(57)【要約】【課題】インストルメントパネルリインフォースメントにおいて、輸送時における取り扱い性を向上できるとともに、車幅方向に延在する部分の一部を容易に交換できるようにする。【解決手段】インストルメントパネルリインフォースメント１００は、第１支持部１１０と、第２支持部１２０とを備えている。第１支持部１１０は、ステアリング機構を支持する。第２支持部１２０は、車幅方向において第１支持部１１０と並んで配置され、第１支持部１１０に着脱可能に連結されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向に延在し、インストルメントパネルに対して車両前後方向の前方の位置にて、両端が車両の側面に固定される、インストルメントパネルリインフォースメントであって、
ステアリング機構を支持する第１支持部と、
前記車幅方向において前記第１支持部と並んで配置され、前記第１支持部に着脱可能に連結された第２支持部とを備える、インストルメントパネルリインフォースメント。
【請求項２】
前記第１支持部の少なくとも一部は、マグネシウムまたはアルミニウムを含む材料で構成されている、請求項１に記載のインストルメントパネルリインフォースメント。
【請求項３】
前記第１支持部は、前記車幅方向に延在するベース部材と、該ベース部材の前記車両前後方向における前側に接合される補強部材とを含み、
前記ベース部材は、前記マグネシウムまたはアルミニウムを含む材料で構成されており、
前記補強部材は、鉄で構成されている、請求項２に記載のインストルメントパネルリインフォースメント。
【請求項４】
前記第１支持部の下側に連結され、上下方向に延在する脚部をさらに備え、
前記脚部は、アルミニウムまたはマグネシウムを含む材料で構成されている、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リインフォースメント。
【請求項５】
前記第２支持部は、鉄で構成されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のインストルメントパネルリインフォースメント。
【請求項６】
前記第１支持部の少なくとも一部は、多結晶マグネシウム合金で構成されており、
前記多結晶マグネシウム合金は、１８．５μｍ超の粒径の結晶を含まない、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のインストルメントパネルリインフォースメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インストルメントパネルリインフォースメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
インストルメントパネルリインフォースメントの構成を開示した先行文献として、特開２０１４−６１７７６号公報(特許文献１)、特開２０１３−２８３３７号公報(特許文献２)および特開２００６−１５８８０号公報(特許文献３)がある。
【０００３】
特許文献１に記載されたインストルメントパネルリインフォースメントは、軽合金または樹脂複合材料で成形されている。特許文献２に記載されたインストルメントパネルリインフォースメントは、クロスメンバおよびブラケットを有し、クロスメンバおよびブラケットの全てが、マグネシウム合金材料で構成されている。特許文献３に記載されたインストルメントパネルリインフォースメントは、軽合金で構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−６１７７６号公報
【特許文献２】特開２０１３−２８３３７号公報
【特許文献３】特開２００６−１５８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のインストルメントパネルリインフォースメントにおいては、車幅方向に延在する部材が一体に構成されている。そのため、インストルメントパネルリインフォースメントの輸送時の取り扱い性が悪い。また、インストルメントパネルリインフォースメントにおいて車幅方向に延在する部分の一部を交換することが困難である。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、輸送時における取り扱い性を向上できるとともに、車幅方向に延在する部分の一部を容易に交換することができる、インストルメントパネルリインフォースメントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に基づくインストルメントパネルリインフォースメントは、車幅方向に延在し、インストルメントパネルに対して車両前後方向の前方の位置にて、両端が車両の側面に固定される。インストルメントパネルリインフォースメントは、第１支持部と、第２支持部とを備えている。第１支持部は、ステアリング機構を支持する。第２支持部は、車幅方向において第１支持部と並んで配置され、第１支持部に着脱可能に連結されている。
