JP5597684B2 - 車両のニーボルスター構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前部のステアリングハンガビームに取り付けられ、衝突時に変形して衝撃荷重を吸収することにより乗員の膝部を保護する（支える）車両のニーボルスター構造に関する。

車体前部には乗員の膝部を保護するニーボルスター構造が備えられている。このニーボルスター構造として、ダッシュボードから軸心部材が車体後方に向けて突出され、軸心部材が硬質ウレタンフォームで覆われ、硬質ウレタンフォームがニーパッドで覆われたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
ニーボルスター構造を乗員の膝部に向けて突出することにより、車体前部に衝撃が入力した際に、乗員の膝部をニーボルスター構造で支えて膝部を保護する（支える）ことが可能である。

実開昭６４−４４２５０号公報

ところで、ニーボルスター構造のなかには、ダッシュボードに代えてステアリングハンガビームに取り付けられたものがある。ステアリングハンガビームは、車体前部の左右の側部に車幅方向に向けて架け渡され、操舵系部品（例えば、ステアリング支持軸や、ステアリングホイール）などが支持されている。
ニーボルスター構造は、操舵系部品より車幅方向外側の部位、すなわちステアリングハンガビームの一端寄りの部位に設けられる。

ここで、オフセット衝突によりステアリングハンガビームの一端寄りの部位に衝撃荷重が入力した場合、ステアリングハンガビームが他端を中心にして回転する方向に移動する。
ステアリングハンガビームが回転する方向に移動することにより、ステアリングハンガビームと一体にニーボルスター構造が車幅方向内側に向けて円弧状に移動する。

ニーボルスター構造が円弧状に移動することにより、乗員の膝部がニーボルスター構造に車体後方（車幅方向内側寄り）から当接する。膝部がニーボルスター構造に当接することにより、ニーボルスター構造に膝部からの反力が車体後方（車幅方向内側寄り）に向けて斜めに作用する。
このため、反力のうち車幅方向の分力でニーボルスター構造が車幅方向に破損してしまい、ニーボルスター構造で乗員の膝部を好適に保護し難い（支え難い）ことが考えられる。

本発明は、車幅方向への荷重が入力した際に乗員の膝部を好適に保護する（支える）ことができる車両のニーボルスター構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体前部の左右の側部間に延びるステアリングハンガビームに取り付けられ、衝突時に乗員の膝部を支える車両のニーボルスター構造であって、前記ニーボルスター構造は、前記ステアリングハンガビームから車体後方に向けて突出された軸心部材と、該軸心部材を覆うニーパッドと、前記軸心部材および前記ニーパッドを前記ステアリングハンガビームに取り付けるための取付ブラケットと、を備え、前記軸心部材は、車幅方向に面し、かつ、車幅方向に所定間隔をおいて配置された一対の側壁と、該一対の側壁を連結する後壁と、を含み、前記一対の側壁および前記後壁により平面視略コ字状に形成され、前記取付ブラケットは、前記ステアリングハンガビームの上部側に設けられた上段部と、前記ステアリングハンガビームの下部側に設けられた下段部と、前記上段部および前記下段部を連結する側部と、前記上段部の車幅方向外側で、かつ、前記上段部よりも前記下段部側に位置する中段部と、を含み、前記上段部、前記下段部および前記側部で略断面コ字状に形成され、前記上段部、前記下段部、前記側部および前記中段部が前記ステアリングハンガビームの外周に結合されることを特徴とする。

請求項２は、前記取付ブラケットは、前記上段部および前記中段部間を連結する連結部を含み、該連結部が前記一対の側壁の一方に車体前後方向で重なる位置に設けられることを特徴とする。

請求項３は、前記ニーボルスター構造は、前記取付ブラケットと前記ニーパッドおよび前記軸心部材との間に介在され、前記ニーパッドおよび前記軸心部材を前記取付ブラケットに取り付ける取付座部と、該取付座部の下端から車体後方に向けて延出する支持部と、を備え、該支持部に前記ニーパッドを位置決めする位置決め孔を設けることを特徴とする。

