(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチマスタシリンダ（２５）やブレーキマスタシリンダ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保持され、乗員の膝（３９）等が前記固形物に干渉するのを防止する乗員保護装置（１）であって、該装置は、膝（３９）等が当接する保護カバー（３）と、この裏面側に当接して一体的に組み付けられる硬質保護部材（２）とからなり、保護カバー（３）は膝（３９）がその下方側に当接する曲面板部（２１）を有するものからなり、硬質保護部材（２）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（１３ｃ）と外力の作用方向に沿って配置されその一端側を前記当接部（１３ｃ）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（３９）が保護カバー（３）に衝突した際には斜め上方に移動してリインフォース（２７）等の比較的変位の少ない部材に当接するストッパ面（１８）を設ける第３の補強部材（６）とからなり、第３の補強部材（６）のストッパ面（１８）がリインフォース（２７）に当接した状態でクラッチマスタシリンダ（２５）の後端面（２６）と第３の補強部材（６）とが当接しないことを特徴とする車両の乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突時等の外力作用時において乗員の膝等を保護する車両の乗員保護装置に関する。
【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１２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４３の後方にはブレーキマスタバック４４及びクラッチマスタバック４５がペダルブラケット４６に支持されて配置される。ブレーキマスタバック４４及びクラッチマスタバック４５の後端側にはブレーキマスタシリンダ４７及びクラッチマスタシリンダ２５が連結される。
【０００４】
一方、フロントパネル４３側には図１０に示すインストルメントパネル４１が連結される。インストルメントパネル４１の開口部４２にはメータクラスタパネル３１ａが図１０に示すように連結される。また、インストルメントパネル３１は図９に示すリインフォース２７により補強される。
【０００５】
メータクラスタパネル３１ａは図１０のようにその中央部に空間部３２を形成すると共にこれを挟んで化粧パネル３３及び取り付け部３４ａが形成され、取り付け部３４ａには例えば図１２及び図１３に示すようにパネル５０が取り付けられている。なお、空間部３２はステアリングカウル４８やステアリングコラムシャフト等が通過する空間である。
【０００６】
図１２に示すように、化粧パネル３３の前方側にはブレーキマスタシリンダ４７の後端面４９がほぼ相対向して配置され、パネル５０の前方側にはクラッチマスタシリンダ２５の後端面２６が相対向して配置される。また、図１２に示すように、化粧パネル３３及びパネル５０の後方には乗員３８の膝３９がほぼ相対向して配置される。
【０００７】
衝突時においてはフロントパネル４３が後退し、図１１に示すようにクラッチマスタシリンダ２５等が後方に押圧される。一方、乗員３８は慣性力により前進し、その膝３９がパネル５０を介してクラッチマスタシリンダ２５の後端面２６に当る。
【０００８】
以上のような膝３９とクラッチマスタシリンダ２５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。例えば、実開平７−３１５１６号公報や特開平６−１８３３０６号公報が挙げられる。実開平７−３１５１６号公報の「自動車のニープロテクター」は、ブレーキマスタシリンダやクラッチマスタシリンダのような硬い干渉部材とドライバの脚部との間にニープロテクターを介在せしめたものである。このニープロテクターは弧状のガイドパネル部とこの内側にこれより変形強度の弱い変形パネル部を固着したものからなる。衝突時には、干渉部材の衝撃力を変形パネル部で吸収すると共に、脚部をガイドパネル部のカーブに沿って外方に移動させて脚部と干渉部材との衝突を防止するようにしたものである。
【０００９】
一方、特開平６−１８３３０６号公報の「ニーボルスタ」は、乗員の膝と相対向して配置されるプレートと車体側のメンバとの間に一対のエネルギー吸収プラケットを介在せしめたもので、前記エネルギー吸収ブラケットは、前記プレートとメンバとの間に架設される腕部の略中央部に略Ｕ字形状に折れ曲げられている折曲部を形成し、外力作用時に折曲部を基点として前記腕を変形させて衝撃エネルギーを吸収するようにしたものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図９乃至図１３に示す従来技術の場合、衝突時等の外力作用時においては、メータクラスタパネル３１ａのパネル５０の裏面にクラッチマスタシリンダ２５の後端面２６が当ると共にその裏面には乗員３８の膝３９が当り、大腿部４０にも伝わる。