JP2000038101A - 車両のニープロテクタ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車体振動時の異騒音の発生を確実に防止で
き、しかも、車両衝突時に乗員の膝が受ける衝撃力を十
分に低減できる車両のニープロテクタ構造を提供するこ
とにある。 【解決手段】 車室前部のインストルメントパネル１に
取り付けられ、乗員の膝と対向する表面を形成されたア
ンダカバー３と、アンダカバー３の裏面３０２に所定隙
間ｓを介して対設され、車室前部の車体基枠部２，Ｄに
支持された加重受け板５と、アンダカバー３と加重受け
板５のいずれか一方より他方に当接するよう突出し形成
され、アンダカバー３と加重受け板５との間で所定値以
上の力で挟圧された際に塑性変形するリブ６とを具備す
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、車両衝突時に乗員
の膝を保護するための車両のニープロテクタ構造、特
に、インストルメントパネルに支持されるアンダカバー
を介し乗員の膝からの過荷重を加重受け板で受けるよう
にした車両のニープロテクタ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車には衝突時に乗員の膝を保
護するための安全装置の一つであるニープロテクタが装
着されることが多くなっている。このニープロテクタは
自動車の衝突時に前方にずれる乗員の膝と当接し、その
際、乗員の膝より受ける過荷重を吸収して乗員の膝が受
ける衝撃力を低減させるように機能する。たとえば、図
６（ａ），（ｂ）に示すように、このニープロテクタは
車室前部のインストルメントパネル１００及びその下部
のデッキクロスバー１０４に亘って取付けられている。
このニープロテクタはインストルメントパネル１００の
運転席対向位置で乗員の膝と対向する部分においてイン
ストルメントパネル１００の本体側にビス止めされたア
ンダカバー１０１と、その裏面に対設されるアンダカバ
ーインサート１０２ａ，１０２ｂと、これらアンダカバ
ーインサートをデッキクロスバー１０４に連結する支持
部材１０３ａ，１０３ｂを備える。

【０００３】ここで図６（ａ）のニープロテクタは、ア
ンダカバー１０１及びアンダカバーインサート１０２ａ
が過荷重Ｗを受けた際に変形して衝撃吸収し、しかも過
荷重が大きいと衝撃吸収部材である支持部材１０３ａが
屈曲変形して衝撃吸収し、乗員の膝が受ける衝撃力を低
減させることができる。一方、図６（ｂ）のニープロテ
クタは、支持部材１０３ｂが剛体であり、その先端より
下方に延出するアンダカバーインサート１０２ｂに鉄板
の衝撃吸収部材１０３’が装着されている。ここで、ア
ンダカバー１０１及び衝撃吸収部材１０３’が過荷重Ｗ
を受けるとこれらが変形して衝撃吸収し、乗員の膝が受
ける衝撃力を低減することができる。

【０００４】上述の各ニープロテクタでは、アンダカバ
ー１０１とアンダカバーインサート１０２ａの間、ある
いはアンダカバー１０１と衝撃吸収部材１０３’の間に
それぞれ隙間ｓを保持し、それらの隙間ｓ部分でも各ア
ンダカバー１０１自体が確実に屈曲変形できるように
し、これによっても衝撃吸収機能を得られるようにして
いる。なお、このようなニープロテクタの一例が実用新
案登録公報第２５４９４９７号に開示される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６
（ａ），（ｂ）や実用新案登録公報第２５４９４９７号
公報に開示される各ニープロテクタでは、上述のように
アンダカバー１０１とアンダカバーインサート１０２ａ
の間（符号ｍ参照）、あるいは衝撃吸収部材１０３’と
の間（符号ｎ参照）に隙間ｓをそれぞれ保持する。この
ため、車両走行時において、車体振動が変化し、たとえ
ば、アンダカバー１０１とアンダカバーインサート１０
２ａあるいは衝撃吸収部材１０３’に共振が生じたり、
路面よりの振動が過度に大きくなった場合、アンダカバ
ー１０１とアンダカバーインサート１０２ａあるいは衝
撃吸収部材１０３’が互いに当接し、異騒音を生じるこ
とがあり、これにより乗員に不快感を与えるという問題
がある。

