(57)【要約】【課題】  本発明は、インストルメントパネルビームアセンブリ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  例示的な実施形態では、インストルメントパネルビームアセンブリ（１０）は、複数のダクト溝（２８、３２）と複数のエネルギー吸収部（６６）とを有する細長い前方ビーム部材（２２）を含む。ビームアセンブリはさらに、前方ビーム部材のダクト溝に対応する複数のダクト溝（３６、３８、４０）を有する細長い後方ビーム部材（２４）を含む。前方ビーム部材は後方ビーム部材に結合してビーム構造体（１２）を形成し、前方及び後方ビーム部材内の複数の対応するダクト溝によってビーム構造体内に複数のダクト（４２、４４、４６）を形成する。
2005519808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のダクト溝（２８、３２）と複数のエネルギー吸収部（６６）とを含む細長い前方ビーム部材（２２）と、
前方ビーム部材のダクト溝に対応する複数のダクト溝（３６、３８、４０）を含む細長い後方ビーム部材（２４）と、
を備えるインストルメントパネルビームアセンブリ（１０）であって、
前方ビーム部材が後方ビーム部材に結合してビーム構造体（１２）を形成し、前方及び後方ビーム部材内の複数の対応するダクト溝によってビーム構造体内に複数のダクト（４２、４４、４６）を形成する、アセンブリ（１０）。
【請求項２】
ビーム構造体（１２）に結合した上方ステアリングコラム支持体（８０）をさらに備える、請求項１記載のアセンブリ（１０）。
【請求項３】
上方ステアリングコラム支持体（８０）とビーム構造体（１２）とに結合した下方ステアリングコラム支持体（８２）をさらに備える、請求項２記載のアセンブリ（１０）。
【請求項４】
各エネルギー吸収部（６６）が略Ｄ字形の構成を備える、請求項１記載のアセンブリ（１０）。
【請求項５】
前方ビーム部材（２２）が、エネルギー吸収部（６６）の少なくとも２つの間で延びるＣ字形溝付き支持ロッド（７２）をさらに備える、請求項１記載のアセンブリ（１０）。
【請求項７】
ビーム構造体（１２）に結合したセンタスタック（１６）をさらに含み、センタスタックが自動車システム制御装置を収容する寸法をもつ、請求項１記載のアセンブリ（１０）。
【請求項８】
ビーム構造体（１２）の第１の端部に取付けられた第１の末端ブラケット（１８）と、ビーム構造体の第２の端部に取付けられた第２の末端ブラケット（２０）とをさらに備える、請求項１記載のアセンブリ（１０）。
【請求項９】
後方ビーム部材（２４）に結合したデフロストプレナム部材（２６）をさらに含み、デフロストプレナム部材が、後方ビーム部材内の少なくとも１つのデフロストダクト溝（５２）に対応しかつ該少なくとも１つのデフロストダクト溝に整列した少なくとも１つのデフロストダクト溝（５４）を含み、プレナム部材及び後方ビーム部材のデフロストダクト溝によって少なくとも１つのデフロストダクト（６０）を形成する、請求項１記載のアセンブリ（１０）。
【請求項１０】
ビーム構造体内の複数のダクトが前窓デフロストダクト（６０）、側窓デフロストダクト（４２、４４）及び主空調ダクト（４６）を含み、前方ビーム部材（２２）が少なくとも1つの空調ダクト出口（４８）を備える、請求項１記載のアセンブリ（１０）。
【請求項１１】
前方及び後方ビーム部材（２２、２４）が熱可塑性材料で構成されている、請求項１記載のアセンブリ（１０）。
【請求項１２】
インストルメントパネルビームアセンブリ（１０）を製造する方法であって、
複数のダクト溝（２８、３２）と複数のエネルギー吸収部（６６）とを含む細長い前方ビーム部材（２２）を熱可塑性材料で成形する段階と、
前方ビーム部材のダクト溝に対応する複数のダクト溝（３６、３８、４０）を含む細長い後方ビーム部材（２４）を熱可塑性材料で成形する段階と、
前方ビーム部材を後方ビーム部材に結合してビーム構造体（１２）を形成し、前方及び後方ビーム部材内の複数の対応するダクト溝によってビーム構造体内に複数のダクト（４２、４４、４６）を形成する段階と、
を含む方法。
【請求項１３】
少なくとも１つのデフロストダクト溝（５４）を含むデフロストプレナム部材（２６）を熱可塑性材料で成形する段階と、
デフロストプレナム部材を後方ビーム部材（２４）に結合し、プレナム部材の少なくとも１つのデフロストダクト溝が後方ビーム部材内の対応する少なくとも１つのデフロストダクト溝と整列して少なくとも１つのデフロストダクト（６０）を形成する段階と、
をさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
上方ステアリングコラム支持体（８０）を形成する段階と、
下方ステアリングコラム支持体（８４）を形成する段階と、
上方ステアリングコラム支持体を下方ステアリングコラム支持体に結合してステアリングコラム支持体（１４）を形成する段階と、
ステアリングコラム支持体をビーム構造体（１２）に結合する段階と、をさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
各エネルギー吸収部（６６）が略Ｄ字形の構成を含む、
請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前方ビーム部材（２２）が、少なくとも２つのエネルギー吸収部（６６）間で延びるＣ字形溝付き支持ロッド（７２）をさらに備える、請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
センタスタック（１６）を熱可塑性材料で成形する段階と、
センタスタックをビーム構造体（１２）に結合する段階と、
をさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１８】
第１の末端ブラケット（１８）と第２の末端ブラケット（２０）とを形成する段階と、
第１の末端ブラケットをビーム構造体の第１の端部に取付ける段階と、
第２の末端ブラケットをビーム構造体の第２の端部に取付ける段階と、をさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１９】
前方ビーム部材（２２）を後方ビーム部材（２４）に結合する段階が、振動溶着、熱結合、接着剤結合及び締結具の少なくとも１つによって前方ビーム部材を後方ビーム部材に結合する段階を含む、請求項１２記載の方法。
【請求項２０】
複数の成形ダクト溝（２８、３２）と複数のエネルギー吸収部（６６）とを含む熱可塑材の前方ビーム部材（２２）と、
前方ビーム部材のダクト溝に対応する複数の成形ダクト溝（３６、３８、４０）を含む熱可塑材の後方ビーム部材（２４）と、
を備えるインストルメントパネルビームアセンブリ（１０）であって、
前方ビーム部材が後方ビーム部材に結合してビーム構造体（１２）を形成し、前方及び後方ビーム部材内の複数の対応するダクト溝によってビーム構造体内に複数のダクト（４２、４４、４６）を形成しており、
後方ビーム部材内の少なくとも１つのデフロストダクト溝（５２）と対応しかつ該少なくとも１つのデフロストダクト溝と整列した少なくとも１つデフロストダクト溝（５４）を含む熱可塑材のデフロストプレナム部材（２６）が後方ビーム部材に結合して、プレナム部材及び後方ビーム部材のデフロストダクト溝によって少なくとも１つのデフロストダクト（６０）を形成する、アセンブリ（１０）。
【請求項２１】
ビーム構造体（１２）に結合したステアリングコラム支持体をさらに含み、ステアリングコラム支持体（１４）が、上方ステアリングコラム支持部材（８０）と、上方ステアリングコラム支持部材に結合した下方ステアリングコラム支持部材（８２）とを備える、請求項２０記載のアセンブリ（１０）。
【請求項２２】
前方ビーム部材（２２）が、エネルギー吸収部（６６）の少なくとも２つの間で延びるＣ字形溝付き支持ロッド（７２）をさらに含み、Ｃ字形溝付き支持ロッドが、グローブボックスヒンジ（７４）を含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
ビーム構造体（１２）に結合したセンタスタック（１６）をさらに含み、センタスタックが自動車システム制御装置を収容する寸法をもつ、請求項２０記載のアセンブリ（１０）。
【請求項２４】
前方ビーム部材（２２）が、振動溶着、熱結合、接着剤結合及び締結具の少なくとも１つによって後方ビーム部材（２４）に結合している、請求項２０記載の方法。
【請求項２５】
熱可塑材の前方ビーム部材（２２）と一体成形されたセンタスタック（１６）をさらに含み、センタスタックが、自動車システム制御装置を収容する寸法をもつ、請求項２０記載のアセンブリ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