一方、実開平７−３１５１６号公報に示す公知技術の場合は、前記のように脚部が外方にずれて保護されるように思われるが、実際は脚部は外方にずれない。すなわち、ガイドパネル部と変形パネル部とからなるニープロテクターは直接脚部と相対向して配置されるものではなく、その間にはインストルメントパネルが介在する。従って、衝突時に干渉部材によって変形パネル部は変形するが、ガイドパネル部はインストルメントパネルを介して脚部に当る。従って、脚部はガイドパネル部のカーブに沿って外方にずれることはできず、２点鎖線で示すようにインストルメントパネルの表面に沿ってわずかに外方にそのままずれるに過ぎない。従って、脚部の保護は不十分となる。また、特開平６−１８３３０６号公報の場合は、ニーボルスタと膝との当接により衝撃エネルギーは吸収されるが、膝が直接硬質のプレートに当り保護が不十分となると共に、ニーボルスタの変形に伴って膝自体の移動方向が不安定となり乗員の姿勢の安定保持が不十分となる問題点がある。また、この技術は乗員の膝等と固形物との干渉を防止するものでなく、本発明と目的においても相異する。
【００１１】
本発明は、以上の事情に鑑みて創案されたものであり、衝突時等の外力作用時において乗員の膝や大腿部等を確実に保護すると共に、干渉時における乗員姿勢の安定化が図れる車両の乗員保護装置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（２５）やブレーキマスタシリンダ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保持され、乗員の膝（３９）等が前記固形物に干渉するのを防止する乗員保護装置（１）であって、該装置は、膝（３９）等が当接する保護カバー（３）と、この裏面側に当接して一体的に組み付けられる硬質保護部材（２）とからなり、保護カバー（３）は膝（３９）がその下方側に当接する曲面板部（２１）を有するものからなり、硬質保護部材（２）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（１３ｃ）と外力の作用方向に沿って配置されその一端側を前記当接部（１３ｃ）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（３９）が保護カバー（３）に衝突した際には斜め上方に移動してリインフォース（２７）等の比較的変位の少ない部材に当接するストッパ面（１８）を設ける第３の補強部材（６）とからなり、第３の補強部材（６）のストッパ面（１８）がリインフォース（２７）に当接した状態でクラッチマスタシリンダ（２５）の後端面（２６）と第３の補強部材（６）とが当接しないことを特徴とするものである。
【００１３】
外力作用時において固形物と膝等とは近接する方向に移動するが、本発明の乗員保護装置により膝等は固形物と直接干渉することはない。膝等はまず、比較的軟質の保護カバーに当り保護されると共に、保護カバーは硬質保護部材により支持され、硬質保護部材の変形により外力による衝撃エネルギーの吸収が行われる。なお、保護カバーと膝等の当接に伴って硬質保護部材の第３の補強部材のストッパ面がリインフォース等の比較的変位の少ない部材に当り、乗員保護装置の上方移動を拘束する。そのため、乗員保護装置と干渉する膝等の上方移動が制限され、乗員の姿勢の安定化が図れる。なお、保護カバーは曲面からなり、膝等との干渉時の衝撃力をやわらげると共に、曲面の下半分に膝等が当接することにより、前記の乗員姿勢の安定化がより確実に行われる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両の乗員保護装置の実施の形態を図面を参照して詳述する。図１に示すように、メータクラスタパネル３１は開口部３２を挟んで図の右側に化粧パネル３３を配置し左側に取り付け部３４を配置するものからなる。なお、化粧パネル３３はブレーキマスタシリンダ４７（図１２）と相対向して配置されるものであり、ブレーキマスタシリンダ４７側と膝等との干渉を防止すべく機能するように特別な保護カバーとして形成されているが本例では説明を省略し、取り付け部３４側に設けた乗員保護装置１について説明する。なお、この乗員保護装置１をブレーキマスタシリンダ４７側に設けても勿論よい。
【００１５】
図１に示すように取り付け部３４には、乗員保護装置１を着脱自在に装着するための係止部３５，３６，３７等が設けられている。乗員保護装置１は、図１に示すように大別して保護カバー３と硬質保護部材２とからなり、これ等を一体的に組み合わせたものからなる。また、硬質保護部材２は、第１の補強部材４と、第２の補強部材５及び第３の補強部材６等とから構成される。
【００１６】
図１に示すように、保護カバー３は外側（膝３９側）に向かって膨出する曲面板部２１と、その両側に内側に向かって折り曲げ形成されるフランジ部２２とを有するものからなる。その上方側には取り付け部３４の係止部３５に係着する突起片２３が固着され、下方側には、係止部３７に係合するビス３０（図５）の通る取り付け孔２３ａが穿孔される。なお、保護カバー３は軟質材、例えば、プラスチック材からなる。曲面板部２１の軟質度，肉厚，形状等については曲面板部２１に膝３９が当接した場合に適度に変形し、かつ表面われ等の生じない工夫がされることが望ましい。また、フランジ部２２は曲面板部２１の補強部材として機能するものであるが、余り高剛性にならない工夫が行われることが望ましい。
