JP2003327066A - 車両の乗員保護構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の急減速時、インストルメントパネル下
部に衝突した乗員の膝への衝撃を充分に緩和し、かつ膝
の移動範囲を規制して乗員を保護すること。 【解決手段】 車室のインストルメントパネル１の下部
に設けられ、乗員の膝Ｎと対向して車両急減速時に乗員
の膝Ｎを受入れる合成樹脂のインパネロア部材２の内面
側に、インパネロア部材２の内面前方かつ上方に位置す
るインパネリインフォースメント３からインパネロア部
材２に向かって突出し、インパネロア部材２と間隔をお
いて対向する対向面４１を備えた金属ブラケット４を設
けるとともに、金属ブラケット４の対向面４１とインパ
ネロア部材２との間にパッド部材５を介設し、インパネ
ロア部材２に乗員の膝Ｎが衝突したときに、膝荷重によ
りパッド部材５が圧縮変形して膝Ｎへの衝撃を緩和する
とともに、ブラケット４が膝Ｎの移動範囲を規制する構
造とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の衝突などに
よる急減速時に、乗員の膝を保護するとともに、乗員の
移動を阻止する車両の乗員保護構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の乗員保護構造として、自動車の
運転席正面のインストルメントパネルの下部で、車両の
衝突などによる急減速時に乗員の膝を受け入れ、上記下
部の内面側に設けられた衝撃吸収部材で衝撃を緩和して
乗員の膝を保護するようにしたものがある。衝撃吸収部
材としては、薄肉の帯状金属板を断面ほぼコ字形等に曲
成したものをインストルメントパネルの下部と、その前
方のインパネリインフォースメントとの間に介設した構
造のものが採用されている（特開平１１−３２１５０１
号）。

【０００３】図７は自動車のインストルメントパネルを
示し、図８（図７のＡ−Ａ断面）はこの種の乗員保護構
造の従来の代表例を示すもので、インストルメントパネ
ル１の下端にインパネロア部材２を設け、インパネロア
部材２に対して前方かつ上方に位置してインストルメン
トパネル１を補強する筒状のインパネリインフォースメ
ント３にインパネロア部材２の内面に向けて衝撃吸収部
材９が設置されている。図中、１０はインストルメント
パネル１内に設置されたメーター類、Ｎは乗員の膝であ
る。また、車種によってはインパネロア部材２に小物入
れ６（図７の鎖線部）を設けたものがある。

【０００４】衝撃吸収部材９は、薄肉の帯状金属板を底
広がりの断面ほぼコ字形に曲成するとともに両側の側縁
にフランジ９０を形成したもので、底辺をインパネロア
部材２の内面に対向せしめるとともに、先端開口をイン
パネリインフォースメント３の外周に溶接して、インパ
ネリインフォースメント３とインパネロア部材２との間
に前後方向に設置している。衝撃吸収部材９は、車両の
急減速時に乗員の膝Ｎが前斜め上方（矢印方向）へ移動
してインパネロア部材２に当たって、インパネロア部材
２を押し込むと、撓み変形して膝荷重を吸収し衝撃を緩
和する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
保護構造では、衝撃吸収部材９に大きな膝荷重が作用し
た場合、衝撃吸収部材９が大きく変形してしまい、膝Ｎ
の移動を抑える抑止力が不充分である。膝Ｎの前方への
移動が大きいと、シートベルトやエアバックでは乗員の
身体を充分に拘束しきれず、乗員がインストルメントパ
ネル１の下方へ沈み込んでしまい、乗員のダメージが大
きくなるおそれがある。そこで、衝撃吸収部材９を厚肉
にして剛性を強化することで膝Ｎの移動は阻止できるも
のの、膝Ｎにかかる衝撃を緩和することができない。