請求項４は、前記取付座部および前記支持部間の屈曲部位に補強用のビードを設けることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、軸心部材の一対の側壁を車幅方向に面して配置し、一対の側壁を後壁で連結することにより、軸心部材を一対の側壁および後壁で平面視略コ字状に形成した。軸心部材を平面視略コ字状に形成することにより、ニーボルスター構造に乗員の膝部が車体後方で、かつ、車幅方向から斜めに当接した場合に、ニーパッドを介して軸心部材に入力する荷重を軸心部材の側壁および後壁の面で受けることができる。
このように、ニーパッドと軸心部材とが面接触することで荷重を分散し、荷重入力から軸心部材の変形が終了するまでの間、ニーパッドの破損や軸心部材からの脱落がなくなり、乗員の膝部に作用する荷重を小さく抑えることができる。

さらに、請求項１に係る発明では、取付ブラケットを上段部、下段部および側部で略断面コ字状に形成し、上段部、下段部、側部および中段部の４部をステアリングハンガビームの外周に結合した。
これにより、ステアリングハンガビームに対する取付ブラケットの取付剛性を高めることができる。

また、請求項１に係る発明では、取付ブラケットの中段部を、上段部の車幅方向外側で、かつ、上段部よりも下段部側（すなわち、上段部および下段部間）に位置した。
さらに、中段部をステアリングハンガビームの外周に結合するようにした。
よって、ニーボルスター構造に車幅方向に向けて荷重が入力した際に、荷重を中段部で支えることができる。これにより、軸心部材が車幅方向に傾く（回転する）ことを中段部で阻止することができる。

請求項２に係る発明では、取付ブラケットの連結部で上段部および中段部間を連結し、連結部を一対の側壁の一方に車体前後方向で重なるように設けた。よって、車体前後方向において、取付ブラケットおよび軸心部材の剛性・強度を高めることができる。
これにより、ニーパッドを介して軸心部材に膝部から入力した荷重を一方の側壁および中段部を経てステアリングハンガビームに効率よく伝えることができるので、乗員の膝部を好適に支えることができる。

請求項３に係る発明では、支持部に位置決め孔を設け、位置決め孔でニーパッドを位置決めするようにした。よって、ニーパッドを取付座部に対して精度よく位置決めすることができる。
これにより、ニーパッドを取付座部に手間をかけないで簡単に取り付けることができるので組付作業の容易化が図れる。

請求項４に係る発明では、取付座部および支持部間の屈曲部位に補強用のビードを設けた。よって、取付座部および支持部の屈曲部位をビードで補強することができるので、取付座部および支持部の剛性・強度を高めることができる。
これにより、支持部でニーパッドを正規の位置に支えることができ、ニーパッド（すなわち、ニーボルスター構造）で乗員の膝部を好適に支えることができる。

本発明に係るニーボルスター構造を備えた車体前部構造を車室側から見た状態を示す斜視図である。 図１のニーボルスター構造を示す平面図である。 図２のニーボルスター構造を示す側部図である。 図３のニーボルスター構造からニーパッドを分解した状態を示す分解斜視図である。 図４のニーボルスター構造を示す分解斜視図である。 図５の６部拡大図である。 図２のニーボルスター構造を示す断面図である。 本発明に係るニーボルスター構造で乗員の膝部を保護する（支える）例を説明する図である。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前（Ｆｒ）」、「後（Ｒｒ）」、「左（Ｌ）」、「右（Ｒ）」は運転者から見た方向にしたがう。

実施例に係る車両のニーボルスター構造２４について説明する。
図１、図２に示すように、車体前部構造１０は、車体前部の左右に設けられた左右のフロントピラー１１（左フロントピラー１１は図示せず）と、左右のフロントピラー１１間に設けられたダッシュボード１２と、ダッシュボード１２の車体後方に設けられたステアリングハンガビーム１３と、ステアリングハンガビーム１３に設けられた操舵系部品１５とを備えている。

さらに、車体前部構造１０は、操舵系部品１５の車幅方向外側近傍に設けられたペダル系部品１７と、ペダル系部品１７の車幅方向外側近傍に設けられた電装ユニット２１と、電装ユニット２１の上方に設けられたニーボルスター構造（車両のニーボルスター構造）２４とを備えている。

