特許 5703485 表示機器の支持構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5703485

(24)【登録日】2015年3月6日

(45)【発行日】2015年4月22日

(54)【発明の名称】表示機器の支持構造

(51)【国際特許分類】

   B60K 37/02 20060101AFI20150402BHJP

   B60R 21/045 20060101ALI20150402BHJP

【ＦＩ】

   B60K37/02

   B60R21/045 C

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2011-260822(P2011-260822)

(22)【出願日】2011年11月29日

(65)【公開番号】特開2013-112204(P2013-112204A)

(43)【公開日】2013年6月10日

【審査請求日】2013年12月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000157083

【氏名又は名称】トヨタ自動車東日本株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082876

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109807

【弁理士】

【氏名又は名称】篠田 哲也

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082876

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 一幸

(72)【発明者】

【氏名】榛地 由則

(72)【発明者】

【氏名】小田部 剛

【審査官】 本庄 亮太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２９０５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６４７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０５５８４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０５−３１９１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０００８９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ３７／０２

Ｂ６０Ｒ ２１／０４５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フロントウインドウの前端側下方に配置されたインストルメントパネルと、該インストルメントパネルの機器配置位置に配置された表示機器と、車体に固定された支持ブラケットと、該支持ブラケットに支持されて上記表示機器が固定された機器ブラケットと、を備えた表示機器の支持構造であって、
上記機器ブラケットには、上記支持ブラケットが接合された被支持部と、上記表示機器が接合された機器接合部と、該被支持部と該機器接合部との間に設けられて上記表示機器に負荷される下向きの荷重により変形可能な弱体部と、が備えられ、
上記機器ブラケットは、上記被支持部より一端側に上記機器接合部を備え且つ他端側に上記インストルメントパネルが接合されたパネル接合部を備え、
上記インストルメントパネルは前端側が車体に接合され、後部側が上記パネル接合部に接合されている、表示機器の支持構造。

【請求項2】

前記機器ブラケットの前記弱体部より前記機器接合部側には、前記インストルメントパネルが接合されている、請求項１に記載の表示機器の支持構造。

【請求項3】

前記弱体部には前記機器ブラケットを横断する屈曲部が複数設けられ、該複数の屈曲部が互いに逆方向に屈曲している、請求項１又は２に記載の表示機器の支持構造。

【請求項4】

前記支持ブラケットがフロントロアピラー間に架設されたインパネリインフォースメントに固定され、前記表示機器が上記インパネリインフォースメントより前方に配置されている、請求項１乃至３の何れかに記載の表示機器の支持構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両のインストルメントパネルの機器配置位置に配置された表示機器を支持するための構造に関する。

【背景技術】

【0002】

車両のフロントウインドウの前端付近にはインストルメントパネル及びメータ等の表示機器が配設されている。
例えば図５に示すように、車両のエンジンフード１１及びカウル１２の後端側にはフロントウインドウ１３が配設され、フロントウインドウ１３の前端側下方にインストルメントパネル２１が配設されている。インストルメントパネル２１には車両後方側に向けて開口した機器配置部２４が設けられており、この機器配置部２４に各種の表示機器２５が配置されている。
車両のダッシュパネルやカウル１２の後方位置には、インパネリインフォースメント１５が車幅方向に配置されて一対のフロントロアピラー間に架設されている。インパネリインフォースメント１５の下部には、図示しないステアリングコラムが斜めに配置されている。

【0003】

そしてインパネリインフォースメント１５に支持ブラケット３１が固定され、表示機器２５を固定した機器ブラケット５１がこの支持ブラケット３１に支持されることで、表示機器２５の支持構造が構成されている。インストルメントパネル２１は前端でカウル１２に接合されており、表示機器２５の支持構造が設けられている部位では後部側で機器ブラケット５１に接合されている。

【0004】

このようなフロントウインドウの前端付近には、車両外側から下向きの衝撃荷重が負荷された際に変形して衝撃を吸収する構造が種々設けられている。
例えば特許文献１では、カウル１２の後面部に変形可能な屈曲部及びビードを設けることで、衝撃荷重が負荷された際、後面部の屈曲部から上方の部分と上面部とが座屈して衝撃が吸収可能となっている。
特許文献２では、カウル１２の所定位置にカウル１２の材質より強度が低い補強部材を配置することで、衝撃荷重が負荷された際、補強部材が変形して衝撃が吸収可能となっている。
特許文献３では、インストルメントパネル２１の前方部分の屈曲部に、ノッチのようなインストルメントパネル脆弱構造を設けることで、衝撃荷重が負荷された際、インストルメントパネル脆弱構造が変形して衝撃が吸収可能となっている。