【０００８】
本発明の一形態においては、第１支持部の少なくとも一部は、マグネシウムまたはアルミニウムを含む材料で構成されている。
【０００９】
本発明の一形態においては、第１支持部は、ベース部材と、補強部材とを含んでいる。ベース部材は、車幅方向に延在する。補強部材は、ベース部材の車両前後方向における前側に接合されている。ベース部材は、マグネシウムまたはアルミニウムを含む材料で構成されている。補強部材は、鉄で構成されている。
【００１０】
本発明の一形態においては、インストルメントパネルリインフォースメントは、脚部をさらに備えている。脚部は、第１支持部の下側に連結され、上下方向に延在している。脚部は、アルミニウムまたはマグネシウムを含む材料で構成されている。
【００１１】
本発明の一形態においては、第２支持部は、鉄で構成されている。
本発明の一形態においては、第１支持部の少なくとも一部は、多結晶マグネシウム合金で構成されている。多結晶マグネシウム合金は、１８．５μｍ超の粒径の結晶を含まない。
【発明の効果】
【００１２】
輸送時における取り扱い性を向上できるとともに、車幅方向に延在する部分の一部を容易に交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメントを車両後方側から見た斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメントを車両前方側から見た斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメントを車両後方側から見た正面図である。
【図４】図３に示すインストルメントパネルリインフォースメントを、ＩＶ−ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。
【図５】図３に示すインストルメントパネルリインフォースメントを、Ｖ−Ｖ線矢印方向から見た断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメントについて、第１支持部と第２支持部との連結が解除された状態を示す斜視図である。
【図７】図３に示すインストルメントパネルリインフォースメント１００を、ＶＩＩ−ＶＩＩ線矢印方向から見た断面図である。
【図８】図３に示すインストルメントパネルリインフォースメントを、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメントにおいて、ベース部材にて結晶粒径を測定した領域を示すＳＥＭ写真である。
【図１０】本発明の一実施形態の変形例に係るインストルメントパネルリインフォースメントにおいて、ベース部材にて結晶粒径を測定した領域を示すＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメントについて図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１５】
なお、図面においては、車両の内部から見て車両右方および車両左方をそれぞれ矢印Ｘ１および矢印Ｘ２で示し、車両前方および車両後方をそれぞれ矢印Ｙ１および矢印Ｙ２で示し、車両上方および車両下方をそれぞれ矢印Ｚ１および矢印Ｚ２で示している。車体に取り付けられる前の状態のインストルメントパネルリインフォースメントに対して、また、車体に取り付けられた後の状態のインストルメントパネルリインフォースメントに対して、これらの方向を適用することができる。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメントを車両後方側から見た斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメントを車両前方側から見た斜視図である。図３は、本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメントを車両後方側から見た正面図である。図１から図３では、車両における、インストルメントパネルリインフォースメント以外の部材は、図示していない。
【００１７】
図１から図３に示すように、本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメント１００は、車幅方向に延在している。また、インストルメントパネルリインフォースメント１００は、インストルメントパネルに対して車両前後方向の前方の位置にて、両端が車両の側面に固定される。
【００１８】