【０００６】本発明の目的は、車体振動時の異騒音の発
生を確実に防止でき、しかも、車両衝突時に乗員の膝が
受ける衝撃力を十分に低減できる車両のニープロテクタ
構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、車室前部のインストルメン
トパネルにアンダカバーを取り付け、そのアンダカバー
には乗員の膝と対向する表面が形成され、上記アンダカ
バーの裏面に所定隙間を介して加重受け板を対設し、こ
の加重受け板は車室前部の車体基枠部に支持されるよう
にし、上記アンダカバーと加重受け板のいずれか一方よ
り他方に当接するようリブを突出し形成し、このリブは
上記アンダカバーと加重受け板との間で所定値以上の力
で挟圧された際に塑性変形するように形成される。この
ため、アンダカバーと加重受け板のいずれか一方より他
方に当接するよう突出するリブがアンダカバーと加重受
け板との相対的な振動変位を規制するので、車体振動時
の異騒音発生を規制でき、しかも、車両の衝突時に乗員
の膝がアンダカバーに当たると、アンダカバーと加重受
け板との間で所定値以上の力で挟圧されたリブが塑性変
形して衝突エネルギを吸収し、乗員の膝が受ける衝撃力
を低減できる。

【０００８】好ましくは、上記加重受け板は車室前部の
車体基枠部に衝撃吸収部材を介して支持されることが良
い。この場合、リブが塑性変形すると共に衝撃吸収部材
が塑性変形し、これらの各塑性変形に伴って衝突エネル
ギを吸収し、乗員の膝が受ける衝撃力をより低減でき、
衝撃吸収性をより高めることができる。好ましくは、上
記加重受け板には同加重受け板をリブの方向に押圧する
弾性部材を対向配備することが良い。この場合、弾性部
材とリブとが加重受け板を挾持するので、加重受け板の
振動をより確実に規制でき、異騒音発生をより確実に防
止できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１乃至図４には本発明の適用さ
れた車両のニープロテクタ構造を示した。この車両のニ
ープロテクタ構造は、図示しない自動車の車室前部に配
備されるインストルメントパネル１及びその内側下部に
配備されるデッキクロスバー２とに亘り装着されてお
り、インストルメントパネル１上で運転席の乗員の膝と
の対向部分に形成されたアンダカバー３と、デッキクロ
スバー２に固定されたニーアブソーバ４と、このニーア
ブソーバ４に固定される加重受け板としてのアンダカバ
ーインサート５と、アンダカバー３の裏面より突出し形
成されるリブ６とを備える。

【００１０】インストルメントパネル１は図示しない心
材、パッド材及び表皮材から成り、車幅方向Ｘ（図１乃
至図３参照）に延びるデッキクロスバー２や図示しない
フロントウインドウ下端を支持するカウルトップ部材Ｄ
やその他の図示しない車体基枠部に支持されている。更
に、図１、図４に示すように、インストルメントパネル
１は、その運転席との対向部位に計器盤取付部８、ステ
アリングシャフト取付部１０及びアンダカバー取付け部
１１を形成されている。

【００１１】計器盤取付部８はインストルメントパネル
１の上部で運転席対向部で乗員の目視容易な位置に配備
される。しかも、その下方に車両のニープロテクタ構造
の一部を成すアンダカバー３を装着している。ステアリ
ングシャフト取付部１０はインストルメントパネル１の
計器盤取付部８の中央下端より下側に連続して形成さ
れ、ステアリングシャフト７の組立て時に、同ステアリ
ングシャフト７を差し込み装着することができるだけの
大きさの穴ｈ１及びその周縁部材１０１とで形成されて
いる。

【００１２】アンダカバー取付け部１１はインストルメ
ントパネル１の孔ｈ１の下部に連続して形成されたアン
ダカバー取付け穴ｈ２とその周縁のフランジ部１１１と
で形成されている。このアンダカバー取付け部１１はイ
ンストルメントパネル１上であって運転席の乗員の膝と
の対向部分に配備され、アンダカバーインサート５の組
み付け時にそのアンダカバーインサートを通過させるこ
とができる大きさのアンダカバー取付け穴ｈ２を形成さ
れる。更に、アンダカバー取付け穴ｈ２の内周縁にはフ
ランジ部１１１が形成され、同フランジ部１１１にアン
ダカバー３の外周縁が重ねられ、その上で、フランジ部
１１１の複数箇所がビスｄ等の結合手段で固定されるよ
うに構成されている。

