JPH05270445A - 自動車の車体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステアリング支持メンバにその上部が固定さ
れたニープロテクタを備えた自動車において、車両衝突
時には通常時よりも乗員のニーポイントを低下させるこ
とができる自動車の車体構造を提供する。 【構成】 ステアリング支持メンバ２１にニープロテク
タ３０が取り付けられてなる自動車１の車体構造におい
て、上記ニープロテクタ３０のステアリング支持メンバ
２１への固定部３０aよりも下方に膝拘束部３０bが設け
られ、該膝拘束部３０bは乗員Ｍの通常時におけるニー
ポイントＮpよりも下方に位置するように設定される一
方、車室フロアパネル４には、車両衝突時にフロアパネ
ル４を下方に向かって変形させる変形手段として、車幅
方向に延びるビード部４b,…,４bが設けられていること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車室前部に配設され
たステアリング支持メンバに、所謂、ニープロテクタが
取り付けられてなる自動車の車体構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車の車室前部の例えばイ
ンストルメントパネルの内側に乗員の膝部を保護する所
謂ニープロテクタを設け、車両衝突時、フロント側乗員
の膝部がインストルメントパネル側に衝突した際に、乗
員の膝部に加わる衝撃荷重を上記ニープロテクタによっ
て有効に吸収させるようにすることは一般に広く行なわ
れている。また、かかるニープロテクタの車体側への取
付構造として、ステアリング系を車体側に支持させるた
めに、車室前部において車幅方向に延設されたステアリ
ング支持メンバにその上部を固定し、この固定部よりも
下方に膝拘束部を設けるようにしたものが知られている
(例えば実開平３−５３３５８号公報参照)。

【０００３】このようにして車体側に取り付けられたニ
ープロテクタでは、車両衝突時、前動して来た乗員の膝
部を上記膝拘束部で受け止め、該膝拘束部が最終的に上
記ステアリング支持メンバに当接するまで変形し、この
間に乗員の膝部に加わる衝撃荷重を有効に吸収すること
ができる。すなわち、通常時における上記膝拘束部の位
置からステアリング支持メンバに至る距離によって、ニ
ープロテクタが変形する際の最大ストローク(つまり衝
撃吸収能力)が定まることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記膝拘束部は、車両
衝突時に前動して来た乗員の膝部を確実に受け止めるこ
とができる高さに位置設定する必要がある。従って、一
般的には、車種等に応じてステアリング支持メンバの配
設位置(車室フロアパネルからの高さ)が定められると、
このステアリング支持メンバに取り付けられるニープロ
テクタの変形時の最大ストロークも自ずと定まることに
なる。

【０００５】ところで、ニープロテクタの膝拘束部は、
上記したように、乗員の膝部を確実に受け止めることが
できるように位置設定されるが、この位置は、通常、乗
員の膝位置、つまり乗員膝部の前動時にインストルメン
トパネル側に当接する部位(所謂、ニーポイント)のフロ
アパネルからの高さを適宜想定し、このニーポイントに
対応する位置として設定される。従って、車両衝突時
に、通常時よりも上記ニーポイントを下げることができ
れば、これに対応して、上記膝拘束部の位置を、通常時
におけるニーポイントの位置よりも低く設定することが
でき、ニープロテクタが変形する際の最大ストロークを
より大きく確保することが可能になる。

【０００６】そこで、この発明は、ステアリング支持メ
ンバにその上部が固定されたニープロテクタを備えた自
動車において、車両衝突時には通常時よりもニーポイン
トを低下させることができる自動車の車体構造を提供す
ることを目的としてなされたものである。

【０００７】

【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、車室前部にステアリング系を支持するステアリ
ング支持メンバが配設され、該ステアリング支持メンバ
に、車両衝突時に乗員の膝部を保護するニープロテクタ
が取り付けられてなる自動車の車体構造であって、上記
ニープロテクタは、その上部が上記ステアリング支持メ
ンバに固定されるとともに、この固定部よりも下方に膝
拘束部が設けられており、該膝拘束部は上記乗員の通常
時における膝位置よりも下方に位置するように設定され
る一方、車室フロア部には、車両衝突時にフロアパネル
を下方に向かって変形させる変形手段が設けられている
ようにしたものである。

