ニープロテクタ
【課題】主に荷重吸収特性を向上し得るようにする。
【解決手段】高負荷用荷重吸収部材６と、低負荷用荷重吸収部材７とを備えたニープロテクタ５に関する。高負荷用荷重吸収部材６が、車体強度部材３に設けられた車体前後方向１５へ延びる不動ブラケット１２の下側に取付けられた上部閉断面形成部材１３とされる。この上部閉断面形成部材１３は、不動ブラケット１２と共に側方から見て閉断面を形成可能なものである。また、低負荷用荷重吸収部材７が、不動ブラケット１２または高負荷用荷重吸収部材６の少なくとも一方の下側に取付けられた下部閉断面形成部材１４とされる。この下部閉断面形成部材１４は、不動ブラケット１２または高負荷用荷重吸収部材６の少なくとも一方と共に側方から見て閉断面を形成可能なものとされる。
【解決手段】高負荷用荷重吸収部材６と、低負荷用荷重吸収部材７とを備えたニープロテクタ５に関する。高負荷用荷重吸収部材６が、車体強度部材３に設けられた車体前後方向１５へ延びる不動ブラケット１２の下側に取付けられた上部閉断面形成部材１３とされる。この上部閉断面形成部材１３は、不動ブラケット１２と共に側方から見て閉断面を形成可能なものである。また、低負荷用荷重吸収部材７が、不動ブラケット１２または高負荷用荷重吸収部材６の少なくとも一方の下側に取付けられた下部閉断面形成部材１４とされる。この下部閉断面形成部材１４は、不動ブラケット１２または高負荷用荷重吸収部材６の少なくとも一方と共に側方から見て閉断面を形成可能なものとされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ニープロテクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両には、車室内の前部にインストルメントパネルが設置されている。このインストルメントパネルの内部に対し、緊急時に乗員の膝を保護するためのニープロテクタを設置することが行われている。このようなニープロテクタには、例えば、特許文献１に開示されたようなものが存在している。
【０００３】
特許文献１のニープロテクタは、平均的体格の乗員の下脚部入力荷重を吸収可能な上ブラケットと、小柄な乗員の下脚部入力荷重を吸収可能な下ブラケットと、上ブラケットと下ブラケットとを連結する脚部受部材とをそれぞれ別個に備えている。
【０００４】
そして、車体に対して上記下ブラケットが取付けられ、下ブラケットに対して上ブラケットが取付けられると共に、上ブラケットと下ブラケットとの間に脚部受部材が取付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６２５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたニープロテクタには、以下のような問題があった。
【０００７】
即ち、上ブラケットと下ブラケットとを、それぞれ、所要形状に曲げ加工した帯板状の金属部材により構成して、これらの曲げ変形によって荷重を吸収するものとしていたため、荷重吸収特性がピーキーで持続性のないものとなっていた。
【０００８】
また、必要な荷重吸収力を付与するために、上ブラケットや下ブラケットは、比較的重量の大きなものとなっていた。
【０００９】
しかも、小柄な乗員による相対的に小さな膝入力荷重を吸収可能な下ブラケットが車体に対して取付けられ、平均的体格の乗員による相対的に大きな膝入力荷重を吸収可能な上ブラケットが上記下ブラケットに対して取付けられていたため、即ち、荷重吸収に必要な強度または剛性が小さい下ブラケットが車体に対して取付けられ、荷重吸収に必要な強度または剛性が大きい上ブラケットが上記下ブラケットに対して取付けられていたため、構造的に無理が生じ、有る程度以上の軽量化を図ることが難しかった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、乗員による下脚部入力荷重を吸収可能な高負荷用荷重吸収部材と、該高負荷用荷重吸収部材よりも低い位置で乗員による下脚部入力荷重を吸収可能な低負荷用荷重吸収部材とを備えたニープロテクタにおいて、前記高負荷用荷重吸収部材が、車体強度部材に設けられた