(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インストルメントパネルの裏面にダクト部材が溶着されてインストルメントパネル裏面とダクト部材との間に箱断面形状の空調ダクトが形成されたインストルメントパネル構造において、
前記インストルメントパネルの素材として界面破壊が生じる量のポリスチレンを含む変性ポリフェニレンオキサイドアロイ材料を使用し、
前記ダクト部材の素材としてポリスチレン系材料を使用したことを特徴とするインストルメントパネル構造。
【請求項２】
請求項１に記載のインストルメントパネル構造において、
前記ダクト部材に、リブが突出して形成され、このリブの端面が前記インストルメントパネルの裏面に溶着されていることを特徴とするインストルメントパネル構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インストルメントパネル構造に関し、特に、空調ダクトが一体に形成されているインストルメントパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図５に示すように、インストルメントパネル０１の裏側にダクト部材０２が一体に設けられて、インストルメントパネル０１とダクト部材０２との間に、箱断面形状の空調ダクト０３が形成されたインストルメントパネル構造が知られている。この従来構造にあっては、ダクト部材０２は、インストルメントパネル０１と同じ樹脂素材により縦断面が略Ｌ字形状に形成され、その上端と下端とにフランジ０４が形成され、各フランジ０４がインストルメントパネル０１に溶着された構造となっている。
したがって、このような従来のインストルメントパネル構造にあっては、図外の空調ユニットとインストルメントパネル０１に設けられた図外の吹出口とを結ぶダクトを、別途配索する必要が無くなり、組付の手間を省くことができる。
【０００３】
また、上記の従来構造にあっては、インストルメントパネル０１の裏側に箱断面が形成されることから、インストルメントパネル０１の強度が高くなる。そこで、このような従来技術にあっては、車両の前面衝突時に、乗員がインストルメントパネル０１に衝突した際に、衝撃荷重を吸収させるために、ダクト部材０２に断面積を薄くするノッチ０５を形成している。したがって、乗員が衝突するような荷重入力があった際には、これらノッチ０５が形成されている部位が起点となってダクト部材０２が破壊され、これによりインストルメントパネル０１の変形が容易となって、衝撃荷重を吸収することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、ダクト部材０２にノッチ０５を形成するにあたり、非衝撃入力時においてダクト部材０２が破壊されることのない強度を確保しつつ、乗員が衝突した際の衝撃荷重の入力時にはダクト部材０２が破壊されるように、ノッチ０５の形状をチューニングする必要があり、そのためには、衝突実験を何度も繰り返し行う必要があり、多くの時間と費用とを必要とするという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、衝撃荷重の入力時に、空調ダクトを形成する箱断面部分が破壊されて衝撃吸収を行うようにするチューニングを容易にすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、インストルメントパネルの裏面にダクト部材が溶着されてインストルメントパネル裏面とダクト部材との間に箱断面形状の空調ダクトが形成されたインストルメントパネル構造において、前記インストルメントパネルの素材として界面破壊が生じる量のポリスチレンを含む変性ポリフェニレンオキサイドアロイ材料を使用し、前記ダクト部材の素材としてポリスチレン系材料を使用したことを特徴とする手段とした。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインストルメントパネル構造において、前記ダクト部材に、リブが突出して形成され、このリブの端面が前記インストルメントパネルの裏面に溶着されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の作用および効果】
本発明では、インストルメントパネルの裏面にダクト部材を溶着させて空調ダクトを形成するが、本発明では、インストルメントパネルの素材として界面破壊が生じる量のポリスチレンを含む変性ポリフェニレンオキサイドアロイ（以下変性ＰＰＯという）を用い、一方、ダクト部材として、ポリスチレン系材料を用いているため、両者を溶着させた際に、両者が完全に溶けて混じり合うことはなく、溶着強度が低く抑えられる。
【０００９】
次に、車両が前面衝突するなどして乗員がインストルメントパネルに衝突してインストルメントパネルに衝撃荷重が加わった場合、インストルメントパネルとダクト部材との溶着部分にあっては、界面破壊が生じて破断し、ダクト部材がインストルメントパネルの裏面から剥がれる。
したがて、インストルメントパネルには、空調ダクトの箱断面による変形規制力が作用することがなく、変形容易となって衝撃荷重を吸収することができる。