【０００６】上記事情に鑑み本発明は、膝にかかる衝撃
を充分に緩和し、かつ膝の移動を効果的に阻止して乗員
を保護する車両の乗員保護構造を提供することを課題と
してなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両の急減速
時に乗員を保護する乗員保護構造であって、車室のイン
ストルメントパネルの下部に設けられ、乗員の膝と対向
して車両急減速時に乗員の膝を受入れる合成樹脂のイン
パネロア部材の内面側に、該インパネロア部材の内面前
方かつ上方に位置するインパネリインフォースメントか
ら上記インパネロア部材に向かって突出し、インパネロ
ア部材と間隔をおいて対向する対向面を備えた金属ブラ
ケットを設けるとともに、上記ブラケットの対向面と上
記インパネロア部材との間にパッド部材を介設する（請
求項１）。インパネロア部材とインパネリインフォース
メントに設けたブラケットとの間でパッド部材が圧縮変
形して膝への衝撃を緩和せしめるとともに、ブラケット
が膝の移動を阻止する。

【０００８】上記ブラケットを、上記インパネロア部材
と間隔をおいて対向して上記対向面を形成する縦板状の
プレート部材と、上記インパネリインフォースメントに
固着されて上記プレート部材を支持する支持部材とで構
成し、上記プレート部材に上記パッド部材を接合せしめ
る（請求項２）。縦板状のプレート部材により膝の移動
を阻止することができ、パッド部材は上記プレート部材
に接合させることで容易に設置することができる。

【０００９】上記インパネロア部材に開口を設け、該開
口部の下縁に回動自在に軸支せしめて上記開口部を閉じ
る容器状の小物入れを設置し、上記ブラケットの上記対
向面を上記小物入れと対向せしめて、上記対向面と上記
小物入れとの間に上記パッド部材を配設する（請求項
３）。小物入れおよびパッド部材の圧縮変形で膝荷重を
吸収し衝撃を緩和することができ、ブラケットが膝の移
動を阻止する。

【００１０】上記インパネリインフォースメントと上記
インパネロア部材との間に合成樹脂のエアダクトを配設
し、上記ブラケットの上記対向面と上記インパネロア部
材との間に上記パッド部材を配設するとともに、上記エ
アダクトと上記インパネロア部材との間にパッド部材を
配設する（請求項４）。エアダクトを乗員保護構造とし
て利用できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図７に示すように、車両のインス
トルメントパネル１には、メーター類１０を設けた運転
席側の下部に合成樹脂板のインパネロア部材２が取付け
てある。インストルメントパネル１の下縁とインパネロ
ア部材２の上縁の接合部には中央にステアリングコラム
（図略）を挿通する開口１１が形成してある。インパネ
ロア部材２は開口１１の左右両側に位置するパネル面２
ａ，２ｂをそれぞれ乗員の左右の膝と対向せしめ、両パ
ネル面２ａ，２ｂを膝受入れ部として車両の衝突等によ
る急減速時に乗員の膝を受け入れるようにし、各膝受入
れ部２ａ，２ｂの内面側（前面側）に乗員保護構造が形
成してある。尚、車種によっては、右側の膝受入れ部２
ａに図の鎖線で示す小物入れ６を設置したものがある。
以下、図１、図２に基づいて、小物入れのない車種の膝
受入れ部２ａ側の乗員保護構造に本発明を適用した第１
の実施形態を説明し、後述の第２の実施形態で小物入れ
６を設けた車種の保護構造を説明する。

【００１２】図１は第１の実施形態の図７のＡ−Ａ線に
沿う位置での断面図であり、図２は分解斜視図である。
図１および図２に示すように、インパネロア部材２の膝
受入れ部２ａは、インストルメントパネル１の下縁から
前斜め下方へ向かう傾斜状に設置してある。インパネロ
ア部材２は弾性のある合成樹脂で成形され、割れ破損し
にくくしてある。膝受入れ部２ａの内面側の前方かつ上
方位置に、図略の左右のフロントピラー間に架設したパ
イプ状のインパネリインフォースメント３が設けてあ
り、インストルメントパネル１を補強している。インパ
ネリインフォースメント３と膝受入れ部２ａとは離間し
ている。

【００１３】インパネリインフォースメント３と膝受入
れ部２ａとの間には、インパネリインフォースメント３
から膝受入れ部２ａへ向かって斜め下方へ突出するブラ
ケット４を設け、ブラケット４と膝受入れ部２ａとの間
にパッド部材５が介設してある。