【００１３】ここで、アンダカバー３はその表面３０１
が上下方向に湾曲する湾曲板状を成し、中央上端にステ
アリングシャフト７との干渉を避ける切り込み部３０３
（図３、図４参照）を形成される。アンダカバー３はイ
ンストルメントパネル１の表皮と同一の樹脂（ＰＰ樹脂
等）から成り、所定の過荷重を受けると屈曲変形できる
ようその剛性が適宜設定されている。このアンダカバー
３の裏面３０２は後述のアンダカバーインサート５の加
重受け面ｆに向けて複数のリブ６を突出形成している。
図４に破線で示すように、各リブ６は分散して配備さ
れ、これによって表面３０１側のいずれの位置で過荷重
Ｗを受けても、いずれかのリブ６が破壊可能なように構
成されている。

【００１４】なお、リブ６の先端部が通常時において加
重受け面ｆと確実に当接するよう、その突出し量ｅが設
定される。このため、アンダカバー３側の各リブ６はア
ンダカバーインサート５に常時当接し、後述のアンダカ
バーインサート５の振動を阻止できる。ここでのリブ６
はアンダカバー３と共に容易に一体成形でき、低コスト
化を図れる。なお、ここでのリブ６はアンダカバー３と
同一の素材で成形されるが、場合により、リブ６を別途
成形した上でアンダカバー３の裏面３０２に一体接合す
るという構成を採っても良い。

【００１５】更に、ここでのリブ６は、車両の衝突時に
乗員の膝がアンダカバー３に過荷重Ｗを加えた際に加重
受け面ｆに圧接し、その時の過荷重Ｗが所定のしきい値
を上回ると破壊し、この際衝撃吸収機能を発揮できる。
このため、ここでのリブ６はその数、長さＬ、厚さｔ
（図１、図４参照）等が適宜設定され、これにより、リ
ブ６の破壊に伴う塑性変形による衝突エネルギの吸収機
能を適宜調整している。なお、ここでは、薄い長片状の
リブ６を示したが、場合により、図５（ｂ），（ｃ）に
示すような、のこ歯状リブ６’、穴付きリブ６”等を用
い、過荷重Ｗのしきい値を調整することもできる。

【００１６】インストルメントパネル１の内側下部に配
備されるデッキクロスバー２は、その前方でフロントウ
インドウの下端を支持するカウルトップ部材Ｄと協動
し、車幅方向Ｘ（図２参照）における車室前部の剛性を
保持する。ここでデッキクロスバー２はパイプ状の主部
２０１と、その左右端の取付けブラケット２０２と、運
転席（図２の符号Ｃ参照）との対向部位に配備されるス
テアリングブラケット２０３と、ステアリングブラケッ
ト２０３の左右近傍部位に配備される一対のニープロテ
クタ取付け片２０４とを備える。

【００１７】主部２０１は十分な剛性を有したパイプ材
で成り、その左右端に溶接された取付けブラケット２０
２は左右のフロントピラインナ部材Ｅのような他の車体
基枠部に一体結合され、これにより、車室前部の車幅方
向Ｘにおける剛性強化を図っている。ステアリングブラ
ケット２０３はその中央部が主部２０１に一体接合さ
れ、その前後端にはステアリングシャフト７をボルトに
より締付け固定する締付部ａが形成されている。一対の
ニープロテクタ取付け片２０４はそれぞれが下向きの固
定面ｂ（図１参照）を形成される。各固定面ｂは衝撃吸
収部材であるニーアブソーバ４の基端部を重ね、ボルト
止めし、これによってニーアブソーバ４を片持ち状態で
支持する。

【００１８】一対のニーアブソーバ４は板金製でバー状
を成し、アンダカバー３の裏面３０２側に向けて互いに
並列状態で延出し、各先端には締付端部４０１を備え
る。この締付端部４０１にはアンダカバーインサート５
の上端部がボルト止めされる。なお、ニーアブソーバ４
はその先端のアンダカバーインサート５がアンダカバー
３を介して過荷重Ｗを受け、その過荷重が所定値を上回
ると直状部４０２や屈曲部４０３において屈曲変形でき
るよう、その断面形状が適宜設定されている。車両のニ
ープロテクタ構造の要部を成すアンダカバーインサート
５は、所定の剛性を保持した板金材で成形され、湾曲し
た加重受け面ｆを形成されている。この加重受け面ｆは
アンダカバー３の湾曲した裏面３０２と所定の隙間ｓを
保った状態で対向配備される。なお、アンダカバーイン
サート５はその中央上端部にステアリングシャフト７と
の干渉を避けるための切り込み部５０１（図３、図４参
照）を形成される。

