JPH1044899A - 車両の乗員膝部保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ニープロテクタ本体を大型化、高重量化する
ことなく膝の衝突エネルギー吸収能を向上させ、かつ膝
の移動ストロークも大きく取る。 【解決手段】 車体に固定され外周が車幅方向から見て
略円弧状のガイド面22a とされたガイド部材22と、車両
の衝突時に乗員の膝の衝突を受けて変形するニープロテ
クタ本体16とを備え、該ニープロテクタ本体16は、車体
後上方に向けて傾斜配設された膝36からの荷重が入力さ
れる荷重受部30と、該荷重受部30に一端が接続されて車
体前方に向けて延び他端が車体に固定された上方連結部
32および下方連結部34とを備え、上記上方連結部32の他
端部は、上記荷重受部30が膝36の衝突を受けて車体前上
方に変位するときに上方連結部32の所定範囲32c （Ｇ〜
Ｈ部分）が上記ガイド面22a に当接して該ガイド面22a
に沿って折曲変形するように、車体としての上記ガイド
部材22に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の衝突時に乗
員の膝を受けて該膝を保護する乗員膝部保護装置であっ
て、特に車両の衝突時に乗員の膝が車体前上方に移動し
て乗員膝部保護装置に衝突した際に該膝からの荷重を受
けて変形し膝衝突エネルギを吸収するニープロテクタ本
体の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両には、車両衝突時の乗員の膝の安全
を確保するため、運転席や助手席の前方のインスツルメ
ントパネル部分に乗員膝部保護装置が配設されることが
ある。乗員膝部保護装置は、車両衝突時に車体前上方に
移動する乗員の膝を受けて変形し、その膝衝突エネルギ
を吸収して膝を保護するニープロテクタ本体を備えてい
る。

【０００３】図20は右ハンドル車両に設けられた従来の
一般的なニープロテクタ本体を示す斜視図である。従来
の一般的なニープロテクタ本体１は、図示のように、略
Ｕ字状の板状部材からなり、その一端1aを車体の一部を
構成するステアリング支持部材２に固定し、車両衝突時
に所定の剛性を有する当接部材３を介して他端側の面1b
で車体前上方に移動する乗員の膝を受けて折曲変形し、
この変形によって膝の衝突エネルギを吸収するように構
成されている。

【０００４】図21は上記ニープロテクタ本体１の膝衝突
時における折曲変形の状態を示す図（車幅方向からみた
図）であり、図示のように、車体前上方に移動してきた
乗員の膝４を受けて実線の状態から２点鎖線の状態に向
けてＵ字屈曲部の一点Ｐで折曲変形し、この折曲変形に
よって膝の衝突エネルギが吸収される。

【０００５】上記ニープロテクタ本体１は、図20に示す
ように、運転席乗員の膝部保護装置および助手席乗員の
膝部保護装置としてそれぞれ、運転席および助手席前方
のインスツルメントパネル部分に車幅方向に所定間隔を
置いて２個づつ設けられ、上記当接部材３を介して入力
される乗員の膝４からの荷重を２個のニープロテクタ本
体１で受けるように構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の略Ｕ字状のニープロテクタ本体１は、膝の衝突エネ
ルギーの吸収をＵ字屈曲部の一点Ｐの折曲変形のみによ
って行うものであるので、膝衝突エネルギーの吸収能力
を大きくしようとするとニープロテクタ本体１の板厚や
幅（車幅方向の幅）を大きくして一点Ｐの折曲げによる
膝衝突エネルギー吸収量を大きくするしかなく、ニープ
ロテクタ本体１の大型化や重量増大を招来し、好ましく
ないという問題を有している。

【０００７】また、上記従来の略Ｕ字状のニープロテク
タ本体１は、図21に示すように折曲変形の途中で他端1c
側がステアリング支持部材２に当接してそこで折曲変形
が終了するので、本来膝４の移動ストロークは最大Ｌ０
だけ確保し得るにも拘らず、実際の膝４の移動ストロー
クはＬ１と小さく、このように膝４の移動ストロークが
小さいと、大きな膝衝突エネルギー吸収を行うためには
膝にかかる荷重を大きくせざるをえず、膝にかかる荷重
を小さくしようとすると膝衝突エネルギー吸収量も小さ
くなってしまうという問題を有している。

【０００８】本発明の目的は、上記事情に鑑み、ニープ
ロテクタ本体を大型化あるいは高重量化することなく膝
の衝突エネルギー吸収能を向上させ、しかも移動ストロ
ークも大きく取ることのできる車両の乗員膝部保護装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車両の乗員
膝部保護装置は、上記目的を達成するため、車両の衝突
時に車体前上方へ向けて移動する乗員の膝からの荷重を
受けて変形するニープロテクタ本体を備えてなる車両の
乗員膝部保護装置であって、車体に固定され外周の少な
くとも一部が車幅方向から見て略円弧状のガイド面とさ
れたガイド部材を備え、上記ニープロテクタ本体は、車
体後上方に向けて傾斜配設された上記膝からの荷重が入
力される荷重受部と、該荷重受部に一端が接続されて車
体前方に向けて延び他端が車体に固定された上方連結部
と、上記荷重受部に一端が接続されて車体前方に向けて
延び他端が車体に固定された下方連結部とを備え、上記
上方連結部と下方連結部のうち少なくとも一方の連結部
の他端部は、上記荷重受部が膝からの荷重を受けて車体
前上方に変位するときに上記少なくとも一方の連結部が
上記ガイド面に当接して該ガイド面に沿って折曲変形す
る位置に、車体に対して固定されていることを特徴とす
る。

