JPH03546A - 自動車用ニーパッドの構造 - Google Patents

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、自動車の衝突時等における乗員の膝部への
荷重衝撃を軽減し保護するための自動車用ニーパッドの
構造に関する。

（従来の技術） 自動車が衝突した場合、乗員の膝部に加わる衝撃を吸収
緩和して膝部を保護するために、従来より第７図に図示
したようなニーパッドが車体内の乗員と対向する位置に
配設されている。

このニーパッド５０は、表皮５１を有する半硬質ウレタ
ン５２に鉄板等の金属インサート５３を裏打ち形成した
ものであって、衝撃時には金属インサート５３が覆性変
形することによってその衝突エネルギーが緩和されるよ
うになっている。そして、一般には図のように、インサ
ート補強用の金属部材５４を膝衝突推定位置に配して二
重構造にしたり、あるいはインサート自体の板厚を厚く
構成したりして衝撃荷重に対する荷重管理が行われてい
る。

しかしながら、このような従来構造にあっては、金属イ
ンサートを使用するので、重量が増大し構造が複雑とな
りまたスペース的にも大きくなるきらいがある。のみな
らず、金属インサートや金属補強部材を使用する場合に
は、金属インサート全体の形状によって膝に加わる最大
荷重が変動するために金属板の板厚等による荷重管理が
煩雑でかつ難しいものとなっている。

（発明が解決しようとする課題） そこで、この発明は、上記状況に鑑み、ニーパッドの荷
重管理を容易に行なうことができる新規な自動車用ニー
パッドの構造を提供することを主たる目的として提案さ
れたものである。また、この発明は、あわせて、ニーパ
ッドの軽量化、構造の単純化を目的とするものである。

（課題を解決するための手段） すなわち、この発明は、繊維補強材に樹脂を含浸硬化さ
せた補強層を有し乗員の衝撃荷重に対して弾性変形する
合成樹脂ニーパネルを、前記パネルの衝撃荷重により塑
性変形する金属支持部材を介して車体に結合したことを
特徴とする自動車用ニーパッドの構造に係る。

（作用） この発明構造においては、ニーパネルにはエネルギー吸
収のための金属インサートや金属補強部材が設けられて
いない、そして、乗員の衝撃荷重に対して、合成樹脂ニ
ーパネルは弾性変形によって一時的にエネルギー吸収を
するだけであって、衝突時のエネルギーは該ニーパネル
を車体と結合する金属支持部材の塑性変形によって吸収
される。

従って、金属支持部材のみで変形荷重の設定ができ、荷
重管理が容易となる。

（実施例） 以下添付の図面に従ってこの発明の詳細な説明すると、
第１図はこの発明の自動車用ニーパッド構造の一例を示
す分解斜視図、第２図はその取付状態を示す部分断面図
、第３図は同じく取付状態を示す平面図、第４図は第３
図の衝突時の状態を示す平面図、第５図（Ａ）（Ｂ）（
Ｃ）はこの発明構造による衝突エネルギーの吸収状態を
表わす概略図、第６図はこの発明構造による荷重−たわ
み曲線を表わすグラフである。

第１図および第２図に図示したように、この発明に係る
ニーパッド構造は、車室内で乗員に対向して設置される
合成樹脂ニーパネル１０と、前記ニーパネルを車体側の
リーンホースメン）４０またはフレーム４１等に結合す
る金属支持部材３０゜３１．３２．３３・・・とからな
るものである。

合成樹脂ニーパネル１０は、第２図の断面図からよく理
解されるように、マット状繊維補強材１５にウレタン系
あるいはインシアヌレート系樹脂等の合成樹脂ｌｌを含
浸硬化させた補強層１２を有するものであって、乗員の
衝撃荷重に対して弾性変形するものである。第２図の符
号１６は表皮である。

マット状繊維補強材１５は、例えば、ガラス繊維のコン
テニュアスランダムマットと長繊維ガラス織物（ロービ
ングガラスクロス）の組合せまたはどちらか一方のみ、
あるいは前記ガラス繊維材料とアラミド樹脂ｔａＩｍ織
物（デュポン社の商品名「ケブラー」）等の高強度有機
繊維補強材の組合せ等が有利に用いられる。

合成樹脂ニーパネル１０はこれらの繊維補強材の含浸硬
化補強層１２を有することによって高い曲げ弾性を備え
１乗員の衝撃荷重に対して塑性変形を引き起すことなく
弾性変形するものである。

なお、ニーパネル本体の曲げ弾性率は慨ね５００〜３０
００ｋｇｆ／ｍｒｎ”、望ましくは８００〜２０００ｋ
ｇｆ／ｍｒｎ”が好ましい。

金属支持部材３０・・・は適宜の金属材よりなり、その
材質あるいは板厚ないしはフランジ幅、折曲形状等は、
設計荷重によって所定の塑性変形を生ずるよう適宜調整
の上決定される。−殻内には、この金属支持部材はおお
むね３００−１０００ｋｇｆ、望マシくは４００〜８０
０ｋｇｆ（７）荷重によって塑性変形を起すように設定
される。

