両インストルメントパネル構造を得ることを目的とする。【解決手段】インストルメントパネル１４の内部に設けられたヘッドアップディスプレイ装置２２のヘッドアップディスプレイ筐体６６と、ヘッドアップディスプレイ筐体６６に取り付けられるヒートシンク６８と、ヒートシンク６８からヒートシンク６８の外側へと突出された締結孔８４を有する第一ブラケット４８と、インパネリインフォースメント１６に保持されると共に第一ブラケット４８と係合する第一立設部４４及び第二立設部４６を有する第二ブラケット３８と、第一立設部４４及び第二立設部４６に設けられると共に、正面視で長穴形状かつ長手方向が車両上下方向に沿った位置に配置されると共にボルト５４が挿通可能とされた締結長孔５２と、を有する車両インストルメントパネル構造。【選択図】図２

Description

本発明は、車両インストルメントパネル構造に関する。

下記特許文献１には、衝撃吸収機能を有するヘッドアップディスプレイ装置の取付構造が開示されている。具体的には、インストルメントパネルの内部に設けられると共に側壁から側壁外側へ突出した取付座面を有するヘッドアップディスプレイ筐体と、このヘッドアップディスプレイ筐体の取付座面を結合可能とするインパネリインフォースメント（車体）に取り付けられたブラケットと、を含んで構成されている。これにより、ヘッドアップディスプレイ筐体はブラケットと結合することで車体へ固定されている。このヘッドアップディスプレイ筐体の取付座面には、板厚方向に切り欠きが設けられた薄肉部が形成されており、ヘッドアップディスプレイ装置に車両上下方向上側から所定の外力が加わると薄肉部が破断し、ヘッドアップディスプレイ筐体とブラケットとの結合関係が解除される構成とされている。したがって、車両が歩行者と衝突した際における歩行者への衝撃を緩和させるためのフロントウインドシールド、インストルメントパネル及びカウル等の車体構造体の車両下方向への移動をヘッドアップディスプレイ装置が妨げることがない。

特開２０１０−０６４７０９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成によると、ヘッドアップディスプレイ装置は薄肉部を備えた取付座面によって車体へ固定されているため、支持剛性が低下する可能性があり、この点で改善の余地がある。

本発明は上記問題を考慮し、インストルメントパネル内部に設けられる装置の取付剛性と衝撃吸収機能とを両立させることができる車両インストルメントパネル構造を得ることを目的とする。

請求項１記載の発明に係る車両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の内部に設けられた装置の構成部品が収められた装置筐体と、前記装置筐体に取り付けられた金属製のヒートシンクと、前記ヒートシンクから前記ヒートシンク外側へと突出して形成された第一ブラケットと、インパネリインフォースメントに保持されると共に、車両上下方向に沿って立設されかつ前記第一ブラケットと係合する係合部を有する第二ブラケットと、前記装置に車両上方側からの荷重が加わると前記第二ブラケットに対し前記第一ブラケットを車両下方側へ相対変位させる相対変位手段と、を有している。

請求項１記載の本発明によれば、装置筐体は、金属製のヒートシンクが取付けられる構成とされている。そして、このヒートシンクには、一体的に形成された第一ブラケットが形成されている。この第一ブラケットは、インパネリインフォースメントに保持される第二ブラケットの係合部と係合される。つまり、装置筐体は、金属製のヒートシンクと一体的に形成された第一ブラケットと、第二ブラケットを介してインパネリインフォースメントへと固定されている。したがって、取付剛性を向上させることが可能となる。

また、第一ブラケットと第二ブラケットとは、装置に車両上下方向上側から荷重が加わると第一ブラケットは第二ブラケットに対して車両上下方向下側へ相対変位する。したがって、車両に歩行者が衝突したことで装置に車両上下方向上側から荷重が加わった場合でも、装置は車両上下方向下側へと変位することができる。この変位によって、歩行者への衝撃エネルギーを吸収することが可能となる。

請求項１記載の本発明に係る車両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内部に設けられる装置の取付剛性と衝撃吸収機能とを両立させることができるという優れた効果を有する。

第一実施形態に係る車両インストルメントパネル構造を有する車両におけるインストルメントパネルを示す拡大断面図である。 第一実施形態に係る車両インストルメントパネル構造を示す分解斜視図である。 （Ａ）は第一実施形態に係る車両インストルメントパネル構造における通常時の第一ブラケットと第二ブラケットとの締結状態を示す拡大断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に対し荷重入力時の状態を示す拡大断面図である。 第一実施形態に係る車両インストルメントパネル構造における通常時の第一ブラケットと第二ブラケットとの締結状態を示す斜視図である。 （Ａ）は第二実施形態に係る車両インストルメントパネル構造における通常時の第一ブラケットと第二ブラケットとの締結状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）に対し荷重入力時の状態を示す斜視図である。 （Ａ）は対比例に係る車両インストルメントパネル構造における装置筐体の取付状態を示す分解斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）における第一ブラケットと第二ブラケットとの結合状態を示す拡大断面図である。