左右のフロントピラー１１は、車体前部の左右に設けられ、車体前部の左右の側部を構成する骨材である。
左右のフロントピラー１１は、略左右対称の部材であり、右フロントピラー１１のみを図示する。

ダッシュボード１２は、左右のフロントピラー１１間に設けられ、車室２７とエンジンルーム２８とを仕切る仕切板である。
ステアリングハンガビーム１３は、ダッシュボード１２の車体後方に配置され、左右のフロントピラー１１に架け渡されることにより車幅方向に延出されている。

操舵系部品１５は、ステアリングハンガビーム１３のステアリング取付部１３ａにステアリング支持軸３１が収縮ストロークを確保するように支持されている。
ステアリング支持軸３１の収縮ストロークを確保することにより、ステアリング支持軸３１を車体前方に向けて収縮させることができる。
このステアリング支持軸３１にステアリングホイール３２が取り付けられている。

これにより、前面衝突（正突）やオフセット衝突の二次衝突によりステアリングホイール３２に所定の荷重が入力した場合に、ステアリングホイール３２を車体前方に移動させることができる。
ステアリングホイール３２を車体前方に移動させることにより、二次衝突による衝撃エネルギを吸収することができる。

ペダル系部品１７は、操舵系部品１５の車幅方向外側近傍に配置され、ダッシュボード１２およびステアリングハンガビーム１３に取り付けられている。
このペダル系部品１７は、ブレーキペダル１８が操舵系部品１５の下方に配置されている。

電装ユニット２１は、ステアリングハンガビーム１３のうちペダル系部品１７の車幅方向外側近傍に設けられた支持部３４と、支持部３４に取り付けられた電装部品（例えば、ヒューズボックス）３８とを備えている。
電装部品３８は、ステアリングハンガビーム１３に支持部３４を介して取り付けられ、ペダル系部品１７の車体後方側で、かつ、ペダル系部品１７の一部（車幅方向外側の部位）に対して車体前後方向において重なる位置に設けられている。

図２、図３に示すように、ニーボルスター構造２４は、ステアリングハンガビーム１３のうち電装ユニット２１の上方の取付部位１３ｂに取り付けられ、乗員４１の膝部４２（すなわち、車体後方）に向けて突出されている。
このニーボルスター構造２４を好適に変形させて荷重を吸収することにより乗員４１の膝部４２を保護する（支える）ことができる。

図４、図５に示すように、ニーボルスター構造２４は、ステアリングハンガビーム１３の取付部位１３ｂに取り付けられた取付ブラケット４５と、取付ブラケット４５に取り付けられた支持ブラケット４６と、支持ブラケット４６に取り付けられた軸心部材４７と、軸心部材４７を覆うニーパッド４８と、ニーパッド４８の内部に充填された衝撃吸収材４９（図３参照）とを備えている。
衝撃吸収材４９は、通常のニーボルスター構造に使用されている硬質ウレタンフォームなどが用いられる。

図６に示すように、取付ブラケット４５は、支持ブラケット４６、軸心部材４７およびニーパッド４８（図４参照）をステアリングハンガビーム１３の取付部位１３ｂに取り付ける部材である。
この取付ブラケット４５は、ステアリングハンガビーム１３（取付部位１３ｂ）の上部側に設けられた上段部５１と、取付部位１３ｂの下部側に設けられた下段部５２と、上段部５１および下段部５２を連結する側部５３と、上段部５１の車幅方向外側に位置する中段部５４と、上段部５１および中段部５４間を連結する連結部５５とを含む。

上段部５１は、ステアリングハンガビーム（取付部位）１３ｂの外周上面（外周）１３ｃに前端５１ａが結合され、略水平に配置された平坦な板部である。
この上段部５１は、後端５１ｂが上方に向けて折り曲げられ、前端５１ａから後端５１ｂに向けて補強用の上ビード５７が上方に向けて膨出されている。

