(57)【要約】【課題】車両の衝突事故の際、運転手の膝を效果的に保護できる自動車用ニーボルスト構造を提供する。【解決手段】本発明の自動車用ニーボルスト構造は、第１のニーボルストブラケット部材と、第２のニーボルストブラケット部材とを含み、前記第１のニーボルストブラケット部材と前記第２のニーボルストブラケット部材は、上、下方向に所定の長さ離隔している上側膝衝突部と下側膝衝突部とからなり、ニーボルストブラケット部材とキーセットとの間の干渉を避けることができて、車両衝突の際、傾斜した方向にニーボルストブラケットが撓みながら、変形中にも運転手の膝を持続的に支持し、かつ、衝突エネルギーを吸収することにより、膝の傷害程度を減らすことができることを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転手の前方下側に設けられるロワーパネルの内側に配置され、運転手の膝から加えられる衝撃を吸収して、フューズボックスの側面に位置した第１のニーボルストブラケット部材と、車両のステアリングホイールコラムと一体で連結されたキーセットの隣接部に位置した第２のニーボルストブラケット部材とを含み、
前記第１のニーボルストブラケット部材は、略三角部材形状で形成され、車両のカウルクロスバー上にその下段が結着して運転手の膝が位置した前方に所定の長さ延び、延びたブラケット部材の先端の膝衝突部は、上、下に所定の長さ離隔している上側膝衝突部と下側膝衝突部とからなり、
前記第２のニーボルストブラケット部材は、前記カウルクロスバーに一側が連結されたセンターサポートブラケット上にその下側端が結着し、前記結着部から運転手の膝が位置した前方に所定の長さ延び、延びたブラケット部材の先端部は、上、下方向に所定の長さ離隔している上側膝衝突部と下側膝衝突部とからなることを特徴とする自動車用ニーボルスト構造。
【請求項２】
前記第１のニーボルストブラケット部材、または、第２のニーボルストブラケット部材は、前記カウルクロスバーを基準とする垂直面に対し、一側方向に所定の角度傾斜していることを特徴とする請求項１記載の自動車用ニーボルスト構造。
【請求項３】
前記第１のニーボルストブラケット部材、または、第２のニーボルストブラケット部材の上側膝衝突部と下側膝衝突部とは、その先端部に形成された折曲部の折曲方向が互いに逆方向となっていることを特徴とする請求項１または２記載の自動車用ニーボルスト構造。
【請求項４】
前記第２のニーボルストブラケット部材の前記センターサポートブラケット上に結着する結着角度は一側方向に傾斜していることを特徴とする請求項１記載の自動車用ニーボルスト構造。
【請求項５】
前記第２のニーボルストブラケット部材は、キーセットの収縮後に形成されるキーセットの後空間部に移動可能に構成し、隣接したキーセットとの干渉を避けることができるようにすることを特徴とする請求項１記載の自動車用ニーボルスト構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用ニーボルスト構造に関し、特に、車両の衝突事故の際、運転手の膝を效果的に保護できるようにした自動車用ニーボルスト構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の衝突事故の際、運転席に搭乗した運転手と助手席に搭乗した搭乗者とが前方へ移動し、前方に配置されたロワーパネルに接触することになる。この際、ロワーパネルが容易に変形すると、膝が大きく移動することになり、頭と胸が後に裏返る現状が生じて、エアーバックが乗客を充分に保護することができなくなる。これを予防するために、車両衝突事故の際、膝が内側に深々と移動できないようにするニーボルスト（ｋｎｅｅ  ｂｏｌｓｔｅｒ）が運転席の前方に位置した前記ロワーパネルの内側に設けられる。このようなニーボルストは乗客の膝がキーセット（ｋｅｙ  ｓｅｔ）にぶつかる時に加えられる衝撃も防止する。
【０００３】
図１及び図２は、従来の自動車用ニーボルスト構造の一例を示す斜視図である。
図に示すように、従来の自動車用ニーボルスト構造は、カウルクロスバー１上の一側にニーボルストブラケット１０が結着した構造であって、ニーボルストブラケット１０の側面にフューズボックス３が位置しており、その前面にはロワーパネル２が結着する。  
