(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面がソフト層によって覆われたインストルメントパネルと、
前記インストルメントパネルに取り付けられると共に、前記ソフト層の表面に沿う方向で前記ソフト層と隣り合って配置された内装部品と、
を備え、
前記ソフト層は、前記基材の表面に積層された発泡体層と、当該発泡体層の表面に積層された表皮層とを有し、当該表皮層がダイラタント特性を有する材料によって形成されている自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造。
【請求項２】
前記表皮層は、前記基材側へ延出された脚部を有する請求項１に記載の自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造。
【請求項３】
基材の表面がソフト層によって覆われたインストルメントパネルと、
前記インストルメントパネルに取り付けられると共に、前記ソフト層の表面に沿う方向で前記ソフト層と隣り合って配置された内装部品と、
を備え、
前記ソフト層は、前記内装部品と隣り合う部位だけがダイラタント特性を有する材料によって形成されており、それ以外の部位が発泡体層と該発泡体層の表面を覆う表皮層とによって構成されている自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に示された自動車用インストルメントクラスタの耐衝撃構造では、インストルメントパネルにクラスタが取り付けられている。このクラスタには、ヒータコントロールユニットが取り付けられた取付け開口が形成されており、当該取付け開口の上縁部には、インストルメントパネル又はクラスタに衝撃荷重が作用した際に、ヒータコントロールユニットに当接してクラスタの変形を阻止するリブが一体形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５３７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、インストルメントパネルには、基材の表面がウレタンフォーム等からなるソフト層によって覆われることにより、商品性を向上させたものがある。しかしながら、このようなインストルメントパネルでは、反力が小さいソフト層がクラスタ等の内装部品と隣り合って配置されるため、両者の境目付近に衝撃荷重が作用した際には、ソフト層が変形することにより、内装部品に衝撃荷重が集中して内装部品が破損する虞がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、インストルメントパネルの商品性をソフト層によって向上させることができると共に、インストルメントパネルに取り付けられた内装部品が衝撃荷重によって破損する確率を低減することができる自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明に係る自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造は、基材の表面がソフト層によって覆われたインストルメントパネルと、前記インストルメントパネルに取り付けられると共に、前記ソフト層の表面に沿う方向で前記ソフト層と隣り合って配置された内装部品と、を備え、前記ソフト層は、前記基材の表面に積層された発泡体層と、当該発泡体層の表面に積層された表皮層とを有し、当該表皮層がダイラタント特性を有する材料によって形成されている。
【０００７】
請求項１に記載の自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造では、インストルメントパネルのソフト層は、内装部品（クラスタ、レジスタ、オーナメント等）と隣り合って配置されている。このソフト層は、基材の表面に積層された発泡体層（例えば、ウレタンフォーム層）と、当該発泡体層の表面に積層された表皮層とを有し、当該表皮層がダイラタント特性を有する材料によって形成されている。このため、ソフト層と内装部品との境界付近に衝撃荷重が作用した際には、ダイラタント特性を有する材料が瞬時に硬化する。これにより、内装部品に作用する衝撃荷重をインストルメントパネルの基材に分散することができるので、内装部品が破損する確率を低減することができる。しかも、ダイラタント特性を有する材料は、通常時は柔軟であるため、当該ソフト層によってインストルメントパネルの商品性を向上させることができる。
しかも、この発明では、発泡体層の表面に積層された表皮層が、ダイラタント特性を有する材料によって形成されている。これにより、ダイラタント特性を有する材料の使用量を少なくすることができる。また、表皮層（ダイラタント特性を有する材料）の厚さ寸法を小さく設定することができるので、硬化時における表皮層の剛性を低くすることができる。これにより、表皮層（インストルメントパネル）に衝突物が衝突した際に、当該衝突物に生じる最大加速度を小さくすることができるので、衝突物を良好に保護することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明に係る自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造は、請求項１に記載の自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造において、前記表皮層は、前記基材側へ延出された脚部を有している。