【００１０】上記装置においては、上記上方連結部の他
端部が、上記荷重受部が膝からの荷重を受けて車体前上
方に変位するときに上記上方連結部が上記ガイド面に当
接して該ガイド面に沿って折曲変形する位置に、車体に
対して固定されている構成とすることができる。

【００１１】上記装置においては、上記上方連結部が、
車幅方向から見て車体上方に凸となるように屈曲し、該
上方連結部の一部が、上記ガイド面の車体下方側に位置
している構成とすることができる。

【００１２】上記装置においては、上記上方連結部が、
車幅方向から見て車体下方に凸となるように屈曲し、該
上方連結部の一部が、上記ガイド面の車体後方側に位置
している構成とすることができる。

【００１３】上記装置においては、上記下方連結部が、
車体前方に向けて略直線状に延び、あるいは車幅方向か
ら見て車体上方もしくは車体下方に凸となるように屈曲
して延び、その他端部が車体に固定されている構成とす
ることができる。

【００１４】上記装置においては、上記下方連結部が、
車幅方向から見て車体下方に凸となるように屈曲し、該
下方連結部の他端部が、上記荷重受部が膝からの荷重を
受けて車体前上方に変位するときに上記下方連結部が上
記ガイド面に当接して該ガイド面に沿って折曲変形する
位置に、車体に対して固定されている構成とすることが
できる。

【００１５】上記装置においては、上記荷重受部が膝か
らの荷重を受けて車体前上方に変位するときに上記ガイ
ド面に当接して該ガイド面に沿って折曲変形する連結部
の他端部が、上記ガイド部材に固定されている構成とす
ることができる。

【００１６】なお、上記上方連結部および下方連結部は
いずれも荷重受部から車体前方に向けて延びるものであ
るが、この場合の車体前方に向けて延びるとは、要する
に上方連結部あるいは下方連結部において上記一端より
も上記他端が車体前方に位置しているように延びていれ
ば良く、具体的には、水平方向前方のみでなく前上方に
延びていても前下方に延びていても良く、また直線的に
延びるものに限らず屈曲して延びていても良く、その屈
曲も屈曲部が角状の屈折でも良いし円弧状の湾曲でも良
い。

【００１７】

【発明の効果】本発明に係る車両の乗員膝部保護装置
は、上記の様に、ニープロテクタ本体の上方連結部と下
方連結部のうちの少なくとも一方の連結部の他端部が、
荷重受部が膝からの荷重を受けて車体前上方に変位する
ときに上記少なくとも一方の連結部が上記ガイド部材の
略円弧状のガイド面に当接して該ガイド面に沿って折曲
変形する位置に、車体に対して固定されているので、例
えば車両の正面衝突時、車体前上方に移動する乗員の膝
を受けてこの膝からの荷重によってニープロテクタ本体
の荷重受部が車体前上方に変位する場合、上記上方連結
部と下方連結部の少なくとも一方が上記ガイド部材の略
円弧状のガイド面に当接して該ガイド面に沿って折曲変
形することとなり、この略円弧状のガイド面に沿った折
曲変形は、ガイド面に沿った所定長さの範囲が順次折れ
曲がる変形であるので、従来の略Ｕ字状のニープロテク
タ本体の場合のように一点のみが折れ曲がるものに比し
て遙かに大きな膝衝突エネルギーの吸収を行うことがで
きる。

【００１８】また、折曲変形に要する荷重は折曲変形が
ある程度進行した後つまりある程度大きくれ折れ曲がっ
た後急激に低下するので、従来の略Ｕ字状のニープロテ
クタ本体のように一点のみが折れ曲がるものの場合、そ
の折れ曲がりの程度を大きくしてもそれ程エネルギー吸
収量を大きくすることはできないが、本発明はニープロ
テクタ本体の所定長さの範囲を略円弧状のガイド面に沿
って順次折れ曲がるようにしたので、その所定長さ範囲
の各位置の折曲変形にそれぞれ大きな荷重を必要とし、
もって全体として十分に大きな膝の衝突エネルギー吸収
を行うことができる。

【００１９】また、ニープロテクタ本体は、上記のよう
に、荷重受部と該荷重受部に一端が接続された上方連結
部および下方連結部とを備えてなるので、荷重受部が膝
からの荷重を受けて車体前上方に変位する場合、上記上
方連結部と下方連結部の少なくとも一方の上記ガイド面
に沿った折曲変形のみでなく、荷重受部と上方連結部お
よび下方連結部との接続部等のコーナー部も折曲変形す
ることとなり、これによってさらに大きな膝の衝突エネ
ルギー吸収を行うことができる。

【００２０】また、ニープロテクタ本体は、上記のよう
に、荷重受部と該荷重受部に一端が接続された上方連結
部および下方連結部とを備えてなるので、荷重受部が膝
からの荷重を受けて車体前上方に変位する場合、上方連
結部および下方連結部の折曲変形等により全体として変
形残りが少なく十分に変形し、その結果荷重受部は十分
に車体前上方へ変位することができ、それによって膝の
移動ストロークを大きく取ることができ、これによって
膝の衝突荷重を小さくしつつ十分に大きな衝突エネルギ
ーの吸収を行うことができる。

【００２１】また、膝が衝突する位置や衝突する角度
（膝の移動方向）が多少ことなっても、変形残りが少な
く全体が十分に変形するので荷重発生やエネルギー吸収
のバラツキを抑制することができる。