【０００８】また、本願の第２の発明は、上記第１の発
明において、上記フロアパネルには、車体前後方向のフ
ロア剛性を低下させる剛性低下部が設けられていること
を特徴としたものである。

【０００９】更に、本願の第３の発明は、上記第１また
は第２の発明において、上記車室フロア部は、フロアパ
ネルの前端部にダッシュロアパネルの下端部を接合して
構成され、該ダッシュロアパネルには、その後退動に伴
って上記フロアパネルの前端部を下方に移動させる移動
機構が設けられていることを特徴としたものである。

【００１０】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、上記変形手
段を設けたことにより、車両衝突時にはフロアパネルを
下方に向かって変形させることができる。つまり、車両
衝突時には、通常時よりも乗員の膝位置(ニーポイント)
を下げることができる。従って、ニープロテクタの膝拘
束部の高さを、乗員の通常時におけるニーポイントより
も、衝突時における上記フロアパネルの変形に伴うニー
ポイントの低下量に相当する分だけ下方にに設定して
も、衝突時には乗員の膝部を確実に受け止めることがで
きる。すなわち、衝突時における乗員膝部に対する拘束
性を確保した上で、上記膝拘束部をより下方に設定して
ニープロテクタ変形時の最大ストロークをより大きく確
保することができ、ニープロテクタの衝撃吸収能力を向
上させることができる。

【００１１】また、本願の第２の発明によれば、基本的
に上記第１の発明と同様の効果を奏することができ、特
に、フロアパネルに上記剛性低下部を設けたことによ
り、簡単な構成で、かつ確実に、車両衝突時にはフロア
パネルを下方に向かって変形させ、乗員のニーポイント
を下げることができる。

【００１２】更に、本願の第３の発明によれば、基本的
に上記第１または第２の発明と同様の効果を奏すること
ができ、特に、フロアパネルの前端部が接合された上記
ダッシュパネルに上記移動機構を設けたことにより、簡
単な構成で、かつ確実に、車両衝突時には該ダッシュパ
ネルの後退動に伴ってフロアパネルの前端部を下方に移
動させ、乗員のニーポイントを下げることができる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を、添付図面に基づ
いて詳細に説明する。図１は本実施例に係る自動車の車
室前部の縦断面説明図、また図２は該自動車のステアリ
ング系の支持構造の概略を示す斜視図であるが、これら
の図に示すように、上記自動車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
方に立ち上がるダッシュロアパネル５が配設され、この
ダッシュロアパネル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
ダッシュロアパネル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。

【００１４】後端側にステアリングホイール１７が取り
付けられたステアリングシャフト１５は、中空円筒状の
ステアリングコラム１６によって回転自在に支承され、
該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で支持されている。該ステアリング支持メ
ンバ２１は、その左右の両端部が、ブラッケット２４,
２４を介して、左右のフロントドア開口端１２,１２か
ら前方に延びるカウルサイドパネル１３,１３にそれぞ
れ固定され、また、その略中間部分は、補強ステー２６
を介してフロアパネル４のトンネル部４aに連結されて
いる。尚、より好ましくは、上記ステアリングホイール
１７の中央部分にはエアバック装置が装着されている。
該エアバック１８は、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、図１において二点鎖線で示すように、内
部にガスが充満して瞬時に膨張・展開することにより、
乗員Ｍ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。

【００１５】また、上記自動車１の車室前部には、車両
衝突時に乗員Ｍの膝部Ｍnがインストルメントパネル１
１に衝突した際に、上記膝部Ｍnに加わる衝撃荷重を吸
収するためのニープロテクタ３０が、インストルメント
パネル１１の内側に設けられている(図１参照)。尚、上
記ニープロテクタ３０は、図３及び図４に示すように、
ステアリングコラム１６の左右両側に一つずつ配置さ
れ、乗員Ｍが前動して来た際には、その左右の膝部Ｍn
をそれぞれ受け止めて保護するようになっている。