【００１５】
請求項２に記載の自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造では、インストルメントパネルの基材の表面に発泡体層が積層されており、当該発泡体層の表面に積層された表皮層が、ダイラタント特性を有する材料によって形成されている。この表皮層は、基材側へ延出された脚部を有しているため、表皮層に衝撃荷重が作用した際には、硬化した表皮層の脚部の先端が基材に当たることにより、衝撃荷重を基材に分散することができる。
請求項３に記載の発明に係る自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造は、基材の表面がソフト層によって覆われたインストルメントパネルと、前記インストルメントパネルに取り付けられると共に、前記ソフト層の表面に沿う方向で前記ソフト層と隣り合って配置された内装部品と、を備え、前記ソフト層は、前記内装部品と隣り合う部位だけがダイラタント特性を有する材料によって形成されており、それ以外の部位が発泡体層と該発泡体層の表面を覆う表皮層とによって構成されている。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明に係る自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造では、インストルメントパネルの商品性をソフト層によって向上させることができると共に、インストルメントパネルに取り付けられた内装部品が衝撃荷重によって破損する確率を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造が適用されたインストルメントパネルの斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿った切断面を示す拡大縦断面図である。
【図３】従来のインストルメントパネル及びクラスタの部分的な構成を示す図２に対応する縦断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造が適用されたインストルメントパネル及びクラスタの部分的な構成を示す図２に対応する縦断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態の第１変形例の構成を示す図２に対応する縦断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の第２変形例の構成を示す図２に対応する縦断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造が適用されたインストルメントパネル及びクラスタの部分的な構成を示す図２に対応する縦断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造が適用されたインストルメントパネル及びクラスタの部分的な構成を示す図２に対応する縦断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態の変形例の構成を示す図２に対応する縦断面図である。
【図１０】（Ａ）は、本発明の第５実施形態に係る自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造が適用されたインストルメントパネル及びクラスタの部分的な構成を示す図２に対応する縦断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の矢印Ｌ方向から見た構成を示す部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１の実施形態＞
以下、図１〜図３を用いて、本発明の第１実施形態に係る自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造１０（以下、単に「耐衝撃構造１０」という）について説明する。なお、各図中に適宜示される矢印ＦＲは車両前方向を示し、矢印ＵＰは車両上方向を示し、矢印Ｗは車両幅方向を示している。なお、第１実施形態、第３実施形態及び第５実施形態は、参考例とする。
【００１９】
図１に示されるように、本第１実施形態では、自動車の車室の前部に配置されたインストルメントパネル１２には、内装部品（加飾部品）としてのクラスタ１４、レジスタ１６、及びオーナメント１８が取り付けられている。クラスタ１４は、図２に示されるように、インストルメントパネル１２に形成された部品取付用開口部２０に嵌め込まれている。レジスタ１６も同様にインストルメントパネル１２に形成された図示しない部品取付用開口に嵌め込まれている。オーナメント１８は、インストルメントパネル１２に形成された図示しない部品取付用凹部に嵌め込まれており、クリップによってインストルメントパネル１２に係止されている。
【００２０】
インストルメントパネル１２は、樹脂材料（例えば、ポリプロピレン等）からなるシート材によって成形された基材２２を備えている。この基材２２は、部品取付用開口部２０の周縁部がインストルメントパネル１２の裏側へ向けて断面クランク状に屈曲して形成されている。
【００２１】