インストルメントパネルリインフォースメント１００は、第１支持部１１０と、第２支持部１２０と、脚部１３０とを備えている。第２支持部１２０は、車幅方向において第１支持部１１０と並んで配置される。
【００１９】
インストルメントパネルリインフォースメント１００は、第１支持部１１０が運転席側に位置し、かつ、第２支持部１２０が助手席側に位置するように、車両に固定される。本実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメント１００は、車両後方Ｙ２側から見たときに、第１支持部１１０が車両右方Ｘ１側に位置し、第２支持部１２０が車両左方Ｘ２側に位置するように、車両に固定される。
【００２０】
本発明の一実施形態においては、第１支持部１１０は、ベース部材１１１と、補強部材１１２とを含んでいる。
【００２１】
ベース部材１１１は、車幅方向に延在している。ベース部材１１１には、第２支持部１２０側とは反対側の端部において、孔部１１１ｄが形成されている。孔部１１１ｄにボルトなどの締結具が挿入され、当該締結具によって、ベース部材１１１が車両右方Ｘ１側の車体側面に締結固定される。
【００２２】
図４は、図３に示すインストルメントパネルリインフォースメントを、ＩＶ−ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。図１および図４に示すように、ベース部材１１１は、後述する下側ステアリングサポート部１１４より第２支持部１２０側とは反対側に位置する部分において、板状の部材が車両後方Ｙ２側に凸状に湾曲しつつ、車幅方向に延在するように形成されている。
【００２３】
図４に示すように、ベース部材１１１は、湾曲部の上端から延出する上方延出部１１１ａと、湾曲部の下端から延出する下方延出部１１１ｂとを有している。上方延出部１１１ａおよび下方延出部１１１ｂの各々には、車両前後方向に貫通する孔部１１１ｃが設けられている。
【００２４】
ベース部材１１１は、マグネシウムまたはアルミニウムを含む材料で構成される。本実施形態においては、ベース部材１１１は、マグネシウムを含む材料で構成される。具体的には、ベース部材１１１は、多結晶マグネシウム合金で構成されている。このように、第１支持部１１０の少なくとも一部は、マグネシウムまたはアルミニウムを含む材料で構成されている。本実施形態においては、第１支持部１１０の少なくとも一部は、多結晶マグネシウム合金で構成されている。
【００２５】
図１から図４に示すように、補強部材１１２は、ベース部材１１１の車両前後方向における前側に接合されている。具体的には、補強部材１１２は、ベース部材１１１において第２支持部１２０側とは反対側の端部において折れ曲がっており、当該端部の車両右方Ｘ１側の端面と、当該端部の車両前方Ｙ１側とを覆うようにベース部材１１１に接合されている。
【００２６】
図２および図４に示すように、補強部材１１２の一部は、車両前方Ｙ１側に凸状に湾曲するように形成されている。補強部材１１２は、湾曲部の上端から延出する上方延出部１１２ａと、湾曲部の下端から延出する下方延出部１１２ｂとを有している。
【００２７】
補強部材１１２の上方延出部１１２ａは、ベース部材１１１の上方延出部１１１ａの延出方向に沿うように位置している。補強部材１１２の上方延出部１１２ａは、ベース部材１１１の上方延出部１１１ａに接合される。また、補強部材１１２の下方延出部１１２ｂは、ベース部材１１１の下方延出部１１１ｂの延出方向に沿うように位置している。補強部材１１２の下方延出部１１２ｂは、ベース部材１１１の下方延出部１１１ｂに接合される。
【００２８】
本実施形態においては、ベース部材１１１の上方延出部１１１ａおよび下方延出部１１１ｂの各々に形成された孔部１１１ｃに、凸状部を有する図示しない凸状部材が嵌め合わされている。この凸状部材と、補強部材１１２とが、抵抗溶接で接合される。これにより、ベース部材１１１および補強部材１１２の各々の上方延出部が互いに接合される。また、ベース部材１１１および補強部材１１２の各々の下方延出部が、互いに接合される。
【００２９】
なお、ベース部材１１１および補強部材１１２を互いに接合する方法は、抵抗溶接に限定されない。ベース部材１１１および補強部材１１２の各々が同一の材料で構成されている場合には、補強部材１１２の孔部１１１ｃに対応する位置に孔部を設け、ベース部材１１１側から孔部１１１ｃおよび補強部材１１２の孔部に凸形状を有するリベットを挿通し、リベットをかしめることによりベース部材１１１と補強部材１１２とを互いに接合してもよい。
【００３０】
図２に示すように、補強部材１１２は、孔部１１２ｄを有している。また、図１および図２に示すように、補強部材１１２の孔部１１２ｄは、車両後方Ｙ２側から見たときに、ベース部材１１１の孔部１１１ｄと略一致するように位置している。補強部材１１２は、孔部１１１ｄおよび孔部１１２ｄに挿入されたボルトなどの締結部材によって、ベース部材１１１とともに、車体に固定される。