【００１４】ブラケット４は、膝受入れ部２ａと対面す
る縦板状のプレート部材４０をインパネリインフォース
メント３に溶接した支持部材４２，４３で支持せしめた
ものである。プレート部材４０は四角形平板状で、一方
の縦縁からＬ字形に屈曲して前斜め上方へ延びる脚部４
４が形成してある。脚部４４の先端にはＬ字形に屈曲し
て複数のボルト貫通穴を形成した締結フランジが形成し
てある。また、プレート部材４０の他方の縦縁には中間
位置に側方へ突出する舌片状の締結片４５が形成してあ
り、締結片４５にもボルト貫通穴が形成してある。

【００１５】プレート部材４０の脚部４４に対応する支
持部材４２は断面ほぼハット形の金属片で、開口をイン
パネリインフォースメント３へ向けて左右の側壁の前縁
フランジをそれぞれインパネリインフォースメント３の
外周に溶接し、インパネリインフォースメント３から後
斜め下方へ向けて突設してある。支持部材４２は後面４
２１を締結座面として、これに複数のネジ穴が形成して
ある。そして、支持部材４２の後面４２１にプレート部
材４０の脚部４４の締結フランジを重ね合わせて複数の
ボルト部材で締結してある。

【００１６】一方、支持部材４３は浅い箱形の金属体か
らなり、前縁をインパネリインフォースメント３の外周
に溶接してその後斜め下方へ向けて突設してある。支持
部材４３はインパネリインフォースメント３から突出す
る突出長が支持部材４２よりも長くしてあり、突出端４
３１は下方へ屈折してほぼ垂直な締結座面としてあり、
ネジ穴が形成してある。突出端４３１にはプレート部材
４０の締結片４５を重ね合わせてボルト部材により締結
してある。支持部材４３は、例えばブレーキペダルのブ
ースタ等の設置に利用され得る。

【００１７】支持部材４２，４３で支持されたプレート
部材４０はほぼ垂直姿勢をなし、その後面がインパネロ
ア部材２の膝受入れ部２ａの内面と間隔をおいて対面す
る対向面４１を形成する。尚、プレート部材４０および
各支持部材４２，４３は比較的に厚肉で剛性が高くして
ある。。そして、対向面４１にはその全面を覆うパッド
部材５が接合してある。パッド部材５はウレタン材から
なる厚肉のブロック状で、プレート部材４０の対向面４
１にインジェクション成形してプレート部材４０と一体
に設けてある。パッド部材５の後端面は膝受入れ部２ａ
の内面に沿う傾斜面状で、膝受入れ部２ａの内面とは若
干の間隙をおいて対面している。

【００１８】車両走行時、衝突等により急減速し、乗員
の膝Ｎが前斜め上方へ移動してインパネロア部材２の膝
受入れ部２ａに衝突すると、膝荷重により膝受入れ部２
ａが撓み変形しつつ前斜め上方へ押し込まれ、更に膝Ｎ
が膝受入れ部２ａを介してパッド部材５を押し込み、膝
受入れ部２ａとブラケット４の対向面４１との間でパッ
ド部材５が圧縮変形して膝荷重が吸収される。最終的に
膝受入れ部２ａがパッド部材５を介してブラケット４の
対向面４１に衝き当たり、膝Ｎの移動が阻止される。こ
のようにパッド部材５の圧縮変形で膝Ｎに対する衝撃は
緩和され、また膝Ｎの移動範囲は所定の範囲ですむの
で、乗員がインストルメントパネル１の下方へ沈み込む
ことが起こらない。尚、インパネロア部材２の膝受入れ
部２ａがブラケット４の対向面４１に衝き当っても、そ
れまでにパッド部材５の圧縮変形で膝荷重が吸収され、
かつ衝き当たりはパッド部材５を介してなされるので、
膝Ｎに大きな衝撃が加えられることはない。