公知のインストルメントパネルアセンブリは、ビーム構造体と、該ビーム構造体に取付けられた少なくとも１つの装飾インストルメントパネルとを含む。装飾インストルメントパネルの幾つかは、衝突事故に際して乗員の膝を保護するための膝ボルスタとして働く。インストルメントパネルアセンブリは、ビーム構造体が車体、典型的にはＡピラーに取付けられた状態で、自動車の乗員室の内側に装着される。公知のインストルメントパネルビーム構造体は、鋼、アルミニウム、マグネシウム又はプラスチックで製作される。
【０００２】
例えば暖房、換気及び空調（ＨＶＡＣ）システムなど多数の車両システムが、インストルメントパネル内に収納される。ＨＶＡＣシステムは、インストルメントパネル内に収納された多数の空気分配ダクトを含む。公知のインストルメントパネルにおいては、ＨＶＡＣダクトは、インストルメントパネルビーム構造体に取付けられた別個の部材である。多数の部材によりアセンブリの複雑さが増し、このことが製作時間を増加させ、労働コストを増大させる。
【０００３】
米国特許第５３１２１３３号には、鋼製ビームと該鋼製ビームに取付けられたダクトシステムとを含むインストルメントパネルアセンブリが記載されているが、このインストルメントパネルアセンブリは変形せずまたエネルギーを吸収しない。このダクトシステムは、接着剤で互いに結合してダクトシステムを形成する前方溝部材と後方溝部材とを含む。
【０００４】
米国特許第５５４９３４４号には、金属製支持ビームとプラスチック基板部材と複数のダクトとを含むインストルメントパネルアセンブリが記載されている。このダクトは、別個に形成され、次に基板部材に対してホットプレート熱溶着されて一体形ユニットを形成する。基板部材及びダクトは、次に金属製支持ビームに取付けられる。
【０００５】
米国特許第５６７６２１６号には、膝ボルスタアセンブリとインストルメントパネルと補強アセンブリとビームダクトアセンブリと締結アセンブリとを含むインストルメントパネルアセンブリが記載されている。このビームアセンブリは、統合空気分配システムを含む２部材型ビーム構造体を有する。このビーム構造体の各部材は、シート成形コンパウンド（ＳＭＣ）で形成されて、接着剤で互いに結合する。補強アセンブリは、インストルメントパネルの膝ボルスタを支持するために、別個の金属製補強部材を含む。
【０００６】
米国特許第５７６２３９５号には、複数の横方向に延びかつ上向きに開放したＵ字形ダクト溝を有する１部材形プラスチック製の車両全幅支持構造体を含むインストルメントパネルアセンブリが記載されている。このアセンブリはさらに、Ｕ字形ダクト溝の上向き縁部に連続的に固定されてアセンブリ内に閉鎖ダクトを形成するインストルメントパネルを含む。
【特許文献１】米国特許第５３１２１３３号
【特許文献２】米国特許第５５４９３４４号
【特許文献３】米国特許第５６７６２１６号
【特許文献４】米国特許第５７６２３９５号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの態様では、インストルメントパネルビームアセンブリを提供し、本ビームアセンブリは、複数のダクト溝と複数のエネルギー吸収部とを有する細長い前方ビーム部材を含む。本ビームアセンブリはまた、前方ビーム部材のダクト溝に対応する複数のダクト溝を有する細長い後方ビーム部材を含む。前方ビーム部材は後方ビーム部材に結合してビーム構造体を形成し、前方及び後方ビーム部材内の複数の対応するダクト溝によってビーム構造体内に複数のダクトを形成する。
【０００８】
別の態様では、インストルメントパネルビームアセンブリを製造する方法は、複数のダクト溝と複数のエネルギー吸収部とを含む細長い前方ビーム部材を熱可塑性材料で成形する段階を含む。本方法はまた、前方ビーム部材のダクト溝に対応する複数のダクト溝を含む細長い後方ビーム部材を熱可塑性材料で成形する段階を含む。本方法はさらに、前方ビーム部材を後方ビーム部材に結合してビーム構造体を形成し、前方及び後方ビーム部材内の複数の対応するダクト溝によってビーム構造体内に複数のダクトを形成する段階を含む。
【０００９】