基材２２の表面には、ダイラタント特性を有する材料からなるソフト層２４（以下、説明の都合上、「ダイラタントソフト層２４」という）が積層形成されている。なお、図１においては、説明の都合上、ダイラタントソフト層２４が配設された部位にハッチングが付されている。このダイラタントソフト層２４は、例えば、英国のｄ３ｏＴＭｌａｂ社が製造する「ｄ３ｏＴＭ」によって形成されている。この「ｄ３ｏＴＭ」は、衝撃が加わっていないときや衝撃が弱いときは柔軟であるが、強い衝撃が加えられると瞬時に硬化すると共に、優れたエネルギ吸収性能を発揮する材料である。
【００２２】
なお、本実施形態では、ダイラタントソフト層２４は、基材２２と一体成形されたものであるが、これに限らず、ダイラタントソフト層２４が基材２２とは別に成形されて、基材２２に取り付けられる構成にしてもよい。
【００２３】
このダイラタントソフト層２４は、基材２２よりも厚く形成されており、基材２２の表面を覆っている。このダイラタントソフト層２４における部品取付用開口部２０の周縁部は、基材２２における部品取付用開口部２０の周縁部よりも、部品取付用開口部２０を拡大する側へ退避している（図２の二点鎖線参照）。
【００２４】
図１に示されるように、部品取付用開口部２０に嵌め込まれたクラスタ１４は、上方部位における上縁部及び左右の縁部がダイラタントソフト層２４の表面に沿う方向でダイラタントソフト層２４と隣り合って配置されている。また、レジスタ１６は、周縁部の全部がダイラタントソフト層２４の表面に沿う方向でダイラタントソフト層２４と隣り合って配置されており、オーナメント１８は、上縁部がダイラタントソフト層２４の表面に沿う方向でダイラタントソフト層２４と隣り合って配置されている。但し、クラスタ１４、レジスタ１６及びオーナメント１８の各表面（意匠面）は、ダイラタントソフト層２４の表面よりも僅かに基材２２側へ退避して配置されている（図２参照）。
【００２５】
次に、本第１実施形態の作用及び効果について説明する。
【００２６】
上記構成の耐衝撃構造１０では、インストルメントパネル１２のダイラタントソフト層２４が、インストルメントパネル１２に取り付けられた内装部品（クラスタ１４、レジスタ１６及びオーナメント１８）と隣り合って配置されている。このダイラタントソフト層２４は、ダイラタント特性を有する材料によって形成されているため、図２に示されるように、ダイラタントソフト層２４と上記内装部品（ここではクラスタ１４）との境界付近に衝突物２６が衝突した際には、衝突物２６からの衝撃荷重によって、ダイラタントソフト層２４を構成するダイラタント特性を有する材料が瞬時に硬化する。これにより、クラスタ１４に作用する衝撃荷重をインストルメントパネル１２の基材２２に分散することができるので、クラスタ１４が破損する確率を低減することができる（破損し難くすることができる）。
【００２７】
つまり、図３に示されるような従来のインストルメントパネル３０では、衝突物２６が衝突した際に、ウレタンフォーム等からなる発泡体層３２と、皮革等からなり発泡体層３２の表面を覆う表皮層３４とによって構成されたソフト層３６が変形することにより、衝突物２６からの衝撃荷重がクラスタ１４に集中し、クラスタ１４が破損する虞がある。このため、クラスタ１４の割れを防止するために、クラスタ１４の成形金型のゲート位置の見直し、クラスタ１４の肉厚アップ、材料変更などの対策が必要になり、費用と時間がかかるという問題がある。これに対し、本実施形態では、上述の如くダイラタントソフト層２４が硬化することにより、内装部品が破損する確率を低減することができるので、結果的に内装部品の製造コスト等を低減することができる。しかも、ダイラタントソフト層２４を構成する「ｄ３ｏＴＭ」は、優れた衝撃吸収性能を発揮するため、衝突物２６を保護することもできる。
【００２８】
さらに、「ｄ３ｏＴＭ」は、通常時は柔軟であるため、ダイラタントソフト層２４によってインストルメントパネル１２の商品性を向上させることができる。この点、図３に示されるような従来のインストルメントパネル３０では、ソフト層３６が柔らかすぎる（例えば、硬度がショアＡにて５０度未満である）場合、法規上インストルメントパネル１２が構造物と見なされなくなり、自動車に搭載できなくなるという不都合がある。つまり、ソフト層３６が柔らかすぎると、衝突物２６が衝突した際に基材２２の角部が衝突物２６と衝突することになるので、これを回避するためにソフト層３６を硬くせざるを得ず、商品性が低下してしまう。
【００２９】
これに対し、本実施形態に係るダイラタントソフト層２４を構成する「ｄ３ｏＴＭ」は、衝撃が加わっていないときや衝撃が弱いとき（通常時）には、例えば、硬度がショアＡにて５０度未満の柔らかさを確保することができる反面、衝撃が加えられた際には、ショアＡにて５０度以上の硬度に硬化する。これにより、商品性の向上と内装部品の破損抑制とを両立することができる。
【００３０】
さらに、本実施形態では、ダイラタントソフト層２４の全部が、ダイラタント特性を有する材料によって形成されている。つまり、ダイラタントソフト層２４において、内装部品（クラスタ１４、レジスタ１６及びオーナメント１８）と隣り合う部位と、それ以外の部位とが同じ材料によって一体に形成されているため、両者の間に視覚的に認識可能な境界が形成されることを防止できる。これにより、インストルメントパネル１２の外観品質を向上させることができる。
