JPH02171360A - 自動車のニープロテクター構造 - Google Patents

自動車のニープロテクター構造

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JPH02171360A
JPH02171360A JP32648288A JP32648288A JPH02171360A JP H02171360 A JPH02171360 A JP H02171360A JP 32648288 A JP32648288 A JP 32648288A JP 32648288 A JP32648288 A JP 32648288A JP H02171360 A JPH02171360 A JP H02171360A
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Tomohiro Tomita
冨田 知弘
Toshiteru Yoshimura
俊輝 吉村
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、自動車のニープロテクタ−構造に関する。
[従来の技術] 周知のように、車両衝突時、フロント側乗員の膝部が車
室前部のインストルメントパネル等に衝突した際に、上
記膝部に加わる衝撃荷重を緩和するためのニープロテク
タ−を車室前部に設けることは一般に行なわれており、
このニープロテクタ−の構造として、例えば実公昭61
−36434号公報では、ステアリングコラムの両側に
配置された左右二つの部材と、これら左右の部材を連結
する中央部材とで構成されたニープロテクタ−を、車体
側部材に支持させるようにしたものが開示されている。
かかるニープロテクタ−が装備された自動車において、
車両衝突時、−旦上記二一プロテクターに衝突した乗D
Iの膝部が、衝突後にニープロテクタ−を乗り越えてニ
ープロテクタ−より上方のインストルメントパネル等に
衝突する、所謂、サブマリン現象が生じる場合がある。
すなわち、車両が正面衝突した際には、エンジンの後退
に伴うダッシュパネルの後退により乗員の足元部分が後
方へ移動させられる一方、慣性力の作用により乗員の腰
部は前動させられるので、乗員の膝部が前斜め上方に向
かって浮き上がり、このため、乗員の膝部がインストル
メン)・パネルを介して」−記二一プロテクターに一旦
衝突した後に上方へ向かって移動し、ニープロテクタ−
よりも上方のインストルメントパネル等に衝突する場合
がある。そして、このザブマリン現象が生じた場合には
、乗員の膝部に加わる衝撃荷重を効果的に吸収して膝部
を保護するニープロテクタ−本来の保護機能を十分に発
揮させることができないことになる。
特に、近年では、車室内の居住性及びデザイン性の向上
を目的としてインストルメントパネルのスリム化が図ら
れ、インストルメントパネルの車室側表面の断面形状は
、従来より突出mの少ないなだらかな円弧状に形成され
、かつ、ニープロテクタ−もこれにつれてなだらかな円
弧状に形成される傾向にある。この場合、ニープロテク
タ−に衝突した乗員の膝部は、なだらかなニープロテク
タ−にガイドされて上方へ移動しやすくなり、このため
上記サブマリン現象がより生じ易くなっている。
[発明が解決しようとする課1fil 上記サブマリン現象を防止するためには、例えば第13
図に示すように、ニープロテクタ−80の上部前面側に
乗員の膝部Mi’の上方への移動を規制するストッパ部
8■を設けることが考えられるが、この場合には、該ス
トッパ部81が車室側に突出することになるのでインス
トルメントパネル82のスリム化が阻害されるという難
点がある。
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたらので、サブ
マリン現象の防止とインストルメントパネルのスリム化
とを両立して実現することができる自動車のニープロテ
クタ−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] このため、本願の第1の発明は、車両衝突時に乗員の膝
部を保護するプロテクター部材と、該プロテクター部材
よりも上方に配置されて上記膝部の上方への移動を規制
するストッパ部材とを備え、上記プロテクター部材とス