【0005】

図５に示すような従来の表示機器２５の支持構造では、フロントウインドウ１３の前端側の下方位置が変形し易くなっている。ここではインストルメントパネル２１の機器配置部２４をフロントウインドウ１３の前端部から離間させて後方側に設け、インストルメントパネル２１の内部におけるフロントウインドウ１３の前端付近には、変形し易い空調機器の中空部材１８等を配置するだけで、変形し難い硬質の部材を配設しないように構成している。

【0006】

このような表示機器２５の支持構造では、図６に示すように、フロントウインドウ１３の前端付近に車外側から質量体Ｍが当接して下向きの荷重Ｆが負荷されると、インストルメントパネル２１が下方に変形する。するとインストルメントパネル２１の下方に硬質の部材が配設されていないため、インストルメントパネル２１が下方へ大きく変形できる。そのためフロントウインドウ１３、カウル１２、インストルメントパネル２１などの変形により衝撃荷重を吸収することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１１−１７８２７１号公報

【特許文献2】特開２０１０−２２１８７９号公報

【特許文献3】特開２０１０−３６８５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、従来の表示機器２５の支持構造では、インストルメントパネル２１の内部におけるフロントウインドウの前端側に硬質の部材を配設しないため、表示機器２５が乗員側に配置されることとなり、乗員から表示機器までの距離が狭くなっていた。特に、フロントウインドウの下方に十分なスペースを確保できない小型車の場合、表示機器２５が乗員側に接近して配置されることで、乗員に圧迫感を与えるという課題があった。

【0009】

そこで、本発明は、フロントウインドウの前端付近に負荷される下向きの荷重を吸収できると共に、乗員への圧迫感を軽減できる表示機器の支持構造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】

【0010】

上記目的を達成する本発明の表示機器の支持構造は、フロントウインドウの前端側下方に配置されたインストルメントパネルと、インストルメントパネルの機器配置位置に配置された表示機器と、車体に固定された支持ブラケットと、支持ブラケットに支持されて表示機器が固定された機器ブラケットと、を備えた表示機器の支持構造であって、機器ブラケットには、支持ブラケットが接合された被支持部と、表示機器が接合された機器接合部と、被支持部と機器接合部との間に設けられて表示機器に負荷される下向きの荷重により変形可能な弱体部と、が備えられ、機器ブラケットは、被支持部より一端側に機器接合部を備え且つ他端側にインストルメントパネルが接合されたパネル接合部を備え、インストルメントパネルは前端側が車体に接合され、後部側が上記パネル接合部に接合されている。

【0011】

この表示機器の支持構造では、機器ブラケットの弱体部より機器接合部側には、インストルメントパネルが接合されているのがよい。
また弱体部には機器ブラケットを横断する屈曲部が複数設けられ、この複数の屈曲部が互いに逆方向に屈曲しているのがよい。

【0012】

この表示機器の支持構造では、支持ブラケットがフロントロアピラー間に架設されたインパネリインフォースメントに固定され、表示機器がインパネリインフォースメントより前方に配置されているのがよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明の表示機器の支持構造によれば、機器ブラケットが支持ブラケットを接合する被支持部と表示機器を接合する機器接合部とを有し、その間に弱体部を有しているので、表示機器に下向きの荷重が負荷された際、弱体部が変形して表示機器が下方へ変位できる。そのため硬質の部材である表示機器をフロントウインドウの前端側に近接配置しても、インストルメントパネルの前端側に下向きの荷重が負荷されて下方に変形するときには、表示機器も下方へ変位できる。従って、フロントウインドウの前端付近の各部を変形させて下向きの荷重を吸収可能であり、表示機器をより車両前方側に装着して乗員への圧迫感を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態における表示機器の支持構造を示す概略側面図である。

【図2】図１に示す表示機器の支持構造の変形後を示す概略側面図である。

【図3】本発明の実施形態における機器ブラケットの斜視図である。

【図4】本発明の実施形態における機器ブラケットの変形例を示す斜視図である。

【図5】従来の表示機器の支持構造を示す概略側面図である。

【図6】図５に示す表示機器の支持構造の変形後を示す概略側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
車両のフロントウインドウの前端付近には、図１に示すように、エンジンフード１１及びカウル１２が配設され、カウル１２の後端側にフロントウインドウ１３が車両後方に向けて傾斜して配設され、フロントウインドウ１３の前端側下方にインストルメントパネル２１が配設されている。