下段部５２は、取付部位１３ｂの外周下面（外周）１３ｄに前端５２ａが結合され、上段部５１の下方に所定間隔をおいて配置された平坦な板部である。この状態で、下段部５２は上段部５１に対して略水平に配置されている。
この下段部５２は、後端５２ｂが下方に向けて折り曲げられ、前端５２ａから後端５２ｂに向けて補強用の下ビード５８が下方に向けて膨出されている。

側部５３は、前端５３ａが車幅方向内側に向けて取付部位１３ｂの外周後面（外周）１３ｅに沿って折り曲げられ、折り曲げられた前端５３ａが外周後面１３ｅに結合される平坦な板部である。この状態で、側部５３は略鉛直に配置されている。
この側部５３は、後端５３ｂが車幅方向内側に向けて折り曲げられ、前端５３ａから後端５３ｂに向けて補強用の側ビード５９が車幅方向内側に向けて膨出されている。
側部５３の上辺５３ｃが上段部５１に連結され、側部５３の下辺５３ｄが下段部５２に連結されることにより、取付ブラケット４５が上段部５１、下段部５２および側部５３で略断面コ字状に形成されている。

中段部５４は、上段部５１の車幅方向外側で、かつ、上段部５１よりも下段部５２側（換言すれば、上段部５１よりも下方側）に設けられている。上段部５１よりも下方側に中段部５４が位置することにより、中段部５４は上段部５１および下段部５２間で、かつ、上段部５１寄りに位置する。
この中段部５４は、前端５４ａが斜め上方に向けて折り曲げられ、折り曲げられた前端５４ａが外周上面１３ｃの下方部位（外周）１３ｆに結合された状態で略水平に配置された平坦な板部である。
さらに、中段部５４は、後端５４ｂが上方に向けて折り曲げられ、前端５４ａから後端５４ｂに向けて補強用の中ビード６１が上方に向けて膨出されている。

このように、取付ブラケット４５によれば、上段部５１、下段部５２および側部５３の３部で略断面コ字状が形成され、３部の前端５１ａ，５２ａ，５３ａが取付部位１３ｂ（外周１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ）に結合されている。さらに、中段部５４の前端５４ａが取付部位１３ｂ（外周１３ｆ）に結合されている。

これにより、ステアリングハンガビーム１３に対する取付ブラケット４５の取付剛性を高めることができる。
特に、取付ブラケット４５に車幅方向内側から入力した荷重Ｆ１を、中段部５４の前端５４ａおよび外周上面１３ｃの結合部で良好に支えることができる。
すなわち、取付ブラケット４５は、車幅方向内側から入力した荷重Ｆ１に対して特に取付剛性を高められている。

連結部５５は、上段部５１および中段部５４間を連結する部位で、側部５３に対して車幅方向外側に所定間隔をおいて配置されている。この状態で、連結部５５は側部５３に沿って配置されている。
この連結部５５は、軸心部材４７の外側壁（一対の側壁の一方）７６に車体前後方向で重なる位置に設けられている。よって、ニーボルスター構造２４は、車体前後方向において、取付ブラケット４５および軸心部材４７の剛性・強度が高められている。

図４、図５に示すように、取付ブラケット４５に支持ブラケット４６が取り付けられている。
支持ブラケット４６は、取付ブラケット４５に取り付けられる取付座部６３と、取付座部６３の下辺（下端）６３ｂから車体後方に折り曲げられたパッド支持部（支持部）６４と、取付座部６３およびパッド支持部６４に架け渡された一対の支持ビード（ビード）６５とを備えている。

取付座部６３は、取付ブラケット４５と、ニーパッド４８および軸心部材４７との間に介在されている。換言すれば、軸心部材４７がニーパッド４８に覆われることによりニーパッド４８および軸心部材４７がまとめられ、まとめられたニーパッド４８および軸心部材４７と、取付ブラケット４５との間に取付座部６３が介在されている。
すなわち、ニーパッド４８および軸心部材４７は取付座部６３を介して取付ブラケット４５に取り付けられている。