そして１図のように、この金属支持部材３ｏ・・・を介
して前記ニーパネル１０が車体側のリーンホースメント
４０またはフレーム４１等に結合される。第１図の符号
１９はニーパネル側の取付孔、３９は金属支持部材の取
付孔、４５はブラケットである。

第３図および第４図は、リーンホースメント４０とニー
パネルｌＯを金属支持部材３０・・・で取付けた状態の
平面図であって、実施例では、ニーパネルＩＯの取付孔
１９・・・と金属支持部材３０，３２．３３・・・の各
取付孔３９・・・にポルト、ナツト２０・・・が螺着さ
れる。この状態でニーパネル１０は車体（ここではリー
ンホーメント４０）との間に空間部Ｐを保って保持され
る。

第４図は衝突時を示すもので、ニーパネル１０に乗員の
膝部２１がぶつかり、この衝撃荷重によって、該ニーパ
ネル１０に結合された金属支持部材３０．３２．３３・
・・が塑性変形する。

第５図番図はこのときの衝突エネルギーの吸収状態を表
わす概略図である。なお、各図において金属支持部材は
符号３０として表わす、第５図（Ａ）は衝突前の状態を
表わし、符号ｌＯはニーパネル、２１は膝部である。（
Ｂ）は衝突時のエネルギー吸収第１段階を表わすもので
、パネルｌＯに対し矢印方向から乗員の膝部２１の衝撃
荷重が加わり、パネルｌＯに膝部２１がぶつかる。この
とき合成樹脂よりなるニーパネル１０は衝撃を一時的に
吸収しながら弾性変形する０次に同図（Ｃ）に図示した
ようにエネルギー吸収の第２段階に移り、衝突時のエネ
ルギーは該ニーパネル１０と車体と結合する金属支持部
材３０に加わり、そのエネルギーは金属支持部材３０の
塑性変形によって吸収される。

第６図はこの発明構造による荷重−たわみ曲線を表わす
グラフである。グラフにおいて、横軸はニーパッドのた
わみ長さ（ｍｍ）、縦軸は前記たわみ長さに対して発生
する荷重（ｋｇｆ）を表わす、グラフから理解されるよ
うに、破線で示した従来の鉄板よりなるインサートを裏
打ちしたニパッドはエネルギー吸収が１段階でなされ、
最大たわみ５２ｍｍに対し最大荷重が１３００Ｋｇｆか
かる。これに対し、実線で示した本実施例のニーパッド
はエネルギー吸収が第１段階と第２段階に分れ、第２段
階に入って大きく荷重エネルギーの吸収が行われる。こ
の実施例では、最大たわみ９５ｍｍに対し、最大荷重が
８５０ｋｇｆに押さえられている。

（効果） 以上図示し説明したように、この発明に係る自動車用ニ
ーパッドの構造においては、乗員の衝撃荷重に対して弾
性変形する合成樹脂ニーパネルを、前記パネルの衝撃荷
重により塑性変形する金属支持部材を介して車体に結合
したものであるから、乗員の衝撃荷重に対して、合成樹
脂ニーパネルは弾性変形するだけであって、衝突時のエ
ネルギーは該ニーパネルを車体と結合する金属支持部材
の塑性変形によって吸収される。従って、金属支持部材
のみで変形荷重の設定ができ、荷重管理が容易となる。

また、ニーパネルには従来のようなエネルギー吸収のた
めの金属インサートや金属補強部材が設けられないので
、ニーパッドの軽量化、構造の単純化を図ることができ
、さらにスペース的にも有利である等、この発明は極め
て実用的で有利な自動車用ニーパッドの構造を提供する
ことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の自動車用ニーパッド構造の一例を示
す分解斜視図、第２図はその取付状態を示す部分断面図
、第３図は同じく取付状態を示す平面図、第４図は第３
図の衝突時の状態を示す平面図、第５図はこの発明構造
による衝突エネルギーの吸収状態を表わす概略図、第６
図はこの発明構造による荷重−たわみ曲線を表わすグラ
フ、第７図は従来のニーパッドの一例を示す斜視図であ
ｌＯ・・・ニーパネル、１１・・・合成樹脂、１２・・
・補強層、１５・・・繊維補強材、２１・・・膝部、３
０゜３１．３２，３３．３４・・・金属支持部材、４０
・・・リーンホースメーント、４５・・・ブラケット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　繊維補強材に樹脂を含浸硬化させた補強層を有し乗員
   の衝撃荷重に対して弾性変形する合成樹脂ニーパネルを
   、前記パネルの衝撃荷重により塑性変形する金属支持部
   材を介して車体に結合したことを特徴とする自動車用ニ
   ーパッドの構造。