JPH11245747A - 乗員保護装置の補強用保護部材構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の衝突時等の外力作用時において、衝撃
エネルギーを有効に吸収すると共に、想定以上の外力作
用時においても適度なタイミングで衝撃エネルギーを吸
収し得る簡便構造の乗員保護装置の補強用保護部材構造
を提供する。 【解決手段】 乗員保護装置の乗員側に配設される軟質
の保護カバーを補強支持する補強用保護部材の第２の補
強部材５の鍔部１２に外力作用方向にほぼ直交する長孔
状の空隙部２０を開口形成する。この空隙部の位置や形
状を適宜設定することにより衝撃エネルギーの吸収タイ
ミングや吸収量を変化させることが容易にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の衝突時等の
外力作用時において乗員の膝等を保護する乗員保護装置
の補強用保護部材構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】衝突時等においてドライバを保護する手
段としてシートベルトやエアバックが使用されている。
勿論、これ等の保護具は衝突時においてドライバを有効
に保護するものではあるが、特にドライバの膝まわりの
保護に対しては不十分である。

【０００３】図１４に示すように、フロントガラス等を
支持するフロントパネル２４の後方にはブレーキマスタ
バック２５及びクラッチマスタバック２６が配置され、
前記ブレーキマスタバック２５及びクラッチマスタバッ
ク２６の後端側にはブレーキマスタシリンダ２７及びク
ラッチマスタシリンダ２８が連結される。

【０００４】一方、フロントパネル２４側には図１３に
示すインストルメントパネル２９が連結される。インス
トルメントパネル２９の開口部３０にはメータクラスタ
パネル３１が連結される。また、インストルメントパネ
ル２９は図１２に示すリインフォース３２により補強さ
れる。

【０００５】メータクラスタパネル３１は図１３のよう
にその中央部に空間部３３を形成すると共にこれを挟ん
で化粧パネル３４及び取り付け部３５が形成され、取り
付け部３５には例えば図１４及び図１５に示すようにパ
ネル３６が取り付けられている。なお、空間部３３はス
テアリングカウル３７やステアリングコラムシャフト
（図略）等が通過する空間である。

【０００６】図１４に示すように、化粧パネル３４の前
方側にはブレーキマスタシリンダ２７の後端面３８がほ
ぼ相対向して配置され、パネル３６の前方側にはクラッ
チマスタシリンダ２８の後端面３９が相対向して配置さ
れる。また、図１４に示すように、化粧パネル３４及び
パネル３６の後方には乗員２２の膝２３がほぼ相対向し
て配置される。

【０００７】衝突時等においてはフロントパネル２４が
後退し、図１５に示すようにクラッチマスタシリンダ２
８等が後方に押圧される。一方、乗員２２は慣性力によ
り前進し、その膝２３がパネル３６を介してクラッチマ
スタシリンダ２８の後端面３９に当る。

【０００８】以上のような膝２３とクラッチマスタシリ
ンダ２８等との干渉を防止する保護手段として、従来よ
り各種の工夫がされているが、乗員の膝等の保護を十分
に図る簡便構造のものは少ない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の出願人
は、後に説明するが、図６乃至図１１等に示す乗員保護
装置１を創案し、外力作用時における乗員の保護の完全
化を図るようにしたが、更に想定以上の外力作用時にお
いて乗員保護装置が十分に衝撃エネルギーを吸収し乗員
に悪影響を与えないようにして一層の安全性の向上を図
ることが必要であるとして本発明を創案した。なお、乗
員側に配置される軟質の保護カバー等を補強する補強部
材に関する公知技術として特開平５−２３８３３８号公
報が挙げられる。