具体的には、取付座部６３は、上辺６３ａ、下辺６３ｂ、内側辺６３ｃおよび外側辺６３ｄで略矩形状に形成されている。
取付座部６３の外側辺６３ｄから車幅方向外方に向けて取付突片６７が突出され、取付突片６７に取付孔６８が形成されている。
なお、取付座部６３の３箇所の凸角部にそれぞれ貫通孔６９が形成されている。

取付座部６３の上辺６３ａのうち前面に、上段部５１の後端５１ｂが車体前方から結合されている。また、取付座部６３の下辺６３ｂのうち前面に、下段部５２の後端５２ｂが車体前方から結合されている。
さらに、取付座部６３の内側辺６３ｃのうち前面に、側部５３の後端５３ｂが車体前方から結合されている。加えて、取付座部６３の取付突片６７のうち上片前面に、中段部５４の後端５４ｂが車体前方から結合されている。
これにより、取付ブラケット４５の後端に取付座部６３の前面が結合されている。

取付座部６３の下辺６３ｂからパッド支持部６４が車体後方に向けて折り曲げられている。パッド支持部６４は、取付座部６３に対して略直交するように延出され、後部６４ａに位置決め孔７１が設けられている。

位置決め孔７１は、略矩形状に形成され、内外の辺にそれぞれ内外の位置決め突片７２が設けられている。位置決め孔７１にニーパッド４８の位置決め突起８６を差し込むことにより、ニーパッド４８が取付位置に位置決めされる。
ここで、位置決め孔７１に差し込んだ位置決め突起８６が内外の位置決め突片７２で挟持されることにより、ニーパッド４８が取付位置に一層精度よく位置決めされる。

取付座部６３の下辺６３ｂからパッド支持部６４が車体後方に向けて折り曲げられることにより、取付座部６３およびパッド支持部６４間に凹状の屈曲部位６６が形成される。凹状の屈曲部位６６に一対の支持ビード６５が車幅方向に所定間隔をおいて設けられている。

図３に示すように、支持ビード６５は、凹状の屈曲部位６６において上方に向けて膨出されている。この支持ビード６５は、支持ビード６５の前端６５ａが取付座部６３に設けられ、かつ、支持ビード６５の下端６５ｂがパッド支持部６４に設けられる。
よって、屈曲部位６６において、取付座部６３およびパッド支持部６４に支持ビード６５が架け渡され、屈曲部位６６が支持ビード６５で補強されている。

屈曲部位６６を支持ビード６５で補強することにより、取付座部６３およびパッド支持部６４の剛性・強度を高めることができる。
これにより、パッド支持部６４でニーパッド４８を正規の位置に支えることができるので、ニーパッド４８（すなわち、ニーボルスター構造２４）で乗員４１の膝部４２を好適に支えることができる。

図４、図７に示すように、取付座部６３の後面に軸心部材４７が設けられている。
軸心部材４７は、取付座部６３の後面中央から車体後方に向けて突出され、内外の側壁（一対の側壁）７５，７６と、後壁７７とを含む鋼製の衝撃吸収材である。
内外の側壁７５，７６は、それぞれ車幅方向に面するように略鉛直に配置され、かつ、車幅方向に所定間隔をおいて配置されている。

内側壁７５は、前端７５ａが車幅方向内側に向けて折り曲げられ、折り曲げられた前端７５ａが取付座部６３の後面中央に結合されている。内側壁７５には、前端７５ａから後端７５ｂに向けて補強用の内ビード８１が外側壁７６に向けて膨出されている。
外側壁７６は、前端７６ａが車幅方向外側に向けて折り曲げられ、折り曲げられた前端７６ａが取付座部６３の後面中央に結合されている。外側壁７６には、前端７６ａから後端７６ｂに向けて補強用の外ビード８２が内側壁７５に向けて膨出されている。

内側壁７５の後端７５ｂおよび外側壁７６の後端７６ｂが後壁７７で連結されている。
後壁７７は、車体前後方向に面するように略鉛直に配置されることにより乗員４１の膝部４２（図３参照）に対向される。
すなわち、軸心部材４７は、内外の側壁７５，７６および後壁７７により平面視略コ字状に形成されている。この軸心部材４７は、内側壁７５の前端７５ａおよび外側壁７６の前端７６ａが取付座部６３の後面中央に結合されることにより、取付座部６３から車体後方に向けて突出されている。