【００１７】
次に、図２乃至図４により硬質保護部材２の各構成要素の構造を説明する。図２は第１の補強部材４を示し、図３は第２の補強部材５を示し、図４は第３の補強部材６を示す。いずれも鉄材等の硬質材を折り曲げ成形したものからなる。第１の補強部材４は、曲面部７と、その両側にフランジ部８を形成するものからなる。曲面部７は保護カバー３の曲面板部２１の裏面に密接する曲面形状を有するものからなり、フランジ部８は曲面部７を補強するものである。曲面部７の上方側には腕部７ａ，７ａが形成され、腕部７ａの先端には取り付け孔１０が穿孔される。また、曲面部７の下方側には取り付け孔９が穿孔される。
【００１８】
図３に示すように、第２の補強部材５は、ほぼコ字形状に折り曲げられた部材からなり、ベース板部１３とその両側に折り曲げ形成される鍔部１１，１２からなる。ベース板部１３は図示のように、詳細構造としては上板部１３ａと段付部１３ｂと当接部１３ｃとを連接したものからなる。また、鍔部１１，１２の端縁は第１の補強部材４の曲面部７に当接する曲面形状からなる。また、鍔部１１にはその上端側に切り欠き孔１４が形成され、鍔部１２には空隙孔１５が穿孔される。なお、空隙孔１５は鍔部１２に可撓性を加味するための孔であり、鍔部１１の切り欠き孔１４は空隙孔１５と同一形状のものでよいが、他の作業目的のため上方側を開口したものであり、その形状に特徴を有するものではない。また、ベース板部１３の上板部１３ａには切り欠き部１６が形成されているがこれは軽量化のためである。
【００１９】
図４に示すように、第３の補強部材６はその（ａ）に示すような枠体状のものからなり、側板１７，１７と、ストッパ面１８を形成する上板１８ａと、取り付け座板１９，２０等とからなる。また、取り付け座板２０には同図の（ｂ）に示されるように当接板６ａが固着される。当接板６ａは、クラッチマスタシリンダ２５の後端面２６（図５）の当接する当接部２４と、取り付け板部２０ａからなる。なお、取り付け座板１９は第２の補強部材５の上板部１３ａに固着され、当接部２４は第２の補強部材５の当接部１３ｃに固着され、取り付け板部２０ａは第１の補強部材４の曲面板部２１の下端に当接する。
【００２０】
図５は以上に説明した保護カバー３と硬質保護部材２とを組み合わせて図１に示したメータクラスタパネル３１の取り付け部３４の場所に取り付け状態を示すものである。一体構造体として組み付けられた硬質保護部材２は、その第１の補強部材４の曲面部７を保護カバー３の曲面板部２１の裏面に密接して合体する。その上側はビス２９及び突起片２３を取り付け孔３４の係止部３６，３５に係合せしめて固定され、下側はビス３０を保護カバー３の取り付け孔２３ａ及び第１の補強部材４の取り付け孔９を介して取り付け部３４の係止部３７側に係合せしめることにより固定される。また、図５に示すように、ビス３０により第３の補強部材６の当接板６ａの取り付け板部２０ａも取り付け孔９ａを介して一体的に固定される。
【００２１】
図５に示すように、乗員保護装置１をメータクラスタパネル３１の取り付け部３４の場所に取り付けた状態で保護カバー３の下半分の位置と相対向する場所に適宜間隔を介して乗員３８の膝３９（実線で示す）が配置される。また、クラッチマスタシリンダ２５の後端面２６は当接部２４と適宜間隔を介して相対向して配置される。また、ストッパ面１８はリインフォース２７の下面２８と適宜の間隙を保持する位置に配置される。
【００２２】
次に、本発明の車両の乗員保護装置の外力作用時における作用を図５乃至図８により説明する。図５に示した外力の作用しない状態から衝突時等に外力が作用すると、例えば図５に示すように慣性力により乗員３８が前進し、膝３９が保護カバー３の曲面板部２１の下半分近傍に当る。この場合、クラッチマスタシリンダ２５も後退を始めるが、その後端面２６は当接部２４には当らない。膝３９が曲面板部２１に当ると乗員保護装置１の全体が少し上方に持ち上げられて移動するが、図６に示すようにストッパ面１８がリインフォース２７の下面２８に当り、それ以上の上方移動は生じない。そこで、膝３９と曲面板部２１との当接位置は一定の位置に保持される。
【００２３】
次に、クラッチマスタシリンダ２５が更に後退し、図７に示すようにその後端面２６が当接部２４に当る。この状態で、乗員保護装置１は膝３９とクラッチマスタシリンダ２５の後端面２６との間で挟持され押圧力を受ける。そこで保護カバー３が圧縮されて衝撃力を吸収すると共に、硬質保護部材２の各部が変形し、衝撃力に抵抗しながら衝撃エネルギーを吸収する。図８はその変形状態を模式的に示したものである。以上により、膝３９はクラッチマスタシリンダ２５の後端面２６に干渉しない状態に保持され、かつ衝撃エネルギーが吸収され、膝が保護される結果となる。なお、図８に示すように、切り欠き孔１４や空隙孔１５は適度に変形し、衝撃エネルギーの吸収に機能する。勿論、硬質保護部材２の各構成要素に適宜の空隙部（図略）等を形成することにより、所望の衝撃エネルギー吸収効果を上げることができるが、乗員保護装置１は適度な剛性と衝撃エネルギー吸収性とを保持する必要があり、前記空隙部の形状等は実験的に決めることが望ましい。なお、前記はクラッチマスタシリンダ２５の後端面２６と膝３９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。