トッパ部材とは、通常時には、車室側表面がインストル
メントパネルの内面形状に沿って略面一となるように配
設されており、上記プロテクター部材は、上記膝部が衝
突した際に所定量前方へ移動可能に車体側部材に支持さ
れているようにしたものである。
また、本願の第2の発明は、上記第1の発明において、
上記ストッパ部材が第1の支持部材を介して車体側部材
に支持される一方、上記プロテクター部材は第2の支持
部材を介して上記第1の支持部材に支持されており、上
記第2の支持部材の支持剛性が上記第1の支持部材の支
持剛性よりも低く設定されているようにしたものである
更に、本願の第3の発明は、第1のプロテクター部材と
、該第1のプロテクター部材よりも下方に配置された第
2のプロテクター部材とを備え、これら第1及び第2の
プロテクター部材は、通常時には車室側表面がインスト
ルメントパネルの内面形状に沿って略面一となり、かつ
、車両衝突時には両者間に乗員の膝部が侵入することが
できるように所定間隔を隔てて配置されているようにし
たものである。
更に、また、本願の第4の発明は、上記第3の発明にお
いて、上記第1のプロテクター部材が第1の支持部材を
介して車体側部材に支持される一方、上記第2のプロテ
クター部材は第2の支持部材を介して車体側部材に支持
されており、上記第2の支持部材の支持剛性が上記第1
の支持部材の支持剛性よりも低く設定されているように
したものである。
更に、また、本願の第5の発明は、上記第3あるいは第
4の発明において、上記第1のプロテクター部材と第2
のプロテクター部材との間に、第2プロテクター部材よ
りも剛性が低く設定される板状部材が掛け渡して設けら
れているようにしたものである。
[発明の効果] 本願の第1の発明によれば、プロテクター部材の上方に
ストッパ部材を設け、上記プロテクター部材は、乗員の
膝部が衝突した際に所定量前方へ移動することができる
ようにしたので、衝突時、上記膝部はストッパ部材の下
方に侵入して上方への移動が阻止される。従って、サブ
マリン現象を確実に防止することができ、ニープロテク
タ−による乗員保護性能を向上させることができる。ま
た、上記プロテクター部材とストッパ一部材とを、通常
時には車室側表面がインストルメントパネルの内面形状
に沿って略面一となるように配置したので、インストル
メントパネルの設計自由度を確保してそのスリム化を実
現することができる。
また、本願の第2の発明によれば、上記プロテクター部
材を支持する第2の支持部材の支持剛性を、上記ストッ
パ部材を支持する第1の支持部材の支持剛性よりも低く
設定したので、上記プロテクター部材の前方への移動量
をストッパ部材の前方への移動量よりも大きくすること
ができ、上記第1の発明と同様の効果を奏することがで
きる。
更に、本願の第3の発明によれば、第1及び第2のプロ
テクター部材を、乗員の膝部が侵入することができるよ
うに所定間隔を隔てて上下に配置したので、車両衝突時
、上記膝部が前動してきた際には、上記二つのプロテク
ター部材間に膝部を受は止めることができ、上記第1の
プロテクター部材で膝部の上方への移動を阻止してサブ
マリン現象を確実に防止することができる。また、上記
第1及び第2のプロテクター部材を、通常時には車室側
表面がインストルメントパネルの内面形状に沿って略面
一となるように配置したので、インストルメントパネル
の設計自由度を確保してそのスリム化を実現することが
できる。
また、更に、本願の第4の発明によれば、上記第3の発
明において、上記第1及び第2のプロテクター部材をそ
れぞれ第1及び第2の支持部材で支持するとともに、第
2の支持部材の支持剛性を第1の支持部材の支持剛性よ
りも低く設定したので、衝突時、第2のプロテクター部
材の前方への移動fftを第1のプロテクター部材の前
方への移動mよりら大きくすることができ、上記第3の
発明の効果に加えて、サブマリン現象をより確実に防止
することができる。
更に、また、本願の第5の発明によれば、上記第3ある
いは第4の発明において、第1及び第2のプロテクター
部材間に板状部材を掛け渡して設けたので、衝突時に第
1及び第2プロテクター部材間で膝部を受けた際の第1
及び第2プロテクター部材の過度な上下方向の開きが抑
えられてより確実に線荷重が吸収でき、第1及び第2の
プロテクター部材のみで膝部を受は止める場合に比べて