【００２２】

【実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明に係る
車両の乗員膝部保護装置の実施形態について詳細に説明
する。

【００２３】図１は本発明に係る車両の乗員膝部保護装
置の一実施形態を示す正面図（車両後方から見た図）で
ある。図示の車両は左ハンドル車両であり、運転席の車
体前方のインスツルメントパネル部に運転席側の乗員膝
部保護装置10が、助手席の車体前方のインスツルメント
パネル部に助手席側の乗員膝部保護装置12が設けられて
いる。

【００２４】運転席側の乗員膝部保護装置10は、運転席
の車体前方のインスツルメントパネル部に車幅方向に所
定間隔を置いて設けられた２個のニープロテクタ本体1
4,16と、該ニープロテクタ本体14,16 の車体後方側に設
けられた所定の剛性を有する板状の当接部材18とを備え
てなる。左側のニープロテクタ本体14は以下に述べる助
手席側の乗員膝部保護装置12のニープロテクタ本体と同
じ閉ループ型のニープロテクタ本体により構成され、右
側のニープロテクタ本体16は車体前側開放型のニープロ
テクタ本体により構成されている。

【００２５】上記ニープロテクタ本体14,16 は、車幅方
向に延びた断面円形のステアリング支持部材（ステアリ
ングホイールを支持する部材）22に固定されている。ス
テアリング支持部材22は、その車幅方向両端が車体前部
の両側面部に固定ブラケット24を用いて固定され、車体
の一部を構成している。なお、このステアリング支持部
材22は、車体に固定され外周の少なくとも一部が車幅方
向から見て略円弧状のガイド面とされたガイド部材とし
て機能している。

【００２６】上記閉ループ型のニープロテクタ本体16
は、図１中のII−II線断面図である図２に示すように、
荷重受部（Ｃ〜Ｄ部）30と、上方連結部（Ａ〜Ｂ〜Ｃ
部）32と、下方連結部（Ｄ〜Ｅ〜Ａ部）34とからなり、
車幅方向から見て５つの直線部（Ａ〜Ｂ部、Ｂ〜Ｃ部、
Ｃ〜Ｄ部、Ｄ〜Ｅ部、Ｅ〜Ａ部）からなる閉ループ型５
角形状に形成されている。

【００２７】上記荷重受部30は、車両衝突時に車体前上
方に向けて移動する膝36を受けて該膝36からの荷重が入
力される部分であり、上記ステアリング支持部材兼ガイ
ド部材（以下単にステアリング支持部材と称す）22に対
して車体後下方に配設され、車体後上方に向けて傾斜し
て直線状に延びている。

【００２８】上記上方連結部32は、一端がＣ部において
上記荷重受部30に接続されて該一端から車体前方に向け
て延びＡ部において他端部が車体としての上記ステアリ
ング支持部材22に固定されており、かつ車体上方に向け
て凸（上方連結部32の一端と他端とを結ぶ直線に対して
車体上方に凸）となるように屈曲し、車体前上方に傾斜
して延びている略直線状の荷重受部側部分（Ｂ〜Ｃ部
分）32a と略水平に延びている略直線状の車体固定側部
分（Ａ〜Ｂ部分）32b とで構成されている。また、この
上方連結部32は、その他端側（Ａ側）が上記ステアリン
グ支持部材22の車体下方側を通り、他端部（Ａ部）がス
テアリング支持部材22外周の車体前下面に溶接により固
定されている。この場合、ステアリング支持部材22の外
周の車体後下面は上記ガイド部材のガイド面22a を構成
しており、その結果、後の説明から理解されるように、
上方連結部32の他端部は、上記荷重受部30が膝36からの
荷重を受けて車体前上方に変位するときに上方連結部32
の他端側が上記ガイド面22aに当接して該ガイド面22a
に沿って折曲変形する位置に、ステアリング支持部材22
に固定されていることになる。

【００２９】上記下方連結部34は、一端がＤ部において
上記荷重受部30に接続されて該一端から車体前方に向け
て延びＡ部において他端部が車体としての上記ステアリ
ング支持部材22に固定されており、かつ車体下方に向け
て凸（下方連結部34の一端と他端とを結ぶ直線に対して
車体下方に凸）となるように屈曲し、略水平に延びてい
る略直線状の荷重受部側部分（Ｄ〜Ｅ部分）34a と略鉛
直方向に延びている車体固定側部分（Ｅ〜Ａ部分）34b
とで構成されている。上記荷重受部側部分34aは上方連
結部32と同様に荷重受部30から延長して形成されている
のに対し、上記車体固定側部分34b は別個の部材からな
り、この車体固定側部分34b の下端部（Ｅ部）が荷重受
部側部分34a に溶接により固定され、その上端部（Ａ
部）が上方連結部32の他端部に溶接により固定されてこ
の上方連結部32の他端部を介して車体としての上記ステ
アリング支持部材22に固定されている。なお、下方連結
部34の屈曲部（Ｅ部）は、上記ステアリング支持部材22
の鉛直方向下方もしくはその近傍に位置するように設定
されている。

【００３０】上記閉ループ型ニープロテクタ本体16は、
その荷重受部30、上方連結部32および下方連結部34共
に、図２のIII −III 線断面図である図３に示すような
断面が一様に略Ｍ字状の細長い帯状部材により形成され
ている。なお、図２中の38は、図１中のステアリング支
持部材22のセンターステー40に固着された取付ブラケッ
トである。