（第一実施形態）
以下、図１〜４を用いて、本発明に係る車両インストルメントパネル構造の第一実施形態について説明する。なお、これらの図において示される矢印ＵＰは車両上下方向上側、矢印ＦＲは車両前後方向前側、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側をそれぞれ示す。

図１に示されるように、車両１０の車室１２の前部に設けられたインストルメントパネル１４は、図示しない車両幅方向の両端に設けられたフロントピラー間に架け渡された略円柱状のインパネリインフォースメント１６に図示しない方法で取り付けられており、コラムカバー１８等を車両上下方向上側から覆っている。また、インストルメントパネル１４の車両上下方向上側の上面２０には、車両前後方向前側に後述するヘッドアップディスプレイ装置２２に対応した位置に車両上下方向に開口された開口部２４が形成されている。

インストルメントパネル１４の車両上下方向上側には、フロントウインドシールド２６が設けられている。このフロントウインドシールド２６は、インストルメントパネル１４の車両前後方向前側に設けられ車両１０のエンジンルーム２８と車室１２とを隔てるカウル３０と、図示しないルーフレールと、によって支持されている。

インパネリインフォースメント１６におけるコラムカバー１８に対応した位置には、第一延設部材３２が取り付けられている。この第一延設部材３２の車両上下方向上側かつ車両前後方向前側に設けられた前方斜面３４には、第二延設部材３６が取り付けられている。この第二延設部材３６の車両上下方向上側に設けられた第二延設部材上面３７における車両前後方向で略中央部には、第二ブラケット３８が立設して取り付けられている。

図２に示されるように、第二ブラケット３８は、車両幅方向に延設された底部４０と、この底部４０における車両幅方向での一方の端部４２から車両上下方向上側へ立設された係合部としての第一立設部４４と、底部４０における車両幅方向での一方の端部４２と反対側の他方の端部４３から車両上下方向上側へ立設された係合部としての第二立設部４６と、で正面視で略Ｃ字状に形成されている。第一立設部４４と第二立設部４６とは、車両上下方向で略同一の寸法に設定されている。また、第一立設部４４と第二立設部４６とは、それぞれ車両幅方向で後述する第一ブラケット４８と対応する位置に設けられている。

第一立設部４４は、相対変位手段としての板厚方向に貫通された締結長孔５２と、ボルト５４と有する構成とされている。この締結長孔５２は、正面視で長手方向が車両上下方向に沿った長穴形状に形成されている。また、締結長孔５２の車両上下方向上側は、開放された形状とされていると共に、ボルト５４が挿通可能とされている。同様に、第二立設部４６も、締結長孔５２とボルト５４を有する構成とされている。

第一立設部４４の車両幅方向外側の端部５６には、車両前後方向前側に沿って立設された立設部フランジ５８が設けられている。また、第二立設部４６の車両幅方向内側の端部６０にも、第一立設部４４と同様、立設部フランジ５８が設けられている。また、底部４０の車両上下方向下側の端部６２には、車両前後方向前側に沿って立設された底部フランジ６４が設けられている（図１参照）。そして、第一立設部４４の立設部フランジ５８と第二立設部４６の立設部フランジ５８とは、底部４０の底部フランジ６４にそれぞれ接合されている。すなわち、第一立設部４４の立設部フランジ５８と第二立設部４６の立設部フランジ５８と底部４０の底部フランジ６４とは一体的に構成されている。なお、底部４０の底部フランジ６４は、この底部フランジ６４の車両幅方向略中央の位置で前述の第二延設部材３６の第二延設部材上面３７と接合されている。

インストルメントパネル１４の内部かつインパネリインフォースメント１６の上方には、装置としてのヘッドアップディスプレイ装置２２が設けられている。このヘッドアップディスプレイ装置２２は、一例として樹脂製の略箱状に形成された装置筐体としてのヘッドアップディスプレイ筐体６６と、ヘッドアップディスプレイ筐体６６の車両前後方向後側に取り付けられたヒートシンク６８と、を含んで構成されている。ヘッドアップディスプレイ筐体６６は、車両上下方向上側の面が車両上下方向下側へ向かって凸となる円弧形状とされていると共に、板厚方向に貫通された光投射口７０が形成されている。この光投射口７０には、光が透過する透過カバー７２が取り付けられており、ヘッドアップディスプレイ筐体６６の内部に収められている図示しない構成部品としての表示光発生器にて発生した光を透過させてフロントウインドシールド２６へと投影させる構成とされている。