【0016】

図示しないダッシュパネル又はカウル１２の後方位置には、車幅方向に延びるインパネリインフォースメント１５が配置され、車体の一対のフロントロアピラー間に架設されている。インパネリインフォースメント１５の下部にはステアリングコラム１６が斜めに配置されている。

【0017】

本実施形態の表示機器２５の支持構造では、インパネリインフォースメント１５に支持ブラケット３１が固定され、支持ブラケット３１に機器ブラケット３３が支持され、この機器ブラケット３３に表示機器２５が固定されている。

【0018】

インストルメントパネル２１は樹脂成形体からなり、フロントウインドウの下方に配置されてダッシュパネルの隣接位置の上方を覆う上部板２２と、乗員側に突出して立体的形状に形成された後部形状部２３とを有し、後部形状部２３には後方側に向けて開口した機器配置部２４が設けられている。機器配置部２４の形状は表示機器２５に対応した形状となっている。

【0019】

このインストルメントパネル２１では、上部板２２の前端側が車体のカウル１２に接合され、後部形状部２３が機器ブラケット３３に接合されている。インストルメントパネル２１の上部板２２側の内部には、空調機器のダクト等の中空部材１８が配置されている。

【0020】

表示機器２５は、例えばメータ、計器類等であり、インストルメントパネル２１の機器配置部２４に配置されて固定されている。この実施形態では表示機器２５がインストルメントパネル２１に接合されると共に、機器ブラケット３３に接合されることで装着されている。

【0021】

支持ブラケット３１は、鋼材等により十分な剛性を有して形成され、車体のフロントロアピラー間に架設された剛性部材であるインパネリインフォースメント１５に固定されている。
この支持ブラケット３１はインストルメントパネル２１及び表示機器２５より下方に配置され、インパネリインフォースメント１５から上方に向けて立ち上がったアーム部３２を有している。ここではアーム部３２は従来よりも立ち上がり、鉛直方向に近い向きとなっている。

【0022】

機器ブラケット３３は、図３に示すように、表示機器２５及びインストルメントパネル２１を安定に支持できる剛性を有して形成されている。この機器ブラケット３３は、長手方向に沿う側縁の略全長に補強用リブ３４が立設され、長手方向と直交するように横断する屈曲部３５が複数箇所に設けられている。

【0023】

図１及び図３に示すように、機器ブラケット３３の一端側には表示機器２５及びインストルメントパネル２１の上部板２２が接合された機器接合部３７ａと、表示機器２５が接合された機器接合部３７ｂと、が設けられ、他端側にはインストルメントパネル２１の後部形状部２３が接合されたパネル接合部３８が設けられている。機器ブラケット３３の中間部には支持ブラケット３１が接合された被支持部３９が設けられ、被支持部３９と機器接合部３７ｂとの間には弱体部４１が設けられている。

【0024】

弱体部４１は、装着状態で表示機器２５に負荷される下向きの荷重Ｆにより変形可能に構成されている。この実施形態の弱体部４１では、機器接合部３７ａ，３７ｂに下向きの荷重が入力されたときにのみ変形できる形状に形成されている。
具体的には、まず複数の屈曲部３５ａ，３５ｂが互いに逆方向に屈曲して側面視で略Ｚ字形状となっている。ここでは被支持部３９側の屈曲部３５ａが前方側に屈曲し、機器接合部３７側の屈曲部３５ｂが上方側に屈曲している。

【0025】

また屈曲部３５ａと屈曲部３５ｂとの間には、機器接合部３７と被支持部３９との間の間隔を変形し易い距離にするための間隔調整部３６が設けられている。この間隔調整部３６は屈曲部３５ａ及び屈曲部３５ｂが変形した際、回動するように変形することで、機器接合部３７側が容易に下方側へ大きく変位できるようになっている。

【0026】

さらに、屈曲部３５ａに対応する補強用リブ３４に括れ４２が設けられると共に、屈曲部３５ｂ付近の補強用リブ３４の立ち上がり方向の幅が狭く形成されている。これらの形状により、装着状態で機器接合部３７側に下向きの荷重が負荷された際、屈曲部３５ａ，３５ｂ及び間隔調整部３６が容易に変形できる。

