JPH0454044Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、自動車の前面衝突時に当接する乗員
脚部の衝撃エネルギを吸収する自動車のニープロ
テクタ装置に関する。

従来の技術 従来、自動車のニープロテクタ装置としては、
第４図に示した構造のものが提案されている（実
開昭57−47554号公報参照）。すなわち、車室内に
配設されたステアリングコラム１の周部には、サ
ポートメンバ２が固着されている。該サポートメ
ンバ２は板状であつて、複数の孔３……が設けら
れているとともに、端部には図示しない乗員の脚
部に対向するニープロテクタ４が取り付けられて
いる。

かかる構造において、自動車の前面衝突時に乗
員の脚部がニープロテクタ４に当接すると、該ニ
ープロテクタ４を介してサポートメンバ２に荷重
が入力される。すると、該サポートメンバ２は、
ニープロテクタ４とステアリングコラム１間の、
孔３……が設けられた部位において、サポートメ
ンバ２が入力荷重Ｆの方向と同じであるため、圧
縮方向にのみ力が働く。したがつて、入力荷重に
対する変形ストローク、すなわちエネルギ吸収特
性は第３図実線で示したようにピークＰ（座屈）
が発生し、座屈後は急激に反力が減少する。これ
により乗員の脚部がニープロテクタ４に当接した
際の衝撃エネルギの吸収が急激になされるもので
ある。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の装置において
サポートメンバ２は、前述のように板状であつて
複数の孔３……が設けられた部位にて衝撃エネル
ギを吸収する構造となつている。したがつて、サ
ポートメンバ２の、入力荷重に対する変形ストロ
ークの調整、つまりエネルギ吸収特性のチユーニ
ングに際しては、 サポートメンバ２の板厚および幅を変化させ
る。

サポートメンバ２のステアリングコラム１と
ニープロテクタ４間の長さＬを変化させる。

孔３の成形個数、形状及び大きさを変化させ
る。

等の複数の作業を行わなければならず、チユーニ
ング作業が煩雑となる不利を有するものであつ
た。

本考案は、このような従来の課題に鑑みてなさ
れたものであり、前記チユーニング作業の簡易化
を可能にするとともに、さらにはエネルギ吸収特
性を向上せさて、乗員に対する安全性能をも高め
た自動車のニープロテクタ装置を提供することを
目的とするものである。

課題を解決するための手段 前記課題を解決するために本考案にあつては、
両端部が車体のダツシユサイドパネルに固定さ
れ、ステアリングコラムを支持するマウントメン
バに、サポートメンバの一端が固着され、該サポ
ートメンバの他端に、車室内に着座した乗員の脚
部に対向するニープロテクタが取り付けられ、前
記サポートメンバには、ニープロテクタを介して
入力される荷重に応じて曲率を変化させる湾曲部
が弓形状に形成されているとともに、サポートメ
ンバの端部には前記湾曲部に比べて高剛性に形成
された形状保持部が設けられている。

作 用 前記構成において、前面衝突時に乗員が慣性に
より前方移動すると、乗員の脚部はこれに対向す
るニープロテクタに当接し、これによりサポート
メンバにはニープロテクタを介して、脚部当接時
の荷重が入力される。すると、サポートメンバは
弓形状であつて曲率半径が大であり、また端部に
は高剛性の形状保持部が設けられているので、形
状保持部では曲がらず、湾曲部で変形するが入力
初期にはサポートメンバの軸方向である座屈荷重
で支持されるため大きな反力となる。そして前記
サポートメンバに設けられている湾曲部は、荷重
の入力に伴つて曲率を変化させつつ大きく弾性変
形した後、引き続き塑性変形し、この湾曲部の曲
率半径を減少させる弾性変形及び塑性変形によつ
て、エネルギ吸収がなされる。また、乗員の着座
姿勢のバラツキによりニープロテクタの上部又は
下部に入力された場合でも端部（形状保持部）で
折れ曲がることはなく、衝突時には湾曲部で変形
し、ニープロテクタ全体が前方へ移動してエネル
ギ吸収がなされる。