ヒートシンク６８は、一例としてアルミダイキャスト製とされており、放熱部７４と第一ブラケット４８とを含んで構成されている。放熱部７４は、正面視方向でヘッドアップディスプレイ筐体６６の車両前後方向後側の図示しない背面と略同一寸法の矩形状に形成されたベース部７８と、このベース部７８と一体的に形成された放熱フィン８０とで構成されている。この放熱フィン８０は、側面視で長手方向が車両上下方向に沿った矩形板状に形成されていると共に、車両幅方向で略等間隔の間隙を有して複数設けられている。

放熱部７４の車両幅方向外側に配置される放熱フィン８０Ａには、放熱フィン外側面８２からヒートシンク６８の外側へ立設された第一ブラケット４８が一体的に形成されている。この第一ブラケット４８は、ヘッドアップディスプレイ装置２２の重心位置に近くなるように放熱フィン外側面８２における車両上下方向下側かつ車両前後方向前側に設けられている。そして、正面視で矩形板状に形成されていると共に、相対変位手段として板厚方向に貫通された締結孔８４が形成されている。この締結孔８４は、ボルト５４が挿通可能なサイズとされている。

放熱部７４の車両幅方向内側に配置される放熱フィン８０Ｂには、放熱フィン８０Ａと同様、放熱フィン外側面８６からヒートシンク６８の外側へ立設された第一ブラケット４８が一体的に形成されている。すなわち、ヒートシンク６８を正面視方向で見たときに、ヒートシンク６８における車両幅方向中央を中心として左右対称となる位置に第一ブラケット４８が配置されている。

図４に示されるように、第一ブラケット４８と第二ブラケット３８とを当接させた状態で、ボルト５４を第一ブラケット４８の締結孔８４と第二ブラケット３８の締結長孔５２とに挿通させて締結することで、第一ブラケット４８は第二ブラケット３８に対して所定の位置に保持されると共に、ヘッドアップディスプレイ装置２２はインパネリインフォースメント１６ひいては車体へと固定される。なお、このときの締結長孔５２に対するボルト５４の位置は、締結長孔５２の車両上下方向下側の下端部と当接しない位置、すなわち、ボルト５４が締結長孔５２に沿って車両上下方向下側へ移動可能な位置に設定されている。

（第１実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

ここで、図６に示される対比例を用いながら、本実施形態の作用並びに効果を説明することにする。なお、本実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。

図６（Ａ）に示されるように、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、車両幅方向外側に設けられる側壁１０２から突出した取付座面１０４を有するヘッドアップディスプレイ筐体１０６を有している。この取付座面１０４は、車両前後方向に沿って延出された平面部１０８と、平面部１０８の車両前後方向前側の前端１１０から車両前後方向前側かつ車両上下方向上側へ延出された第一締結面１１２と、平面部１０８の車両前後方向後側の後端１１４から車両前後方向後側かつ車両上下方向下側へと延出された第二締結面１１６と、を有している。第一締結面１１２には、板厚方向に貫通されかつビス１１８が挿通可能とされた締結孔１２０が形成されている。同様に、第二締結面１１６にも締結孔１２０が形成されている。

車体側には、ヘッドアップディスプレイ筐体１０６の取付座面１０４に対応した位置に配置されたブラケット１２６が取り付けられている。このブラケット１２６は、車両前後方向に沿って延出されたブラケット平面部１０９と、ブラケット平面部１０９の車両前後方向前側の前端１１１から車両前後方向前側かつ車両上下方向上側へ延出されたブラケット第一締結面１１３と、ブラケット平面部１０９の車両前後方向後側の後端１１５から車両前後方向後側かつ車両上下方向下側へと延出されたブラケット第二締結面１１７と、を有している。また、ブラケット第一締結面１１３には、板厚方向に貫通されかつビス１１８が挿通可能とされた締結孔１２１が形成されている。同様に、ブラケット第二締結面１１７にも締結孔１２１が形成されている。

図６（Ｂ）に示されるように、取付座面１０４には、板厚方向に切り欠かれた薄肉部１２４が形成されている。この薄肉部１２４は、取付座面１０４の車両前後方向前側から後側まで連続して形成されている。