受圧面積を増大させることができ、上記第3あるいは第
4の発明の効果に加えて、ニープロテクタ−による乗員
の保護性能をより向上させることができる。
[実施例] 以下、本発明の実施例を、添付図面に基づいて詳細に説
明する。
第1図及び第2図に示すように、本実施例に係る自動車
1の前部には、車室2の床面を形成するフロアパネル4
の前端部に接合されて上方に立ち上がるダツシュロアパ
ネル5が配設され、このダツシュロアパネル5により、
ボンネット6で開閉されるエンジンルーム3と車室2と
が仕切られている。上記ダツシュロアパネル5の上方に
は、車幅方向に延設された閉断面状のカウルボックス7
が設けられ、該カウルボックス7の上面に、各種メータ
で構成されたメータセット9が取り付けられたインスト
ルメントパネル11の前端部及びフロントガラス8の下
端部が支持されている。
ステアリングシャフト15を回転自在に支承するステア
リングコラム16は、取付金具22.23を介して、車
幅方向に延設されたパイプ状のステアリング支持メンバ
21で支持されており、該ステアリング支持メンバ21
の両端部は、ブラッケット24.24を介して、左右の
フロントドア開[1端12.+ 2から前方に延びるカ
ウルザイドパネル13.13にそれぞれ固定されている
。また、」〕記ステアリング支持メンバ21の略中間部
は、hli強スアー26を介してフロアパネル4のトン
ネル部4日に連結されている。
上記ステアリングシャフト15の上端部にはステアリン
グホイール17が取り付けられ、該ステアリングホイー
ル17の中央部分にはエアパック装置が装着されている
。該エアパック18(、t、良く知られているように、
通常時はステアリングホイール17の中央部分に折り畳
まれて収納されており、衝突検出センサ(不図示)が衝
突を検出した場合には、第1図において二点に1線で示
すように、内部にガスが充満して瞬時に膨張・展開する
ことにより、乗MMの上体Mbの前動を規制してフロン
トガラス8やステアリングシャフト15への衝突から乗
員Mを保護することができるようになっている。
また、上記自動車lには、車両衝突時に乗員Mの膝部M
nがインストルメントパネル11に衝突した際に、上記
膝部Mnに加わる衝撃荷重を緩和するだめのニープロテ
クタ−30がインストルメントパネル11の内面側に設
けられている。
上記ニープロテクタ−30は、第3図及び第4図に示す
ように、乗員Mの膝部Mnが前動してきた際に該膝部M
nを受は止めて保護する平板状のプロテクター部材32
と、該プロテクター部材32よりも上方に配置され、膝
部Muの上方への移動を規制するパイプ状のストッパ部
材31とを備えており、上記プロテクター部材32とス
トッパ部131とは、インストルメントパネル11の内
面側において該インストルメントパネル2の内面形状に
沿って略面一になるように配置されている(第1図参照
)。
上記プロテクター部材32は、ステアリングコラムI6
の両側にそれぞれ配置された左右のプロテクター部材3
2a及び32bと、例えば上記左側のプロテクター部材
32aと一体に形成されて左右のプロテクター部材32
a、32bを連結する中央部32cとで構成されており
、また、上記ストッパ部材31は、ステアリングコラム
1Gの両側にそれぞれ配置された左右のストッパ部材3
1a及び31bで構成されている。上記左側のプロテク
ター部材32a及びストッパ部材31aの一端(左端)
はステアリング支持メンバ21の左端に固着されたブラ
ケット24に固定される一方、右側のプロテクター部材
32b及びストッパ部材31bの一端(右端)は補強ス
テー26の側面に固定されている。
そして、上記左右のストッパ部材31a、31bの他端
側(ステアリングコラム16側)は、略V字状に形成さ
れた左右のアーム部材33a、33bの一端にそれぞれ
固着されて支持されており、上記左右のアーム部材33
a、33bの他端側はステアリング支持メンバ21に固
着されている。すなわち、上記ストッパ部材31a、3
1bは、アーム部材33a、33bをそれぞれ介して、
上記ステアリング支持メンバ2里(車体側部材)に支持
されている。
また、上記プロテクター部材32a、32bは、例えば
左側のむのを例にとって説明すれば、第5図に示すよう
に、衝突時、乗員Mの膝部Mnに加わる衝撃開型を吸収