【００１０】
このように、本発明では、インストルメントパネルとダクト部材とを異種の素材で形成し、溶着強度を低く抑えることができ、非衝撃入力時において、空調ダクトとしてのシール性を確保しつつ、車両の衝突時などにおいて乗員がインストルメントパネルに衝突して衝撃荷重が入力された際には、溶着部分において界面破壊により破断することにより、衝撃荷重を吸収することができるようにしたため、従来のようなノッチのチューニングが省略でき、開発時間の短縮ならびに開発コストの低減を図ることができるという効果が得られる。
さらに、本発明にあっては、ダクト部材としてポリスチレン系材料を用いているが、このポリスチレン系材料は、変性ＰＰＯ材料に比べて材料単価が安いため、インストルメントパネルとダクト部材との両方を変性ＰＰＯ材料により形成するのに比べて、製造コストの低減を図ることができるとともに、ポリスチレン系材料は、成形時の流動性が高いため、板厚低減が可能となり、重量軽減を図ることができるという効果が得られる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明では、ダクト部材に形成したリブの端面をインストルメントパネルの裏面に溶着させるようにしたため、溶着面積を一定に保つことができ、これにより溶着部分全体の溶着強度を一定の範囲内に保持することができ、破断性能の安定化を図ることができるという効果が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施の形態）
図３は、実施の形態のインストルメントパネル構造を適用したインストルメントパネル１を示す斜視図であり、インストルメントパネル１は、図示のように上面１ａの後端部（図において矢印ＦＲが車両前方を示している）からカーブを描いて下方に向かって後面１ｂが連続して形成された形状となっている。
また、後面１ｂには、中央と左右にベント吹出口１１，１２，１３が設けられている。これらベント吹出口１１，１２，１３は、空調ダクトとしてのベントダクト２を介してインストルメントパネル１の下方に設けられている図外の空調ユニットに接続されている。
【００１３】
次に、前記ベントダクト２の構成について説明する。
図１は、図３のＳ１−Ｓ１断面であって、前記ベントダクト２は、インストルメントパネル１の上面１ａと後面１ｂとのコーナ部にまたがって、断面略Ｌ字形状のダクト部材３を一体に設けることで形成されている。
また、前記ダクト部材３は、下方に突出された固定用ブラケット３ｂが一体に形成され、この固定用ブラケット３ｂが、図外のフロントピラーの間に掛け渡されて図外のステアリングコラムを支持しているステアリングメンバ４に固定されている。
【００１４】
次に、ダクト部材３とインストルメントパネル１の結合について説明する。
前記ダクト部材３には、上端部に車両前方に曲がった上部フランジ３ｃが形成されているとともに、下端部に車両下方に曲がった下部フランジ３ｄが形成されている。
さらに、各フランジ３ｃ，３ｄには、図４の拡大図に示すように、例えば、端面の幅が１．5ｍｍ、基底部の幅が２ｍｍ、高さが２ｍｍの寸法の台形断面のリブ３ｆが形成されており、また、このリブ３ｆは、ダクト部材３の延在方向の全長に亘って形成されている。そして、図示のように、このリブ３ｆがインストルメントパネル１の裏面に溶着されて溶着部３０が形成されている。なお、図では上部フランジ３ｃを示しているが、下部フランジ３ｄも同様のリブ３ｆが設けられて、これを溶着して溶着部３０が形成されている。
この溶着において、本実施の形態にあっては、インストルメントパネル１の素材としては、ポリスチレンを３５％程度含む変性ＰＰＯが用いられ、一方、ダクト部材３としては、ポリスチレンが用いられているもので、このように両者は異種の素材により形成されている。このため、インストルメントパネル１とダクト部材３における各フランジ３ｃ，３ｄのリブ３ｆとによる溶着部３０では、両者は完全に混じり合わないため、同種の素材を溶着する場合に比べて溶着強度が低くなっており、本実施の形態では、２５０ｋｇ／ｃｍ２程度に設定されている。ちなみに、同種の材料で同じように溶着させた場合には、３００ｋｇ／ｃｍ２以上の溶着強度となる。
また、インストルメントパネル１の裏面にリブ３ｆを溶着しているため、溶着部３０における溶着面積が一定となるため、溶着強度を一定に設定することができる。
【００１５】
次に、実施の形態の作用について説明する。
インストルメントパネル１を製造するにあたり、インストルメントパネル１の裏面にダクト部材３の両フランジ３ｃ，３ｄを溶着させてベントダクト２を形成する場合、本実施の形態では、インストルメントパネル１の素材としては、ポリスチレンを３５％程度含む変性ＰＰＯを用い、一方、ダクト部材３としては、ポリスチレンを用いているため溶着は可能であるが、溶着部３０において両者は完全に溶けて混じり合うことはなく、同一材料どうしで溶着させた場合に比べ溶着強度が低く抑えられる。加えて、ダクト部材３のリブ３ｆのみを溶着させるため、溶着面積を所定の面積で一定に保つことができ、溶着強度を低く保つことができるとともに、溶着強度のばらつきを抑えることができる。