【0027】

このような支持ブラケット３１及び機器ブラケット３３を用いて表示機器２５及びインストルメントパネル２１を車両に装着した支持構造では、支持ブラケット３１のアーム部３２が機器ブラケット３３の被支持部３９に接合され、機器接合部３７が被支持部３９よりも前方に配置されている。

【0028】

そして、機器ブラケット３３の機器接合部３７に表示機器２５が接合されることで、表示機器２５が格段に車両前方側に配置される。ここでは表示機器２５の少なくとも一部、好ましくは表示機器２５の前後方向の半分以上、特に好ましくは表示機器２５の全部がインパネリインフォースメント１５より前方側に配置される。そのため図１中に仮想線により示す従来の配置位置に比べて、表示機器２５が格段に車両前方側に配置されている。

【0029】

また、機器ブラケット３３の機器接合部３７側で表示機器２５とインストルメントパネル２１とが接合され、機器ブラケット３３のパネル接合部３８にインストルメントパネル２１が接合されている。ここでは被支持部３９とパネル接合部３８との間に弱体部４１が設けられていない。またインストルメントパネル２１の前端側が車体に接合されている。そのため弱体部４１を設けていてもインストルメントパネル２１及び表示機器２５が安定して支持されている。

【0030】

次に、このような表示機器の支持構造において、図２のようにフロントウインドウ１３の前端付近に車外側から質量体Ｍが衝突して下向きの荷重Ｆが負荷された際の動作について説明する。
まず下向きの荷重Ｆが負荷されると、エンジンフード１１及びカウル１２の後端部側とフロントウインドウ１３の前端側が下向きに変形し、これに伴ってインストルメントパネル２１の前方側が下向き変形する。
この表示機器の支持構造では、表示機器２５が車両前方側に配置されているため、インストルメントパネル２１の前方側に下向きの荷重が負荷されると共に、表示機器２５に下向きの荷重が負荷される。

【0031】

すると、この荷重により機器ブラケット３３の弱体部４１に負荷され、弱体部３６が変形を開始し、屈曲部３５ａ，３５ｂが変形すると共に間隔調整部３６が変形する。これにより機器接合部３７が下方へ変位し、インストルメントパネル２１の前側及び表示機器２５が下方へ変位する。このとき空調機器のダクトのような中空部材１８にインストルメントパネル２１の上部板２２が当接するが、中空部材１８が薄肉部材であるためインストルメントパネル２１の変位に伴って容易に変形する。これにより下向きの荷重Ｆが、フロントウインドウ１３の前端付近の各部材の変形及び表示機器２５の支持構造の変形により吸収される。

【0032】

以上のような表示機器２５の支持構造によれば、表示機器２５に下向きの荷重が負荷された際、弱体部４１が変形して表示機器２５が下方へ容易に変位できるので、硬質の部材である表示機器２５をフロントウインドウ１３の前端側に近接配置していても、インストルメントパネル２１の前側に下向きの荷重が負荷されて下方へ変形するときには、表示機器２５も下方へ変位できる。従ってフロントウインドウ１３の前端付近の各部を変形させて下向きの荷重吸収できる。例えばＨＩＣ値を低減することも可能である。
また表示機器２５をより車両前方側に装着することが可能であって、乗員への圧迫感を軽減でき、しかも表示機器２５の配置位置を自由に設定することができるためインストルメントパネルのデザイン上の自由度も向上する。

【0033】

この表示機器２５の支持構造では、機器ブラケット３３にインストルメントパネル２１が接合されているので、インストルメントパネル２１を安定して保持でき、インストルメントパネル２１と表示機器２５との相対位置が変動したり振動したりすることを防止して外観品質を向上できる。
特に機器ブラケット３３は、被支持部３９より一端側に機器接合部３７を備えると共に、他端側にパネル接合部３８を備え、インストルメントパネル２１が前端側でカウル１２に接合されて後部形状部２３でパネル接合部３８に接合されているので、機器ブラケット３３に弱体部４１を設けていても、インストルメントパネル２１を安定して支持することができる。

【0034】

しかも、機器ブラケット３３の弱体部４１より機器接合部側にインストルメントパネル２１が接合されているので、下向きの荷重を受けて弱体部４１が変形した際、表示機器２５とインストルメントパネル２１とが同じように下方へ変位できる。そのため互いに干渉するようなこともなく、円滑に表示機器２５及びインストルメントパネル２１が変形して衝撃を吸収することができる。