するノニめの緩衝部材35を介°して、上記アーム部材
33aに支持されている。
上記緩衝部材35は、第6図に詳しく示すように、例え
ば、鋼板をプレス加工で曲折して形成した2個のプレス
成形体36.37を組み合わせて構成されており、プロ
テクター部材32aに対して直角方向の衝撃荷重が作用
した場合には、上記プレス成形体36.37が圧縮変形
することにより衝撃エネルギを吸収し、乗員Mの膝部M
uに作用する衝撃荷重を有効1こ緩和することができる
ようになっている。上記緩衝部材35は、一方のプレス
成形体3Gの上面側がアーム部材33aに溶接固定され
ており、プロテクター部材32aはボルト38により上
記緩衝部材35の下面に締結固定されている。尚、左側
のプロテクター部材32aは、ボルト39により右側の
アーム部材33bに締結固定されている。
以上の構成において、車両衝突時、乗員Mの膝部Mnが
前動さ口られて」二足ニープロテクタ−30に衝突した
際には、第7a図、第7b図及び第7C図に示すように
、上記緩衝部材35が圧縮されてブ〔Jチクタ一部材3
2aが所定fit iti方へ移動させられる結果、上
記膝部Mnは、膝部Mnに加わる衝撃荷重を吸収されな
がらストッパ部材31aの下方に侵入することになり、
このストッパ部材31aにより上方への移動が阻止され
る。
また、衝突時には上記アーム部材33aにら曲げ変形が
生じ、この変形により膝部Mnに加わる衝撃荷重をより
有効に吸収することができる。上記アーム部材33aに
は、より好ましくは、長平方向に沿ってhli強ビード
が形成され(第3図参照)、該アーム部材33aのスト
ッパ部材31aに対する支持剛性は、上記緩衝部材35
のプロテクター部材32aに対する支持剛性よりも高く
設定されている。すなわち、上記緩衝部材35は上記ア
ーム部材33aよりら支持剛性が低く設定されており、
衝突時には、まず上記緩衝部材35が所定量圧縮変形さ
せられた後、上記アーム部材33aが変形させられる。
このため、上記プロテクター部材32aの前方への移動
量は、ストッパ部材31aの前方への移動量よりも大き
くなり、従って、乗員Mの膝部Mnは、ストッパ部材3
1aの下方にはいり込んで上方への移動が確実に防止さ
れるようになっている。
尚、以上の説明はニープロテクタ−30の左側部分に対
するものであったが、右側部分についても上記左側部分
と同様に構成され、同様の作用を行うようになっている
以上、説明したように、本実施例によれば、プロテクタ
ー部材32a、32bの上方にストッパ部材31a、3
1bを設け、上記プロテクター部材32a、32bは、
乗員Mの膝部Mnが衝突した際には、緩衝部材35が圧
縮変形ずろことにより所定量前方へ移動することができ
るようにしたので、衝突時、上記膝部Mnはストッパ部
材31a、31bの下方に侵入して上方への移動が阻止
される。従って、サブマリン現象を確実に防止すること
ができ、ニープロテクタ−30による乗員保護性能、を
向上さU゛ることができるのである。また、上記プロテ
クター部材32a、32bとストッパ一部材31a、3
1bとを、通常時には車室側表面がインストルメントパ
ネル11の内面形状に沿って略面一となるように配置し
たので、インストルメントパネル11の設計自由度を確
保してそのスリム化を実現することができる。
また、上記プロテクター部材32a、32bを支持する
緩衝部材35の支持剛性を、上記ストッパ部材31a、
31bを支持するアーム部材33a、33bの支持剛性
よりも低く設定したので、上記プロテクター部材32a
、32bの前方への移動量をストッパ部材31a、31
bの前方への移動mよりら大きくすることができ、上記
アーム部材33a。
331>の曲げ変形を利用して膝部Mnに加わる衝撃荷
重をより効果的に吸収することかできるとともに、ザブ
マリン現象を確実に防止することができる。
尚、上記実施例(以下、第1実施例という)は、平板状
のプロテクター部材32とパイプ状のストッパ部材31
とで、衝突時のザブマリン現象を防止するようにしたも
のであったが、上下に配置された二つのパイプ状のプロ
テクター部材により、上記第1実施例と同様の効果を奏
することができる。
以下、本発明の第2実施例について説明する。
尚、以下の説明において、第1実施例の場合と同じもの
には同一の符号を付し、それ以上の説明は省略する。