このように、溶着部３０における溶着強度は、従来に比べて低く抑えられるが、リブ３ｆは全長に亘りインストルメントパネル１の裏面に溶着されているため、必要なシール性が得られ、また、非衝突時における通常走行の入力などでは、両フランジ３ｃ，３ｄのリブ３ｆは、インストルメントパネル１から剥がれることはない。
【００１６】
次に、車両が前面衝突するなどして乗員がインストルメントパネル１に衝突して図２に示すように、インストルメントパネル１に衝撃Ｇが加わった場合、溶着部３０において界面破壊が生じて破断し、ダクト部材３の両フランジ３ｃ，３ｄのリブ３ｆがインストルメントパネル１の裏面から剥がれる。
したがって、インストルメントパネル１には、ベントダクト２の箱断面による変形規制力が作用することはなく、図示のように、変形して衝撃Ｇを吸収することができる。すなわち、ダクト部材３をステアリングメンバ４により支持して高い支持強度を得る構成であるが、このダクト部材３がインストルメントパネル１の変形を妨げることはなくなる。
【００１７】
以上説明したように、本実施の形態にあっては、インストルメントパネル１とダクト部材３とを異種の素材で形成するとともに、インストルメントパネル１に対してリブ３ｆで溶着するようにしたため、溶着部３０の溶着強度を低く抑えるとともに一定に保つことができ、非衝撃入力時において、ベントダクト２としてのシール性を確保しつつ、車両の衝突時などにおいて乗員がインストルメントパネル１に衝突して衝撃Ｇが入力された際には、インストルメントパネル１とダクト部材３との溶着部３０が界面破壊により破断することにより、インストルメントパネル１の変形自由度が高くなり衝撃を吸収することができる。そして、このように、溶着部３０が界面破壊により破断するようにしたため、従来のようなチューニングが省略でき、開発時間の短縮ならびに開発コストの低減を図ることができる。ちなみに、リブ３ｆの幅を変えると、溶着強度も変化するが、このリブ３ｆの幅を広くすると、インストルメントパネル１の表面に凹凸が生じる。そこで、インストルメントパネル１の表面に凹凸が生じない範囲の幅でリブ３ｆの幅を設定すると、ベントダクト２のシール性を保つのに必要な強度を得ることができるものであり、溶着強度を所定強度に設定するためにリブ３ｆの幅をチューニングすることは不要となる。
【００１８】
さらに、本実施の形態にあっては、ダクト部材３としてポリスチレン系材料を用いているが、このポリスチレン系材料は、変性ＰＰＯ材料に比べて材料単価が安いため、製造コストの低減を図ることができる。加えて、ポリスチレン系材料は、成形時の流動性が高いため、板厚低減が可能となり、重量軽減を図ることができる。
【００１９】
以上、図面により実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
すなわち、実施の形態では、インストルメントパネルの材料として、変性ＰＰＯを用いたが、この素材は、少なくともインストルメントパネルの裏面に用いていればよく、例えば、インストルメントパネルの表面に発泡性の弾性を有した素材を用い、その裏面の素材として変性ＰＰＯを用いるようにしてもよい。
また、実施の形態では、インストルメントパネルの材料としてポリスチレンを３５％程度含む変性ＰＰＯを用いたが、ポリスチレンと変性ＰＰＯとの溶着強度は変性ＰＰＯに含まれるポリスチレンの量が増えるにつれて高まり、１０〜２０％の範囲の間でほぼサチュレートし始めこれ以上増やしても溶着強度はほとんど変化しない。一方、変性ＰＰＯの耐衝撃性などインストルメントパネルとして要求される特性は、変性ＰＰＯに含まれるポリスチレンの量が増えるにつれて低下し５０％程度が上限となる。したがって、インストルメントパネルの材料として用いられる変性ＰＰＯは、含まれるポリスチレンの量が２０％程度〜５０％程度の範囲内であればよい。
さらに、実施の形態では、ダクトの材料としてポリスチレンを用いたが、成型時に金型からの脱型を容易にするための内部離型剤を添加して使用してももよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態のインストルメントパネル構造を示す断面図である。
【図２】実施の形態のインストルメントパネル構造を示す断面図である。
【図３】実施の形態のインストルメントパネル構造を適用したインストルメントパネルを示す斜視図である。
【図４】実施の形態における溶着部を示す拡大断面図である。
【図５】従来技術を示す断面図である。
【符号の説明】
１    インストルメントパネル
１ａ    上面
１ｂ    後面
２    ベントダクト
３    ダクト部材
３ｂ    固定用ブラケット
３ｃ    上部フランジ
３ｄ    下部フランジ
３ｆ    リブ
４    ステアリングメンバ
１１，１２，１３    ベント吹出口
３０    溶着部
【図１】
0003879424.tif 000002
【図２】
0003879424.tif 000003
【図３】
0003879424.tif 000004
【図４】
0003879424.tif 000005
【図５】
0003879424.tif 000006