【００３１】
補強部材１１２は、鉄、アルミニウム、またはマグネシウムを含む材料で構成される。本実施形態において、補強部材１１２は、鉄で構成されている。なお、補強部材１１２がベース部材１１１と同一の材料で構成される場合には、補強部材１１２は、ベース部材１１１と一体的に成形されてもよい。
【００３２】
図１から図３に示すように、ベース部材１１１は、第２支持部１２０側に位置する端部である第１連結部１１３において、第２支持部１２０および後述する脚部１３０の各々と、着脱可能に連結されている。第１連結部１１３は、車幅方向に直交する直交面を有している。
【００３３】
本実施形態においては、車幅方向に貫通するように第１連結部１１３の直交面に設けられた孔部に、連結部材１１３ａが挿入されている。連結部材１１３ａによって、ベース部材１１１と第２支持部１２０とが着脱可能に連結されている。本実施形態において、連結部材１１３ａはボルトであるが、第１支持部１１０と第２支持部１２０とが着脱可能に連結されていれば、連結部材１１３ａはボルトに限定されない。また、第１支持部１１０と第２支持部１２０とが着脱可能に連結されていればよく、当該連結方法は締結に限られない。
【００３４】
図５は、図３に示すインストルメントパネルリインフォースメントを、Ｖ−Ｖ線矢印方向から見た断面図である。図５に示すように、第１連結部１１３は、ベース部材１１１の延在方向に対して垂直な方向から見たときに、車両後方Ｙ２側に開放したＥ字状の断面形状を有している。第１連結部１１３は、第１連結部１１３の上下方向の中央において車両後方Ｙ２側に向けて延在するリブ１１３ｂを有する。
【００３５】
この構成により、第１連結部１１３は、リブ１１３ｂにより強度が維持されつつ、車両後方Ｙ２側の開放した空間にて、連結部材１１３ａの取り付けおよび取り外しが可能となる。このように、第２支持部１２０は、第１支持部１１０に着脱可能に連結される。
【００３６】
図１から図３に示すように、ベース部材１１１は、車幅方向において第１連結部１１３に隣接する位置に、下側ステアリングサポート部１１４を有している。下側ステアリングサポート部１１４には、取付ボルト１１４ａが固定されている。取付ボルト１１４ａは車両下方Ｚ２側に向かって延在している。取付ボルト１１４ａにより、下側ステアリングサポート部１１４にステアリング機構が取り付けられる。このようにして、第１支持部１１０は、ステアリング機構を支持する。
【００３７】
本実施形態においては、下側ステアリングサポート部１１４は、ベース部材１１１の一部として一体に形成されている。これにより、下側ステアリングサポート部１１４をベース部材１１１に取り付けるための締結部材が不要となる。これにより、インストルメントパネルリインフォースメント１００の部品点数を削減するとともに、インストルメントパネルリインフォースメント１００を軽量化することができる。
【００３８】
図１から図３に示すように、下側ステアリングサポート部１１４の車両前方Ｙ１側に、前側ステアリングサポート部１１５が取り付けられている。下側ステアリングサポート部１１４および前側ステアリングサポート部１１５の各々の上面には、図示しない上側ステアリングサポート部が取り付けられる。また、前側ステアリングサポート部１１５の車両前方Ｙ２側の端部は、車体に接合される。
【００３９】
本実施形態において、前側ステアリングサポート部１１５は、ベース部材１１１とは異なる部材で構成されている。前側ステアリングサポート部１１５は、鉄で構成されている。これにより、車両前方Ｙ１側からインストルメントパネルリインフォースメント１００に対してステアリング機構が取り付けられた位置に衝撃が加わった場合に、鉄で構成された前側ステアリングサポート部１１５が、衝撃によって延びて変形することにより、衝撃を吸収することができる。
【００４０】
なお、前側ステアリングサポート部１１５は、ベース部材１１１とともに同一の部材で構成されていてもよい。また、前側ステアリングサポート部１１５は、アルミニウムまたはマグネシウムを含む材料で構成されていてもよい。
【００４１】
図１および図２に示すように、ベース部材１１１の車幅方向の略中央部において、ベース部材１１１の車両前方Ｙ１側には、中央補強部１１６が接合されている。中央補強部１１６は、中央補強部１１６の車両前方Ｙ１側に位置する面において、車体に接合されている。
【００４２】
本実施形態において、中央補強部１１６は、ベース部材１１１とは異なる部材で構成されている。中央補強部１１６は、鉄で構成されている。これにより、車両前方Ｙ１側からインストルメントパネルリインフォースメント１００に対して、第１支持部１１０の車幅方向における略中央の位置に衝撃が加わった場合に、鉄で構成された中央補強部１１６が、衝撃によって延びて変形することにより、衝撃を吸収することができる。