【００１９】このアンダカバーインサート５はその下端
部とこれと対向位置にあるインストルメントパネル１側
のアンダカバー取付け穴ｈ２の延出部１１２との間に発
砲ウレタンから成る弾性部材１３を装着する。この弾性
部材１３はアンダカバーインサート５の下端部をリブ６
の方向に押圧する。このため弾性部材１３とリブ６とが
アンダカバーインサート５を挾持でき、これによりアン
ダカバーインサート５の振動を確実に阻止できる。

【００２０】上述の車両のニープロテクタ構造を採用し
た場合、その組み付け時に当たり、まずデッキクロスバ
ー２の一対のニープロテクタ取付け片２０４に一対のニ
ーアブソーバ４をボルト止めする。その上でインストル
メントパネル１が車室前部に搬入され、これがデッキク
ロスバー２やカウルトップ部材Ｄ等に取付け支持され
る。次いで、図示しないステアリングシャフト７がイン
ストルメントパネル１の穴ｈ１やアンダカバー取付け穴
ｈ２を通して嵌挿され、ステアリングブラケット２０３
にステアリングシャフト７が組み付けられる。その後、
一対のニーアブソーバ４の各締付端部４０１にアンダカ
バー取付け穴ｈ２より差し込まれたアンダカバーインサ
ート５がボルト止めされ、更に、アンダカバー取付け穴
ｈ２にアンダカバー３が締付固定される。

【００２１】このような組み込み処理により、アンダカ
バー３の各リブ６がアンダカバーインサート５の加重受
け面ｆに当接し、同時にアンダカバーインサート５を弾
性部材１３に圧接する。このため、自動車の走行時にア
ンダカバー３とアンダカバーインサート５に共振が生じ
たり、路面よりの振動が過度に大きくなったとしても、
リブ６と弾性部材１３が常にアンダカバーインサートを
挾持するので、アンダカバーインサート５の振動を確実
に防止し、アンダカバーインサート５とインストルメン
トパネル１の両者が振動時に互いに当たって異騒音を発
生することを確実に防止できる。

【００２２】このような車両のニープロテクタ構造を装
備する自動車の衝突時には、まず、乗員の膝がずれ、前
方のアンダカバー３に衝突する。この際、過荷重Ｗを受
けたアンダカバー３が所定の隙間ｓ分だけ屈曲変形し、
それと同時にリブ６がアンダカバー３とアンダカバーイ
ンサート５との間で挟圧される。この時、加重受け面ｆ
に過荷重Ｗを受けて圧接したリブ６が破壊し、それに伴
う塑性変形によって衝突エネルギを吸収する。ここで、
過荷重Ｗが大きいと、リブ６が破壊した後アンダカバー
３及びアンダカバーインサート５が共に前方、即ちデッ
キクロスバー２側に移動して各ニーアブソーバ４の直状
部４０２や屈曲部４０３が屈曲変形し、その屈曲に伴う
塑性変形により更に衝突エネルギを吸収できる。この結
果、乗員の膝がアンダカバー３に衝突した際、その膝が
有する衝突エネルギは、アンダカバー３とその裏面のリ
ブ６とニーアブソーバ４との各塑性変形により十分に吸
収され、乗員の膝がアンダカバー３側より受ける反力が
十分に低減され、乗員の膝が過荷重Ｗを受けてアンダカ
バー３に衝突しても、その際に受ける損傷を十分に防止
できる。

【００２３】このように、図１の車両のニープロテクタ
構造では、ニーアブソーバ４の屈曲変形による衝撃吸収
機能を発揮するのに先立ち、アンダカバー３自体の隙間
ｓ部分での屈曲変形によって衝撃吸収機能を発揮するの
に加え、アンダカバー３の裏面３０２のリブ６がアンダ
カバーインサート５に圧接して破壊することによる塑性
変形によって衝撃吸収機能を十分に発揮でき、その衝撃
吸収機能がより向上し、乗員の膝が受ける損傷をより確
実に防止できる。このように、ニーアブソーバ４の屈曲
変形のしきい値Ｐ１と、リブ６の破壊のしきい値と、ア
ンダカバー３自体の屈曲変形のしきい値とをこの順で順
次小さく設定して、広範囲の過荷重に応じて衝突エネル
ギを吸収し、乗員の膝の損傷を防止することができる。
なお、これら各しきい値を同一値とし、その一定しきい
値でニーアブソーバ４とリブ６とアンダカバー３自体が
同時に塑性変形するようにしても良い。

