JPH07172255A - 自動車のニーボルスター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車のニーボルスター装置において、膝部
の初期の減速度を小さくする。 【構成】 自動車のインストルメントパネルのエンジン
ルーム側に横設したサポートパイプ３に、一側9aを後方
に向けた略Ｕ字状のプレート９の他側9bを取付ける。ま
たインストルメントパネルの下方に、座席に向いたニー
ボルスターパネル14を取付け、その前方側の面に、一側
12a がプレート９に延びるステー12の他側12b を取付け
る。そしてこのステー12の一側12a とプレート９の一側
9aとを溶着する。このようにすれば、自動車が急停止し
て乗員の膝部がニーボルスターパネル14に当たった場
合、ステー12とプレート９との溶着の部分が切れること
により膝部17の運動エネルギーを吸収することができ
る。これにより膝部の初期の減速度を小さくすることが
できる。すなわち膝への力を小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車が衝突等により
急停止したときに乗員の膝部の衝撃を吸収する自動車の
ニーボルスター装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車が衝突等により急停止をし
た場合、乗員特に前部座席の乗員が慣性によってインス
トルメントパネル等に当たるので、自動車にはインスト
ルメントパネルの、乗員の膝部と対向する位置に、当た
った膝部の運動エネルギーを吸収するための衝撃吸収板
（以下、ニーボルスター装置という）を装着したものが
ある。このニーボルスター装置の従来のものを図12にも
とづいて説明する。

【０００３】図において、符号１で示すものはニーボル
スター装置である。ニーボルスター装置１は対向させた
２枚のステー２の一側を自動車のインストルメントパネ
ル（図示なし）の内側に横設したサポートパイプ３に取
付け、他側に膝部が当接するニーボルスターパネル４を
取付けたものである。

【０００４】ニーボルスター装置１をこのように装着し
ておくことにより、自動車が急停止して乗員が慣性によ
って、前方に移動し膝部がニーボルスターパネル４に当
たった場合には、ステー２が座屈変形することによって
膝部の運動エネルギーを吸収していた。

【０００５】なお、自動車のプロテクタとして、実開昭
62-23754号公報に開示されたものがある。この公報に開
示されたものは、インストルメントパネルの下方に設け
たニーパッドに前方に伸びるブラケット設け、一方、ニ
ーパッドの前方の車体に配設したフレーム部材に後方に
伸びるブラケットを設け、そして、これらいずれか一方
側のブラケットに二股を設けると共にいずれか他方側の
ブラケットに非平行のスロットを設けて、前記二股と前
記スロットとを掛合させたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した上記従来
技術においては、急停止時の乗員の膝部の運動エネルギ
ーをステーの座屈変形によって吸収していた。このため
座屈変形するまでのステーの座屈耐力が大きい場合は、
図10の符号Ｘで示すように、膝部の初期の減速度が大き
くなったり、また、膝部の当たり方によって、ステーの
変形モードがばらつき、運動エネルギーの吸収量がばら
ついてしまう虞もあった。

【０００７】なお、実開昭62-23754号公報に開示された
自動車のプロテクタは一方側のブラケットに設けた非平
行のスロットに他方側のブラケットに設けた二股を係合
させたものであるから、自動車が急停止した場合、この
係合によって運動エネルギーが吸収されても、ブラケッ
トの座屈が起こりにくい問題がある。

【０００８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、ニーボルスターパネルにエネルギー吸収機
構をもったプレートを追加し、さらに、このプレートに
設けたストッパ部にステーに設けた係止部を当接させる
ことにより、急停止による運動エネルギーを吸収させ、
これによって、膝部の初期の減速度を小さくした自動車
のニーボルスター装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、自動車のインストルメントパ
ネルのエンジンルーム側に横設したサポートパイプに一
側を後方に向けた、略Ｕ字状のプレートの他側を取付
け、前記インストルメントパネルの下方に、座席に向い
たニーボルスターパネルを設け、該ニーボルスターパネ
ルの前方側の面に、一側が前記プレートに延びるステー
の他側を取付け、該ステーの一側と前記プレートの一側
とを溶着したことを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明は、自動車のインストルメン
トパネルのエンジンルーム側に横設したサポートパイプ
に一側を後方に向けた、略Ｕ字状のプレートの他側を取
付け、該略Ｕ字状のプレートの底部端面にストッパ部を
形成し、前記インストルメントパネルの下方に、座席に
向いたニーボルスターパネルを設け、該ニーボルスター
パネルの前方側の面に、一側が前記プレートに延びるス
テーの他側を取付け、該ステーに前記ストッパ部に係止
する係止部を設けると共に、該ステーの一側と前記プレ
ートの一側とを溶着したことを特徴とするものである。