【0035】

この表示機器の支持構造では、弱体部４１に機器ブラケット３３を横断する屈曲部３５が設けられているので、弱体部４１における変形位置を屈曲部３５に特定でき、所望の変位量を容易に設定し得る。また特定の位置だけを弱体化するため、機器ブラケット３３の剛性を過剰に低下させる必要がなく、表示機器２５やインストルメントパネル２１の十分な支持強度を確保できる。
特に、弱体部４１に機器ブラケット３３を横断する屈曲部３５が複数設けられ、複数の屈曲部３５ａ，３５ｂが互いに逆方向に屈曲しているので、弱体部４１が無理なく変形できる。しかも屈曲部３５ａ，３５ｂ間に間隔調整部３６が設けられているので、間隔調整部３６の長さ、即ち隣り合う屈曲部３５間の距離により機器接合部３７を被支持部３９に対して大きく変位させることができる。

【0036】

またこの表示機器の支持構造では、機器接合部３７が被支持部３９よりも前方に配置されているので、機器接合部３７と被支持部３９とが上下に重ならずに前後にずれた位置となる。そのため、機器接合部３７に下向きの荷重Ｆが負荷された際、弱体部４１が容易に変形でき、機器接合部３７が確実に下方へ変位する。

【0037】

さらに支持ブラケット３１がフロントロアピラー間に架設されたインパネリインフォースメント１５に固定されているので、インストルメントパネル２１及び表示機器２５を十分に安定して支持し得る上、表示機器２５がインパネリインフォースメント１５より前方に配置されているので、従来に比べて表示機器２５を大幅に前方側に配置することが可能である。

【0038】

上記実施形態は本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば上記では、表示機器の支持構造が下向きの荷重Ｆが負荷された際に変形する点について説明したが、車両のフロントウインドウの前端付近には、例えば上述の特許文献１乃至３のようにカウル１２やインストルメントパネル２１などに他の衝撃吸収構造を設けることも当然に可能である。上述のような表示機器の支持構造であれば、他の衝撃吸収構造と組み合わせて設けたとしても、他の衝撃吸収構構造の衝撃吸収作用を阻害するようなことがない。

【0039】

上記実施形態では、機器ブラケット３３の形状の一例を説明したが、機器ブラケット３３としては被支持部３９、機器接合部３７及び弱体部４１を有する形状であれば、種々の形状を採用することができる。例えば図４に示すように、板状又は棒状の材料を複数の屈曲部３５において屈曲させ、弱体部４１を構成する屈曲部３５ａ及び屈曲部３５ｂに括れ４３を設けて厚みを薄くすることで弱体化してもよい。

【0040】

上記実施形態では、支持ブラケット３１が高い剛性を有していて、下向きの荷重Ｆが負荷された際に変形しない例について説明したが、通常の使用時にインストルメントパネル２１や表示機器２５を十分に安定に支持できるのであれば、支持ブラケット３１も荷重Ｆが負荷された際に変形可能な剛性に形成しておくことも可能である。これによりインストルメントパネル２１や表示機器２５をより大きく変位させることができ、衝撃をより大きく吸収可能な構造が得られる。

【0041】

上記実施形態では、支持ブラケット３１を車体のインパネリインフォースメント１５に固定しが、車体の他の部位に固定されていてもよい。
上記では、支持ブラケット３１と機器ブラケット３３とを別体に設けたが、支持ブラケット３１と機器ブラケット３３とが一体に構成されていてもよい。例えば被支持部３９が支持ブラケット３１に接合されていてもよい。

【符号の説明】

【0042】

１１ エンジンフード
１２ カウル
１３ フロントウインドウ
１５ インパネリインフォースメント
１６ ステアリングコラム
１８ 中空部材
２１ インストルメントパネル
２２ 上部板
２３ 後部形状部
２４ 機器配置部
２５ 表示機器
３１ 支持ブラケット
３２ アーム部
３３ 機器ブラケット
３４ 補強用リブ
３５，３５ａ，３５ｂ 屈曲部
３７，３７ａ，３７ｂ 機器接合部
３８ パネル接合部
３９ 被支持部
４１ 弱体部
４２ 括れ
５１ 機器ブラケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】