車体前後方向へ延びる不動ブラケットの下側に取付けられると共に、該不動ブラケットと共に側方から見て閉断面を形成可能な上部閉断面形成部材とされ、前記低負荷用荷重吸収部材が、前記不動ブラケットまたは前記高負荷用荷重吸収部材の少なくとも一方の下側に取付けられると共に、前記不動ブラケットまたは前記高負荷用荷重吸収部材の少なくとも一方と共に側方から見て閉断面を形成可能な下部閉断面形成部材とされたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、高負荷用荷重吸収部材を上部閉断面形成部材とすることにより、上部閉断面形成部材が塑性変形して潰れることによって下脚部入力荷重を吸収するものとなる。これにより、高負荷用荷重吸収部材を閉断面にしない場合と比べて、長く持続する荷重吸収特性と軽量化とが同時に得られるようになるので、機能的により優れたものとすることができる。同様に、低負荷用荷重吸収部材を下部閉断面形成部材とすることにより、下部閉断面形成部材が塑性変形して潰れることによって下脚部入力荷重を吸収するものとなる。これにより、低負荷用荷重吸収部材を閉断面にしない場合と比べて、長く持続する荷重吸収特性と軽量化とが同時に得られるようになるので、機能的により優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両のインストルメントパネルの斜視図である。
【図２】インストルメントパネルの内部に設けられた車体強度部材に対して本発明の実施例１にかかる車両用ニープロテクタが取付けられた状態を示す斜視図である。
【図３】図２の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した実施例を、図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
図１〜図３は、この実施例およびその変形例を示すものである。
【実施例】
【００１５】
＜構成＞以下、構成について説明する。
【００１６】
自動車などの車両には、車室内の前部に、図１に示すような、インストルメントパネル１が設置されている。このインストルメントパネル１における、運転席側の部分の下部には、ロワドライバー２と呼ばれるパネル部材（運転席下部パネル）が取付けられている。このインストルメントパネル１およびロワドライバー２は、樹脂製のものとされる。なお、この図では、インストルメントパネル１は、右ハンドル車のものとなっているが、左ハンドル車のものであっても同様である。インストルメントパネル１の詳細については省略する。
【００１７】
また、このインストルメントパネル１の内部には、図２に示すような、金属製の車体強度部材３が設けられている。この車体強度部材３は、ほぼ車幅方向４へ延びるものである。この車体強度部材３は、ステアリングサポートメンバなどと呼ばれている。
【００１８】
そして、上記したインストルメントパネル１の内部に、図２または図３に示すように、緊急時に乗員の膝を保護するためのニープロテクタ５を設置する。この場合、ニープロテクタ５は、車体の一部を構成する車体強度部材３の運転席側の部分の下部に設けられる。このニープロテクタ５は、ロワドライバー２の奥側に相当する位置に、インストルメントパネル１やロワドライバー２から離した状態で取付けられる。なお、同様のニープロテクタ５は、助手席側の部分に設けることもできる。
【００１９】
このニープロテクタ５は、乗員による下脚部入力荷重を吸収可能な高負荷用荷重吸収部材６と、この高負荷用荷重吸収部材６よりも低い位置で乗員による下脚部入力荷重を吸収可能な低負荷用荷重吸収部材７とをそれぞれ備えたものとされる。
【００２０】
ここで、下脚部入力荷重とは、要するに、膝入力荷重や脛入力荷重などのことである。高負荷用荷重吸収部材６は、主に、平均的体格の乗員の膝入力荷重を吸収するためのものとして設けられる。一方、低負荷用荷重吸収部材７は、主に、小柄な乗員の膝入力荷重や、平均的体格の乗員の脛入力荷重を吸収するためのものとして設けられる。そのため、高負荷用荷重吸収部材６は、低負荷用荷重吸収部材７よりも、荷重吸収力が大きなものとされる。
【００２１】