【００３１】上記左側の車体前側開放型ニープロテクタ
本体14は、次に述べる助手席側の乗員膝部保護装置12の
ニープロテクタ本体と同様に構成されているので、ここ
での説明は省略する。なお、図１に示すように、この左
側のニープロテクタ本体14の下方連結部の他端部は、上
記ステアリング支持部材22の左端部を車体に固定する固
定ブラケット24に固着された取付ブラケット42に溶接等
で固定されており、この取付ブラケット42および固定ブ
ラケット24を介して車体に固定されている。

【００３２】次に、助手席側の乗員膝部保護装置12につ
いて、図１中の矢印IV方向から見た図である図４、図４
中の矢印Ｖ方向から見た図である図５、図１中のVI−VI
線断面図（グローブリッド部分は図５中のVI−VI線断
面）である図６を参照しながら説明する。

【００３３】助手席側の乗員膝部保護装置12は、助手席
の車体前方のインスツルメントパネル部に車幅方向に所
定間隔を置いて設けられた２個のニープロテクタ本体1
4,14と、該ニープロテクタ本体14,14 の車体後方側に設
けられた所定の剛性を有する当接部材44とを備えてな
る。左右のニープロテクタ本体14は、共に車体前側開放
型のニープロテクタ本体により構成されている。また、
上記当接部材44は、助手席前方のインスツルメントパネ
ル部に設けられたグローブボックスのリッドにより構成
されている。

【００３４】上記左右の車体前側開放型ニープロテクタ
本体14,14 も、その一部が上記ステアリング支持部材22
に固定されている。ステアリング支持部材22は、上述の
ように車体の一部を構成し、かつ車体に固定され外周の
少なくとも一部が車幅方向から見て略円弧状のガイド面
とされたガイド部材として機能している。

【００３５】上記左右の車体前側開放型ニープロテクタ
本体14,14 は、特に図６に示すように、荷重受部（Ｃ〜
Ｄ部）30と、上方連結部（Ａ〜Ｂ〜Ｃ部）32と、下方連
結部（Ｄ〜Ｅ〜Ｆ部）34とからなり、車幅方向から見て
５つの直線部（Ａ〜Ｂ部、Ｂ〜Ｃ部、Ｃ〜Ｄ部、Ｄ〜Ｅ
部、Ｅ〜Ｆ部）からなる車体前側開放型の５角形状に形
成されている。

【００３６】上記荷重受部30は、車両衝突時に車体前上
方に向けて移動する膝36を受けて該膝36からの荷重が入
力される部分であり、上記ガイド部材兼用のステアリン
グ支持部材22に対して車体後下方に配設され、車体後上
方に向けて傾斜して直線状に延びている。

【００３７】上記上方連結部32は、一端がＣ部において
上記荷重受部30に接続されて該一端から車体前方に向け
て延びＡ部において他端が車体としての上記ステアリン
グ支持部材22に固定されており、かつ車体上方に向けて
凸（上方連結部32の一端と他端とを結ぶ直線に対して車
体上方に凸）となるように屈曲し、車体前上方に傾斜し
て延びている略直線状の荷重受部側部分（Ｂ〜Ｃ部分）
32a と略水平に延びている略直線状の車体固定側部分
（Ａ〜Ｂ部分）32b とで構成されている。また、この上
方連結部32は、その他端側（Ａ側）が上記ステアリング
支持部材22の車体下方側を通り、他端部（Ａ部）がステ
アリング支持部材22外周の車体前下面に溶接により固定
されている。この場合、ステアリング支持部材22の外周
の車体後下面は上記ガイド面22a を構成しており、その
結果、後の説明から理解されるように、上記上方連結部
32の他端部は、上記荷重受部30が膝36からの荷重を受け
て車体前上方に変位するときに上方連結部32の他端側が
上記ガイド面22a に当接して該ガイド面22a に沿って折
曲変形する位置に、ステアリング支持部材22に固定され
ていることになる。

【００３８】上記下方連結部34は、一端がＤ部において
上記荷重受部30に接続されて該Ｄ部から車体前方に向け
て延びＦ部において他端が車体に固定されており、かつ
車体上方に向けて凸（下方連結部34の一端と他端とを結
ぶ直線に対して車体上方に凸）となるように屈曲し、略
水平に延びている略直線状の荷重受部側部分（Ｄ〜Ｅ部
分）34a と略鉛直下向に延びている車体固定側部分（Ｅ
〜Ｆ部分）34b とで構成されている。この車体固定側部
分34b の先端（下方連結部34の他端）は、Ｆ部において
車体の一部を構成する取付ブラケットに固定されてい
る。この取付ブラケットは、左側のニープロテクタ本体
14の場合は、図１および図６に示すように、ステアリン
グ支持部材22のセンターステー40に固定された取付ブラ
ケット46であり、右側のニープロテクタ本体14の場合
は、図１に示すように、ステアリング支持部材22の右端
部を車体に固定する上記固定ブラケット24に固定した取
付ブラケット48である。上記下方連結部34の他端部の取
付ブラケット46,48 への固定は、溶接等により行うこと
ができるが、その他にも、例えば図６に示す左側のニー
プロテクタ本体14のように、取付ブラケット46に対して
ネジ49等で固定することもできる。なお、下方連結部34
の屈曲部（Ｅ部）は、上記ステアリング支持部材22の鉛
直方向下方もしくはその近傍に位置し、かつ下方連結部
34の他端部（Ｆ部）もステアリング支持部材22の鉛直方
向下方もしくはその近傍で車体に固定するように設定さ
れている。