第8図及び第9図に示すように、本実施例に係るニープ
ロテクタ−40は、ステアリングコラム16の両側に配
置されたパイプ状の左右の第1プロテクター部材41a
及び41bと、上記第1プロテクター部材41a及び4
1bの下方においてそれぞれ略平行に配置されたパイプ
状の左右の第2プロテクター部材42a及び42bとを
備えている。
上記左側の第1及び第2のプロテクター部材41a及び
42aの一端(左端)は、ステアリングコラム16のブ
ラケット24に固着される一方、右側の第1及び第2の
プロテクター部材41b及び42bの一端(右端)は補
強ステー26の側面に固着されている。そして、上記第
1プLJチクタ一部材41a、4 lbの他端側(ステ
アリングコラムI G (11+1)は、一端がステア
リング支持メンバ21の上部に固着された第i支持部材
43a、43bに固着されて支持されており、一方、第
2プロテクター部材42a、42bの他端側(ステアリ
ングコラムi6側)は、一端がステアリング支持メンバ
21の下部に固着された第2支持部材44a、44bに
固着されて支持されている。
また、より好ましくは、上記各プロテクター部材41a
、41b、42a、42bの車室側表面には、上記第2
プロテクター部材42a、42bよりも剛性が低く設定
された薄板状のカバー45が接合されている。このカバ
ー45を第1プロテクター部材41a、41bと第2プ
ロテクター部材42a、42bとの間に掛け渡して設け
ることにより、衝突時に第1及び第2プロテクター部材
間で膝部Mnを受は止めた際の両プロテクター部材の過
度な上下方向の開きが抑制されてより確実に膝部Mnに
加わる衝撃荷重を吸収でき、また、膝部Mnが衝突した
際の受圧面積を大きくすることができ、上記膝部Mnに
対するニープロテクタ−40の保護機能をより向上させ
ることができる。
上記第1プロテクター部材41a、41bと第2プロテ
クター部材42a、42bとの間隔は、左右とらに乗員
Mの膝部Mnが侵入することができるように適当に設定
されており、例えば右側のものを例にとって説明すれば
、第11a図及び第11b図に示すように、車両衝突時
、膝部Mnが前動してきた場合には、該膝部M1が上記
第1プロテクター部材41bと第2プロテクター部材4
2bとの間にはまり込み、第1プロテクター部材41b
で膝部M1の上方への移動が阻止されてサブマリン現象
を確実に防止することができるようになっている。
また、第10図に詳しく示すように、より好ましくは、
上記第1支持部材43a、43b(第10図に右側のみ
図示)には、それぞれ、例えば3本の補強ビード46が
形成されており、ビードが設けられていない第2支持部
材44a、44bは、上記第1支持部材43a、43b
に比べて支持剛性が低くなるように設定されており、乗
員Mの膝部Mnが衝突した際には、第2プロテクター部
材42a。
42bの前方への移動量が第1プロテクター部材41a
、41bの前方への移動量より6大きくなり、サブマリ
ン現象をより確実に防止することができるようになって
いる。
尚、上記第2実施例は、補強ビード46の有無によって
第1支持部材43a、43bと第2支持部材44a、4
4bの支持剛性が異なるようにした乙のであったが、こ
の替わりに、第2支持部材の板厚を第1支持部材の板厚
よりも薄く設定することにより、第2支持部材の支持剛
性を第1支持部材の支持剛性よりも低く設定することが
できる。
また、上記両支持部材のレイアウトを工夫することによ
り両者の支持剛性を異なら仕ることもできる。すなわち
、第12図に示すように、第1支持部材53と第2支持
部材54とがその長平方向について略直角をなすととも
に、第1支持部材53の長平方向が膝部の侵入方向(第
12図の矢印参照)と略一致するように配置することに
より、膝部が衝突した際の第2支持部材54の第2プロ
テクター部材42に対する支持剛性を、第1支持部材5
3の第1プロテクター部材41に対する支持剛性よりも
低く設定することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係る自動車の車室前部の
縦断面説明図、第2図は上記自動車の車室前部の斜視図
、第3図は第1実施例に係るニープロテクタ−の分解斜
視図、第4図は上記ニープロテクタ−の正面説明図、第