ヘッドアップディスプレイ装置１００を車体へ固定する際には、ヘッドアップディスプレイ筐体１０６の取付座面１０４をブラケット１２６を当接させて、第一締結面１１２の締結孔１２０とブラケット第一締結面１１３の締結孔１２１とにビス１１８を挿通させて締結させる。同様に、第二締結面１１６の締結孔１２０とブラケット第二締結面１１７の締結孔１２１とにビス１１８を挿通させて締結させる。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置１００はブラケット１２６を介して車体へ固定される。

ヘッドアップディスプレイ装置１００が取り付けられた車両が歩行者と衝突した場合、ヘッドアップディスプレイ装置１００に車両上下方向下側へ外力が入力される。この外力が入力されると、ヘッドアップディスプレイ筐体１０６の取付座面１０４の薄肉部１２４に応力が集中することで薄肉部１２４が破断される。これにより、ヘッドアップディスプレイ筐体１０６とブラケット１２６との結合関係が解除される。したがって、車両が歩行者と衝突した際における歩行者への衝撃を緩和させるためのフロントウインドシールド２６、インストルメントパネル１４及びカウル３０等の車体構造体の車両下方向への移動をヘッドアップディスプレイ装置１００が妨げることがない。

しかしながら、対比例の構成によると、ヘッドアップディスプレイ装置１００は薄肉部１２４を備えた取付座面１０４を介してブラケット１２６ひいては車体へ固定されているため、支持剛性が低下する可能性がある。

これに対し、本実施形態では、図２に示されるように、ヘッドアップディスプレイ筐体６６は、金属製のヒートシンク６８が取付けられる構成とされている。そして、このヒートシンク６８には、一体的に形成された第一ブラケット４８が形成されている。この第一ブラケット４８は、インパネリインフォースメント１６に保持される第二ブラケット３８の第一立設部４４及び第二立設部４６と係合される。つまり、ヘッドアップディスプレイ筐体６６は、金属製のヒートシンク６８と一体的に形成された第一ブラケット４８と、第二ブラケット３８を介してインパネリインフォースメント１６へと固定されている。したがって、取付剛性を向上させることが可能となる。

また、第一ブラケット４８と第二ブラケット３８とは、締結長孔５２と、ボルト５４と、締結孔８４と、によって組み付け時は所定の位置で保持されると共に、ヘッドアップディスプレイ装置２２に車両上下方向上側から荷重が加わると第一ブラケット４８は第二ブラケット３８に対して車両上下方向下側へ相対変位する。したがって、車両１０に歩行者が衝突したことでヘッドアップディスプレイ装置２２に車両上下方向上側から荷重が加わった場合でも、ヘッドアップディスプレイ装置２２は車両上下方向下側へと変位することができる。この変位によって、歩行者への衝撃エネルギーを吸収することが可能となる。これにより、インストルメントパネル１４の内部に設けられるヘッドアップディスプレイ装置２２の取付剛性と衝撃吸収機能とを両立させることができる。

（第２実施形態）
次に、図５を用いて、本発明の第２実施形態に係る車両インストルメントパネル構造について説明する。なお、前述した第１実施形態等と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

この第２実施形態に係る車両インストルメントパネル構造は、基本的な構成は第１実施形態と同様とされ、第二ブラケット８８の係合部としての第一立設部９０及び図示しない係合部としての第二立設部に相対変位手段としての切り欠き部９４及び肉抜き孔９６が形成されている点に特徴がある。

すなわち、図６（Ａ）に示されるように、第二ブラケット８８の第一立設部９０には、第一ブラケット４８の締結孔８４に対応した位置にボルト５４が挿通可能とされた第二ブラケット締結孔９８が形成されていると共に、この第二ブラケット締結孔９８の車両上下方向下側には、正面視で矩形状に形成されると共に板厚方向に貫通された肉抜き孔９６が形成されている。

また、第一立設部９０の立設部フランジ５８には、側面視で山型に切り欠かれた切り欠き部９４が形成されている。この切り欠き部９４は、立設部フランジ５８の車両上下方向で肉抜き孔９６における車両上下方向略中央に対応した位置に形成されている。同様に、第一立設部９０の車両幅方向反対側に設けられる図示しない第二立設部にも、肉抜き孔９６と切り欠き部９４が形成されている。