【００３９】上記車体前側開放型ニープロテクタ本体14
は、その荷重受部30、上方連結部32および下方連結部34
共に、図６のVIII−VIII線断面図である図８に示すよう
な断面が略Ｍ字状の細長い帯状部材により形成されてい
る。ただし、図６および図６中の矢印VII 方向から見た
ニープロテクタ本体14を表す図７に示すように、荷重受
部30と上方および下方連結部32,34 との接続部（Ｃおよ
びＤ部）は図８中の上面が平板状になっている。

【００４０】上述のように、助手席側の乗員膝部保護装
置12は、助手席の車体前方のインスツルメントバネル部
のグローブボックス部分に設けられている。図４、図５
および図６に示すように、グローブバックス50配設部分
のインスツルメントパネルであるロアパネル52には、グ
ローブボックス用の開口部52a が形成され、この開口部
52a 内にグローブボックス50が配設されている。グロー
ブボックス50は、グローブボックス本体54と、該本体の
車体後面に設けられたグローブボックスリッド56とから
なる。上記左右のニープロテクタ本体14,14 の間にグロ
ーブボックス本体54が配設され、両ニープロテクタ本体
14,14 の車体後方には上記ロアパネルの開口縁部（開口
52a の周辺部）52b とグローブホックスリッド56の車幅
方向両端部とが位置している。

【００４１】上記ロアパネルの開口縁部52b は上記ニー
プロテクタ本体の下方連結部34の他端部と一緒に、上記
ネジ49等で上記取付ブラケット46に固定されている。ま
た、グローブボックスリッド56は、図６に示すようにネ
ジ58でグローブボックス本体54の車体後面に固定されて
いる。また、グローブボックス本体54の車体後面には、
取付ブラケット60に溶接等で固定された車幅方向に延び
る１本の棒状補強部材62が、その取付ブラケット60を介
してネジ64等で固定され、この補強部材62はその両端部
62a を除いて断面円形であり、両端部62a は平坦な板状
に形成され、この板状の両端部62a が左右のニープロテ
クタ本体14,14 の上記荷重受部30に対向して該荷重受部
30に平行に位置するように配設されている。また、この
グローブボックス50は、ロアパネル52に回動中心50a を
中心として矢印Ｎ方向に回動可能に軸支されている。な
お、上記棒状補強部材42に代えてグローブリッド56と略
平行に配置される板状の補強部材を用いることもでき
る。

【００４２】上記運転席側の乗員膝部保護装置10は、上
述のような車幅方向に所定間隔をおいて配設された左側
の車体前側開放型ニープロテクタ本体14と右側の閉ルー
プ型ニープロテクタ本体16を備え、車両衝突時に運転席
乗員の膝が車体前上方に移動した場合、この膝が板状当
接部材18に衝突し、膝からの荷重がこの当接部材18を介
して左右のニープロテクタ本体14,16 に作用し、これに
よって左右のニープロテクタ本体14,16 が変形して膝の
衝突エネルギー吸収が行われる。

【００４３】また、上記助手席側の乗員膝部保護装置12
は、上述のような車幅方向に所定間隔をおいて配設され
た左右の車体前側開放型ニープロテクタ本体14,14 を備
え、車両衝突時に運転席乗員の膝が車体前上方に移動し
た場合、この膝がグローブボックスリッド56および補強
部材62によって構成される当接部材44に衝突し、膝から
の荷重がこの当接部材44（特に補強部材62）を介して左
右のニープロテクタ本体14,14 に作用し、これによって
左右のニープロテクタ本体14,14 が変形して膝の衝突エ
ネルギー吸収が行われる。

【００４４】次に、車両衝突時における上記ニープロテ
クタ本体の変形および膝の衝突エネルギー吸収について
説明する。なお、この変形および膝の衝突エネルギー吸
収は、上記閉ループ型であっても車体前側開放型であっ
ても同様であるので、閉ループ型ニープロテクタ本体16
の場合で代表して説明する。

【００４５】図９は車両の衝突時に乗員の膝が車体前上
方に向けて移動して乗員膝部保護装置に衝突し、その際
に膝からの荷重によって生じるニープロテクタ本体16の
変形過程を示す図である。図示のように、当初実線で示
す形状であったニープロテクタ本体16は、膝36の移動に
伴い、順次破線で示す形状に変化し、最終的に太い破線
で示す形状まで変化する。この形状変化の過程におい
て、荷重受部30は膝36の移動に伴って車体前上方に移動
し、それに伴って各コーナー部Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅが折れ曲
がり、かつ、上方連結部の他端側の所定範囲32c （Ｇ〜
Ｈ間の範囲）が、ステアリング支持部材22のガイド面
（Ｉ〜Ｊ間の外周面）22a に当接し、該ガイド面22a に
沿って順次折れ曲がり、これらによって十分な衝突エネ
ルギーの吸収を行うことができる。

【００４６】また、図示のように、膝36は最終的に２点
鎖線36a で示す位置まで移動し、この結果移動ストロー
クをＬ１とほぼ最大まで（最大移動ストロークＬ０に近
い値まで）確保することができ、これによって膝36に作
用する荷重を小さくしつつ大きな膝衝突エネルギーの吸
収を行うことができる。

