JP4630732B2

JP4630732B2 - 衝撃吸収パネル及び該パネルの内燃機関への取付構造

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Publication number: JP4630732B2
Application number: JP2005157901A
Authority: JP
Inventors: 智志榎田; 俊哉金安
Original assignee: Daikyo Nishikawa Corp
Current assignee: Daikyo Nishikawa Corp
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2025-05-30
Also published as: JP2006329169A

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。この特許文献１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インナリブを一体に突設して該インナ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のような構造を採用すると、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。

また、特許文献１のようにインナパネルに板厚が薄くて長尺のインナリブを多数突設していると、脱型時にインナリブが折損しないように脱型作業を慎重に行う必要がある。また、成形型にリブ成形用の抜き勾配を精度良く設定しなければならず、型製作が困難でコストアップを招来する。

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とインナパネルとの共働により吸収緩和して特にインナパネルの破損を回避し、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、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乃至３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、上記アウタパネルの板厚はインナパネルよりも薄く形成され、かつアウタパネルの端縁とインナパネルの端縁とが互いに一体に溶着されて二重構造をなし、上記インナパネルのアウタパネル対向面には、複数の断面台形状ないし断面半円形状の凸部がアウタパネル側に突出するように形成されているとともに、複数の断面台形状ないし断面半円形状の凹部がアウタパネル側から見て凹陥するように形成され、一方、上記アウタパネルのインナパネル対向面には、複数の断面台形状ないし断面半円形状の凸部がインナパネル側に突出するように形成されているとともに、複数の断面台形状ないし断面半円形状の凹部がインナパネル側から見て凹陥するように形成され、上記インナパネルとアウタパネルとは、アウタパネルが衝撃荷重を受けた際に、一方のパネルに形成された各凸部を、他方のパネルに形成された各凹部に個々に嵌入させて、当該嵌入させた凸部及び当該凸部が嵌入された凹部における各々の傾斜面の一部が互いに面接触又は線接触状態で摩擦接触するように構成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、凸部及び凹部は帯状に延びていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、アウタパネルはエラストマ樹脂材で成形されていることを特徴とする。

請求項４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乃至３のいずれか１項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、アウタパネルが衝撃荷重を受けると、インナパネル及びアウタパネルの一方のパネルに形成された各凸部が、他方のパネルに形成された各凹部に個々に嵌入して、当該嵌入した凸部及び当該凸部が嵌入された凹部における各々の傾斜面の一部が互いに面接触又は線接触状態で摩擦接触して上記衝撃荷重を吸収緩和するため、衝撃吸収パネル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。また、凸部及び凹部に対応した型形状を成形型に形成する方がリブに対応した型形状を成形型に形成するよりも容易であり、型製作を容易にしてコストを低減することができる。さらに、アウタパネルはインナパネルよりも薄いため、衝撃荷重で容易に変形し、凸部と凹部との摩擦接触を効果的に行わせることができる。

請求項２に係る発明によれば、凸部と凹部との摩擦接触面積が増え、衝撃荷重を大きく吸収緩和することができる。

請求項３に係る発明によれば、アウタパネルはエラストマ樹脂材で成形されて高靱性になっているため、衝撃荷重の吸収性が良く、しかも衝撃荷重に十分に抗することができる。

請求項４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。

（実施形態１）
図３はこの発明の実施形態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けるプロテクタカバー断面を示す斜視図である。

図３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、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とを備えている。これらインナパネル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、図１（ａ）に拡大して示すように、内部に中空部Ｃ２を有するようにアウタパネル対向面１３ａとインナパネル対向面１５ａとを対向させて各々の上下面１ｂ，１ｃの両端縁部１３ｂ，１５ｂを振動溶着により一体に溶着（結合）して上記プロテクタカバー１が二重構造に構成されている。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く、さらにはボルトにより締結してもよい。以下に述べる変形例１，２及び実施形態２，３においても同様である。

この発明の特徴として、上記インナパネル１３のアウタパネル対向面１３ａにおける縦面１ａには、車幅方向に略水平に帯状に延びる複数の断面台形状の凸部１７ａ及び凹部１７ｂが互い違いに上下に連続して一体に形成されている。ここで、凸部１７ａとはアウタパネル１５側に突出する部分をいい、凹部１７ｂとはアウタパネル１５側から見て凹陥している部分をいう。一方、上記アウタパネル１５のインナパネル対向面１５ａにおける縦面１ａにも、車幅方向に略水平に帯状に延びる複数の断面台形状の凸部１９ａ及び凹部１９ｂが互い違いに上下に連続して一体に形成されている。ここで、凸部１９ａとはインナパネル１３側に突出する部分をいい、凹部１９ｂとはインナパネル１３側から見て凹陥している部分をいう。上記インナパネル１３の凸部１７ａはアウタパネル１５の凹部１９ｂに対向して嵌入され、各々の傾斜面１７ｃ，１９ｃの一部が互いに面接触しているとともに、上記アウタパネル１５の凸部１９ａはインナパネル１３の凹部１７ｂに対向して嵌入され、各々の傾斜面１７ｃ，１９ｃの一部が互いに面接触している。上記傾斜面１７ｃ，１９ｃの傾斜角αは、図２に示すように、２０°以上６０°以下に設定するのが好ましい。２０°未満ではアウタパネル１５の剛性が大きくなり過ぎて衝撃荷重を受けた際アウタパネル１５の変形が困難になる一方、６０°を超えるとアウタパネル１５の変形が過剰となって摩擦抵抗が小さくなり、衝撃吸収が小さくなるからである。そして、アウタパネル１５が衝撃荷重を受けた際、アウタパネル１５の各凸部１９ａをインナパネル１３の各凹部１７ｂに個々に嵌入させて、当該嵌入させた凸部１９ａ及び当該凸部１９ａが嵌入された凹部１７ｂにおける各々の傾斜面１７ｃ，１９ｃの一部を互いに面接触状態で摩擦接触させるとともに、インナパネル１３の各凸部１７ａをアウタパネル１５の各凹部１９ｂに個々に嵌入させて、当該嵌入させた凸部１７ａ及び当該凸部１７ａが嵌入された凹部１９ｂにおける各々の傾斜面１７ｃ，１９ｃの一部を互いに面接触状態で摩擦接触させるようになっている。