【００１１】さらに、本発明は、自動車のインストルメ
ントパネルのエンジンルーム側に横設したサポートパイ
プに一側を後方に向けた、略Ｕ字状のプレートの他側を
取付け、該略Ｕ字状のプレートの底部端面にストッパ部
を形成し、前記インストルメントパネルの下方に、座席
に向けたニーボルスターパネルを設け、該ニーボルスタ
ーパネルの前方側の面に、一側が前記プレートに延びる
ステーの他側を取付け、該ステーに前記ストッパ部に係
止する係止部を設けると共に、該ステーの一側と前記プ
レートの一側とを強く固着し、前記ニーボルスターパネ
ルに前方向の力がかかった場合、前記略Ｕ字状のプレー
トが力の方向に沿って切断されるようにエネルギー吸収
線を付けたことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明は、このように横設したサポートパイプ
に取付けたプレートと、ニーボルスターパネルに取付け
たステーとを溶着したので、自動車が急停止して乗員が
慣性によって、前方に移動し膝部がニーボルスターパネ
ルに当たった場合、第１段階として、ステーとプレート
との溶着の部分がはずれることにより膝部の運動エネル
ギーの吸収が可能になる。

【００１３】さらに、ニーボルスターパネルが膝部によ
って前に押された場合、第２段階として、ステーがサポ
ートパイプに当接すると共にステーが座屈変形し、これ
により膝部の運動エネルギーの吸収がさらに可能にな
る。

【００１４】また、本発明は、このように横設したサポ
ートパイプに取付けた、ストッパ部を形成した略Ｕ字状
のプレートと、ニーボルスターパネルに取付けた、前記
ストッパ部に係合する係止部を形成したステーとを溶着
したので、自動車が急停止して乗員が慣性によって、前
方に移動し膝部がニーボルスターパネルに当たった場
合、第１段階として、ステーとプレートとの溶着の部分
がはずれることにより膝部の運動エネルギーの吸収が可
能になる。

【００１５】またさらに、ニーボルスターパネルが膝部
によって前方に押された場合、第２段階として、ステー
に設けた係止部がプレートのストッパ部に当接する。こ
れによりステーが座屈変形すると共にストッパ部が曲げ
変形を起こし、さらに、膝部の運動エネルギーの吸収が
可能になる。

【００１６】さらに、本発明は、横設したサポートパイ
プに取付けた、ストッパ部を形成した略Ｕ字状のプレー
トの一側と、ニーボルスターパネルに取付けた、ストッ
パ部に係合する係止部を有するステーの一側とを固着
し、ニーボルスターパネルに前方向の力がかかった場
合、略Ｕ字状のプレートが力の方向に切断されるように
エネルギー吸収線を付けたので、自動車が急停止して乗
員が慣性によって、前方に移動し膝部がニーボルスター
パネルに当たった場合、第１段階として、ステーとプレ
ートとの固着部分が前方に押されると共にプレートがエ
ネルギー吸収線に沿って切れ、これにより運動エネルギ
ーの吸収が可能になる。

【００１７】この吸収はステーの係止部がストッパ部に
当接するまで続く。そしてさらにこの当接が続いた場
合、第２段階として、ステーがストッパー部に当接して
いるので、ステーが座屈変形をすると共にストッパ部が
曲げ変形を起こし膝部にかかる運動エネルギーがさらに
吸収可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３に
もとづき図12と同一の部材には同一の符号を付して説明
する。図において、符号５で示すものは本発明に係るニ
ーボルスター装置である。ニーボルスター装置５は自動
車６のインストルメントパネル７のエンジンルーム８側
すなわちインストルメントパネル７の内側に横方向に配
設されたサポートパイプ３に一体に取付けられているも
のである。