【００４３】
なお、中央補強部１１６は、ベース部材とともに同一の部材で構成されていてもよい。また、中央補強部１１６は、アルミニウムまたはマグネシウムを含む材料で構成されていてもよい。
【００４４】
図１から図３に示すように、ベース部材１１１の車幅方向の略中央部において、ベース部材１１１の車両後方Ｙ２側には、側方脚部１１７が取り付けられている。側方脚部１１７の上端部１１７ａは、ベース部材１１１に接合されている。側方脚部１１７の上端部１１７ａは、下側ステアリングサポート部１１４に対して第２支持部１２０側とは反対側に位置している。
【００４５】
側方脚部１１７は、第２支持部１２０側とは反対側の車両の側部に向かって、斜め下方に延在している。側方脚部１１７の下端部１１７ｂは、車両の側部に接合されている。
【００４６】
本実施形態において、側方脚部１１７は、鉄で構成されている。なお、側方脚部１１７は、ベース部材１１１とともに同一の部材で構成されていてもよい。また、側方脚部１１７は、アルミニウムまたはマグネシウムを含む材料で構成されていてもよい。
【００４７】
図１から図３に示すように、第２支持部１２０は、車幅方向に延在する。第２支持部１２０は、第１支持部１１０側とは反対側の端部に位置する取付部１２１において、車体の側部に固定されている。
【００４８】
第２支持部１２０は、第１支持部１１０側の端部に位置する第２連結部１２２において、第１支持部１１０の第１連結部１１３に、着脱可能に連結されている。
【００４９】
図６は、本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメントについて、第１支持部と第２支持部との連結が解除された状態を示す斜視図である。図６に示すように、第２支持部１２０には、第２連結部１２２の第１支持部１１０側を向く面に複数の雌ねじ１２２ａが形成されている。これらの雌ねじ１２２ａの各々と、連結部材１１３ａとを締結することにより、第１支持部１１０と第２支持部１２０とが互いに連結される。
【００５０】
図１、図２および図６に示すように、第２支持部１２０には、第２連結部１２２から車両前方Ｙ１側に向かって延在する第１前方支持部１２２ｂが設けられている。第１前方支持部１２２ｂは、第１前方支持部１２２ｂの車両前方Ｙ１側の端部において、車体と固定される。
【００５１】
第２支持部１２０には、第２支持部１２０の車幅方向における略中央部から車両前方Ｙ１側に向かって延在する第２前方支持部１２３が設けられている。第２前方支持部１２３は、第２前方支持部１２３の車両前方Ｙ１側の端部において、車体と固定される。
【００５２】
第２支持部１２０には、第２連結部１２２と第２前方支持部１２３との間において、複数の吊下部１２４が設けられている。吊下部１２４には、機能部品が吊り下げられる。機能部品は、たとえばエアコンである。
【００５３】
本実施形態においては、第２支持部１２０は、鉄で構成されている。すなわち、本実施形態においては、取付部１２１、第２連結部１２２、第１前方支持部１２２ｂ、第２前方支持部１２３および吊下部１２４の各々が、鉄で構成されている。
【００５４】
図１から図３および図５に示すように、本実施形態においては、脚部１３０は、第１支持部１１０の下側に連結され、上下方向に延在している。図３に示すように、脚部１３０を車両後方Ｙ２側からみたときに、脚部１３０の横幅は、上側端部から下側端部にかけて次第に狭くなっている。
【００５５】
脚部１３０は、上側脚部１３１と、上側脚部１３１の下側において上側脚部１３１と連続する下側脚部１３２とを有している。図５に示すように、上側脚部１３１の上端面と、第１支持部１１０におけるベース部材１１１の第１連結部１１３の下端面とが、連結部材１３３によって互いに固定されている。本実施形態において、連結部材１３３は、ボルトである。連結部材１３３は、ボルトに限定されない。また、第１支持部１１０と脚部１３０との連結方法は、締結に限られない。
【００５６】
図７は、図３に示すインストルメントパネルリインフォースメント１００を、ＶＩＩ−ＶＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図７には、上側脚部１３１の延在方向に対する垂直な断面が示されている。
【００５７】
図３、図５および図７に示すように、上側脚部１３１は、上側脚部１３１の延在方向に対して垂直な断面において略Ｅ字状の断面形状を有するように構成されている。上側脚部１３１は、車両の前後方向の中央に位置するリブ１３１ａを有する。これにより、上側脚部１３１の軽量化を図りつつ、上側脚部１３１の強度を確保することができる。
【００５８】
図８は、図３に示すインストルメントパネルリインフォースメントを、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図８には、下側脚部１３２の延在方向に対する垂直な断面が示されている。