【００１６】上記ニープロテクタ３０は、例えばプレス
鋼板を所定幅に切断した上で略Ｕ字状に曲げ加工して形
成されており、その一端(上端)に上記ステアリング支持
メンバ２１の前面側に例えば溶接によって固定される固
定部３０aが設けられ、他端側に、乗員の膝部Ｍnを受け
止める膝拘束部３０bが形成されている。そして、上記
固定部３０aがステアリング支持メンバ２１に固定され
た取付状態では、上記膝拘束部３０bは、上記固定部３
０aよりも(つまりステアリング支持メンバ２１よりも)
下方に位置している。

【００１７】ところで、本実施例では、車室フロアパネ
ル４に、車体前後方向のフロア剛性を低下させる剛性低
下部として、車幅方向に延びる複数のビード部４bが設
けられている。この車幅方向のビード部４b,…,４bを設
けることによって車体前後方向におけるフロア剛性が低
下させられ、車両衝突時、フロアパネル４に衝突荷重が
入力された際には、図５において一点鎖線で示すよう
に、上記フロアパネル４は比較的容易に下方に向かって
変形し得るようになっている。つまり、車両衝突時に
は、このフロアパネル４の下方への変形に伴って、乗員
膝部ＭnのニーポイントＮpが低下することになる。

【００１８】また、本実施例では、図６に詳しく示すよ
うに、上記ニープロテクタ３０の膝拘束部３０bが、乗
員Ｍの通常時における膝位置(ニーポイントＮp)よりも
所定量だけ下方に位置するように設定されている。この
膝拘束部３０bの高さは、例えば、所定の大きさの衝突
荷重が上記フロアパネル４に入力された際における該フ
ロアパネル４の下方への変形量に応じて、つまり、フロ
アパネル４の下方への変形に伴うニーポイントＮpの低
下量に相当する分だけ、乗員Ｍの通常時におけるニーポ
イントＮpよりも低くなるように設定される。つまり、
それだけ膝拘束部３０bを低く設定することができ、ニ
ープロテクタ３０が変形する際に、上記膝拘束部３０b
がステアリング支持メンバ２１に当接するまでのストロ
ークをより大きく確保することができる。

【００１９】そして、車両衝突時、乗員Ｍの膝部Ｍnが
前動する際には、図６において一点鎖線で示すように、
フロアパネル４の下方への変形に伴って、乗員膝部Ｍn
のニーポイントＮpが通常時における位置(図６の実線曲
線参照)から一旦低下した後、インストルメントパネル
１１側に向かって前動し、この膝部Ｍnが、予め低く設
定された上記膝拘束部３０aによって確実に受け止めら
れるようになっている。

【００２０】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、フロアパネル４に車幅方向のビード部４b,…,４bを
設けたことにより、車両衝突時にはフロアパネル４を下
方に向かって変形させることができる。つまり、車両衝
突時には、通常時よりも乗員のニーポイントＮpを下げ
ることができる。従って、ニープロテクタ３０の膝拘束
部３０bの高さを、乗員Ｍの通常時におけるニーポイン
トＮpよりも、衝突時における上記フロアパネル４の変
形に伴うニーポイントＮpの低下量に相当する分だけ下
方にに設定しても、衝突時には乗員Ｍの膝部Ｍnを確実
に受け止めることができる。すなわち、衝突時における
乗員膝部Ｍnに対する拘束性を確保した上で、上記膝拘
束部３０bをより下方に設定してニープロテクタ変形時
の最大ストロークをより大きく確保することができ、ニ
ープロテクタ３０の衝撃吸収能力を向上させることがで
きるのである。

【００２１】特に、本実施例では、フロアパネル４に車
幅方向のビード部４b,…,４bを設けるだけの簡単な構成
で、車両衝突時にはフロアパネル４を下方に向かって確
実に変形させ、乗員ＭのニーポイントＮpを下げること
ができる。