【００１９】詳述すると、サポートパイプ３には略Ｕ字
状のプレート９が２個、並列してアーク溶接Ｗにより固
着されている。すなわち、プレート９は一側9aを後方に
向け、他側9bの開口側をサポートパイプ３に向けて取付
けられており、２個のプレート９の内側の対向している
面は中央部分10が前後方向に沿う帯状のものに形成され
ている。

【００２０】この中央部分10の底部端面はストッパ部11
に形成されており、このストッパ部11に後述するステー
12が当接するようになっている。プレート９の中央部分
10の上下の部分は切欠かれた状態となっている。

【００２１】また、インストルメントパネル７の下方に
は座席13に向いたニーボルスターパネル14が設けられて
おり、このニーボルスターパネル14の前方側の面には一
側12a がプレート９に向いて延びた、上面視Ｌ字状のス
テー12の他側12b が２個、並列してスポット溶接ｗによ
って取付けられている。この取付けはボルト締めでもよ
い。

【００２２】この略Ｌ字状のステー12の一側12a は切欠
かかれてコ字状になっており、この切欠きの底の部分が
プレート９のストッパ部11に係止する係止部15となって
いる。この略Ｌ字状のステー12の一側12a と、プレート
９の一側9aの中央部分10の上下の部分とはアーク溶接Ｗ
によって接続されている。図３において、符号16で示す
ものは座席13に着席した乗員であり、符号17で示すもの
は乗員16の膝部17である。

【００２３】次に、本実施例の作用を説明する。本実施
例は、このように横設したサポートパイプ３に、ストッ
パ部11を形成した略Ｕ字状のプレート９を取付け、この
プレート９と、ニーボルスターパネル14に取付けた、係
止部15を形成したステー12とをアーク溶接Ｗしたので、
自動車６が急停止して乗員16が慣性によって、前方に移
動し膝部17がニーボルスターパネル14に当たった場合、
第１段階として、ステー12とプレート９とのアーク溶接
Ｗの部分がはずれることにより膝部17の運動エネルギー
が吸収される。

【００２４】したがって、図11に符号Ｙで示すように、
膝部17の初期の減速度を小さくすることが可能になる。

【００２５】さらに、ニーボルスターパネル14が前に押
された場合、第２段階として、ステー12の係止部15がプ
レート９のストッパ部11に当接する。これによりステー
12が座屈変形すると共にストッパ部11が曲げ変形を起こ
し膝部17の運動エネルギーがさらに吸収される。

【００２６】これを図４ないし図６によって説明する
と、図４に示すものは通常時のニーボルスター装置５
で、図において、符号Ａはステー12の長さ、符号Ｂはニ
ーボルスターパネル14と係止部15までの長さ、符号Ｃは
プレート９の中央部分10の長さ、符号Ｄはプレート９の
中央部分10の上下の部分の長さを各々示している。

【００２７】この状態のニーボルスターパネル14に膝部
17が当たった場合、プレート９とステー12とのアーク溶
接Ｗの部分がはずれてステー12が前進し、図５の状態に
なる。この場合は符号Ａ、符号Ｂ、符号Ｃ、符号Ｄの各
々の長さはかわることなく、プレート９のストッパ部11
にステー12の係止部15が当接している。

【００２８】さらに、ニーボルスターパネル14が膝部17
によって押されると、ストッパ部11に係止部15が当接し
ているので、図６に示すように、ステー12が座屈変形
し、ステー12の長さＡがおよびニーボルスターパネル14
と係止部15までの長さＢが短縮する。また、ストッパ部
15も曲げ変形するので、プレート９の中央部分10の長さ
Ｃも短く曲げ変形している。

【００２９】なお、上記実施例には、プレート９にスト
ッパ部11を設け、ステー12にストッパ部11a に当接する
係止部15を設けたが、プレート９のストッパ部11や、ス
テー12の係止部15をなくしてもよい。

【００３０】このようにした場合においても、ニーボル
スターパネル14に乗員16の膝部17が当たってニーボルス
ターパネル14が前方に押された場合は、第１段階とし
て、ステー12の一側12a とプレートの一側9aとを接続す
るアーク溶接Ｗの部分がはずれて、膝部17の運動エネル
ギーが吸収される。したがって、図11の符号Ｙで示すよ
うに、膝部17の初期の減速度を小さくすることが可能に
なる。

