JP3386211B2 - ニープロテクタ - Google Patents

ニープロテクタ

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JP3386211B2 JP00480894A JP480894A JP3386211B2 JP 3386211 B2 JP3386211 B2 JP 3386211B2 JP 00480894 A JP00480894 A JP 00480894A JP 480894 A JP480894 A JP 480894A JP 3386211 B2 JP3386211 B2 JP 3386211B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に設けられて
衝突時に乗員の下肢を保護するニープロテクタに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】自動車等においては、衝突時や急停止
時、前部座席に着座している乗員が前方に突き出され、
ダッシュアッパパネル等に膝を打ち付ける可能性が非常
に高い。このため、最近では、乗員の下肢を保護するニ
ープロテクタの採用が進められている。
【0003】ニープロテクタとしては、例えば、特開昭
62−18354号公報や特開平5−105012号公
報に開示されている構成が挙げられる。
【0004】特開昭62−18354号公報に記載され
た構成では、車幅方向に延びるフレーム部材が両端部で
ブラケットを介して車体パネル等に固定されており、こ
のフレーム部材にニーパッドが取り付けられている構造
を備えている。このような構造では、衝突時等の慣性に
より乗員が前方に移動したときには、膝がニーパッドに
突き当たって受け止められる。しかも、ニーパッドがフ
レーム部材やブラケットを介して高い剛性で支持されて
いるので、膝を充分に支えることが可能になる。
【0005】特開平5−105012号公報に記載され
ている構成では、ステアリング支持ブラケットの左右両
側の補強フレームに、ほぼU字形状をなすニープロテク
タ部材が固定される構造を備えている。このような構造
では、乗員の膝がニープロテクタ部材に突き当たると、
ニープロテクタ部材が変形して膝に作用する衝撃力を吸
収するようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開昭62
−18354号公報のニープロテクタでは、膝がニーパ
ッドに突き当たったときに、膝がニープロテクタから受
ける荷重は時間的にあまり変化せずほぼ平坦となる。
【0007】また、特開平5−105012号公報のニ
ープロテクタ構造において、膝がニープロテクタ部材に
突き当たったとき、U字形状のニープロテクタ部材の下
端部付近にて変形が生じる。このような構造では、衝突
初期に膝が突き当たるニープロテクタ部材の上端部の変
位は大きいが、下端部の変位は小さい。このため、膝の
ニープロテクタ部材への当接位置が衝突時の慣性で下端
部側に移動することにより、膝がニープロテクタから受
ける荷重は時間的に増大する傾向となる。
【0008】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、膝がニープロテクタから受ける荷重が膝の
ニープロテクタにおける当接時から徐々に小さくなるよ
うな構造のニープロテクタを提供することを目的として
いる。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のニープロテクタ
は、上記の課題を解決するために、以下の手段を講じて
いる。
【0010】すなわち、請求項1のニープロテクタは、
車体前後方向に向く膝受面を有し、衝突時に乗員の膝を
受け止めて膝に加わる衝撃力を吸収する膝受部材と、膝
受部材を一方の側端で車体に対し固定する第1支持部材
と、膝受部材を他方の側端で変位自在となるように車体
に対し固定する第2支持部材とを備え、第1支持部材
が、第2支持部材より高い剛性となっており、第2支持
部材が、膝受部材から側方に延びる側方支持部と、この