【００１０】この公報に開示する「ニーパネルの支持ブ
ラケット」は、軟質のニーパネルを補強支持する支持ブ
ラケットの構造に関するもので、該支持ブラケットは、
車体の固定部とニーパネル間に架設され内部に複数の隔
壁を有する閉断面状のフレームからなり、前記隔壁がニ
ーパネルに外力が作用した場合にニーパネルとフレーム
との取付部側から順次車両の前方へ塑性変形する形状の
ものからなる。この変形により衝撃エネルギーを吸収す
ると共に適度のフレームの剛性によりニーパネルを補強
支持するものである。この公知技術は勿論、乗員保護部
材として有効のものであるが、フレームの構造が複雑で
あり、衝撃エネルギー吸収機能を多様に変化させるため
にフレーム自体の構造を変更することは難しい。

【００１１】本発明は、以上の事情に鑑みて創案された
ものであり、外力作用時における衝撃エネルギーを十分
に吸収し得ると共に、衝撃エネルギー吸収機能を簡単に
変更し得る簡便構造の乗員保護装置の補強用保護部材構
造を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、クラッチマスタシリンダ，ブレーキマ
スタシリンダ等の固形物とほぼ相対向して配置されるメ
ータクラスタパネル等のパネルに取り付けられ、乗員の
膝等が直接前記固形物に干渉するのを防止すると共に外
力作用時における衝撃エネルギーを吸収すべく形成さ
れ、前記膝等が当接する軟質材の保護カバーとこの裏面
側に当接して一体的に組み付けられる補強用保護部材と
からなる乗員保護装置における補強用保護部材の構造で
あって、該補強用保護部材は、前記保護カバーの裏面に
当接する第１の補強部材と、該第１の補強部材の裏面に
固着されると共に前記固形物と相対向する位置に配置さ
れる当接部と該当接部の両側から外力の作用方向に沿っ
て折り曲げ形成される鍔部を有する第２の補強部材と、
該第２の補強部材に固着され外力作用時にリインフォー
ス等の比較的変位の少ない部材に当接可能なストッパ面
を設ける第３の補強部材とを一体構造に組み合わせたも
のからなり、前記第２の補強部材の前記鍔部には適宜大
きさの空隙部が形成される乗員保護装置の補強用保護部
材構造を構成するものである。また、前記空隙部が、外
力の作用方向に沿う位置に設けられ、外力作用方向とほ
ぼ直交する方向に細長に形成される長孔状のものからな
ることを特徴とするものである。

【００１３】第１乃至第３の補強部材を組み合わせてな
る補強用保護部材は、外力を支持する適度の強度を有す
ると共に全体的に変形し衝撃エネルギーを吸収すべく作
用する。本発明は、補強用保護部材のうち、比較的剛性
の高い第２の補強部材の鍔部に空隙部を形成して鍔部の
剛性を適度に低下せしめ、外力作用時において衝撃エネ
ルギーをより吸収し易くする。この空隙部は外力の作用
方向に配置されることが望ましく、実験結果からみて、
外力作用方向に対しほぼ直交する長孔状のものにすると
効果的であることが実証された。この空隙部の形状の変
更は容易であり、目的に応じて適宜変更することができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の乗員保護装置の補
強用保護部材構造の実施の形態を図面を参照して詳述す
る。まず、補強用保護部材の改良前の本発明に係る乗員
保護装置の全体構造の概要を説明する。前記の乗員保護
装置は、図６に示すようにメータクラスタパネル３１の
取り付け部３５に取り付けられ、保護カバー３とその補
強用保護部材２ａとを組み合わせたものからなる。勿
論、この乗員保護装置１は化粧パネル３４側に取り付け
てもよいが、本例では取り付け部３５側に装着する場合
について説明する。

【００１５】保護カバー３は、軟質材、例えば、プラス
チック材からなり、曲面板部４０とその両側に折り曲げ
形成されるフランジ部４１を一体形成するものからな
る。一方、補強用保護部材２ａは硬質材、例えば、鉄材
からなり、保護カバー３の裏面に当接して組み付けら
れ、保護カバー３を補強するもので図６乃至図９に示す
ように第１の補強部材４、第２の補強部材５ａ及び第３
の補強部材６とからなる。