従来のニーボルストブラケット１０は、略Ｕ字形状の左、右側２つのブラケット部材１０ａ、１０ｂからなる。前記図面に示してはいないが、２つのブラケット部材１０ａ、１０ｂの間には車両のステアリングホイールコラム（図４の７１）とステアリングホイールコラム７１と一体で連結されているキーセット（図４の７３）が位置している。
【０００４】
従来の自動車用ニーボルスト構造では、車両の衝突によるステアリングホイールコラム７１が収縮する際、キーセット７３と一側のニーボルストブラケット部材１０ｂとの間に干渉が発生し、ステアリングホイールコラム７１の収縮が円満に進行しないことにより、乗客が胸に傷害を受ける問題があった。
また、フューズボックス３のアフターサービスを考慮し、運転席の左側下段をニーボルストパネルにより遮られないパッケージ構成をした場合、傾斜衝突の際、運転手の一側（左側）膝がニーボルストブラケット１０を避けるという問題があった。
【０００５】
また、従来のニーボルストブラケット１０は、その下部が結着しているカウルクロスバー１に対し、垂直に結着した構造となっており、膝間隔の差がある車両試験用ダミーであって、一般的な男性の体型を表す５０％男性ダミー（膝間隔：２７０ｍｍ）や一般的な女性の体型を表す５％女性ダミー（膝間隔：１５０ｍｍ）の膝を同時に支持できないという構造的な問題があった。
併せて、車両衝突の際、搭乗者の膝が衝突する方向とニーボルストブラケット１０が衝突エネルギーを吸収する方向（図１ａの矢印方向）が同一であり、衝突により膝損傷の程度が大きくなる問題があった。
【特許文献１】特開２００５−１１９３４８号公報
【特許文献２】特開２００５−７５１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたものであって、ニーボルストブラケットの結着角が一側に傾斜するようにし、車両衝突の際、傾斜した方向にニーボルストブラケットが撓みながら持続的に運転手の膝を支持し、かつ、衝突エネルギーを吸収するので、膝の傷害程度を減らすことができる自動車用ニーボルスト構造を提供することをその目的とする。
本発明の又別の目的は、ニーボルストブラケット部材をカウルクロスバーとセンターサポーターブラケット上に結着させることにより、ローパネルの内側のフューズボックスとニーボルストブラケット部材との間に位置したステアリングホイールコラムとキーセットとの干渉を避けて、車両衝突際の運転手の傷害程度を減らせるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の自動車用ニーボルスト構造は、運転手の前方の下側に設けられるロワーパネルの内側に配置され、運転手の膝から加えられる衝撃を吸収して、フューズボックスの側面に位置した第１のニーボルストブラケット部材と、車両のステアリングホイールコラムと一体で連結されたキーセットの隣接部に位置した第２のニーボルストブラケット部材とを含み、前記第１のニーボルストブラケット部材は、略三角部材形状で形成されて、車両のカウルクロスバー上にその下段が結着し、運転手の膝が位置した前方に所定の長さ延びて、延びたブラケット部材の先端の膝衝突部は、上、下に所定の長さ離隔している上側膝衝突部と下側膝衝突部とからなり、前記第２のニーボルストブラケット部材は、前記カウルクロスバーに一側が連結されたセンターサポートブラケット上にその下側端が結着して、前記結着部から運転手の膝が位置した前方に所定の長さ延びて、延びたブラケット部材の先端部は、上、下方向に所定の長さ離隔している上側膝衝突部と下側膝衝突部とからなり、ニーボルストブラケット部材とキーセットとの間の干渉を避けることができて、車両衝突の際、傾斜した方向にニーボルストブラケットが撓みながら、変形中にも運転手の膝を持続的に支持し、かつ、衝突エネルギーを吸収することにより、膝の傷害程度を減らすことができることを特徴とする。
【０００８】
本発明の前記第１のニーボルストブラケット部材、または、第２のニーボルスターブラケット部材１０の前記カウルクロスバーを基準とする垂直面に対し、一側に所定の角度が傾斜するようにすることが好ましい。