【００１９】次に、図７の鎖線で示すようにインパネロ
ア部材２の膝受入れ部２ａに小物入れ６を設置した車両
に本発明の乗員保護構造を適用した第２の実施形態を、
図３および図４に基づいて説明する。尚、本実施形態の
基本構造は第１の実施形態とほぼ同じで、相違点を中心
に説明し、図において同一部材は同一符号で表す。図３
は小物入れを備えた乗員保護構造の図７のＡ−Ａ線に沿
う位置での断面図であり、図４は分解斜視図である。図
３および図４に示すように、膝受入れ部２ａのほぼ中央
位置には小物入れ６を設置するための角形の開口部２０
が形成してある。小物入れ６は、開口部２０を塞ぐ傾斜
状の後壁６１の内面側に上方が開口する角形の容器部６
０を一体に設けた薄板の合成樹脂の容器体で、上部開口
から容器底に向かって前後幅が狭くしてある。小物入れ
６は、後壁６１の下縁を膝受入れ部２ａの開口部２０の
下縁に支軸２１により前後方向に回動可能に軸支され、
後方へ引き出して小物入れ６を開き、前方へ押し込み回
動して容器部６０を開口部２０内へ収納するとともに後
壁６１で開口部２０を閉じる。

【００２０】インストルメントパネル１を補強するパイ
プ状のインパネリインフォースメント３は膝受入れ部２
ａの小物入れ６の前方かつ上方に位置し、小物入れ６と
の間は離間している。インパネリインフォースメント３
には斜め下方へ突出するブラケット４が設けてあり、ブ
ラケット４と膝受入れ部２ａおよび小物入れ６との間に
パッド部材５Ａが介設してある。

【００２１】ブラケット４は第１の実施形態と同一で、
プレート部材４０の対向面４１は、小物入れ６の容器部
６０の前面上半部および膝受入れ部２ａ内面の開口部２
０まわりと間隔をおいて対面している。

【００２２】パッド部材５Ａはウレタン材からなるブロ
ック状で、プレート部材４０の対向面４１に固着してあ
る。パッド部材５Ａは下面側の中央下半部が小物入れ６
の容器部６０に対応して切欠いてある。パッド部材５Ａ
は、切欠き５０で小物入れ６の容器部６０を回避し、切
欠き５０の内面で間隔をおいて小物入れ６の容器部６０
を取り囲み、パッド部材５Ａの後端面がインパネロア部
材２の開口部２０まわりの内面と間隔をおいて対面して
いる。

【００２３】車両の急減速時、乗員の膝Ｎが小物入れ６
の後壁６１およびそのまわりのインパネロア部材２の膝
受入れ部２ａの開口部２０周囲に衝突し、これらを前斜
め上方へ押し込む。この時、膝Ｎは小物入れ６の後壁６
１および膝受入れ部２ａの開口部２０周囲と、これらと
対面するブラケット４の対向面４１との間で、パッド部
材５Ａおよび小物入れ６の容器部６０を潰しつつ、最終
的にブラケット４の対向面４１にパッド部材５Ａを介し
て小物入れ６の容器部６０が衝き当たり、膝Ｎの移動が
阻止される。このように本実施形態は、第１の実施形態
と同様に膝Ｎの移動範囲を抑制して乗員の沈み込みを防
ぐとともに、小物入れ６とパッド部材５Ａの潰れ変形で
膝荷重を吸収し膝Ｎへの衝撃を充分に緩和できる。

【００２４】図５は第３の実施形態の図７のＢ−Ｂ線に
沿う位置での断面図であり、図６は分解斜視図である。
本実施形態の基本構造は第１の実施形態とほぼ同じで、
相違点を中心に説明し、図において同一部材は同一符号
で表す。図５および図６に示すように、インパネロア部
材２の膝受入れ部２ｂはインストルメントパネル１の下
縁から前斜め下方へ向かう傾斜面状に設けてある。膝受
入れ部２ｂの内面側には、前方かつ上方位置にパイプ状
のインパネリインフォースメント３が配設され、図６に
示すように、インパネリインフォースメント３は運転席
側から助手席側にかけてパイプ径を小径にしてある。ま
た小径部との境には下方へ突出するステー３０が溶接し
てあり、ステー３０に車室フロアから立設したブレース
３１の上端を締結してインパネリインフォースメント３
の中間部を支えるようにしている。