【００１６】図７に示すように、第１の補強部材４は保
護カバー３の曲面板部４０の裏面に密接する曲面部７と
その両側に折り曲げ形成される鍔部８とを有するものか
らなる。図８に示すように、第２の補強部材５ａはベー
ス板部９及び当接部１０とその両側から折り曲げ形成さ
れる鍔部１１，１２等とからなる。なお、鍔部１１，１
２の端縁は第１の補強部材の曲面部７に密接する形状か
らなる。また、図９に示すように、第３の補強部材６は
上板１４と、側板１３と、取り付け座板１８，１８ａ等
とからなり、取り付け座板１８には当接板１６（（ｂ）
に示す）が固着される。なお、当接板１６にはクラッチ
マスタシリンダ２８の後端面３９（図１４等に示す）が
当接する当接部１７が形成されると共に取り付け板部１
９が折り曲げ形成される。

【００１７】図６及び図１０等に示すように、以上の構
造の第１乃至第３の補強部材４，５ａ，６は一体的に組
み付けられ、適宜の剛性を有すると共に外力等の衝撃エ
ネルギーを吸収する部材としても機能し、保護カバー３
に組み付けられ、図１０に示すようにメータクラスタパ
ネル３１の所定場所に固定される。なお、この取り付け
位置において、図１０に示すように、保護カバー３の曲
面板部４０の下半分に対応する部分と相対向する位置に
は乗員２２の膝２３が配置され、補強用保護部材２ａの
第３の補強部材６の当接部１７はクラッチマスタシリン
ダ２８の後端面３９と相対向する位置に配置される。ま
た、リインフォース３２の下面と相対向する位置には第
３の補強部材の上板１４のストッパ面１５が適宜の間隙
を介して配置される。

【００１８】次に、以上の構造の乗員保護装置１を設け
た車両における外力作用時における乗員保護装置１の作
用を説明する。まず、図１０に示した関係位置に通常保
持されている車両に外力等が作用すると、例えば乗員２
２が慣性力により前進し、膝２３は実線の状態から点線
の位置に移動し、保護カバー３に当る。一方、クラッチ
マスタシリンダ２８も後端し、その後端面３９が当接部
１７に近接する。図１１に示すように膝２３が保護カバ
ー３の下半分の部分に当ると乗員保護装置１は全体とし
て持ち上げられ、リインフォース３２の下面にストッパ
面１５が当接し、それ以上の移動を拘束する。この状態
でクラッチマスタシリンダ２８の後端面３９が当接部１
７に当り、乗員保護装置１は後端面３９と膝２３との間
で挟持されて押圧力を受ける。そのため、保護カバー３
や補強用保護部材２ａは変形し、外力による衝撃力を保
持すると共に衝撃エネルギーを吸収し、乗員２２の保護
を図る。なお、前記はクラッチマスタシリンダ２８の後
端面３９と膝２３との間に乗員保護装置１が挟持された
場合について説明したが、オートマチック車のようにク
ラッチ機能を用いない車両についても乗員保護装置１は
ニーボルスタとして機能し、前記とほぼ同様に衝撃エネ
ルギーを吸収する吸収体になる。

【００１９】次に、本発明の補強用保護部材２における
第２の補強部材５の構造を図１により説明する。なお、
図１の第２の補強部材５は図８に示した第２の補強部材
５ａの鍔部１２（１１）の部分を主に示しており、その
他の構造は図８の第２の補強部材５ａと同一構造からな
る。鍔部１２，１１には図８に示すように、もともと空
隙孔２１，２１ａが形成され、衝撃エネルギーの吸収機
能を果たすと共に、重量低減に寄与している。本発明で
は、鍔部１２（１１）に長孔状の空隙部２０が穿孔され
る。