【００５９】
図８に示すように、下側脚部１３２は、孔部１３２ａを有している。下側脚部１３２は、孔部１３２ａに挿入されたボルトなどの締結部材によって、車体の下側部分に固定される。
【００６０】
本実施形態において、下側脚部１３２は、下側脚部１３２の延在方向に対して垂直な断面において略Ｃ字状の断面形状を有するように構成されている。下側脚部１３２の延在長さは、上側脚部１３１の延在長さより短い。
【００６１】
ステアリング機構から第１支持部１１０に下向きの荷重が作用したとき、下端において車体に接合されている脚部１３０が、下側から第１支持部１１０を支持することにより、インストルメントパネルリインフォースメント１００が下向きに変形することを抑制することができる。
【００６２】
脚部１３０は、アルミニウムまたはマグネシウムを含む材料で構成されている。本実施形態においては、脚部１３０は、アルミニウム合金で構成されている。
【００６３】
ここで、本発明の実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメント１００における、第１支持部１１０のベース部材１１１の製造方法について説明する。
【００６４】
マグネシウム合金で構成される本実施形態のベース部材１１１は、射出成形により形成され、具体的には、チクソモールディングにより形成される。チクソモールディングにおいては、まず、マグネシウム合金を切削することにより形成したマグネシウムチップなどの原料チップを、射出成形機のシリンダに投入する。次に、シリンダにおいて原料チップを圧縮しつつ加熱する。シリンダ先端部において加熱された原料チップが溶解し、溶融状態のマグネシウム合金となる。この溶融状態のマグネシウム合金が、シリンダ先端部から金型へ射出成形される。このようにして溶融状態のマグネシウム合金は、大気に触れることなく成形される。
【００６５】
本実施形態においては、チクソモールディングによってベース部材１１１を成形することにより、二酸化炭素の発生を抑制することができる。また、成形に必要な溶湯量を少なくできるため、原料費を低減して廉価にベース部材１１１を形成することができる。さらに、チクソモールディングによって寸法精度が良好な成形品が得られるため、射出成形によって孔部を設けることにより、射出成形後に機械加工にて孔部を設ける工程を不要とすることができる。
【００６６】
本実施形態においては、シリンダ先端部に位置している溶融状態のマグネシウム合金の温度は、６００℃以上６３０℃以下の範囲に維持される。すなわち、本実施形態におけるベース部材１１１の成形温度は、６００℃以上６３０℃以下である。これにより、比較的低い温度でベース部材１１１を成形するため、マグネシウム合金の結晶粒径を比較的小さくして、ベース部材１１１の強度を高めることができる。
【００６７】
次に、本実施形態において、マグネシウム合金で構成されるベース部材１１１の結晶粒径を測定した実験例について説明する。
【００６８】
ベース部材１１１を構成するマグネシウム合金の結晶粒径は、後方散乱電子回折法(ＥＢＳＤ：Electron  BackScatter  Diffraction)によって測定した。
【００６９】
図９は、本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメントにおいて、ベース部材にて結晶粒径を測定した領域を示すＳＥＭ写真である。本実施形態においては、ベース部材１１１について、横の長さが２５０μｍかつ縦の長さが２００μｍの矩形状の領域に存在する複数の結晶粒について、結晶粒径を測定した。なお、図９において、黒線で囲まれた各領域が、１つの結晶粒である。測定した結晶粒の個数は、４２８個であった。
【００７０】
上記測定方法により測定したベース部材１１１を構成する多結晶マグネシウム合金の結晶粒径は、１０．５μｍ以上１８．５μｍ以下の範囲内であった。
【００７１】
このように、本発明の一実施形態においては、ベース部材１１１を構成する多結晶マグネシウム合金は、１０．５μｍ未満の粒径の結晶と、１８．５μｍ超の粒径の結晶とを含まない。すなわち、第１支持部１１０の少なくとも一部は、１８．５μｍ超の粒径の結晶を含まない多結晶マグネシウム合金で構成されている。
【００７２】
本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメント１００においては、第１支持部１１０は、ステアリング機構を支持する。第２支持部１２０は、車幅方向において第１支持部１１０と並んで配置され、第１支持部１１０に着脱可能に連結されている。
【００７３】