側方支持部からほぼ車体前後方向に延びる前後支持部と
を有しており、前後支持部の端部で車体に固定されてお
り、膝受部材に膝が当接すると変形して、膝受部材をそ
の側端縁を中心に回転させるとともに、膝受部材の側端
縁を上記第1支持部材に固定する変形手段とを備えてい
ることを特徴としている。
【0011】請求項2のニープロテクタは、請求項1の
ニープロテクタであって、第1支持 部材が、コラムカバ
ーを支持するとともに衝突時に車体前方に移動しうるス
テアリングシャフトに近接して配されていることを特徴
としている。
【0012】請求項3のニープロテクタは、請求項
ニープロテクタであって、第1支持部材が、第2支持部
材側に曲がって形成されていることを特徴としている。
【0013】請求項4のニープロテクタは、請求項
ニープロテクタであって、前後支持部が、前後支持部の
車体側方への変形を規制するように、ドアトリムの前部
に設けられた段差部である規制手段に近接して配されて
いることを特徴としている。
【0014】
【作用】請求項1の構成において、膝受部材は、膝が当
接すると変形手段が変形することにより、側端縁を中心
に回転する。膝が車体前方に移動するにしたがって膝受
部材が回転していくので、次第に車体前後方向に対する
膝受部材の傾斜が大きくなる。これにより、膝が膝受部
材に対して徐々に摺動するようになり、膝が膝受部材か
ら受ける荷重が時間的に減衰する特性が得られる。ま
た、膝の移動ストロークが大きくなり、膝が受ける荷重
を小さくすることができる。
【0015】さらに、膝受部材が第2支持部材により変
位自在となるように車体に対し固定されているので、膝
受部材が変形手段により第1支持部材に対し回転し始め
る初期の状態で、膝が受ける荷重が最も大きくなる。そ
の後、膝受部材の回転が進むにつれて、膝が受ける荷重
が次第に小さくなる。
【0016】また、第1支持部材が、第2支持部材より
高い剛性となっているので、第1支持部材により膝受部
材の支持強度が確保される。これにより、膝受部材を回
転時にも安定して支持することができる。
【0017】そして、膝受部材が膝の突き当たりにより
第1支持部材に対し回転すると、膝が第2支持部材の側
方支持部に移動してここで受け止められる。また、第2
支持部材では、側方支持部で膝が保持されるので、その
側方支持部からほぼ車体前後方向に延びる前後支持部に
より荷重が支持される。このように、側方支持部が膝受
部材を支持する機能と膝を保持する機能とを兼ねている
ので、膝受部材以外に別途膝を受けるための部材を設け
る必要がなくなる。
【0018】請求項の構成では、剛性の高い第1支持
部材がステアリングシャフトに近接して配されているの
で、第1支持部材が膝の荷重を受けても変形しにくい。
それゆえ、ステアリングシャフトに支持されるコラムカ
バーが第1支持部材の変形により損傷して、ステアリン
グシャフトの衝突時の移動を妨げるという不都合を回避
することができる。
【0019】請求項の構成では、第1支持部材が第2
支持部材側に曲がって形成されているので、第1支持部
材は、過大な衝撃を受けた場合、第2支持部材側に曲が
り易くなる。それゆえ、第1支持部材がステアリングシ
ャフト側に曲がってコラムカバーを損傷させることはな
い。
【0020】請求項の構成では、前後支持部が規制手
段に近接して配されているので、前後支持部が変形する
ような過大な荷重を受けた場合、前後支持部の変形が規
制手段により規制される。これにより、前後支持部が変
形するために荷重を支えることができなくなるという不
都合を回避することができる。
【0021】
【実施例】本発明の一実施例について図1ないし図6に
基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0022】図2に示すように、自動車の車室内には、
車幅方向に沿って円柱棒状のステアリング支持メンバ1
が横設されている。ステアリング支持メンバ1には、ス
テアリングコラム2を取り付けるための支持ブラケット
3が取り付けられている。ステアリングコラム2は、イ
ンストルメントパネル4内に配されており、インストル
