JP3799804B2 - 乗員保護装置の補強用保護部材構造 - Google Patents
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Description
【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２８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（２８）やブレーキマスタシリンダ（２７）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（３１）等のパネルに着脱可能に取り付けられ、乗員の膝（２３）等が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る補強用保護部材構造であって、該構造は、膝（２３）等が当接する軟質材の保護カバー（３）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２（２ａ）とからなり、保護カバー（３）は膝（２３）がその下方側に当接する曲面体からなり、補強用保護部材２（２ａ）は、保護カバー（３）の裏面に当接する第１の補強部材（４）と、第１の補強部材（４）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（１０）と外力の作用方向に沿って配置されその一端側を当接部（１０）側に固定され他端側を第１の補強部材（４）に固定される鍔部（１１）とを有する第２の補強部材（５）と、第２の補強部材（５）の裏面に固定され、膝２３が保護カバー（３）に衝突した際には斜め上方に移動し、リインフォース（３２）等の比較的変位の少ない部材に当接するストッパ面（１５）がリインフォース（３２）に当接した状態でクラッチマスタシリンダ（２８）の後端面（３９）と第３の補強部材（６）とが当接しないものからなり、第２の補強部材（５）の鍔部（１１）には空隙部（２０）が形成され、空隙部（２０）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１１，１２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１９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２２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１７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
【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２８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（２８）やブレーキマスタシリンダ（２７）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（３１）等のパネルに着脱可能に取り付けられ、乗員の膝（２３）等が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る補強用保護部材構造であって、該構造は、膝（２３）等が当接する軟質材の保護カバー（３）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２（２ａ）とからなり、保護カバー（３）は膝（２３）がその下方側に当接する曲面体からなり、補強用保護部材２（２ａ）は、保護カバー（３）の裏面に当接する第１の補強部材（４）と、第１の補強部材（４）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（１０）と外力の作用方向に沿って配置されその一端側を当接部（１０）側に固定され他端側を第１の補強部材（４）に固定される鍔部（１１）とを有する第２の補強部材（５）と、第２の補強部材（５）の裏面に固定され、膝２３が保護カバー（３）に衝突した際には斜め上方に移動し、リインフォース（３２）等の比較的変位の少ない部材に当接するストッパ面（１５）がリインフォース（３２）に当接した状態でクラッチマスタシリンダ（２８）の後端面（３９）と第３の補強部材（６）とが当接しないものからなり、第２の補強部材（５）の鍔部（１１）には空隙部（２０）が形成され、空隙部（２０）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１１，１２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１９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２２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１７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
Claims (1)
- クラッチマスタシリンダ（２８）やブレーキマスタシリンダ（２７）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（３１）等のパネルに着脱可能に取り付けられ、乗員の膝（２３）等が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る補強用保護部材構造であって、該構造は、膝（２３）等が当接する軟質材の保護カバー（３）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２（２ａ）とからなり、保護カバー（３）は膝（２３）がその下方側に当接する曲面体からなり、補強用保護部材２（２ａ）は、保護カバー（３）の裏面に当接する第１の補強部材（４）と、第１の補強部材（４）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（１０）と外力の作用方向に沿って配置されその一端側を当接部（１０）側に固定され他端側を第１の補強部材（４）に固定される鍔部（１１）とを有する第２の補強部材（５）と、第２の補強部材（５）の裏面に固定され、膝２３が保護カバー（３）に衝突した際には斜め上方に移動し、リインフォース（３２）等の比較的変位の少ない部材に当接するストッパ面（１５）がリインフォース（３２）に当接した状態でクラッチマスタシリンダ（２８）の後端面（３９）と第３の補強部材（６）とが当接しないものからなり、第２の補強部材（５）の鍔部（１１）には空隙部（２０）が形成され、空隙部（２０）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乗員保護装置の補強用保護部材構造。
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- 1998-02-27 JP JP06196198A patent/JP3799804B2/ja not_active Expired - Fee Related
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