5図は第4図のA〜八力方向断面説明図、第6図は第5
図の13− n方向における緩衝部材の縦断面説明図、
第7a図、第7b図及び第7c図は上記第凰実施例に係
るニープロテクタ−の変形状態を説明するための一連の
断面説明図、第8図は本発明の第2実施例に係るニープ
ロテクタ−の斜視図、第9図は上記第2実施例に係るニ
ープロテクタ−の正面説明図、第10図は第2実施例に
係る第1及び第2支持部材の斜視図、第11a図及び第
ttb図は第2実施例に係る二−ブ(Jチクターの変形
状態を説明するための断面説明図、第12図は第2実施
例の変形例に係る二−ブ【Iチクターの断面説明図、第
13図は従来例に係るニープロテクタ−の断面説明図で
ある。 ■・・・自動車、!1・・・インストルメントパネル、
21・・・ステアリング支持メンバ(車体側部材)、3
0.40−・・ニープロテクタ−131,3la、3 
lb、・・ストッパ部材、32,32a、32b・・・
プロテクター部材、33a、33b・・・アーム部材、
35・・・緩衝部材、4凰、41a、4 lb−第1プ
ロテクター、42.42a、42b−第2プロテクター
、43a、43b・・・第1支持部材、44a、44b
・・・第2支持部材、45・・・カバー、46・・・補
強ビード。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車両衝突時に乗員の膝部を保護するプロテクター
    部材と、該プロテクター部材よりも上方に配置されて上
    記膝部の上方への移動を規制するストッパ部材とを備え
    、上記プロテクター部材とストッパ部材とは、通常時に
    は、車室側表面がインストルメントパネルの内面形状に
    沿って略面一となるように配設されており、上記プロテ
    クター部材は、上記膝部が衝突した際に所定量前方へ移
    動可能に車体側部材に支持されていることを特徴とする
    自動車のニープロテクター構造。
  2. (2)上記ストッパ部材が第1の支持部材を介して車体
    側部材に支持される一方、上記プロテクター部材は第2
    の支持部材を介して上記第1の支持部材に支持されてお
    り、上記第2の支持部材の支持剛性が上記第1の支持部
    材の支持剛性よりも低く設定されていることを特徴とす
    る請求項1記載の自動車のニープロテクター構造。
  3. (3)第1のプロテクター部材と、該第1のプロテクタ
    ー部材よりも下方に配置された第2のプロテクター部材
    とを備え、これら第1及び第2のプロテクター部材は、
    通常時には車室側表面がインストルメントパネルの内面
    形状に沿って略面一となり、かつ、車両衝突時には両者
    間に乗員の膝部が侵入することができるように所定間隔
    を隔てて配置されていることを特徴とする自動車のニー
    プロテクター構造。
  4. (4)上記第1のプロテクター部材が第1の支持部材を
    介して車体側部材に支持される一方、上記第2のプロテ
    クター部材は第2の支持部材を介して車体側部材に支持
    されており、上記第2の支持部材の支持剛性が上記第1
    の支持部材の支持剛性よりも低く設定されていることを
    特徴とする請求項3記載の自動車のニープロテクター構
    造。
  5. (5)上記第1のプロテクター部材と第2のプロテクタ
    ー部材との間に、第2プロテクター部材よりも剛性が低
    く設定される板状部材が掛け渡して設けられていること
    を特徴とする請求項3あるいは4記載の自動車のニープ
    ロテクター構造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040040898A (ko) * 2002-11-08 2004-05-13 기아자동차주식회사 자동차용 니볼스터
JP2005053438A (ja) * 2003-08-07 2005-03-03 Kobe Steel Ltd 対人保護エネルギー吸収部材用アルミニウム合金中空形材
JP2008018930A (ja) * 2006-07-14 2008-01-31 Honda Motor Co Ltd ニーボルスター

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