【００３１】さらに、膝部17がニーボルスターパネル14
を押した場合、第２段階として、ステー12の一側12a が
サポートパイプ３に当接し、これによりステー12が座靴
変形をして膝部17の運動エネルギーが吸収されることに
なる。

【００３２】次に、本発明の別の実施例を図７にもとづ
いて説明する。なお、図１ないし図３と同一の部分は同
一の符号を付して詳細の説明は省略する。この実施例の
特徴とするところは、サポートパイプ３に２個並列させ
て取付けた、略Ｕ字状のプレート９と、ニーボルスター
パネル14に２個並列させて取付けたステー12とを強固に
固着し（アーク溶接）、さらに、プレート９の前後方向
に沿う帯状の中央部分10とその上下の部分との境目に、
膝部17が衝突した際、力の方向に沿って徐々に切断され
るようにしたエネルギー吸収線18を設けたことである。

【００３３】以上説明した別の実施例の作用を説明す
る。本実施例は、このように構成したので、自動車６が
急停止して乗員16の膝部17がニーボルスターパネル14に
当たって、ニーボルスターパネル14に前方向の力がかか
った場合、第１段階として、ステー12とプレート９との
固着部分が前方に押されることによりプレート９がエネ
ルギー吸収線18に沿って徐々に切れるので、これによっ
てステー12とプレート９との固着部分が前に移動して、
膝部17の運動エネルギーが吸収される。

【００３４】したがって、図11の符号Ｙで示すように、
膝部17の初期の減速度を小さくすることが可能になる。

【００３５】この運動エネルギーの吸収はステー12の係
止部15がプレート９のストッパ部11に当接するまで続
く。この当接の状態で、ニーボルスターパネル14がさら
に前方に押され続けた場合、第２段階として、ステー12
が座屈変形すると共にストッパ部11が曲げ変形を起こす
ことでさらに、膝部17の運動エネルギーが吸収されるこ
とになる。

【００３６】この状態を図８ないし図10にもとづいてさ
らに詳述する。この図において符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは図
４のものと同様である。すなわち、図８において、符号
Ａはステー12の長さ、符号Ｂはニーボルスターパネル14
と係止部15までの長さ、符号Ｃはプレート９の中央部分
10の長さ、符号Ｄはプレート９の中央部分10の上下の部
分の長さを各々示している。

【００３７】この状態においてニーボルスターパネル14
に膝部17が当たった場合、プレート９とステー12の固着
した部分が押されて前進すると共にプレート９がエネル
ギー吸収線18に沿って徐々に切断される。この前進によ
りプレート９のストッパ部11にステー12の係止部15が当
接する。

【００３８】これによってステー12の前進は止まって図
９に示すようになる。この場合はステー12の長さＡ、ニ
ーボルスターパネル14と係止部15までの長さＢおよびプ
レート９の中央部分10の長さＣの各部分の長さはかわる
ことなく、プレート９の中央部分10の上下の部分の長さ
Ｄの部分のみが短縮することになる。

【００３９】さらに、ニーボルスターパネル14が膝部17
によって押されると、ストッパ部11に係止部15が当接し
ているので、図10に示すように、ステー12が座屈変形
し、ステー12の長さＡがおよびニーボルスターパネル14
と係止部15までの長さＢが短縮する。また、ストッパ部
15も曲げ変形するので、プレート９の中央部分10の長さ
Ｃが短縮することになる。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、次に記載する効果を奏する。

【００４１】請求項１および請求項２の装置において
は、自動車が急停止して乗員の膝部がニーボルスターパ
ネルに当たった場合、ステーとプレートとの溶着の部分
がはずれることにより、膝部の運動エネルギーを吸収す
ることができる。これにより、図11に符号Ｙで示すよう
に、膝部の初期の減速度を小さくすることができる。し
たがって、膝部にかかる力を小さくすることができる。

【００４２】さらに、ニーボルスターパネルおよびステ
ーが前方に押されると、ステーが座屈変形するので、膝
部の運動エネルギーがさらに吸収されて膝部にかかる力
をさらに小さくすることができる。