【００４７】上記ニープロテクタ本体の変形と膝衝突エ
ネルギーの吸収について、さらに図10および図11を参照
しながら説明する。図10は、上記ニープロテクタ本体16
を模式的に示す図であり、図11は膝の移動ストローク量
と荷重との関係を示す図である。

【００４８】図11中のＫ領域は、上方連結部32のガイド
面22a への巻き付き（ガイド面22aに沿った折曲変形）
および各コーナー部Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの折曲変形によって
発生する荷重領域であり、この領域はニープロテクタ本
体の断面２次モーメント（断面係数）とガイド面22a の
局率半径によって決まる。局率半径が小であると発生す
る荷重は小さく、局率半径が大であると発生する荷重は
大きくなる。これは、局率半径が小さいとガイド面22a
に沿って変形する上方連結部32の上記所定範囲32c が短
くなるからである。

【００４９】図11中のＬ領域は変形開始直後の高荷重領
域であり、この領域の荷重を発生させるためには、角Ｏ
ＡＣが侵入角αに近く、角ＡＢＣが180 ゜に近く、かつ
コーナー部Ｂの断面係数が大きくなるように設定すれば
良い。また、反対にこの領域Ｌの荷重を発生させたくな
ければ、角ＯＡＣ＜侵入角α、角ＡＢＣ＜１６０゜とす
れば良いことが実験的に確かめられている。なお、図中
10の直線ＯＡはＡ点を通る水平線であり、侵入角αは膝
の侵入方向（膝の移動方向）の水平方向に対する角度で
ある。

【００５０】図11中の領域Ｍは、変形時の形状底付によ
って発生するニープロテクタ本体の各直線部間の引っ張
りによる荷重（引っ張りによって稜線部即ちコーナー部
Ｂ、Ｅが直線部内に移動することによる荷重）である。
形状底付の大小は、Ｑ＝ＡＢ＋ＡＥ／ＢＣ＋ＣＤ＋ＤＥ
（ＡＢ、ＡＥ、ＢＣ、ＣＤ、ＤＥはそれぞれ長さ）で表
すことができ、Ｑが１であれば変形時形状底付が発生し
ないからＭ領域の荷重は発生せず、Ｑが1.2 を超えると
Ｍ領域の荷重は無視できないほど大きくかつ急激に発生
するので、結局上記Ｑは、１≦Ｑ＜1.2 とするのがよ
い。また、これまでの実験結果から、変形時角ＣＤＥ＝
180 ゜になった時、角ＢＣＤ≦90゜であると、Ｍ領域の
荷重が急激に発生し、角ＢＣＤ＞90゜であると、Ｍ領域
の荷重は緩やかに発生することが分かっている。上記Ｌ
領域の荷重は変形が塑性領域に入ってくると小さくなる
ので、それを補うためにこのＭ領域の荷重を発生させる
ことが望ましい。なお、このＭ領域の荷重は上記のよう
に角直線部の長さを適宜に設定することによって自由に
コントロールすることができるが、以下に述べる図12〜
19に示すニープロテクタ本体の場合も、角直線部の長さ
を適宜に設定することにより、このＭ領域の荷重を自由
にコントロールすることができる。

【００５１】以上のように、本実施形態のニープロテク
タ本体によれば、上記の各角度、Ｑ値あるいは断面係数
等を適宜に節制することにより、変形時の荷重発生を容
易にコントロールすることができ、理想的な荷重の発生
やエネルギー吸収を容易に設定することができる。

【００５２】図12は、車体前側開放型のニープロテクタ
本体14の変形を示す図であり、図12(a) は変形前の状態
を示し、図12(b) は最終変形状態を示す。この車体前側
開放型のニープロテクタ本体14の場合も、上記閉ループ
型のニープロテクタ本体16の場合とほぼ同様の過程を経
てほぼ同様のプロセスで変形し、その変形および膝衝突
エネルギー吸収は上記閉ループ型のニープロテクタ本体
16と同様である。なお、下方連結部34はＦ部の×印位置
で車体に固定されている。このことは、以下に述べる図
14、図16および図19においても同様である。

【００５３】次に、上記ニープロテクタ本体の他の実施
形態について説明する。

【００５４】図13は、上記図２に示す形状のニープロテ
クタ本体16においてその上方連結部32を上方に凸に円弧
状に湾曲させて屈曲させたものであり、図13(a) は変形
前の状態を示し、図13(b) は最終変形状態を示す。この
図に示すニープロテクタ本体16の場合も、上記図２に示
すニープロテクタ本体16と同様の過程を経て同様のプロ
セスで変形し同様の膝衝突エネルギー吸収が行われる。
また、図14に示すニープロテクタ本体14は図13に示すタ
イプにおける車体前側開放型のものであり、この場合も
上記図13に示すニープロテクタ本体14と同様の過程を経
て同様のプロセスで変形し同様の膝衝突エネルギー吸収
が行われる。

【００５５】図15は、上記図２に示す形状のニープロテ
クタ本体16においてその上方連結部32を下方に凸に屈曲
させかつその他端側をステアリング支持部材22の車体後
上面に固定したものであり、図15(a) は変形前の状態を
示し、図15(b) は最終変形状態を示す。この図に示すニ
ープロテクタ本体16の場合も、上記図２に示すニープロ
テクタ本体16と同様の過程を経て同様のプロセスで変形
し同様の膝衝突エネルギー吸収が行われる。ただし、図
15(b) から容易に理解できるように、上方連結部32の他
端側はガイド面22a に沿って時計回り方向に折曲変形
し、かつコーナー部Ｂ、Ｃは図２の場合と反対方向に折
れ曲がる。また、図16に示すニープロテクタ本体14は図
15に示すタイプにおける車体前側開放型のものであり、
この場合も上記図15に示すニープロテクタ本体14と同様
の過程を経て同様のプロセスで変形し同様の膝衝突エネ
ルギー吸収が行われる。