メントパネル4に膨出して設けられるコラムカバー5に
覆われて、ステアリングシャフト6をコラムカバー5か
ら突出させている。そのステアリングシャフト6は、コ
ラムカバー5を支持するとともに、端部にステアリング
7が取り付けられている。
【0023】上記のステアリングコラム2は、衝突によ
りダミーDが車体前方に移動したとき、ステアリング7
がダミーDの胸部により押圧されると車体前方に押し込
まれる、いわゆるコラスプ構造になっている。これによ
り、胸部が受ける衝撃力が緩和されるようになってい
る。
【0024】図3ないし図5に示すように、ステアリン
グ支持メンバ1は、固定ブラケット8を介して図示しな
いヒンジピラーに固定されている。固定ブラケット8
は、ステアリング支持メンバ1の端部に溶接にて取り付
けられており、上方に延びる上部ブラケット9と下方に
延びる下部ブラケット10とを有している。上部ブラケ
ット9および下部ブラケット10は、それぞれ、固定用
のビス等を挿通するための穴9a・10aを有するとと
もに、両側端縁にフランジ部9b・9cとフランジ部1
0b・10cとを有している。
【0025】上記のフランジ部10bには、ステー11
が溶接にて取り付けられている。第2支持部材としての
ステー11は、フランジ部10bからステアリング支持
メンバ1に対しほぼ垂直に延びる前後支持部としての垂
直部11aと、垂直部11aの端から支持ブラケット3
側に屈曲する屈曲部11bと、さらに屈曲部11bの端
からステアリング支持メンバ1とほぼ平行に支持ブラケ
ット3側に延びる側方支持部としての平行部11cとを
有している。平行部11cの端部は、ステアリング支持
メンバ1側にやや屈曲しており、ニーパッド12が溶接
にて取り付けられている。
【0026】また、ステー11は、薄い金属板により形
成されており、後述する膝部K(図1参照)の突き出し
に対し比較的容易に変形するようになっている。このス
テー11は、垂直部11aのフランジ部10bへの固定
端から屈曲部11bと平行部11cとの境界部にかけて
上方に緩く傾斜して設けられている。このような構造に
より、図示しないダッシュアッパパネルに設けられる空
調ダクト14がステー11により覆われないようになっ
ている。
【0027】一方、ステアリング支持メンバ1には、支
持ブラケット3付近にステー13が溶接にて固定されて
いる。第1支持部材としてのステー13は、ステー11
側に曲がりやすくなるようにほぼ中央部でわずかに屈曲
しており、先端にニーパッド12が取り付けられてい
る。このステー13は、ステアリング支持メンバ1にお
ける固定端から下方に緩く傾斜して設けられている。ま
た、ステー13は、ステー11より高い剛性になるよう
にステー11に比べて厚みのある金属板からなってお
り、容易に曲がらないようになっている。
【0028】膝受部材としてのニーパッド12は、膝部
Kが当接する膝受面としての当接部12aと、この当接
部12aに対し反っている上部12bとからなってい
る。このニーパッド12は、当接部12aの一方の側端
縁で平行部11cの端に固定されており、当接部12a
の他方の側端縁で接続部16を介してステー13の端に
固定されている。また、ニーパッド12は、当接部12
aを下方に向けて鉛直方向に対しやや傾斜するように配
されている。
【0029】接続部16は、ニーパッド12の側端縁を
ステー13に固定する溶接部分である。この接続部16
は、ニーパッド12に膝部Kが突き当たることにより容
易に変形して、ニーパッド12を側端縁を中心に回転さ
せるようになっており、変形手段としての機能を有して
いる。
【0030】上記の構成において、衝突等による衝撃で
ダミーDが前方に押し出されたとき、ダミーDの膝部K
が前方に移動すると、その膝部Kが当接部12aに強く
突き当たる。これにより、図1の(a)に示すように、
ニーパッド12が接続部16の変形によりステー13側
に回転し、膝部Kが図中仮想線で示すニーパッド12に
沿って滑りステー11側に移動する。
【0031】さらに、図1の(b)に示すように、膝部
Kは、ステー11の平行部11cに達すると、ここで保
持されたまま前進する。このため、ニーパッド12がさ