【００２４】図１の車両のニープロテクタ構造では、リ
ブ６とアンダカバー３に加え、アンダカバーインサート
５の支持をするニーアブソーバ４も塑性変形したが、こ
れに代えて、図５（ａ）に示すように、アンダカバーイ
ンサート５を剛体である支持部材４’で支持し、リブ６
ａとアンダカバー３とにのみ衝突エネルギの吸収機能を
持たせても良い。ここでのリブ６ａはその破壊に伴う衝
突エネルギの吸収機能を発揮できる容量を十分に確保す
べく、リブ６ａの数、その突出し量ｅ’、長さＬ’、厚
さ等が比較的大きく設定されることとなる。更に、上述
のアンダカバーインサート５はニーアブソーバ４を介し
車室前部の車体基枠部としてのデッキクロスバー２に支
持されていたが、これに代えて、カウルトップ部材等の
他の車体基枠部に支持されるように構成してもよく、こ
の場合も、図１の車両のニープロテクタ構造と同様の作
用効果を発揮できる。

【００２５】図１の車両のニープロテクタ構造では、リ
ブ６がアンダカバー３より突出し形成されていたが、こ
れに代えて、アンダカバーインサート５の加重受け面ｆ
に図示しないリブを突出し形成し、そのリブの先端をア
ンダカバーの裏面３０２に当接させるという構成を採っ
ても良く、この場合も、図１の車両のニープロテクタ構
造と同様の作用効果を発揮できる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、アンダカバーと加重受け板のいずれか一方より他方
に当接するよう突出するリブがアンダカバーと加重受け
板との相対的な振動変位を規制するので、車体振動時の
異音発生を規制でき、しかも、車両の衝突時に乗員の膝
がアンダカバーに当たると、アンダカバーと加重受け板
との間で所定値以上の力で挟圧されたリブが塑性変形し
て衝突エネルギを吸収し、乗員の膝が受ける衝撃力を低
減できる。なお、加重受け板が車室前部の車体基枠部に
衝撃吸収部材を介して支持されるようにすれば、この塑
性変形によっても過荷重を吸収し、乗員の膝が受ける衝
撃力をより低減でき、衝撃吸収性をより高めることがで
きる。なお、弾性部材とリブとで加重受け板を挾持する
ようにすれば、加重受け板の振動をより確実に規制で
き、異騒音発生をより確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用された車両のニープロテクタ構造
を装着した自動車の車体前部の要部断面図である。

【図２】図１の車両のニープロテクタ構造を装着した自
動車のデッキクロスバー及びその取付け部材の平面図で
ある。

【図３】図１の車両のニープロテクタ構造を装着した自
動車の車体前部の概略切欠斜視図である。

【図４】図１の車両のニープロテクタ構造で用いるアン
ダカバーの拡大正面図である。

【図５】図１の車両のニープロテクタ構造で用いるリブ
の変形例を示し、（ａ）は第１の変形例、（ｂ）は第２
の変形例、（ｃ）は第３の変形例である。

【図６】従来の車両のニープロテクタ構造を示し、
（ａ）は第１の従来例、（ｂ）は第２の従来例である。

【符号の説明】

１ インストルメントパネル ２ デッキクロスバー ３ アンダカバー ３０２ 裏面 ４ ニーアブソーバ ５ アンダカバーインサート ６，６ａ，６’，６” リブ ｆ 加重受け面 ｓ 隙間 Ｄ カウルトップ部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車室前部のインストルメントパネルに取り
   付けられ、乗員の膝と対向する表面を形成されたアンダ
   カバーと、 上記アンダカバーの裏面に所定隙間を介して対設され、
   上記車室前部の車体基枠部に支持された加重受け板と、 上記アンダカバーと加重受け板のいずれか一方より他方
   に当接するよう突出し形成され、且つ、上記アンダカバ
   ーと加重受け板との間で所定値以上の力で挟圧された際
   に塑性変形するリブと、を具備したことを特徴とする車
   両のニープロテクタ構造。