【００５６】図17は、上記図２に示す形状のニープロテ
クタ本体16において全体を一枚の帯状部材を屈曲させて
形成すると共にその下方連結部34の他端側（Ｆ側）をス
テアリング支持部材22の車体後上面に固定したものであ
り、図17(a) は変形前の状態を示し、図17(b) は最終変
形状態を示し、図17(c) は図17(a) における矢印Ｒ方向
から見た図である。この図に示すニープロテクタ本体16
の場合も、上記図２に示すニープロテクタ本体16と同様
の過程を経て同様のプロセスで変形し同様の膝衝突エネ
ルギー吸収が行われると共に、特に下方連結部34も、変
形時その他端側（Ｆ側）がステアリング支持部材のガイ
ド面22a に当接し該ガイド面22a に沿って時計方向に折
曲変形し、これによりよりさらに大きな膝衝突エネルギ
ー吸収を行うことができるものである。

【００５７】図18は、上記図17に示す形状のニープロテ
クタ本体16においてその荷重受部30の形状を変更したも
のであり、図17(a) は変形前の状態を示し、図17(b) は
最終変形状態を示し、図17(c) は図17(a) における矢印
Ｒ方向から見た図である。これらの図に示すように、こ
のニープロテクタ本体16は、上方連結部32と下方連結部
34とを別個の帯状部材で構成しそれらを車幅方向に位置
をずらせて隣り合わせに配置し、両部材の荷重受部30構
成部分同志を×印位置で互いに固着してなるものであ
り、車幅方向から見ると、図17に示すものに比べて、上
方連結部32および下方連結部34の一端が荷重受部30の中
央部に接続されている形となっている。この場合も図17
に示すニープロテクタ本体16と同様の過程を経て同様の
プロセスで変形し同様の膝衝突エネルギー吸収が行われ
る。また、図19に示すニープロテクタ本体14は図18に示
すタイプにおける車体前側開放型のものであり、この場
合も上記図18に示すニープロテクタ本体16と同様の過程
を経て同様のプロセスで変形し同様の膝衝突エネルギー
吸収が行われる。

【００５８】上記各実施形態では、いずれも車体に固定
され外周の少なくとも一部が車幅方向から見て略円弧状
のガイド面22a とされたガイド部材22としてステアリン
グ支持部材を用いているが、このガイド部材22としては
ステアリング支持部材以外の部材を用いることができ
る。

【００５９】また、上記各実施形態では、上方連結部32
あるいは下方連結部34の他端側をガイド部材のガイド面
22a に沿って折り曲げ変形させるにあたり、該連結部3
2,34の他端部をガイド部材22自体に固着しているが、こ
の他端部は必ずしもガイド部材22に直接固定する必要は
なく、その様なガイド面22a に当接して該ガイド面22a
に沿って折曲変形し得る位置であれば、ガイド部材22以
外の車体部分に固定することもできる。

【００６０】また、上方連結部32あるいは下方連結部34
の他端側をその様にガイド面22a に沿って折曲変形させ
ない場合には、その他端部はいかなる位置において車体
に固定しても良いが、好ましくはガイド部材22の鉛直方
向上方領域もしくは下方領域あるいはそれらの近傍で車
体に固定することが望ましい。

【００６１】上記図12,14,16,19 に示す各車体前側開放
型ニープロテクタ本体14は、いずれも下方連結部34が車
体上方に凸となるように屈曲しているが、この様に車体
上方に凸となるように屈曲させる場合は、ガイド部材22
の鉛直方向下方領域もしくはその近傍においてＥ部で屈
曲し、車体固定側部分34b が略鉛直下向きに延び、他端
部（Ｆ部）がガイド部材22の鉛直方向下方領域もしくは
その近傍において図中×印位置で車体に固定されるのが
望ましい。また、下方連結部34が図２、13に示す様に車
体下方に凸となるように屈曲している場合は、ガイド部
材22の鉛直方向下方領域もしくはその近傍においてＥ部
で屈曲し、他端部がガイド部材22の鉛直方向上方領域も
しくは下方領域あるいはそれらの近傍において車体に固
定されるのが望ましい。また、下方連結部32は略直線状
に車体前方に延びる荷重受部側部分32a のみとし、ガイ
ド部材22の鉛直方向下方領域もしくはその近傍において
下方連結部32の他端部を車体に固定することもできる。

【００６２】また、上記各屈曲部Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ部の屈
曲は角状の屈折であっても良いし円弧状の湾曲であって
も良い。

【００６３】また、上記各実施形態においてＥ部はその
点の動きが規制されている、つまり直接固定されている
かもしくは下方連結部の車体固定側部分32b によって所
定範囲内でのみ移動可能に規制されている。この所定範
囲内とは、要するにＥ部が移動してもニープロテクタ本
体はＥ部が固定されている場合とほぼ同様に変形するこ
とができる移動範囲を意味する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両の乗員膝部保護装置の一実施形態
を車体後方から見た図