さらに別の態様では、インストルメントパネルビームアセンブリを提供し、本ビームアセンブリは、複数の成形ダクト溝と複数のエネルギー吸収部とを有する熱可塑材の前方ビーム部材を含む。本ビームアセンブリはまた、前方ビーム部材のダクト溝に対応する複数の成形ダクト溝を有する熱可塑材の後方ビーム部材を含む。前方ビーム部材は後方ビーム部材に結合してビーム構造体を形成し、前方及び後方ビーム部材内の複数の対応するダクト溝によってビーム構造体内に複数のダクトを形成する。本ビームアセンブリはさらに、後方ビーム部材内の少なくとも１つのデフロストダクト溝と対応しかつ該少なくとも１つのデフロストダクト溝と整列した少なくとも１つデフロストダクト溝を有する熱可塑材のデフロストプレナム部材を含み、プレナム部材が後方ビーム部材に結合したときに、プレナム部材及び後方ビーム部材のデフロストダクト溝によって少なくとも１つのデフロストダクトを形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
一体成形されたＨＶＡＣダクトとエネルギー吸収部とを有する熱可塑材のビーム構造体を含むインストルメントパネルビームアセンブリを、以下に詳しく説明する。熱可塑材ビーム構造体は、インストルメントパネルの装飾パネルを支持する。ＨＶＡＣダクトとエネルギー吸収部とを一体成形することにより、公知のインストルメントパネル構造よりも部品数が少なくなり、それによってインストルメントパネルの製作が簡素化されかつ製作労働コストが低下する。
【００１１】
熱可塑材ビーム構造体は、多くの熱可塑性材料で成形できる。好適な熱可塑性材料には、特に限定されないが、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート、ポリカーボネート／ＡＢＳブレンド、コポリカーボネート−ポリエステル、アクリル−スチレン−アクリロニトリル（ＡＳＡ）、アクリロニトリル−（エチレン−ポリプロピレンジアミン改質）−スチレン（ＡＥＳ）、フェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキシド及びポリスチレンのガラス充填ブレンド、ポリフェニレンエーテル／ポリアミドブレンド（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＣｏｍｐａｎｙのＮＯＲＹＬ  ＧＴＸ（登録商標））、ポリカーボネート／ＰＥＴ／ＰＢＴブレンド、ポリブチレンテレフタレート及び耐衝撃改質剤（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＣｏｍｐａｎｙのＸＥＮＯＹ（登録商標）樹脂）、ポリアミド、硫化フェニレン樹脂、塩化ポリビニール（ＰＣＶ）、高耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、低／高密度ポリエチレン、ポリプロピレン並びに熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）が含まれる。
【００１２】
図面を参照すると、図１は、本発明の例示的な実施形態によるインストルメントパネルビームアセンブリ１０の斜視図であり、図２及び図３は、それぞれビームアセンブリ１０の前面及び後面分解斜視図である。インストルメントパネルビームアセンブリ１０は、熱可塑材の成形ビーム構造体１２を含み、このビーム構造体１２には、ステアリングコラム支持体１４、センタスタック１６並びに末端ブラケット１８及び２０が取付けられている。フロアブラケット２１が、センタスタック１６を自動車のフロアパン（図示せず）に結合する。
【００１３】
ビーム構造体１２は、前方ビーム部材２２と、後方ビーム部材２４と、デフロストプレナム部材２６とで形成される。前方ビーム部材２２は、成形ＨＶＡＣダクト溝、具体的には側窓デフロストダクト溝２８と主空調ダクト溝３２とを含む。後方ビーム部材２４は、該後方ビーム部材の第１の側面３４内に成形された対応するＨＶＡＣダクト溝を含む。具体的には、側窓デフロストダクト溝３６及び３８と主空調ダクト溝４０とは、後方ビーム部材２４の第１の側面３４内に成形される。前方及び後方ビーム部材は互いに結合して、対応する側窓デフロストダクト溝２８、３６及び３８によって側窓デフロストダクト４２及び４４を形成し、主空調ダクト溝３２及び４０によって主空調ダクト４６を形成する。前方ビーム部材２２はまた、複数の空気ダクト出口４８を含む。
【００１４】
後方ビーム部材２４の第２の側面５０は、成形前窓デフロストダクト溝５２を含む。デフロストプレナム２６は、対応する成形ダクト溝、具体的には前窓デフロストダクト溝５４と側窓デフロストダクト接続溝５６及び５８とを含む。後方ビーム部材２４とデフロストプレナム２６とは互いに結合して、対応する前窓デフロストダクト溝５２及び５４によって前窓デフロストダクト６０を形成し、側窓デフロストダクト接続溝５６、５８が側窓デフロストダクト４２及び４４に接続される。