併せて、前記カウルクロスバーに下段が結着する前記第１のニーボルストブラケット部材、または、第２のニーボルスターブラケット部材の上側膝衝突部と下側膝衝突部とは、その先端部に形成された折曲部の折曲方向が互いに逆方向となるようにし、ブラケット自らの剛性が増大するようにすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の自動車用ニーボルスト構造は、略三角部材形状の２つのブラケット部材からなり、一側の第１のニーボルストブラケット部材はカウルクロスバー上にその下側が結着して、他側の第２のニーボルストブラケット部材はカウルクロスバー上に連結されたセンターサポートブラケット上に結着し、運転手の体型によって膝の位置が異なる多様な膝衝突位置に対応することができて、車両衝突の際、キーセットの収縮が生じる場合、ニーボルストブラケット部材との干渉を回避することができ、ニーボルストブラケット部材の結着角度が一側方向に傾斜するようにし、車両衝突の際、傾斜した方向にニーボルストブラケット部材が撓みながら持続的に衝突する運転手の膝を支持し、かつ、衝突エネルギーを吸収するので、膝の傷害程度を減らす効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る自動車用ニーボルスト構造の適合した実施の形態に対して詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】
図３ないし図６は、本発明に係る自動車用ニーボルストブラケットの設置状態を示す斜視図であって、
図３は、車両のカウルクロスバー上に結着した本発明のニーボルストブラケットの形状を示す斜視図であり、
前記図４ないし図６は、本発明のニーボルストブラケット１０が装着された状態を多くの角度から眺めた状態を示す斜視図である。
まず、図３を参照すると、本発明に係る自動車用ニーボルスト構造は、車両衝突の際、運転手の膝に加えられる衝撃を吸収するための２つのブラケット部材６１、６３を含む構造となっており、２つのブラケット部材６１、６３中の１つは車体フレームであるカウルクロスバー１に、もう１つの部材はカウルクロスバー１に連結されているセンターサポートブラケット４に、各々、その下段部が熔接結着する構造からなっている。
【００１２】
図示された２つのブラケット部材６１、６３中、左側の第１のニーボルストブラケット部材６１は略三角板材形状をなしており、２辺が合う頂点に該当する部位はカウルクロスバー１に結着して、決着部６１ｃから延びた、残りの２辺の端部６１ａ、６１ｂは、上、下の所定の距離離れており、この部位に運転手の膝が衝突するように設計される。便宜のため、離隔している２辺の端部６１ａ、６１ｂ中、上部に位置した端部６１ｂを上側膝衝突部、下部に位置した端部６１ａを下側膝衝突部という。
【００１３】
第１のニーボルストブラケット部材６１は、カウルクロスバー１にその下段が結着する際、一側方向、例えば、左側方向に所定の角度が傾斜するように結着して、決着部６１ｃから延びた、残りの２辺の先端部に該当する上側膝衝突部６１ｂと下側膝衝突部６１ａとは自体の剛性の増大のために、所定の長さが互いに逆方向になるように折曲されている。
【００１４】
即ち、図示の例では、上側膝衝突部６１ｂは左側方向（ａ方向）に折曲されて、下側膝衝突部６１ａは右側方向（ｂ方向）に折曲されているが、折曲方向を上記の場合と逆にしても差し支えない。  
もう１つのブラケット部材である本発明の第２のニーボルストブラケット部材６３は、カウルクロスバー１に垂直方向に連結されているセンターサポーターブラケット４上にその下段が結着して、下部決着部６３ｃを頂点にし、残りの２辺が所定の長さが延びる形態の三角部材形状をなしている。
【００１５】
第２のニーボルストブラケット部材６３がセンターサポーターブラケット４に結着する際、第１のニーボルストブラケット部材６１と同様に、一側方向、例えば、左側方向に所定の角度が傾斜するように結着するようにする。
延びた２辺の端部６３ａ、６３ｂは、第１のニーボルストブラケット部材６１と同様に、上、下に所定の距離離隔しており、自体剛性の増大のために、所定の長さが折曲されており、この部位に運転手の右側膝が衝突するように設計される。  
【００１６】
第１及び第２のニーボルストブラケット部材６１、６３の上、下側膝衝突部６１ａ、６１ｂ、６３ａ、６３ｂの前面には車両のロワーパネル（図４の５１）が結着する。
図４は、本発明のニーボルストブラケット部材６０が位置している周辺構成部品を示す図面であって、図示のように、ニーボルストブラケット部材６０の前面には運転手の膝の前方に位置したロワーパネル５１が結着して、第１のニーボルストブラケット部材６１と第２のニーボルストブラケット部材６３との間の空間部にはステアリングホイールコラム７１と、これに一体に結着しているキーセット７３が位置している。