【００２０】空隙部２０は、図１に示すように衝撃時等
における外力Ｆの作用する方向に沿って形成されること
が望ましい。また、鍔部１２等に作用する膝２３の仮想
の作用点をＰとすると、このＰ点から空隙部２０までの
距離ａや空隙部２０の上縁端部のＰ点からの距離ｃ及び
空隙部２０そのものの幅寸法ｂ，長さｄ等は衝撃エネル
ギー吸収機能や吸収タイミングに影響する値であり、実
験的又は経験的に決めることが望ましい。また、本例で
は空隙部２０は単純な長孔形状のものからなり、数も１
個所であるが、勿論、これに限定するものではない。

【００２１】次に、本発明に係る補強用保護部材２の外
力作用時における変形の状態を図２及び図３により説明
する。図２は図１の第２の補強部材５のＡ−Ａ線拡大断
面図であり、鍔部１２の空隙部２０を挟む部分を説明の
都合上、前鍔部１２ａ及び後鍔部１２ｂとする。外力が
比較的小さい場合には、図２に示すように空隙部２０の
変形はほとんどなく、前鍔部１２ａと後鍔部１２ｂとは
同一ライン上に保持されている。大きな外力が作用し、
第２の補強部材５の全体が変形すると、空隙部２０の隙
間が次第に小さくなり、最終的には空隙部２０がなくな
り、かつ後鍔部１２ｂが後鍔部１２ｂ′のように前鍔部
１２ａ上に乗り上る状態となる。すなわち、この状態に
なるまで第２の補強部材５は衝撃エネルギーを吸収する
柔軟部材として機能する。図４の荷重−変位曲線は以上
の変化を模式的に示したものであり、空隙部２０はＱ点
でつぶれ始め、Ｑ′点において図３に示す状態となると
考えられる。以上により、空隙部２０の形成により衝撃
エネルギーを十分に吸収し得る効果が上げられる。な
お、前記したように、空隙部２０の形状や図１に示した
ａ，ｂ，ｃ，ｄの寸法を色々工夫することにより、所望
の衝撃吸収機能を得ることができる。

【００２２】図５は図１に示した空隙部２０と形状のや
や異なる空隙部２０ａを有する第２の補強部材５を示す
ものである。この空隙部２０ａは上方から下方に向けて
先細りになるテーパ状の長孔からなる。この形状にする
ことにより、空隙部２０ａがつぶれるまでのタイミング
やその態様に変化をもたせることができる。勿論、空隙
部としては図１及び図５に示した空隙部２０，２０ａ以
外にも各種形状のものを適宜採用することができる。以
上により、乗員２２の膝２３等の保護の向上が図れる。

【００２３】

【発明の効果】１）本発明の請求項１に記載の乗員保護
装置の補強用保護部材構造によれば、比較的高剛性の第
２の補強部材の鍔部に空隙部を形成することにより、衝
撃エネルギー吸収率の向上と吸収タイミングを変化させ
ることができ、かつこの空隙部の形状を変化させること
により衝撃エネルギー吸収効果の多様化が可能になる。
また、この空隙部の形成は簡単なもので簡便に実施でき
る。 ２）本発明の請求項２に記載の乗員保護装置の補強用保
護部材構造によれば、空隙部の形成位置を外力作用方向
にほぼ直交して、かつ長孔状に形成することにより、第
２の補強部材の剛性を余り低下させることなく有効な衝
撃エネルギー吸収効果を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】鍔部に空隙部を設けた本発明の乗員保護装置の
補強用保護部材構造の第２の補強部材を示す部分断面
図。