【００２４】
以上において説明された乗員保護装置１は、その細部構造においては以上の説明及び図面の内容に限定されるものではない。また、本例では乗員保護装置１をクラッチマスタシリンダ２５側に配置したが、これをブレーキマスタシリンダ４７側に配置してもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の車両の乗員保護装置によれば、衝突時等の外力作用時において、乗員の膝は乗員保護装置に当接するが、乗員保護装置の適度な変形により衝撃エネルギーが吸収されると共に、乗員保護装置の介在により膝が固形物であるクラッチマスタシリンダ等に直接干渉することが確実に防止される。
また、膝は乗員保護装置の保護カバーの下半分近傍に当接して上方側に押されるが、ストッパ面がリインフォース等の比較的変位の少ない部材に当り、上方移動が拘束されるため、膝の当接位置が安定し、乗員の姿勢の安定化が行われる。以上により、外力作用時の乗員保護の確実化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乗員保護装置と、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２】本発明の乗員保護装置の硬質保護部材の第１の補強部材を示す斜視図。
【図３】本発明の乗員保護装置の硬質保護部材の第２の補強部材を示す斜視図。
【図４】本発明の乗員保護装置の硬質保護部材の第３の補強部材を示す斜視図。
【図５】本発明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との関係位置を示す側面図。
【図６】外力作用時における初期の乗員保護装置と膝等との当接状態を示す側面図。
【図７】外力作用中の乗員保護装置の変形状態を示す側面図。
【図８】比較的大きな外力作用時における乗員保護装置の変形状態を示す側面図。
【図９】従来のリインフォースの全体構造を示す斜視図。
【図１０】従来のインストルメントパネル及びこれに取り付けられるメータクラスタパネルを示す斜視図。
【図１１】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。
【図１２】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１３】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との関係位置を示す斜視図。
【符号の説明】
１      乗員保護装置
２      硬質保護部材
３      保護カバー
４      第１の補強部材
５      第２の補強部材
６      第３の補強部材
６ａ    当接板
７      曲面部
７ａ    腕部
８      フランジ部
９      取り付け孔
９ａ    取り付け孔
１０    取り付け孔
１１    鍔部
１２    鍔部
１３    ベース板部
１３ａ  上板部
１３ｂ  段付部
１３ｃ  当接部
１４    切り欠き孔
１５    空隙孔
１６    切り欠き部
１７    側板
１８    ストッパ面
１８ａ  上板
１９    取り付け座板
２０    取り付け座板
２０ａ  取り付け板部
２１    曲面板部
２２    フランジ部
２３    突起片
２４    当接部
２５    クラッチマスタシリンダ
２６    後端面
２７    リインフォース
２８    下面
２９    ビス
３０    ビス
３１    メータクラスタパネル
３２    開口部
３３    化粧パネル
３４    取り付け部
３５    係止部
３６    係止部
３７    係止部
３８    乗員
３９    膝
４０    大腿部
４１    インストルメントパネル
５０    パネル
【図１】
0003799805.tif 000002
【図２】
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【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】
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【図１２】
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【図１３】
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