取付座部６３が取付ブラケット４５を介してステアリングハンガビーム１３の取付部位１３ｂに設けられている。
よって、軸心部材４７は、取付座部６３および取付ブラケット４５を介してステアリングハンガビーム１３の取付部位１３ｂから車体後方に向けて突出されている。

図３、図７に示すように、軸心部材４７の外側壁７６は、取付ブラケット４５の連結部５５に車体前後方向で略直線状に重なる位置に設けられている。よって、車体前後方向において、取付ブラケット４５および軸心部材４７の剛性・強度が外側壁７６および連結部５５で高められている。

これにより、二次衝突により乗員４１の膝部４２からニーボルスター構造２４に入力した荷重Ｆ２を軸心部材４７の外側壁７６から中段部５４および連結部５５を経てステアリングハンガビーム１３に効率よく伝えることができる。ステアリングハンガビーム１３で荷重Ｆ２を支えることにより、乗員４１の膝部４２を軸心部材４７で好適に支えることができる。
特に、車幅方向内側から軸心部材４７に入力した荷重に対して、外側壁７６に入力された荷重が連結部５５に伝達されやすくなり、軸心部材４７の車幅方向外側への回転を抑制することができる。
これにより、軸心部材４７が回転するように変形することで逃げていた荷重を、軸心部材４７で受けることができ、軸心部材４７を確実に変形させて衝撃を吸収することができる。

また、軸心部材４７が平面視略コ字状に形成されることにより、内側壁７５や後壁７７が略鉛直に配置されている。よって、例えば、軸心部材４７の内側壁７５に乗員４１の膝部４２が車体後方、かつ、車幅方向（すなわち、車幅方向内側寄りの車体後方）から当接した場合に、膝部４１からニーパッド４８を介して軸心部材４７の内側壁７５に入力する荷重Ｆ３を内側壁７５の面で受けることができる。
これにより、ニーパッド４８と軸心部材４７とが面接触することで荷重を分散し、荷重入力から軸心部材４７の変形が終了するまでの間、ニーパッド４８の破損や軸心部材４７からの脱落がなくなり、乗員４１の膝部４２に作用する荷重を小さく抑えることができる。

加えて、取付ブラケット４５の中段部５４が上段部５１の車幅方向外側で、かつ、上段部５１よりも下段部５２側（図６も参照）に配置されている。さらに、中段部５４の前端５４ａがステアリングハンガビーム１３の外周上面１３ｃの下方部位（外周）１３ｆ（図６参照）に結合されている。
よって、ニーボルスター構造２４（具体的には、軸心部材４７）に荷重Ｆ３の分力が車幅方向外側に向けて入力した際に、分力を中段部５４で支えることができる。
これにより、軸心部材４７が車幅方向外側に傾く（回転する）ことを中段部５４で阻止できるので、ニーボルスター構造２４の剛性・強度を高めることができる。

軸心部材４７がニーパッド４８（図４も参照）で覆われている。
ニーパッド４８は、軸心部材４７を覆う矩形筒状のパッド本体８５と、パッド本体８５の下壁９２から下方に突出された位置決め突起８６と、パッド本体８５の外壁９４から車幅方向外側に突出されたパッド取付部８７とを含む樹脂製の衝撃吸収材である。

図４、図７に示すように、パッド本体８５は、上壁９１、下壁９２、内壁９３および外壁９４で矩形筒状に形成され、前端８５ａが開口されるとともに後端８５ｂが後壁９５で閉塞されている。
よって、パッド本体８５の前端８５ａ（開口）から軸心部材４７にパッド本体８５を嵌め込むことにより軸心部材４７がパッド本体８５で覆われる。

位置決め突起８６は、パッド本体８５の下壁９２から下方に突出されることによりパッド支持部６４の位置決め孔７１に差し込み可能に形成されている（図３も参照）。
パッド取付部８７は、パッド本体８５の外壁９４から車幅方向外側に突出され、パッド取付孔９７が車体前後方向に向けて貫通されている。