【００４３】また、請求項３の装置においては、自動車
が急停止して乗員の膝部がニーボルスターパネルに当た
った場合、ステーとプレートの溶着部は、プレートがエ
ネルギー吸収線に沿って徐々に切断されることにより、
前方に移動するので、これによって、膝部の運動エネル
ギーが吸収される。したがって、膝部の初期の減速度を
小さくすることができ、膝部にかかる力を小さくするこ
とができる。

【００４４】さらに、ニーボルスターパネルが前方向に
押されると、係止部がストッパ部に当接して、ステーが
座屈変形すると共にストッパ部が曲げ変形をするので、
膝部にかかる運動エネルギーが吸収されて、膝部にかか
る力をさらに小さくすることができる。

【００４５】上記請求項１ないし３のように、衝撃エネ
ルギーの吸収機構が安定しているので、ニーボルスター
装置の運動エネルギー吸収力のチューニングが行い易
く、製作工程を減少させることができる。

【００４６】プレートが切れていく変形モードは膝部の
当たり方にあまり影響を受けることがない。したがっ
て、エネルギーの吸収量を一定に設定することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１の上面図である。

【図３】本発明を自動車に取付けたところを示す模式図
である。

【図４】図１のものを模式的に示した側面図である。

【図５】図４のもののニーボルスターパネルが押された
ところを示す模式図である。

【図６】図５のもののニーボルスターパネルがさらに押
されたところを示す模式図である。

【図７】本発明の別の実施例を示す斜視図である。

【図８】図７のものを模式的に示した側面図である。

【図９】図８のもののニーボルスターパネルが押された
ところを示す模式図である。

【図１０】図９のもののニーボルスターパネルがさらに
押されたところを示す模式図である。

【図１１】膝の減速度とその変位との関係を示す特性図
である。

【図１２】従来のニーボルスター装置の斜視図である。

【符号の説明】

３ サポートパイプ ５ ニーボルスター装置 ６ 自動車 ７ インストルメントパネル ８ エンジンルーム ９ プレート 9a 一側 9b 他側 11 ストッパ部 12 ステー 12a 一側 12b 他側 13 座席 14 ニーボルスターパネル 15 係止部 17 膝部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車のインストルメントパネルのエン
   ジンルーム側に横設したサポートパイプに一側を後方に
   向けた、略Ｕ字状のプレートの他側を取付け、前記イン
   ストルメントパネルの下方に、座席に向いたニーボルス
   ターパネルを設け、該ニーボルスターパネルの前方側の
   面に、一側が前記プレートに延びるステーの他側を取付
   け、該ステーの一側と前記プレートの一側とを溶着した
   ことを特徴とする自動車のニーボルスター装置。
2. 【請求項２】 自動車のインストルメントパネルのエン
   ジンルーム側に横設したサポートパイプに一側を後方に
   向けた、略Ｕ字状のプレートの他側を取付け、該略Ｕ字
   状のプレートの底部端面にストッパ部を形成し、前記イ
   ンストルメントパネルの下方に、座席に向いたニーボル
   スターパネルを設け、該ニーボルスターパネルの前方側
   の面に、一側が前記プレートに延びるステーの他側を取
   付け、該ステーに前記ストッパ部に係止する係止部を設
   けると共に、該ステーの一側と前記プレートの一側とを
   溶着したことを特徴とする請求項１記載の自動車のニー
   ボルスター装置。
3. 【請求項３】 自動車のインストルメントパネルのエン
   ジンルーム側に横設したサポートパイプに一側を後方に
   向けた、略Ｕ字状のプレートの他側を取付け、該略Ｕ字
   状のプレートの底部端面にストッパ部を形成し、前記イ
   ンストルメントパネルの下方に、座席に向けたニーボル
   スターパネルを設け、該ニーボルスターパネルの前方側
   の面に、一側が前記プレートに延びるステーの他側を取
   付け、該ステーに前記ストッパ部に係止する係止部を設
   けると共に、該ステーの一側と前記プレートの一側とを
   強く固着し、前記ニーボルスターパネルに前方向の力が
   かかった場合、前記略Ｕ字状のプレートが力の方向に沿
   って切断されるようにエネルギー吸収線を付けたことを
   特徴とする自動車のニーボルスター装置。