【００２５】図５および図６に示すように、離間したイ
ンパネリインフォースメント３と膝受入れ部２ｂとの中
間位置には合成樹脂製のヒーターダクト７が車幅方向に
沿って延設してある。ヒーターダクト７は幅方向に長径
の断面ほぼ長方形状のダクトで、先端下面に乗員の足元
へ向かって温風を吹き出す吹出口７０が形成してある。

【００２６】インパネリインフォースメント３とヒータ
ーダクト７との間には、縦板状の対向面４１を備えたプ
レート部材４０ａと、これを支持する複数の支持部材４
２ａ，４３ａとで構成したブラケット４Ａが、インパネ
リインフォースメント３から斜め下方へ向かって突設し
てある。

【００２７】プレート部材４０ａは第１の実施形態と同
様に、一方の縦縁から前方へ延びる脚部４４が形成して
あり、他方の縦縁には舌片状の締結片４５が形成してあ
る。プレート部材４０ａはその対向面４１がヒーターダ
クト７の上方位置に起立しており、プレート部材４０ａ
の下端部がヒーターダクト７の上面後端と対向し、対向
面４１の上部がインパネロア部材２の膝受入れ部２ｂの
内面上部と対面している。

【００２８】ブラケット４Ａの支持部材４２ａは、実質
的に第１の実施形態のブラケット４の支持部材４２と同
様で、底壁４２１にプレート部材４０ａの脚部４４の締
結フランジを重ね合わせて複数のボルト部材で締結して
ある。一方、支持部材４３ａは外周縁に屈折フランジを
設けた金属板からなり、インパネリインフォースメント
３に溶接した上記ステー３０に上記ブレース３１の上端
と一体に締結しほぼ水平方向後方へ突設してある。支持
部材４３ａは支持部材４２ａよりも後方に突出し、突出
端４３１が締結座面としてあり、突出端４３１にはプレ
ート部材４０ａの締結片４５を重ね合わせて締結してあ
る。

【００２９】ブラケット４Ａの対向面４１にはウレタン
材からなるブロック状のパッド部材５Ｂを設け、対向面
４１とヒーターダクト７の上面後端およびインパネロア
部材２の膝受入れ部２ｂの内面上部との間にパッド部材
５Ｂを介在せしめている。パッド部材５Ｂはインジェク
ション成形により前面が対向面４１と一体に接合され、
後端面は膝受入れ部２ｂの内面上部と対面している。パ
ッド部材５Ｂは下面の前半部を切欠いてヒーターダクト
７を回避し、切欠き５１とヒーターダクト７の上面後端
とが対面している。

【００３０】更に、ヒーターダクト７と膝受入れ部２ｂ
の内面下部との間にもウレタン材からなるブロック状の
パッド部材５Ｃが介設してある。パッド部材５Ｃはその
後面を膝受入れ部２ｂの内面下部に接着し、ヒーターダ
クト７を避けて前面上部を切欠いた切欠き５２がヒータ
ーダクト７の下面後端と後面下端との間のコーナー部を
覆うように対面している。

【００３１】車両の急減速時に、乗員の膝Ｎがインパネ
ロア部材２の膝受入れ部２ｂに衝突し、これを前斜め上
方へ押し込む。これによりパッド部材５Ｂが圧縮変形
し、同時に、パッド部材５Ｃが圧縮変形するとともにヒ
ーターダクト７が潰れ変形する。そして、最終的にイン
パネロア部材２の膝受入れ部２ｂがパッド部材５Ｂを介
してブラケット４Ａの対向面４１に衝き当たり、膝Ｎの
移動が阻止される。このように本実施形態も、第１の実
施形態と同様に膝Ｎの移動範囲を抑制して乗員の沈み込
みを防ぐとともに、パッド部材５Ｂ，５Ｃおよびヒータ
ーダクト７が潰れ変形して膝荷重を吸収するので膝Ｎへ
の衝撃を充分に緩和できる。