【００３１】
また、本実施形態では、ダイラタントソフト層２４における部品取付用開口部２０の周縁部が、基材２２における部品取付用開口部２０の周縁部よりも、部品取付用開口部２０を拡大する側へ退避している（図２の二点鎖線参照）。このため、基材２２の一部を切断して部品取付用開口部２０を形成する際に、ダイラタントソフト層２４が硬化して切断作業が困難になることを回避できる。
【００３２】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。なお、前記第１実施形態と基本的に同様の構成・作用については、前記第１実施形態と同符号を付与し、その説明を省略する。
【００３３】
＜第２の実施形態＞
図４には、本発明の第２の実施形態に係る自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造４０が図２と対応した縦断面図にて示されている。この実施形態は、前記第１実施形態と基本的に同様の構成とされており、前記第１実施形態に係るインストルメントパネル１２と同様構成のインストルメントパネル４２を備えている。但し、このインストルメントパネル４２では、ソフト層４４が基材２２の表面に積層されたウレタンフォーム層４６（発泡体層）を備えている。このウレタンフォーム層４６の表面には、ダイラタント特性を有する材料（ここでは、「ｄ３ｏＴＭ」）からなる表皮層４８（以下、「ダイラタント表皮層４８」という）が積層形成されている。このダイラタント表皮層４８は、部品取付用開口部２０側の端部が、基材２２側へ延出された荷重伝達部４８Ａとされており、当該荷重伝達部４８Ａの先端が基材２２の表面に当接している。
【００３４】
この実施形態では、インストルメントパネル４２のダイラタント表皮層４８のみがダイラタント特性を有する材料によって形成されているため、ダイラタント特性を有する材料の使用量を少なくすることができる。また、ダイラタント表皮層４８の厚さ寸法が小さく設定されているので、硬化時におけるダイラタント表皮層４８の剛性を低くすることができる。これにより、ダイラタント表皮層４８（インストルメントパネル４２）に衝突物が衝突した際に、ダイラタント表皮層４８が撓むことにより、当該衝突物に生じる最大加速度を小さくすることができる（例えば、最大加速度を８０Ｇ以下にすることができる）。したがって、衝突物を良好に保護することができる。
【００３５】
しかも、この実施形態では、ダイラタント表皮層４８が、基材２２に当接した荷重伝達部４８Ａを備えている。このため、当該荷重伝達部４８Ａが衝突物からの衝撃荷重によって硬化することにより、クラスタ１４側に衝撃荷重が集中することを防止できる。したがって、この実施形態においても、前記第１実施形態と同様にクラスタ１４が破損する確率を低減することができる。
【００３６】
なお、上記第２実施形態において、図５に示されるように、ダイラタント表皮層４８の裏面に複数のノッチ４９を形成する構成にしてもよい。これらのノッチ４９は、例えば車両幅方向に延在している。この構成では、硬化時におけるダイラタント表皮層４８の剛性を更に低下させることができるため、ダイラタント表皮層４８に衝突物が衝突した際に、当該衝突物に生じる最大加速度を良好に低減することができる。
【００３７】
また、上記第２実施形態において、図６に示されるように、ダイラタント表皮層４８の裏面から基材２２側へ複数の脚部４８Ｂを延出させ、これらの脚部４８Ｂの先端を基材２２に当接させる構成にしてもよい。この構成では、ダイラタント表皮層４８に衝突物が衝突した際に、衝突物からの衝撃荷重を複数の脚部４８Ｂを介して基材２２に分散することができる。これにより、前記第１の実施形態と基本的に同様の作用効果を得ることができる。しかも、前記第１実施形態と比較して、ダイラタント特性を有する材料の使用量を低減することができるので、低コスト化を図ることができる。
【００３８】
＜第３の実施形態＞
図７には、本発明の第３の実施形態に係る自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造５０が図２と対応した縦断面図にて示されている。この実施形態は、前記第１実施形態と基本的に同様の構成とされており、前記第１実施形態に係るインストルメントパネル１２と同様構成のインストルメントパネル５２を備えている。但し、このインストルメントパネル５２では、ダイラタントソフト層２４の表面が、皮革、合成皮革、塩化ビニールなどからなる異材質表皮層５４によって覆われている。
【００３９】
この実施形態では、インストルメントパネル５２の表面（意匠面）が異材質表皮層５４によって構成されているため、異材質表皮層５４の材質を変更することにより、インストルメントパネル５２の外観品質、触感、硬度などを自由に変更することができる。
【００４０】
＜第４の実施形態＞
図８には、本発明の第４の実施形態に係る自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造６０が図２と対応した縦断面図にて示されている。この実施形態は、前記第１実施形態と基本的に同様の構成とされており、前記第１実施形態に係るインストルメントパネル１２と同様構成のインストルメントパネル６２を備えている。但し、このインストルメントパネル６２では、ダイラタントソフト層２４がクラスタ１４等の内装部品と隣り合う部位にだけ設けられており、それ以外の部位には、従来と同様のウレタンフォーム層３２及び表皮層３４からなるソフト層３６が配設されている。