この構成により、インストルメントパネルリインフォースメント１００の輸送時には、第１支持部１１０と第２支持部１２０とを脱離して輸送することにより取り扱い性を向上できるとともに、第１支持部１１０と第２支持部１２０とが着脱可能に構成されていることにより、車幅方向に延在する部分の一部を容易に交換することができる。
【００７４】
本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメント１００においては、第１支持部１１０の少なくとも一部は、マグネシウムまたはアルミニウムを含む材料で構成されている。
【００７５】
マグネシウムおよびアルミニウムの各々は、鉄と比較して比重が小さい。そのため、上記の構成により、第１支持部１１０の全てが鉄を含む材料で構成された場合と比較して、第１支持部１１０を軽量化することができる。また、マグネシウムおよびアルミニウムの各々は、鉄と比較して重量比強度が高い。そのため、上記の構成により、第１支持部１１０に支持されたステアリング機構において、ステアリングの操舵感を向上させることができる。
【００７６】
なお、第１支持部１１０は、マグネシウムまたはアルミニウムを含む材料以外の金属で構成されていてもよい。
【００７７】
本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメント１００においては、第１支持部１１０は、ベース部材１１１と、補強部材１１２とを含んでいる。ベース部材１１１は、車幅方向に延在する。補強部材１１２は、ベース部材１１１の車両前後方向における前側に接合されている。ベース部材１１１は、マグネシウムまたはアルミニウムを含む材料で構成されている。補強部材１１２は、鉄で構成されている。
【００７８】
鉄は、マグネシウムおよびアルミニウムの各々より、曲げ剛性が高く、延性に富む。このため、車両前方側からインストルメントパネルリインフォースメント１００に対して衝撃が加わった場合には、上記の構成により、鉄で構成された補強部材１１２が、衝撃によって延びて変形することによって衝撃を吸収する。また、マグネシウムおよびアルミニウムの各々は、鉄より衝撃強度が大きい。このため、マグネシウムまたはアルミニウムを含む材料で構成されたベース部材１１１によって、第１支持部１１０が車両後方Ｙ２側すなわち運転手側に向かって湾曲することを抑制することができる。このようにして、本実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメント１００は、上記の構成により、車両の衝突安全性を向上させることができる。
【００７９】
なお、補強部材１１２は、鉄以外の金属で構成されていてもよい。また、補強部材１１２は、ベース部材１１１と同一の材料で構成されていてもよい。
【００８０】
本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメント１００においては、脚部１３０は、第１支持部１１０の下側に連結され、上下方向に延在している。脚部１３０は、アルミニウムまたはマグネシウムを含む材料で構成されている。
【００８１】
脚部１３０が、鉄より重量比強度の高いアルミニウムまたはマグネシウムを含む材料で構成されていることにより、脚部１３０の軽量化を図りつつ、ステアリング機構から第１支持部１１０に下向きの荷重が作用したときにインストルメントパネルリインフォースメント１００が下向きに変形することを抑制することができる。なお、脚部１３０は、アルミニウムまたはマグネシウムを含む材料以外の金属で構成されていてもよい。
【００８２】
本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメント１００においては、第２支持部１２０は、鉄で構成されている。
【００８３】
この構成により、エアコンなどの機能部品が第２支持部１２０に吊り下げられるように取り付けられた場合に、鉄は曲げ剛性が高いため、第２支持部１２０が機能部品の重さによって下側に湾曲することを抑制することができる。なお、第２支持部１２０は、鉄以外の金属で構成されていてもよい。
【００８４】
本発明の一実施形態に係るインストルメントパネルリインフォースメント１００においては、第１支持部１１０の少なくとも一部は、多結晶マグネシウム合金で構成されている。多結晶マグネシウム合金は、１８．５μｍ超の粒径の結晶を含まない。すなわち、本実施形態においては、第１支持部１１０の少なくとも一部が、比較的小さい粒径の結晶のみを含む多結晶マグネシウム合金で構成される。
【００８５】
ここで、多結晶金属においては、以下の式(１)に示すホール・ペッチの式が経験的に成り立つことが知られている。
【００８６】
【数１】
2020082773.tif 000003
【００８７】