【００１７】
図５及び図６では、本発明の第１及び第２のニーボルストブラケット部材６１、６３が下部のカウルクロスバー１とセンターサポーターブラケット４上に所定の角度傾斜するように付着して、各ブラケット部材の膝衝突部６１ａ、６１ｂ、６３ａ、６３ｂは所定の長さ折曲された状態を表している。
即ち、図５は、カウルクロスバー１を基準にした垂直面に対し、その下部がカウルクロスバー１に結着した第１のニーボルスターブラケット部材６１は、左側に所定の角度傾斜しており、第２のニーボルスターブラケット部材６３も前記垂直面に対し、左側に傾斜するように形成されたことを図示している。
【００１８】
図６は、本発明の第１のニーボルストブラケット部材６１が車体フレームであるカウルクロスバー１に、第２のニーボルストブラケット部材６３はカウルクロスバー１に連結されたセンターサポーターブラケット４上に、各々、結着した状態を上部から見た状態を示す図面である。
以下では、車両衝突の際の本発明に係る車両のニーボルスト構造の作用について考察する。
図７は、本発明の第１のニーボルストブラケット部材に、車両衝突の際、膝がぶつかる状態を示す図面であり、図８は、車両衝突の際、運転手の倒れによりステアリングホイールが圧縮される状態を示す図面である。
【００１９】
図７を参照すると、本発明の第１のニーボルストブラケット部材６１は、ニーボルストブラケット６０の左側に位置した部材であって、三角部材形状からなっており、運転手の体型による膝８１、８３の位置変化に対応できるように構成されている。即ち、図７に示す通り、車両衝突試験の際に使われるダミーに関し、膝間隔の狭い５％女性ダミーの膝８１の場合、ブラケットの下側膝衝突部６１ａに密着して、膝間隔の広い５０％男性ダミーの膝８３の場合、ブラケットの上側膝衝突部６１ｂに密着して図示された矢印方向への衝突による膝荷重が印加される。従って、本発明の第１のニーボルストブラケット部材６１は運転手の体型によって変わる膝の位置変化に対応できる構造である。
【００２０】
図８を参照すると、本発明の第２のニーボルストブラケット部材６３は、センターサポートブラケット４上にその下部が熔接結着しているので、その内側のキーセット７３とはキーセット７３の収縮発生の際、干渉が生じないようにしている。  
即ち、キーセット７３が車両の衝突によりステアリングホイールコラム７１と共に図示した矢印方向に収縮する場合、センターサポーターブラケット４に結着している第２のニーボルストブラケット部材６３は、キーセット７３が収縮した後空間（Ａ部）ができるので、この空間部（Ａ部）に、本発明の第２のニーボルスタ−ブラケット部材６３が移動できる。従って、本発明の第２のニーボルスターブラケット部材６３とキーセット７３とは自然に干渉が避けられる。
【００２１】
一方、図９は、従来のニーボルストブラケット部材と本発明の第２のニーボルストブラケット部材との設置位置を比較して示す図面である。
図に示す通り、従来はＵ字形で垂らされたニーボルストブラケット部材１０がカウルクロスバー１上にその下部が結着して、その設けられる部位は破線で示す領域（Ｂ）となる。この場合、キーセット７３が車両の衝突により収縮する場合、キーセット７３の収縮方向と従来のニーボルストブラケット部材１０との間には相互干渉が生じるが、本発明の第２のニーボルストブラケット部材６３の場合はセンターサポーターブラケット４にその下段が結着しているので、キーセット７３とは干渉が生じない。
【００２２】
図１０及び図１１は、車両衝突試験の際、運転席の搭乗者の膝が本発明のニーボルストブラケット部材に衝突する状態を示すＣＡＥ（Ｃａｄ  Ａｉｄｅｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）解析図面である。図１０は、５０％男性ダミーの膝８３が第１及び第２のニーボルストブラケット部材６１、６３の上側膝衝突部６１ｂ、６３ｂに衝突する状態を示しており、図１１は、５％女性ダミーの膝８１が第１及び第２のニーボルストブラケット部材６１、６３の下側膝衝突部６１ａ、６３ａに衝突する状態を示している。
【００２３】
前記図面は、車両の衝突による変形が始まる直前の状態を示すものであって、図面において、符号５１は運転手の膝の前方のロワーパネルである。
従って、本発明のニーボルストブラケット部材６１、６３は、上、下の高さの差があるブラケット構造により運転手による膝の位置に差があっても膝を全て支持することができることが分かる。