【００４１】
この実施形態では、ダイラタントソフト層２４が内装部品と隣り合う部位にだけ設けられているため、ダイラタント特性を有する材料の使用量を大幅に低減することができる。これにより、低コスト化を図ることができる。しかも、ダイラタントソフト層２４及びソフト層３６の柔らかさによって、インストルメントパネル６２の商品性を向上させることができると共に、インストルメントパネル６２に衝突物が衝突した際には、ダイラタントソフト層２４が瞬時に硬化することによって、内装部品が破損する確率を低減することができる。
【００４２】
なお、上記第４実施形態において、図９に示されるように、ダイラタントソフト層２４を基材２２側が開口した開断面形状に形成し、当該開断面内にウレタンフォーム層３２を設ける構成にしてもよい。これにより、ダイラタント特性を有する材料の使用量を更に低減することができるため、更なる低コスト化を図ることができる。しかも、ダイラタントソフト層２４に設けられた脚部２４Ａ、２４Ｂを介して、衝突物からの衝撃荷重を基材２２に良好に分散することができる。
【００４３】
＜第５の実施形態＞
図１０には、本発明の第５の実施形態に係る自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造７０が図２と対応した縦断面図にて示されている。この実施形態は、前記第１実施形態と基本的に同様の構成とされており、前記第１実施形態に係るインストルメントパネル１２と同様構成のインストルメントパネル７２を備えている。但し、このインストルメントパネル７２では、ダイラタントソフト層２４は、基材２２に形成された複数の円形の貫通孔７４を貫通して基材２２の裏面側へ延出された基材補強部２４Ｃを一体に有している。この基材補強部２４Ｃは、図２に示されるように、基材２２の裏面側において、隣り合う貫通孔７４を結ぶように格子状に形成されている。
【００４４】
この実施形態では、インストルメントパネル７２に衝撃荷重が加えられた際には、基材２２の表面側及び裏面側でダイラタントソフト層２４が硬化する。これにより、硬化したダイラタントソフト層２４によって基材２２を補強することができる。また、基材２２とダイラタントソフト層２４との接着性を向上させることもできる。
【００４５】
なお、上記第５実施形態においては、貫通孔７４が円形に形成され、基材補強部２４Ｃが格子状に形成された構成にしたが、これに限らず、貫通孔及び基材補強部の形状は適宜変更することができる。例えば、基材補強部が基材の板厚方向から見て円形（丸形）に形成された構成にしてもよい。
【００４６】
また、前記第１〜第５実施形態では、内装部品としてのクラスタ１４、レジスタ１６及びオーナメント１８がインストルメントパネル１２に取り付けられた場合について説明したが、請求項１〜請求項３に係る発明はこれに限らず、他の種類の内装部品がインストルメントパネル１２に取り付けられる場合にも適用することができる。また、内装部品に対するダイラタント特性を有する材料の配置は、上記各実施形態に限定されるものではない。
【００４７】
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記各実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４８】
１０      自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造
１２      インストルメントパネル
１４      クラスタ（内装部品）
１６      レジスタ（内装部品）
１８      オーナメント（内装部品）
２２      基材
２４      ダイラタントソフト層（ソフト層）
２４Ｃ    基材補強部
４０      自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造
４２      インストルメントパネル
４４      ソフト層
４６      ウレタンフォーム層（発泡体層）
４８      表皮層
４８Ｂ    脚部
５０      自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造
５２      インストルメントパネル
６０      自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造
６２      インストルメントパネル
７０      自動車用インストルメントパネルの耐衝撃構造
７２      インストルメントパネル
７４      貫通孔
【図１】
0005786343.tif 000002
【図２】
0005786343.tif 000003
【図３】
0005786343.tif 000004
【図４】
0005786343.tif 000005
【図５】
0005786343.tif 000006
【図６】
0005786343.tif 000007
【図７】
0005786343.tif 000008
【図８】
0005786343.tif 000009
【図９】
0005786343.tif 000010
【図１０】
0005786343.tif 000011