ｄは平均結晶粒径、σyは降伏応力、σfは０．２％耐力、ｋは金属の種類毎に定まる材料定数である。すなわち、結晶粒径が小さいほど強度が高くなる。したがって、本実施形態においては、比較的小さい粒径の結晶のみを含む多結晶マグネシウム合金でベース部材１１１が構成される上記の構成により、インストルメントパネルリインフォースメント１００の強度を向上させることができる。
【００８８】
なお、第１支持部１１０の少なくとも一部は、マグネシウム合金より重量比強度の高いアルミニウム合金で構成されていてもよい。
【００８９】
なお、第１支持部１１０のベース部材１１１の製造方法は、チクソモールド法に限定されない。ベース部材は、チクソモールド法以外の方法、たとえばダイカスト法を用いて成形されてもよい。ベース部材をダイカスト法を用いて成形した場合、ベース部材を構成する多結晶マグネシウムの結晶粒径は、チクソモールド法で成形した場合とは異なる。以下、本発明の一実施形態の変形例に係るインストルメントパネルリインフォースメントの製造方法について説明する。
【００９０】
本発明の一実施形態の変形例に係るインストルメントパネルリインフォースメントにおいては、ベース部材がダイカスト法によって成形されたマグネシウム合金で構成されている。ダイカスト法とは、溶融した金属材料を金型に圧入する鋳造法である。
【００９１】
本変形例においては、溶融したマグネシウム合金を金型に圧入する際の温度が、６６０℃以上６７０℃以下の範囲に維持される。すなわち、本変形例に係るベース部材の成形温度は、６６０以上６７０℃以下である。当該成形温度は、本発明の一実施形態におけるチクソモールド法の成形温度より高い。
【００９２】
次に、本変形例に係るマグネシウム合金で構成されるベース部材の結晶粒径を測定した実験例について説明する。
【００９３】
変形例のベース部材を構成するマグネシウム合金の結晶粒径を、本発明の一実施形態のベース部材を構成するマグネシウム合金の結晶粒径と同様に、ＥＢＳＤ法で測定した。
【００９４】
図１０は、本発明の一実施形態の変形例に係るインストルメントパネルリインフォースメントにおいて、ベース部材にて結晶粒径を測定した領域を示すＳＥＭ写真である。本変形例においては、ベース部材について、横の長さが２５０μｍかつ縦の長さが２００μｍの矩形状の領域に存在する複数の結晶粒について、結晶粒径を測定した。なお、図１０において、黒線で囲まれた各領域が、１つの結晶粒である。測定した結晶粒の個数は、４８７個であった。
【００９５】
図９および図１０に示すように、本変形例に係るベース部材を構成する多結晶マグネシウム合金の結晶粒においては、比較的結晶粒径が大きいものが含まれていることがわかる。
【００９６】
本変形例に係るベース部材１１１を構成する多結晶マグネシウム合金の結晶粒径は、７．０μｍ以上３５μｍ以下の範囲内であった。すなわち、本変形例に係るベース部材は、本発明の一実施形態に係るベース部材１１１とは異なり、１８．５μｍ超の比較的大きな粒径の結晶を含んでいた。
【００９７】
このため、上記式(１)で示すホール・ペッチの式により、本発明の一実施形態においてチクソモールド法で成形されたベース部材１１１は、本変形例においてダイカスト法で成形されたベース部材より強度が高いものとなる。
【００９８】
また、本発明の一実施形態においてチクソモールド法で成形されたベース部材１１１は、本変形例においてダイカスト法で成形されたベース部材と比較して、多結晶マグネシウム合金の結晶粒径のばらつきが少ない。このため、本発明の一実施形態においてチクソモールド法で成形されたベース部材１１１は、強度のばらつきを少なくすることができ、インストルメントパネルリインフォースメントの特性をより安定させることができる。
【００９９】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１００】
１００  インストルメントパネルリインフォースメント、１１０  第１支持部、１１１  ベース部材、１１１ａ，１１２ａ  上方延出部、１１１ｂ，１１２ｂ  下方延出部、１１１ｃ，１１１ｄ，１１２ｄ，１３２ａ  孔部、１１２  補強部材、１１３  第１連結部、１１３ａ，１３３  連結部材、１１３ｂ，１３１ａ  リブ、１１４  下側ステアリングサポート部、１１４ａ  取付ボルト、１１５  前側ステアリングサポート部、１１６  中央補強部、１１７  側方脚部、１１７ａ  上端部、１１７ｂ  下端部、１２０  第２支持部、１２１  取付部、１２２  第２連結部、１２２ａ  雌ねじ、１２２ｂ  第１前方支持部、１２３  第２前方支持部、１２４  下部、１３０  脚部、１３１  上側脚部、１３２  下側脚部。
【図１】
2020082773.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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