【００３２】尚、上記実施形態ではプレート部材４０，
４０ａを支持する左右の支持部材４２，４３，４２ａ，
４３ｂを異なる構造としたが、同一構造としてもよい。
またインパネロア部２ａ，２ｂの乗員保護構造を同一と
してもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明の乗員保護構造によれば、インス
トルメントパネルの膝受入れ部とインパネリインフォー
スメントに設けたブラケットとを所定の間隔をおいて対
向させ、両者間にパッド部材を設けたので、車両の急減
速時の乗員の膝への衝撃の緩和効果とともに、膝の移動
範囲が規制され、乗員のダメージを確実に軽減すること
ができる。また、小物入れやヒーターダクト等も衝撃吸
収部材として利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示すもので、図７の
Ａ−Ａ線に沿う位置での断面図である。

【図２】第１の実施形態の分解斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施形態を示すもので、図７の
Ａ−Ａ線に沿う位置での断面図である。

【図４】第２の実施形態の分解斜視図である。

【図５】本発明の第３の実施形態を示すもので、図７の
Ｂ−Ｂ線に沿う位置での断面図である。

【図６】第３の実施形態の分解斜視図である。

【図７】自動車のインストルメントパネルの正面図であ
る。

【図８】従来の保護構造を示す図７のＡ−Ａ線に沿う位
置での断面図である。

【符号の説明】

１ インストルメントパネル ２ インパネロア部材 ２ａ，２ｂ 膝受入れ部 ２０ 開口部 ３ インパネリインフォースメント ４，４Ａ ブラケット ４０，４０ａ プレート部材 ４１ 対向面 ４２，４３，４２ａ ４３ａ 支持部材 ５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ パッド部材 ６ 小物入れ ７ エアダクト（ヒーターダクト）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上杉 英之 鹿児島県国分市上之段395番地１ 株式会 社トヨタ車体研究所内 Ｆターム(参考） 3D003 AA05 BB01 CA09 DA09 DA10 3D044 BA05 BA07 BB01 BC07 BC30 BD11

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の急減速時に乗員を保護する乗員保
   護構造であって、 車室のインストルメントパネルの下部に設けられ、乗員
   の膝と対向して車両急減速時に乗員の膝を受入れる合成
   樹脂のインパネロア部材の内面側に、該インパネロア部
   材の内面前方かつ上方に位置するインパネリインフォー
   スメントから上記インパネロア部材に向かって突出し、
   インパネロア部材と間隔をおいて対向する対向面を備え
   た金属ブラケットを設けるとともに、上記ブラケットの
   対向面と上記インパネロア部材との間にパッド部材を介
   設し、上記インパネロア部材が乗員の膝を受入れたとき
   に、膝荷重により上記パッド部材が圧縮変形して膝への
   衝撃を緩和せしめるとともに、上記ブラケットが膝の移
   動を阻止せしめる車両の乗員保護構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の乗員保護構造におい
   て、 上記ブラケットを、上記インパネロア部材と間隔をおい
   て対向して上記対向面を形成する縦板状のプレート部材
   と、上記インパネリインフォースメントに固着されて上
   記プレート部材を支持する支持部材とで構成し、上記プ
   レート部材に上記パッド部材を接合せしめた車両の乗員
   保護構造。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の乗員保
   護構造において、 上記インパネロア部材に開口を設け、該開口部の下縁に
   回動自在に軸支せしめて上記開口部を閉じる容器状の小
   物入れを設置し、 上記ブラケットの上記対向面を上記小物入れと対向せし
   めて、上記対向面と上記小物入れとの間に上記パッド部
   材を配設し、上記膝荷重により上記小物入れおよび上記
   パッド部材が圧縮変形して膝への衝撃を緩和せしめると
   ともに、上記ブラケットで膝の移動を阻止せしめる車両
   の乗員保護構造。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の乗員保
   護構造において、 上記インパネリインフォースメントと上記インパネロア
   部材との間に合成樹脂のエアダクトを配設し、 上記ブラケットの上記対向面と上記インパネロア部材と
   の間に上記パッド部材を配設するとともに、上記エアダ
   クトと上記インパネロア部材との間にパッド部材を配設
   し、上記膝荷重により上記パッド部材および上記エアダ
   クトが圧縮変形して膝への衝撃を緩和せしめるととも
   に、上記ブラケットで膝の移動を阻止せしめる車両の乗
   員保護構造。