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よりも薄く形成され、アウタパネル１５は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、上記アウタパネル１５は例えばポリアミドを主成分とするエラストマ樹脂材で成形され、これによっても、アウタパネル１５は高靱性でインナパネル１３の剛性よりも低くなっている。一方、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とともに、凸部１７ａ裏面側には複数のリブ２１が車幅方向に間隔をあけてかつ上下方向に一体に形成されている。なお、樹脂材の材質を変えることで、アウタパネル１５をインナパネル１３よりも低剛性にすれば、両パネル１５，１３の板厚Ｔ１，Ｔ２は同等の板厚であってもよく、また、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。さらに、インナパネル１３及びアウタパネル１５を同じ樹脂材で成形する場合、アウタパネル１５の板厚Ｔ１をインナパネル１３の板厚Ｔ２よりも小さく設定する。さらにまた、インナパネル１３の凸部１７ａ及び凹部１７ｂやアウタパネル１５の凸部１９ａ及び凹部１９ｂは上下方向に延びるように設けてもよく、また、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全体に凸部１７ａ，１９ａ及び凹部１７ｂ，１９ｂを設けてもよい。さらに、凸部１７ａ，１９ａ及び凹部１７ｂ，１９ｂは断続的に設けてもよい。これらのことは以下に述べる変形例１，２及び実施形態２，３においても同様である。

このように、実施形態１では、インナパネル１３の各凸部１７ａをアウタパネル１５の各凹部１９ｂに対向させて嵌入させ、各々の傾斜面１７ｃ，１９ｃの一部を互いに面接触させているとともに、アウタパネル１５の各凸部１９ａをインナパネル１３の各凹部１７ｂに対向させて嵌入させ、各々の傾斜面１７ｃ，１９ｃの一部を互いに面接触させている。したがって、正面（図３の矢印Ｐ１方向）や側面（図３の矢印Ｐ２方向）からの車両衝突時に、アウタパネル１５が衝撃荷重を受けると、アウタパネル１５の各凸部１９ａがインナパネル１３の各凹部１７ｂに個々に嵌入して、当該嵌入した凸部１９ａ及び当該凸部１９ａが嵌入された凹部１７ｂにおける各々の傾斜面１７ｃ，１９ｃの一部が互いに面接触状態で摩擦接触するとともに、インナパネル１３の各凸部１７ａがアウタパネル１５の各凹部１９ｂに個々に嵌入して、当該嵌入した凸部１７ａ及び当該凸部１７ａが嵌入された凹部１９ｂにおける各々の傾斜面１７ｃ，１９ｃの一部が互いに面接触状態で摩擦接触して上記衝撃荷重を吸収緩和し、これにより、プロテクタカバー１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、実施形態１では、凸部１７ａ，１９ａ及び凹部１７ｂ，１９ｂが共に帯状に形成されているので、凸部１７ａと凹部１９ｂとが大きな接触面積で摩擦接触するとともに、凸部１９ａと凹部１７ｂとが大きな接触面積で摩擦接触し、衝撃荷重を大きく吸収緩和することができる。

さらに、実施形態１では、アウタパネル１５をインナパネル１３よりも薄くして衝撃荷重で容易に変形するようにしているので、凸部１７ａと凹部１９ｂとの摩擦接触及び凸部１９ａと凹部１７ｂとの摩擦接触を効果的に行わせることができる。

さらにまた、実施形態１では、アウタパネル１５をエラストマ樹脂材で成形してインナパネル１３よりも高靱性にしているので、アウタパネル１５は衝撃荷重の吸収性が良く、しかも衝撃荷重に十分に抗することができる。

また、実施形態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衝撃荷重に十分に抗し得るよう高剛性にしているので、プロテクタカバー１の保護機能をさらに確保することができる。

加えて、実施形態１の凸部１７ａ，１９ａ及び凹部１７ｂ，１９ｂは、抜き勾配を精度良く設定する必要がある特許文献１の如きリブに比べて容易に型形状を形成することができ、型製作を容易にしてコストを低減することができる。