【図２】図１のＡ−Ａ線拡大部分断面図。

【図３】外力作用時における空隙部の変形状態を示す模
式図。

【図４】本発明の第２の補強部材の空隙部形成に伴う衝
撃エネルギーの吸収状態を模式的に示す荷重−変位曲
線。

【図５】鍔部に別の形状の空隙部を設けた本発明の乗員
保護装置の補強用保護部材構造の第２の補強部材を示す
部分側面図。

【図６】本発明の補強用保護部材が適用される乗員保護
装置と、これが取り付けられるメータクラスタパネルの
形状を示す斜視図。

【図７】図６の乗員保護装置の補強用保護部材の第１の
補強部材を示す斜視図。

【図８】図６の乗員保護装置の補強用保護部材の第２の
補強部材を示す斜視図。

【図９】図６の乗員保護装置の補強用保護部材の第３の
補強部材を示す斜視図。

【図１０】図６の乗員保護装置の取り付け状態と、その
状態における乗員の膝及び固形物のクラッチマスタシリ
ンダ及びリインフォースの関係位置を示す側面図。

【図１１】外力作用時における乗員保護装置と膝やクラ
ッチマスタシリンダ等との当接状態を示す側面図。

【図１２】従来のリインフォースの全体構造を示す斜視
図。

【図１３】従来のインストルメントパネル及びメータク
ラスタパネルを示す斜視図。

【図１４】従来のメータクラスタパネルとクラッチマス
タシリンダ等と膝等との関係位置を示す平面図。

【図１５】従来の外力作用時における乗員やその膝の移
動状態や固形物との干渉状態を示す側面図。

【符号の説明】

１ 乗員保護装置 ２ 補強用保護部材 ２ａ 補強用保護部材 ３ 保護カバー ４ 第１の補強部材 ５ 第２の補強部材 ５ａ 第２の補強部材 ６ 第３の補強部材 ７ 曲面部 ８ フランジ部 ９ ベース板部 １０ 当接部 １１ 鍔部 １２ 鍔部 １２ａ 前鍔部 １２ｂ 後鍔部 １２ｂ′ 後鍔部 １３ 側板 １４ 上板 １５ ストッパ面 １６ 当接板 １７ 当接部 １８ 取り付け座板 １８ａ 取り付け座板 １９ 取り付け板部 ２０ 空隙部 ２０ａ 空隙部 ２１ 空隙孔 ２１ａ 空隙孔 ２２ 乗員 ２３ 膝 ２８ クラッチマスタシリンダ ３１ メータクラスタパネル ３２ リインフォース ３９ 後端面 ４０ 曲面板部 ４１ フランジ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 茂 神奈川県藤沢市土棚８番地 いすゞ自動車 株式会社藤沢工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クラッチマスタシリンダ，ブレーキマス
   タシリンダ等の固形物とほぼ相対向して配置されるメー
   タクラスタパネル等のパネルに取り付けられ、乗員の膝
   等が直接前記固形物に干渉するのを防止すると共に外力
   作用時における衝撃エネルギーを吸収すべく形成され、
   前記膝等が当接する軟質材の保護カバーとこの裏面側に
   当接して一体的に組み付けられる補強用保護部材とから
   なる乗員保護装置における補強用保護部材の構造であっ
   て、該補強用保護部材は、前記保護カバーの裏面に当接
   する第１の補強部材と、該第１の補強部材の裏面に固着
   されると共に前記固形物と相対向する位置に配置される
   当接部と該当接部の両側から外力の作用方向に沿って折
   り曲げ形成される鍔部を有する第２の補強部材と、該第
   ２の補強部材に固着され外力作用時にリインフォース等
   比較的変位の少ない部材に当接可能なストッパ面を設け
   る第３の補強部材とを一体構造に組み合わせたものから
   なり、前記第２の補強部材の前記鍔部には適宜大きさの
   空隙部が形成されることを特徴とする乗員保護装置の補
   強用保護部材構造。
2. 【請求項２】 前記空隙部が、外力の作用方向に沿う位
   置に設けられ、外力作用方向とほぼ直交する方向に細長
   に形成される長孔状のものからなる請求項１に記載の乗
   員保護装置の補強用保護部材構造。