（第２実施形態の作用・効果）
次に、第２実施形態の作用並びに効果を説明する。

上記構成によれば、第一実施形態と同様、図５に示されるように、ヘッドアップディスプレイ筐体６６は、金属製のヒートシンク６８が取付けられる構成とされている。そして、このヒートシンク６８には、一体的に形成された第一ブラケット４８が形成されている。この第一ブラケット４８は、インパネリインフォースメント１６に保持される第二ブラケット８８の第一立設部９０及び図示しない第二立設部に係合される。つまり、ヘッドアップディスプレイ筐体６６は、金属製のヒートシンク６８と一体的に形成された第一ブラケット４８と、第二ブラケット８８を介してインパネリインフォースメント１６へと固定されている。したがって、取付剛性を向上させることが可能となる。

また、第一ブラケット４８と第二ブラケット８８とは、切り欠き部９４と、肉抜き孔９６と、によってヘッドアップディスプレイ装置２２に車両上下方向上側から荷重が加わると第一ブラケット４８は第二ブラケット８８に対して車両上下方向下側へ相対変位する。したがって、車両１０に歩行者が衝突したことでヘッドアップディスプレイ装置２２に車両上下方向上側から荷重が加わった場合でも、ヘッドアップディスプレイ装置２２は車両上下方向下側へと変位することができる。この変位によって、歩行者への衝撃エネルギーを吸収することが可能となる。これにより、インストルメントパネル１４の内部に設けられるヘッドアップディスプレイ装置２２の取付剛性と衝撃吸収機能とを両立させることができる。

さらに、上述した第一、第二実施形態では、以下の効果も得られる。

すなわち、ヒートシンク６８に第一ブラケット４８が一体的に形成されていることから、ヒートシンク６８の表面積が拡大される。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置２２の放熱量を向上させることができる。また、第一ブラケット４８及びヒートシンク６８が一つの部品となることから、部品点数を削減することができるため、組み立て工数を削減することが可能となる。さらに、第一ブラケット４８がヒートシンク６８と同一の金属製で構成されることから、第一ブラケット４８の剛性を向上させることができると共に、ヘッドアップディスプレイ装置２２の取付構造自体の剛性が向上されることから、ヘッドアップディスプレイ装置２２に入力される外力が取付構造等の変形等で逃げることがない。したがって、入力される外力が比較的低荷重の場合でもヘッドアップディスプレイ装置２２は車両上下方向下側へと変位可能となることから、衝撃吸収性能を向上させることができる。

さらにまた、ヒートシンク６８に第一ブラケット４８が一体的形成されていることから、ヘッドアップディスプレイ筐体６６のサイズを小さくすることができる。したがって、樹脂製とされたヘッドアップディスプレイ筐体６６の成形金型のサイズが小さくなることから、金型費用が低減されてコストを抑制することが可能となる。

なお、上述した第一、第二実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置２２の取付構造に適用される構成とされているが、これに限らず、その他インストルメントパネル１４内に設けられる他の装置に適用してもよい。

また、第一実施形態では、第一ブラケット４８に締結孔８４が形成されると共に第二ブラケット３８に締結長孔５２が形成された構成とされているが、これに限らず、第一ブラケット４８に締結長孔５２が形成されると共に第二ブラケット３８に締結孔８４が形成された構成等にしてもよい。さらに、第二実施形態では、第二ブラケット８８に切り欠き部９４と肉抜き孔９６とが形成された構成とされているが、これに限らず、第一ブラケット４８に形成された構成としてもよいし、第一ブラケット４８及び第二ブラケット８８の両方に形成された構成等にしてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１４ インストルメントパネル
１６ インパネリインフォースメント
２２ ヘッドアップディスプレイ装置（装置）
３８ 第二ブラケット
４４ 第一立設部（係合部）
４６ 第二立設部（係合部）
４８ 第一ブラケット
５２ 締結長孔（相対変位手段）
６６ ヘッドアップディスプレイ筐体(装置筐体)
６８ ヒートシンク
８４ 締結孔（相対変位手段）
９０ 第一立設部（係合部）
９４ 切り欠き部（相対変位手段）
９６ 肉抜き孔（相対変位手段）

Claims (1)

1. インストルメントパネルの内部に設けられた装置の構成部品が収められた装置筐体と、
   前記装置筐体に取り付けられた金属製のヒートシンクと、
   前記ヒートシンクから前記ヒートシンク外側へと突出して形成された第一ブラケットと、
   インパネリインフォースメントに保持されると共に、車両上下方向に沿って立設されかつ前記第一ブラケットと係合する係合部を有する第二ブラケットと、
   前記装置に車両上方側からの荷重が加わると前記第二ブラケットに対し前記第一ブラケットを車両下方側へ相対変位させる相対変位手段と、
   を有する車両インストルメントパネル構造。

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