したがつて、エネルギ吸収は前記湾曲部が荷重
入力前の曲率から、荷重入力終了後の曲率に至る
曲率変化の過程で、経時的になされることから、
荷重入力前の曲率を設定変更することにより、エ
ネルギ吸収特性は調整される。

実施例 以下、本考案の一実施例について図面に従つて
説明する。すなわち、第１，２図に示したように
車室１０内には、インストルメントパネル１１が
設けられており、該インストルメントパネル１１
の下部には、車幅方向に延在するマウントメンバ
１２が配設されている。該マウントメンバ１２の
両端部は、該両端部に設けられた支持ステイ１
３，１３とともに、車体１４のダシユサイドパネ
ル１５に固定されており、このマウントメンバ１
２には斜状に延在するステアリングコラム１が支
持されている。該ステアリングコラム１内には、
ステアリングシヤフト１６が挿通されており、該
ステアリングシヤフト１６の上端部にはステアリ
ングホイール１７が取り付けられている。

前記ステアリングコラム１の両側方には、第１
図に明示したように一端に設けられた高剛性の形
状保持部として大径部１８を、前記マウントメン
バ１２の周面に固着されたサポートメンバ１９が
配設されており、該サポートメンバ１９の他端に
は高剛性の形状保持部としての大径部２０を介し
て屈曲成形された取り付け部２１が設けられてい
る。前記両大径部１８，２０間には、湾曲部２２
が弓形状に形成されており、該湾曲部２２は曲率
半径R_Aからなり、上方に屈曲成形されている。

前記取り付け部２１には、ナツト２４が埋設固
定されており、該ナツト２４にはニープロテクタ
２３に挿通されたボルト２５が螺着されている。
これによつて、前記ニープロテクタ２３は、ボル
ト２５及びナツト２５を介して前記取り付け部２
１に固着され、図外のフロントシートに着座する
乗員Ｍの脚部Ｋと対向するように配置されてい
る。

以上の構成にかかる本実施例において、車体１
４が前面衝突すると、慣性により乗員Ｍは前方移
動し、該乗員Ｍの脚部Ｋはこれに対向するニープ
ロテクタ２３に激突する。これによりサポートメ
ンバ１９にはニープロテクタ２３を介して、脚部
Ｋ激突時の荷重Ｆが入力され、該荷重Ｆは第１図
に示したように、前記両大径部１８，２０を結ぶ
直線方向に作用する。

したがつて、該大径部１８，２０は高剛性の形
状保持部としての作用をするので、サポートメン
バ１９は端部で折れ曲がることはなく、大径部１
８，２０を結ぶ直線からオフセツトした位置にあ
る湾曲部２２は、弓形状で曲率半径が大きいので
入力初期にはサポートメンバの軸方向（座屈荷
重）で支持されるため大きな反力となり、弾性変
形領域が大きく、第２図に鎖線で示したように、
荷重Ｆの入力に伴つて曲率半径R_Aを減少させつ
つ、大きく弾性変形した後、引き続き塑性変形
し、この湾曲部２２の曲率半径R_Aを減少させる
弾性変形領域及び塑性変形領域によつて、エネル
ギ吸収がなされる。

よつて、このように湾曲部２２は塑性変形領域
にてエネルギ吸収を行うだけでなく、変形する初
期の段階では、大きな弾性変形領域においてエネ
ルギ吸収を行うことから、エネルギ吸収量は大き
な弾性変形領域にて吸収される分増加する。した
がつて、重衝突時の多量エネルギを確実に吸収す
ることが可能となるのみならず、軽衝突時の少量
エネルギは、前記弾性変形領域において確実に吸
収され、軽衝突時から重衝突時に渡つて、衝突形
態に応じたエネルギ吸収が可能となる。

そして、前記重衝突時のエネルギ吸収は、第２
図に示したように、前記湾曲部２２が荷重Ｆ入力
前の曲率半径R_Aから、荷重Ｆ入力終了後の曲率
半径R_Bに至る曲率変化の過程で、経時的になさ
れることとなる。すなわち、入力Ｆ方向に対し圧
縮方向と曲げ方向に力が分散される。したがつ
て、入力荷重に対する変形ストローク、すなわち
エネルギ吸収特性は第３図に実線で示した従来装
置のように、ピークＰが生ずるようなことはな
く、鎖線で示した本実施例にあつては、フラツト
な特性となる。このため、乗員Ｍの脚部Ｋに対す
る衝撃が有効的に緩和され、全面衝突時における
安全性は高められる。