（変形例１）
図４は実施形態１の変形例１を示す図２相当図である。この変形例１では、アウタパネル１５の凸部１９ａ及び凹部１９ｂの傾斜面１９ｃの傾斜角α１をインナパネル１３の凸部１７ａ及び凹部１７ｂの傾斜面１７ｃの傾斜角α２よりも小さくして、インナパネル１３の凸部１７ａをアウタパネル１５の凹部１９ｂに対向させてアウタパネル１５の凸部１９ａの頂面側エッジ１９ｄをインナパネル１３の凸部１７ａの傾斜面１７ｃに線接触させている。そのほかは、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こととする。これによっても、実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。

（変形例２）
図５は実施形態１の変形例２を示す図２相当図である。この変形例２では、インナパネル１３とアウタパネル１５との組付け状態で、インナパネル１３の凸部１７ａ及び凹部１７ｂとアウタパネル１５の凸部１９ａ及び凹部１９ｂとを離間させて非接触状態にしている。この際、アウタパネル１５の凸部１９ａの頂面寸法Ｗ１とインナパネル１３の凹部１７ｂの開口寸法Ｗ２とがＷ１＜Ｗ２で、かつアウタパネル１５の凸部１９ａがインナパネル１３の凹部１７ｂの開口内に位置するように設定する。また、インナパネル１３の凸部１７ａの頂面寸法をアウタパネル１５の凹部１９ｂの開口寸法よりも小さくし、かつインナパネル１３の凸部１７ａがアウタパネル１５の凹部１９ｂの開口内に位置するように設定する。そのほかは、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こととする。これによっても、実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。加えて、インナパネル１３とアウタパネル１５との組付け状態で、各パネルの凹部と凸部とが非接触しているため、車両の走行中あるいは内燃機関の運転中に両パネル同士が当接して振動音（ビビリ音）を発生するようなことがない。

（実施形態２）
図６は実施形態２におけるアウタパネル１５の正面図である。実施形態２では、アウタパネル１５に円錐台形の凸部１９ａを複数独立して形成したものである。したがって、図示しないが、インナパネル１３には、アウタパネル１５が衝撃荷重を受けた際に上記凸部１９ａが摩擦接触するように該凸部１９ａに対向して凹部１７ｂを形成している。インナパネル１３との関係は、図２，４，５に示す断面形状と同じようにすればよい。そのほかは、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こととする。これによっても、実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。加えて、上記実施形態１に比べて成形型構造が簡素となり、インナパネル１３及びアウタパネル１５の成形が一層容易となる。

（実施形態３）
図７は実施形態３の図１相当図である。実施形態３では、インナパネル１３の凸部１７ａが対向するアウタパネル１５の凹部１９ｂを半円形状にし、一方、アウタパネル１５の凸部１９ａが対向するインナパネル１３の凹部１７ｂを半円形状にしている。また、プロテクタカバー１の表裏両面（両パネル１３，１５の外面）には上下方向に連続して延びる複数のリブ２３が車幅方向に間隔をあけて一体に形成されている。そのほかは、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こととする。これによっても、実施形態１と同様の作用効果を奏することができる。

なお、上記各実施形態では、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パ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。

（ａ）は図３のＡ部を拡大して示す断面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ａ）の左側面図である。図１のＢ部拡大図である。実施形態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。実施形態１の変形例１を示す図２相当図である。実施形態１の変形例２を示す図２相当図である。実施形態２におけるアウタパネルの正面図である。実施形態３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
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
１７ａ，１９ａ凸部
１７ｂ，１９ｂ凹部

Claims

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、
上記アウタパネルの板厚はインナパネルよりも薄く形成され、かつアウタパネルの端縁とインナパネルの端縁とが互いに一体に溶着されて二重構造をなし、
上記インナパネルのアウタパネル対向面には、複数の断面台形状ないし断面半円形状の凸部がアウタパネル側に突出するように形成されているとともに、複数の断面台形状ないし断面半円形状の凹部がアウタパネル側から見て凹陥するように形成され、
一方、上記アウタパネルのインナパネル対向面には、複数の断面台形状ないし断面半円形状の凸部がインナパネル側に突出するように形成されているとともに、複数の断面台形状ないし断面半円形状の凹部がインナパネル側から見て凹陥するように形成され、
上記インナパネルとアウタパネルとは、アウタパネルが衝撃荷重を受けた際に、一方のパネルに形成された各凸部を、他方のパネルに形成された各凹部に個々に嵌入させて、当該嵌入させた凸部及び当該凸部が嵌入された凹部における各々の傾斜面の一部が互いに面接触又は線接触状態で摩擦接触するように構成されていることを特徴とする衝撃吸収パネル。
請求項１に記載の衝撃吸収パネルにおいて、
凸部及び凹部は帯状に延びていることを特徴とする衝撃吸収パネル。
請求項１又は２に記載の衝撃吸収パネルにおいて、
アウタパネルはエラストマ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。
請求項１乃至３のいずれか１項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。