【００２２】尚、上記実施例(以下、第１実施例という)
は、車両衝突時にフロアパネル４を下方に向かって変形
させる変形手段として、フロアパネル４に車幅方向のビ
ード部４b,…,４bを設け、車体前後方向のフロア剛性を
低下させることによってフロアパネル４の下方への変形
を得るようにしたものであったが、この代わりに、他の
機構によって車両衝突時にフロアパネル４を下方に変形
させるようにしても良い。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。

【００２３】図７に示すように、本実施例では、フロア
パネル５４の前端部が接合されたダッシュロアパネル５
５の上端部は、ヒンジ５０を介してカウルボックス７の
下面前端側に取り付けられ、上記ヒンジ５０を中心にし
て前後方向へ回動可能に支持されている。また、上記ダ
ッシュロアパネル５５は、その正面部５５aの下端側が
最前位置に位置するように、鉛直方向に対して所定角度
βだけ傾斜して取り付けられている。

【００２４】従って、車両衝突時、衝突荷重Ｆがエンジ
ンルーム３側から入力されると、上記ダッシュロアパネ
ル５５は、ヒンジ５０を中心にして、正面部５５aの下
端部が後方へ移動するように回動させられながら後退す
る。このダッシュロアパネル５５の後退動に伴って、上
記フロアパネル５４の前端部は下方にΔＨだけ移動させ
られ、この移動量ΔＨに相当する分だけ乗員Ｍのニーポ
イントＮpが低下させられるようになっている。

【００２５】すなわち、本実施例によれば、ダッシュロ
アパネル５５の上端部をヒンジ５０で支持してその正面
部５５aを傾斜させておくだけの簡単な構成で、車両衝
突時には、該ダッシュロアパネル５５の後退動に伴っ
て、フロアパネル５４の前端部を下方に確実に移動さ
せ、乗員ＭのニーポイントＮpを下げることができ、上
記第１実施例と同様に、衝突時における乗員膝部Ｍnに
対する拘束性を確保した上で、ニープロテクタ３０の衝
撃吸収能力を向上させることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係る自動車の車室前部
の縦断面説明図である。

【図２】 上記自動車の車室前部の斜視図である。

【図３】 第１実施例に係るニープロテクタの斜視図で
ある。

【図４】 上記ニープロテクタの正面説明図である。

【図５】 第１実施例に係るフロアパネルの変形モード
を示す側面説明図である。

【図６】 上記ニープロテクタと乗員のニーポイントと
の位置関係を示す側面説明図である。

【図７】 本発明の第２実施例に係るダッシュロアパネ
ル及びフロアパネルの側面説明図である。

【符号の説明】

１…自動車 ４,５４…フロアパネル ４b…ビード部 １５…ステアリングシャフト １６…ステアリングコラム ２１…ステアリング支持メンバ ３０…ニープロテクタ ３０a…固定部 ３０b…膝拘束部 ５０…ヒンジ Ｍ…乗員 Ｍn…膝部 Ｎp…ニーポイント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅木 哲哉 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 宮前 佐智子 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室前部にステアリング系を支持するス
   テアリング支持メンバが配設され、該ステアリング支持
   メンバに、車両衝突時に乗員の膝部を保護するニープロ
   テクタが取り付けられてなる自動車の車体構造であっ
   て、 上記ニープロテクタは、その上部が上記ステアリング支
   持メンバに固定されるとともに、この固定部よりも下方
   に膝拘束部が設けられており、該膝拘束部は上記乗員の
   通常時における膝位置よりも下方に位置するように設定
   される一方、車室フロア部には、車両衝突時にフロアパ
   ネルを下方に向かって変形させる変形手段が設けられて
   いることを特徴とする自動車の車体構造。
2. 【請求項２】 上記フロアパネルには、車体前後方向の
   フロア剛性を低下させる剛性低下部が設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の自動車の車体構造。
3. 【請求項３】 上記車室フロア部は、フロアパネルの前
   端部にダッシュロアパネルの下端部を接合して構成さ
   れ、該ダッシュロアパネルには、その後退動に伴って上
   記フロアパネルの前端部を下方に移動させる移動機構が
   設けられていることを特徴とする請求項１または請求項
   ２記載の自動車の車体構造。