らに回転してステー13に近づく一方、ステー11がス
テアリング支持メンバ1側に向かう水平方向(車体前
方)に大きく変形する。また、垂直部11aが、ドアト
リム15の前部に設けられた規制手段としての段差部1
5aに沿って設けられることにより、ステー11が上記
のように変形する際に垂直部11aが車体側方に変形す
ることはない。
【0032】このように、ニーパッド12の回転および
ステー11の変形により、膝部Kの移動ストロークを膝
部Kのニーパッド12における当接位置からステアリン
グ支持メンバ1付近まで大きく確保することができる。
このようにストロークが大きくなることにより、膝部K
が受ける荷重を、図6に示すように、膝部Kがニーパッ
ド12に当接した初期状態でほぼ最大として、以降、次
第に減衰するような特性とすることができる。このよう
な特性は、主にニーパッド12が回転する構造により得
られる。これにより、膝部Kや腰部にかかる負担を軽減
することができる。
【0033】また、ステー13がステー11側に曲がり
易いように屈曲して形成されることにより、膝部Kに加
わる衝撃力が過大であってステー13が曲がるような場
合、ステー13はステー11側に曲がる。このため、ス
テー13がステアリングコラム2側に曲がってコラムカ
バー5を変形させることがなく、衝突時におけるステア
リングコラム2の移動やステアリング7のコラスプ動作
を妨げることを回避できる。
【0034】さらに、ステー11で膝部Kを保持するよ
うになっているので、ニーパッド12以外に膝部Kの保
護用の部材を別途設ける必要がなくなる。これにより、
構造の簡素化を図ることが可能になる。
【0035】そして、ステー11の垂直部11aの変形
が段差部15aによって規制されるので、主に平行部1
1cが変形することになる。これにより、ステー11が
膝部Kを受け止めるための支持剛性を垂直部11aで確
保することができる。
【0036】
【発明の効果】以上のように、本発明の請求項1のニー
プロテクタは、車体前後方向に向く膝受面を有し、衝突
時に乗員の膝を受け止めて膝に加わる衝撃力を吸収する
膝受部材と、膝受部材に膝が当接すると変形して、膝受
部材をその側端縁を中心に回転させる変形手段とを備え
ているので、膝受部材を大きく変位させることができ
る。これにより、膝が膝受部材から受ける荷重が時間的
に減衰する特性が得られるとともに、膝の移動ストロー
クが大きく確保されて、膝が受ける荷重を小さくするこ
とができる。したがって、衝突により膝および腰にかか
る負担を軽減することができるという効果を奏する。
【0037】また、膝受部材を一方の側端で車体に対し
固定する第1支持部材と、膝受部材を他方の側端で変位
自在となるように車体に対し固定する第2支持部材とを
備え、膝受部材が変形手段を介して第1支持部材に接続
されている構成であるので、膝受部材が第1支持部材に
対して回転し始める初期の状態で、膝に加わる荷重が最
も大きくなり、その後、膝受部材の回転が進むにつれ
て、膝に加わる荷重が次第に小さくなる。それゆえ、請
求項1のニープロテクタと同様に、より膝にかかる負担
を軽減することができるという効果を奏する。
【0038】さらに、第1支持部材が、第2支持部材よ
り高い剛性となっている構成であるので、第1支持部材
により膝受部材の支持強度が確保される。したがって、
膝受部材の回転時にも安定して膝受部材を支持すること
ができるという効果を奏する。
【0039】そして、第2支持部材が、膝受部材から側
方に延びる側方支持部と、この側方 支持部からほぼ車体
前後方向に延びる前後支持部とを有しており、前後支持
部の端部で車体に固定されている構成であるので、側方
支持部が膝受部材を支持する機能と膝を保持する機能と
を兼ねる一方、前後支持部により荷重が支持されるよう
になる。したがって、膝受部材以外に別途膝を受けるた
めの部材を設ける必要がなくなり、ニープロテクタの構
成の簡素化を図ることができるという効果を奏する。
【0040】本発明の請求項のニープロテクタは、請
求項のニープロテクタであって、第1支持部材が、コ
ラムカバーを支持するとともに衝突時に車体前方に移動