【図２】図１のII−II線断面図

【図３】図２のIII −III 線断面図

【図４】助手席側の乗員膝部保護装置を図１の矢印IV方
向から見た図

【図５】助手席側の乗員膝部保護装置を図４の矢印Ｖ方
向から見た図

【図６】図１のVI−VI線断面図

【図７】図６に示すニープロテクタ本体を図６の矢印VI
I 方向から見た図

【図８】図６のVIII−VIII線断面図

【図９】図２に示すニープロテクタ本体の変形過程を示
す図

【図１０】図２に示すニープロテクタ本体の変形過程を
模式的に示す図

【図１１】図２に示すニープロテクタ本体の膝衝突エネ
ルギー吸収を示す図

【図１２】図６に示すニープロテクタ本体を示す図であ
り、図12(a) は変形前の状態を、図12(b) は最終変形状
態を示す図

【図１３】ニープロテクタ本体の他の実施形態を示す図
であり、図13(a) は変形前の状態を、図13(b) は最終変
形状態を示す図

【図１４】ニープロテクタ本体の他の実施形態を示す図
であり、図14(a) は変形前の状態を、図14(b) は最終変
形状態を示す図

【図１５】ニープロテクタ本体の他の実施形態を示す図
であり、図15(a) は変形前の状態を、図15(b) は最終変
形状態を示す図

【図１６】ニープロテクタ本体の他の実施形態を示す図
であり、図16(a) は変形前の状態を、図16(b) は最終変
形状態を示す図

【図１７】ニープロテクタ本体の他の実施形態を示す図
であり、図17(a) は変形前の状態を、図17(b) は最終変
形状態を示す図、図17(c) は図17(a) において矢印Ｒ方
向から見た図

【図１８】ニープロテクタ本体の他の実施形態を示す図
であり、図18(a) は変形前の状態を、図18(b) は最終変
形状態を示す図、図18(c) は図18(a) において矢印Ｒ方
向から見た図

【図１９】ニープロテクタ本体の他の実施形態を示す図
であり、図19(a) は変形前の状態を、図19(b) は最終変
形状態を示す図

【図２０】従来の乗員膝部保護装置を示す斜視図

【図２１】図20に示すニープロテクタ本体の変形状態を
示す図

【符号の説明】

10 運転席側の乗員膝部保護装置 12 助手席側の乗員膝部保護装置 14 車体前側開放型のニープロテクタ本体 16 閉ループ型のニープロテクタ本体 22 ガイド部材（ステアリング支持部材） 22a ガイド面 30 荷重受部 32 上方連結部 34 下方連結部 36 膝

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の衝突時に車体前上方へ向けて移動
   する乗員の膝からの荷重を受けて変形するニープロテク
   タ本体を備えてなる車両の乗員膝部保護装置であって、 車体に固定され外周の少なくとも一部が車幅方向から見
   て略円弧状のガイド面とされたガイド部材を備え、 上記ニープロテクタ本体は、車体後上方に向けて傾斜配
   設された上記膝からの荷重が入力される荷重受部と、該
   荷重受部に一端が接続されて車体前方に向けて延び他端
   が車体に固定された上方連結部と、上記荷重受部に一端
   が接続されて車体前方に向けて延び他端が車体に固定さ
   れた下方連結部とを備え、 上記上方連結部と下方連結部のうち少なくとも一方の連
   結部の他端部は、上記荷重受部が膝からの荷重を受けて
   車体前上方に変位するときに上記少なくとも一方の連結
   部が上記ガイド面に当接して該ガイド面に沿って折曲変
   形する位置に、車体に対して固定されていることを特徴
   とする車両の乗員膝部保護装置。
2. 【請求項２】 上記上方連結部の他端部が、上記荷重受
   部が膝からの荷重を受けて車体前上方に変位するときに
   上記上方連結部が上記ガイド面に当接して該ガイド面に
   沿って折曲変形する位置に、車体に対して固定されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の車両の乗員膝部保護
   装置。
3. 【請求項３】 上記上方連結部が、車幅方向から見て車
   体上方に凸となるように屈曲し、該上方連結部の一部
   が、上記ガイド面の車体下方側に位置していることを特
   徴とする請求項２記載の車両の乗員膝部保護装置。
4. 【請求項４】 上記上方連結部が、車幅方向から見て車
   体下方に凸となるように屈曲し、該上方連結部の一部
   が、上記ガイド面の車体後方側に位置していることを特
   徴とする請求項２記載の車両の乗員膝部保護装置。
5. 【請求項５】 上記下方連結部が、車体前方に向けて略
   直線状に延び、あるいは車幅方向から見て車体上方もし
   くは車体下方に凸となるように屈曲して延び、その他端
   部が車体に固定されていることを特徴とする請求項１〜
   ４記載の車両の乗員膝部保護装置。
6. 【請求項６】 上記下方連結部が、車幅方向から見て車
   体下方に凸となるように屈曲し、該下方連結部の他端部
   が、上記荷重受部が膝からの荷重を受けて車体前上方に
   変位するときに上記下方連結部が上記ガイド面に当接し
   て該ガイド面に沿って折曲変形する位置に、車体に対し
   て固定されていることを特徴とする請求項１〜４記載の
   車両の乗員膝部保護装置。
7. 【請求項７】 上記荷重受部が膝からの荷重を受けて車
   体前上方に変位するときに上記ガイド面に当接して該ガ
   イド面に沿って折曲変形する連結部の他端部が、上記ガ
   イド部材に固定されていることを特徴とする請求項１〜
   ６記載の車両の乗員膝部保護装置。