又、このように曲率半径がR_AからR_Bに変化す
る過程、つまりR_A−R_Bの値でエネルギ吸収がな
されることから、チユーニングに際しては湾曲部
２２の、荷重入力前の曲率半径R_Aを設定変更す
ることにより、エネルギ吸収特性は調整される。
したがつて従来装置のように、前述したサポー
トメンバの板厚および幅を変化させる、サポー
トメンバのステアリングコラムとニープロテクタ
間の長さＬを変化させる、孔の成形個数、形状
及び大きさを変化させる、等の煩雑な作業を伴う
ようなことはなく、湾曲部２２の曲率半径R_Aを
設定変更する簡易な作業によつてチユーニングが
可能となる。

このため、チユーニング作業の簡易化に起因し
て、低コスト化が可能となるとともに、サポート
メンバ１９に湾曲部２２を成形する簡易な構成で
あることから、構成の簡易化に起因して低コスト
化が可能となり、安価なニープロテクタ装置を提
供し得るのである。

考案の効果 以上説明したように本考案は、サポートメンバ
に大きな弾性変形領域を有する弓形状に形成され
た湾曲部が設けられ、サポートメンバの端部には
前記湾曲部に比べて高剛性に形成された形状保持
部が設けられたことから、サポートメンバは端部
で折れ曲がることなく、該湾曲部の大きな弾性変
形領域及び塑性変形領域によつて、エネルギ吸収
を行うことができる。したがつて、エネルギ吸収
量は大きな弾性変形領域にて吸収される分増加
し、重衝突時の多量エネルギを確実に吸収するこ
とが可能となるのみならず、軽衝突時の少量エネ
ルギは、前記弾性変形領域において確実に吸収さ
れ、軽衝突時から重衝突時に渡つて衝突形態に応
じた適正な緩衝が可能となる。

又前記湾曲部は、入力される荷重に応じて曲率
を変化させる構造であることから、前記重衝突時
のエネルギ吸収は、湾曲部が荷重入力前の曲率か
ら、荷重入力終了後の曲率に至る変化の過程で、
経時的になされることとなる、このため、入力荷
重に対する変形ストローク、すなわちエネルギ吸
収特性をフラツトにすることができ、これによつ
て乗員の脚部に対する衝撃が有効的に緩和して、
前面衝突時における安全性は高めることが可能と
なる。

又、このように湾曲部の曲率が変化する過程で
エネルギ吸収がなされることから、湾曲部の荷重
入力前の曲率を設定変更するという簡易な作業に
よりチユーニングが可能となるとともに、サポー
トメンバに湾曲を成形した簡易な構成であること
から、該構成の簡易化と前記チユーニング作業の
簡易化とに起因して、装置の低コスト化を図るこ
とを可能にするものである。また、サポートメン
バの端部に形状保持部が設けられているので、ニ
ープロテクタのどの部分に入力された場合でも端
部で変形することがなく、ニープロテクタ全体が
前方移動してエネルギ吸収することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す一部破断側面
図、第２図は同実施例の作用を示す説明図、第３
図は本実施例と従来装置のエネルギ吸収特性図、
第４図は従来の自動車のニープロテクタ装置を示
す側面図である。 １５……ステアリングコラム、１９……サポー
トメンバ、２２……湾曲部、２３……ニープロテ
クタ、Ｍ……乗員、Ｋ……脚部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ステアリングコラムを支持するマウントメンバ
   に、サポートメンバの一端が固着され、該サポー
   トメンバの他端に、着座した乗員の脚部に対向す
   るニープロテクタが取り付けられた自動車のニー
   プロテクタ装置において、前記サポートメンバに
   は、ニープロテクタを介して入力される荷重に応
   じて曲率を変化させる湾曲部が弓形状に形成され
   ているとともに、サポートメンバの端部には前記
   湾曲部に比べて高剛性に形成された形状保持部が
   設けられたことを特徴とする自動車のニープロテ
   クタ装置。