しうるステアリングシャフトに近接して配されている構
成であるので、第1支持部材が膝の荷重を受けても変形
しにくい。それゆえ、第1支持部材が変形することによ
り、ステアリングシャフトに支持されたコラムカバーを
損傷させることを防止できる。したがって、ステアリン
グシャフトの衝突時の移動を妨げる不都合を回避するこ
とができるという効果を奏する。
【0041】本発明の請求項のニープロテクタは、請
求項のニープロテクタであって、第1支持部材が、第
2支持部材側に曲がって形成されている構成であるの
で、第1支持部材は、過大な衝撃を受けて曲がるような
ことがあっても、第2支持部材側に曲が易くなり、ステ
アリングシャフト側に曲がることはない。したがって、
ステアリングシャフトの衝突時の移動を妨げる不都合を
確実に回避することができるという効果を奏する。
【0042】本発明の請求項のニープロテクタは、請
求項のニープロテクタであって、前後支持部が、前後
支持部の車体側方への変形を規制するように、ドアトリ
ムの前部に設けられた段差部である規制手段に近接して
配されている構成であるので、前後支持部が変形するよ
うな過大な荷重を受けた場合、前後支持部の変形が規制
手段により規制される。これにより、前後支持部が変形
するために荷重を支えることができなくなるという不都
合を回避することができる。したがって、ニープロテク
タの信頼性を向上させることができるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るニープロテクタにダミ
ーの膝が突き当たる状態を示す平面図である。
【図2】ステアリング系およびダミーの平常時および衝
突時の状態を示す説明図である。
【図3】図1のニープロテクタの構成を示す斜視図であ
る。
【図4】図1のニープロテクタの構成を示す正面図であ
る。
【図5】図1のニープロテクタの構成を示す側面図であ
る。
【図6】図1のニープロテクタにより膝が受ける荷重の
変化を示す特性図である。
【符号の説明】
1 ステアリング支持メンバ 5 コラムカバー 6 ステアリングシャフト 11 ステー(第2支持部材) 11a 垂直部(前後支持部) 11c 平行部(側方支持部) 12 ニーパッド(膝受部材) 12a 当接部(膝受面) 13 ステー(第1支持部材) 15a 段差部(規制手段) 16 接続部(変形手段)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車体前後方向に向く膝受面を有し、衝突時
    に乗員の膝を受け止めて膝に加わる衝撃力を吸収する膝
    受部材と、膝受部材を一方の側端で車体に対し固定する第1支持部
    材と、膝受部材を他方の側端で変位自在となるように車
    体に対し固定する第2支持部材とを備え、 第1支持部材が、第2支持部材より高い剛性となってお
    り、 第2支持部材が、膝受部材から側方に延びる側方支持部
    と、この側方支持部からほぼ車体前後方向に延びる前後
    支持部とを有しており、前後支持部の端部で車体に固定
    されており、 膝受部材に膝が当接すると変形して、膝受部材をその側
    端縁を中心に回転させるとともに、膝受部材の側端縁を
    上記第1支持部材に固定する変形手段とを備えているこ
    とを特徴とするニープロテクタ。
  2. 【請求項2】第1支持部材が、コラムカバーを支持する
    とともに衝突時に車体前方に移動しうるステアリングシ
    ャフトに近接して配されていることを特徴とする請求項
    1に記載のニープロテクタ。
  3. 【請求項3】第1支持部材が、第2支持部材側に曲がっ
    て形成されていることを特徴とする請求項2に記載のニ
    ープロテクタ。
  4. 【請求項4】前後支持部が、前後支持部の車体側方への
    変形を規制するように、ドアトリムの前部に設けられた
    段差部である規制手段に近接して配されていることを特
    徴とする請求項に記載のニープロテクタ。
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