位置決め突起８６を位置決め孔７１に差し込むことにより、ニーパッド４８が取付位置に位置決めされる。これにより、ニーパッド４８のパッド取付孔９７が取付座部６３（取付突片６７）の取付孔６８に対して同軸上に位置決めされる。
ここで、位置決め孔７１に差し込んだ位置決め突起８６が内外の位置決め突片７２で挟持されることにより、パッド取付孔９７が取付孔６８に対して同軸上に一層精度よく位置決めされる。

パッド取付孔９７および取付孔６８に取付ボルト９８を差し込み、差し込んだ取付ボルト９８が溶接ナット９９にねじ結合することにより、取付座部６３にニーパッド４８を取り付けることができる。
これにより、ニーパッド４８を取付座部６３に手間をかけないで簡単に取り付けることができるので組付作業の容易化が図れる。
さらに、取付座部６３の複数の貫通孔６９を用いてニーパッド４８の前端８５ａがボルト・ナット（図示せず）で取り付けられている。

つぎに、ニーボルスター構造２４で乗員４１の膝部４２を保護する（支える）例を図８に基づいて説明する。なお、図８においては、ニーボルスター構造２４の作動を理解し易くするため衝撃吸収材４９を省略する。
図８（ａ）に示すように、オフセット衝突によりステアリングハンガビーム１３の右端寄りの部位１３ｇに衝撃荷重Ｆ４が入力した場合、ステアリングハンガビーム１３が左端（図示せず）を中心にして矢印Ａ方向に回転するように移動する。

よって、ステアリングハンガビーム１３と一体にニーボルスター構造２４が矢印Ａの如く車幅方向内側に向けて円弧状に移動する。
ニーボルスター構造２４が円弧状に移動することにより、乗員４１の膝部４２がニーボルスター構造２４に車幅方向内側から斜めに当接する。よって、ニーボルスター構造２４に膝部からの反力Ｆ５が車体前方で、かつ車幅方向外側に向けて斜めに作用する。

ここで、ニーボルスター構造２４の軸心部材４７が平面視略コ字状に形成され、内側壁７５や後壁７７が略鉛直に（車幅方向に面するように）配置されている。よって、例えば、ニーボルスター構造２４（軸心部材４７）の内側壁７５に乗員４１の膝部４２から入力する反力Ｆ５を内側壁７５の面で受けることができる。
これにより、内側壁７５の面に反力Ｆ５を分散させて、乗員４１の膝部４２に作用する荷重を小さく抑えることができる。

さらに、軸心部材４７の内外の側壁７５，７６が車幅方向に面し、かつ、軸心部材４７が平面視略コ字状に形成されている。よって、膝部４２からニーパッド４８を介して軸心部材４７の内側壁７５に反力Ｆ５が入力した場合に、ニーパッド４８と軸心部材４７とが面接触して反力Ｆ５を分散させることができる。

これにより、荷重入力から軸心部材４７の変形が終了するまでの間、ニーパッド４８の破損や軸心部材４７からの脱落がなくなり、図８（ｂ）に示すように、軸心部材４７に入力した反力Ｆ５をニーパッド４８および軸心部材４７で吸収することで、オフセット衝突の際に、乗員４１の膝部４２をニーボルスター構造２４で好適に保護する（支える）ことができる。

ところで、前面衝突（正突）の場合には、ニーパッド４８を介して軸心部材４７の後壁７７に乗員４１の膝部４２が車体後方から当接する。よって、軸心部材４７の後壁７７に入力する荷重を後壁７７の後面全体で受けることができる。
これにより、後壁７７の全域に荷重を分散させて、乗員４１の膝部４２に作用する荷重を小さく抑えることができる。

さらに、軸心部材４７の後壁７７に膝部４２が車体後方から当接した場合に、ニーパッド４８および軸心部材４７を好適に変形させて荷重を軸心部材４７で吸収することができる。
これにより、前面衝突（正突）の際においても、乗員４１の膝部４２をニーボルスター構造２４で好適に保護する（支える）ことができる。