【００１５】
例示的な一実施形態では、前方ビーム部材２２と後方ビーム部材２４とは、振動溶着によって結合し、別の実施形態では、熱結合、接着剤結合及び締結具の少なくとも１つによって結合する。また、例示的な実施形態では、後方ビーム部材２４とデフロストプレナム２６とは、振動溶着によって結合し、別の実施形態では、熱結合、接着剤結合および締結具の少なくとも１つによって結合する。
【００１６】
複数のエネルギー吸収部６６が、前方ビーム部材２２の底面縁部６８から延びる。エネルギー吸収部６６と前方ビーム部材２２の主要本体部分７０とは、１つの部材として成形される。膝ボルスタ（図示せず）は、インストルメントパネルの一部であって、エネルギー吸収部６６によって支持される。衝突時には、エネルギーは、乗員の膝から膝ボルスタとエネルギー吸収部６６とに伝えられる。エネルギー吸収部６６の変形により、そのエネルギーを分散させて、乗員の膝の負傷を防止する。例示的な実施形態では、エネルギー吸収部６６は、略Ｄ字形の構成を有する。別の実施形態では、エネルギー吸収部６６は、衝突事故に際して車両乗員の膝の膝ボルスタに対する力によって変形し、それによって乗員の膝からのエネルギーを吸収できる任意の適当な形状を有することができる。Ｃ字形溝付き支持ロッド７２が、エネルギー吸収部６６間で延びる。Ｃ字形溝付き支持ロッド７２は、グローブボックスヒンジ７４を含む。
【００１７】
複数の補剛リブ７６が、前方ビーム部材２２の外表面７８から延びる。補剛リブ７６は、側窓デフロストダクト溝２８と主空調ダクト溝３２との間に配置される。
【００１８】
ステアリングコラム支持体１４は、上方ステアリングコラム支持部材８０と下方ステアリングコラム支持部材８２とで形成される。上方及び下方ステアリングコラム支持部材８０及び８２は、例えば締結具によって互いに結合する。ステアリングコラム支持体１４は、例えば締結具によってビーム構造体１２に結合する。下方ステアリングコラム支持部材８２は、車両の加速ペダル８６及びブレーキペダル８８を取付けるためのペダルブラケット部分８４を含む。
【００１９】
末端ブラケット１８及び２０は、ビーム構造体１２の両端部に取付けられる。末端ブラケット１８及び２０は、ビーム構造体１２を自動車の乗員室内に固定するために車体に取付けられるように構成される。
【００２０】
一体成形されたＨＶＡＣダクトとエネルギー吸収部６６とを有する熱可塑材のビーム構造体１２を含む上記のインストルメントパネルビームアセンブリ１０は、インストルメントパネルの装飾パネルを支持する。ＨＶＡＣダクト４２、４４及び４６とエネルギー吸収部６６とを一体成形することにより、公知のインストルメントパネル構造よりも部品数が少なくなり、それによってインストルメントパネルの製作が簡素化されかつ製作労働コストが低下する。
【００２１】
本発明を様々な具体的な実施形態に関して説明してきたが、本発明が特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の変更で実施可能であることは、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態によるインストルメントパネルアセンブリの斜視図。
【図２】図１に示すインストルメントパネルアセンブリの前面分解斜視図。
【図３】図１に示すインストルメントパネルアセンブリの後面分解斜視図。
【符号の説明】
【００２３】
１０  インストルメントパネルビームアセンブリ
１２  熱可塑材ビーム構造体
１４  ステアリングコラム支持体
１６  センタスタック
１８、２０  末端ブラケット
２１  フロアブラケット
２２  前方ビーム部材
２４  後方ビーム部材
２６  デフロストプレナム部材
４２、４４  側窓デフロストダクト
４６  主空調ダクト
４８  空気ダクト出口
６０  前窓デフロストダクト
６６  エネルギー吸収部
７２  Ｃ字形溝付き支持ロッド
７６  補剛リブ
８０  上方ステアリングコラム支持部材
８２  下方ステアリングコラム支持部材
８６  加速ペダル
８８  ブレーキペダル
【図１】
2005519808.tif 000003
【図２】
2005519808.tif 000004
【図３】
2005519808.tif 000005
【国際調査報告】
2005519808.tif 000006
2005519808.tif 000007