図１２は、車両衝突の際、本発明のニーボルストブラケット部材６１、６３とキーセットとの間に干渉が生じない状態を示すＣＡＥ解析図面であり、図１３は、車両衝突の際、運転手の膝が本発明のニーボルストブラケット部材６１、６３により支持される状態を示すＣＡＥ解析図面である。
前記図面は、車両の衝突によるニーボルストブラケット部材の変形が一部進行中の状態を示すものである。
【００２４】
図１２から分かるように、本発明のニーボルストブラケット部材６１、６３は、車両衝突の際、運転手の膝が本発明のニーボルストブラケット部材６１、６３の各膝衝突部６１ａ、６３ａ、６１ｂ、６３ｂにぶつかる場合、キーセット７３がステアリングホイールコラム７１と共に運転手の胸と衝突して、下部に収縮する場合、本発明の第２のニーボルストブラケット部材６３と干渉が生じないので、収縮が円満に進行する。また、第２のニーボルストブラケット部材６３に衝突する運転手の膝もブラケットの変形が進行すると共に、支持される状態が持続して膝傷害程度を減らす。
【００２５】
従来のニーボルスト構造では、ニーボルストブラケット部材１０とキーセット７３との間の構造上、干渉が生じることにより、キーセット７３が収縮できないため、これによる膝の傷害程度が大きく発生する短所があった。
図１３に示す通り、本発明のニーボルストブラケット部材６１、６３は、車両衝突の際、運転手の膝８１、８３がニーボルストブラケット部材６１、６３の各膝衝突部６１ａ、６３ａ、６１ｂ、６３ｂに接触し、接触後、膝が左側方向へ移動しても、ニーボルストブラケット部材６１、６３が共に同一方向へ移動しながら変形するので、運転手の膝８１、８３を持続的に支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の自動車用ニーボルスト構造の一例を示す斜視図である。
【図２】従来の自動車用ニーボルスト構造の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る自動車用ニーボルストブラケットの構造及び設置状態を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る自動車用ニーボルストブラケットの構造及び設置状態を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る自動車用ニーボルストブラケットの構造及び設置状態を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る自動車用ニーボルストブラケットの構造及び設置状態を示す斜視図である。
【図７】本発明のニーボルストブラケット部材に運転手の膝がぶつかる状態を示す斜視図である。
【図８】車両衝突の際、運転手の倒れによりステアリングホイールが圧縮される状態を示す斜視図である。
【図９】従来のニーボルストブラケットと本発明のニーボルストブラケット部材の設置位置を比較して示す斜視図である。
【図１０】車両衝突試験の際、運転席の搭乗者の膝がニーボルストブラケット部材に衝突する状態を示すＣＡＥ解析図面である。
【図１１】車両衝突試験の際、運転席の搭乗者の膝がニーボルストブラケット部材に衝突する状態を示すＣＡＥ解析図面である。
【図１２】本発明のニーボルストブラケットの変形の際、キーセットの収縮に干渉されない状態を示すＣＡＥ解析図面である。
【図１３】車両衝突試験の際、運転席の搭乗者の膝がニーボルストブラケット部材に支持される状態を示すＣＡＥ解析図面である。
【符号の説明】
【００２７】
１    カウルクロスバー
３    フューズボックス
４    センターサポーターブラケット
１０、６０    ニーボルストブラケット部材
６１    第１のニーボルストブラケット部材
６３    第２のニーボルストブラケット部材
７１    ステアリングホイールコラム
７３    キーセット
８１、８３    運転手の膝
【図１】
2006027608.tif 000003
【図２】
2006027608.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006027608.tif 000013
【図１２】
2006027608.tif 000014
【図１３】
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