なお、本発明に係る車両のニーボルスター構造は、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例では、ニーボルスター構造にオフセット衝突により車幅方向から荷重が入力する例を説明したが、オフセット衝突に限らないで、他の衝突などでニーボルスター構造に車幅方向から荷重が入力する場合に適用することも可能である。

また、前記実施例では、取付ブラケット４５の連結部５５を軸心部材４７の外側壁７６に車体前後方向で重なる位置に設けた例について説明したが、これに限らないで、連結部５５を軸心部材４７の内側壁（一対の側壁の他方）７５に車体前後方向で重なる位置に設けることも可能である。

さらに、前記実施例で示した車体前部構造１０、左右のフロントピラー１１、ステアリングハンガビーム１３、ニーボルスター構造２４、取付ブラケット４５、軸心部材４７、ニーパッド４８、取付座部６３、パッド支持部６４、支持ビード６５、内外の側壁７５，７６および後壁７７などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。

本発明は、車体前部のステアリングハンガビームに取り付けられ、衝突時に乗員の膝部を保護する（支える）車両のニーボルスター構造を備えた自動車への適用に好適である。

１０…車体前部構造、１１…左右のフロントピラー（車体前部の左右の側部）、１３…ステアリングハンガビーム、１３ｃ…外周上面（外周）、１３ｄ…外周下面（外周）、１３ｅ…外周後面（外周）、１３ｆ…外周上面の下方部位（外周）、２４…ニーボルスター構造（車両のニーボルスター構造）、４２…乗員の膝部、４５…取付ブラケット、４７…軸心部材、４８…ニーパッド、５１…上段部、５２…下段部、５３…側部、５４…中段部、５５…連結部、６３…取付座部、６３ｂ…取付座部の下辺（下端）、６４…パッド支持部（支持部）、６５…支持ビード（ビード）、６６…屈曲部位、７１…位置決め孔、７５…内側壁（一対の側壁の他方）、７６…外側壁（一対の側壁の一方）、７７…後壁。

Claims (4)

1. 車体前部の左右の側部間に延びるステアリングハンガビームに取り付けられ、衝突時に乗員の膝部を支える車両のニーボルスター構造であって、
   前記ニーボルスター構造は、
   前記ステアリングハンガビームから車体後方に向けて突出された軸心部材と、
   該軸心部材を覆うニーパッドと、
   前記軸心部材および前記ニーパッドを前記ステアリングハンガビームに取り付けるための取付ブラケットと、を備え、
   前記軸心部材は、
   車幅方向に面し、かつ、車幅方向に所定間隔をおいて配置された一対の側壁と、
   該一対の側壁を連結する後壁と、を含み、
   前記一対の側壁および前記後壁により平面視略コ字状に形成され、
   前記取付ブラケットは、
   前記ステアリングハンガビームの上部側に設けられた上段部と、
   前記ステアリングハンガビームの下部側に設けられた下段部と、
   前記上段部および前記下段部を連結する側部と、
   前記上段部の車幅方向外側で、かつ、前記上段部よりも前記下段部側に位置する中段部と、を含み、
   前記上段部、前記下段部および前記側部で略断面コ字状に形成され、
   前記上段部、前記下段部、前記側部および前記中段部が前記ステアリングハンガビームの外周に結合されることを特徴とする車両のニーボルスター構造。
2. 前記取付ブラケットは、
   前記上段部および前記中段部間を連結する連結部を含み、
   該連結部が前記一対の側壁の一方に車体前後方向で重なる位置に設けられることを特徴とする請求項１記載の車両のニーボルスター構造。
3. 前記ニーボルスター構造は、
   前記取付ブラケットと前記ニーパッドおよび前記軸心部材との間に介在され、前記ニーパッドおよび前記軸心部材を前記取付ブラケットに取り付ける取付座部と、
   該取付座部の下端から車体後方に向けて延出する支持部と、を備え、
   該支持部に前記ニーパッドを位置決めする位置決め孔を設けることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両のニーボルスター構造。
4. 前記取付座部および前記支持部間の屈曲部位に補強用のビードを設けることを特徴とする請求項３記載の車両のニーボルスター構造。

Images