以上のような基本的な構成に対し、この実施例では、以下のような構成を備えるようにする。
【００２２】
高負荷用荷重吸収部材６が、車体強度部材３に設けられた車体前後方向１５へ延びる不動ブラケット１２の下側に取付けられると共に、不動ブラケット１２と共に側方から見て閉断面を形成可能な上部閉断面形成部材１３とされる。
【００２３】
一方、低負荷用荷重吸収部材７が、不動ブラケット１２または高負荷用荷重吸収部材６の少なくとも一方の下側に取付けられると共に、不動ブラケット１２または高負荷用荷重吸収部材６の少なくとも一方と共に側方から見て閉断面を形成可能な下部閉断面形成部材１４とされる。
【００２４】
ここで、不動ブラケット１２は、車体強度部材３からほぼ後方へ延びるものとされる。この場合、不動ブラケット１２は、車体上方へ開いた断面ほぼコ字状の金属部材によって構成される。不動ブラケット１２は、乗員の下脚部入力荷重によっては変形されない強度を有するものとされる。この不動ブラケット１２の強度は、コ字状を構成する中央ウェブ部と両側フランジ部との肉厚や幅寸法などによって設定される。この場合、不動ブラケット１２における少なくとも車体強度部材３の近傍部分では、両側フランジ部の幅が車体強度部材３へ向かうに従い徐々に広くなるように構成されている。即ち、車体強度部材３に対する取付部分の強度が最も強くなるように構成されている。
【００２５】
上部閉断面形成部材１３は、側面視ほぼＶ字状の金属部材で構成されている。この側面視ほぼＶ字状の金属部材は、前後の腕部１３ａ，１３ｂを有している。そして、前後の腕部１３ａ，１３ｂは、主に塑性変形により荷重を吸収する荷重吸収部とされ、このうち、後側の腕部１３ｂは、乗員による下脚部入力荷重が入力される荷重入力部とされる。また、前後の腕部１３ａ，１３ｂの上端部には、必要に応じて、不動ブラケット１２に対する取付部１３ｄが外向きに曲げ形成される。この上部閉断面形成部材１３は、帯板状部材を曲げ加工することによって構成される。上部閉断面形成部材１３は、ボルト止めやスポット溶接などによって取付けられる。
【００２６】
一方、下部閉断面形成部材１４は、側面視ほぼコ字状の金属部材で構成されている。この側面視ほぼコ字状の金属部材は、ほぼ車体上下方向１１へ延びる前後の腕部１４ａ，１４ｂと、前後の腕部１４ａ，１４ｂの下端部間を連結する中間連結部１４ｃとを有している。そして、前側の腕部１４ａと中間連結部１４ｃとは、主に塑性変形により荷重を吸収する荷重吸収部とされ、後側の腕部１４ｂは、乗員による下脚部入力荷重が入力される荷重入力部とされる。また、前後の腕部１４ａ，１４ｂの上端部には、必要に応じて、不動ブラケット１２や上部閉断面形成部材１３に対する取付部１４ｄが形成される。この上部閉断面形成部材１３は、帯板状部材を曲げ加工することによって構成される。下部閉断面形成部材１４は、ボルト止めやスポット溶接などによって取付けられる。
【００２７】
そして、上部閉断面形成部材１３と、下部閉断面形成部材１４とは、別々の金属部材によって別部品として形成しても良いし、同一の金属部材によって同一部品として形成しても良い。この場合には、別々の金属部材によって形成するようにしている。
【００２８】
また、上部閉断面形成部材１３と、下部閉断面形成部材１４とを構成する金属部材は、同じ厚みや同じ幅寸法のものとすることもできるし、また。異なる厚みや異なる幅寸法のものとすることもできる。
【００２９】
上部閉断面形成部材１３と、下部閉断面形成部材１４とを構成する金属部材には、それぞれ、必要に応じて、ビードなどの補強部などを設けるようにしても良い。
【００３０】
そして、上部閉断面形成部材１３や下部閉断面形成部材１４の荷重吸収力は、それぞれの、閉断面の大きさや、金属部材の肉厚や大きさや、補強部の有無や大きさやその形状などによって設定される。
【００３１】
また、上部閉断面形成部材１３の荷重入力部（後ろ側の腕部１３ｂ。以下同様）と、下部閉断面形成部材１４の荷重入力部（後ろ側の腕部１４ｂ。以下同様）とは、上記したロワドライバー２に対する接触部が大きくなることを目的として、ロワドライバー２とほぼ平行なものとされている。但し、上記以外の目的が有る場合には、ロワドライバー２と平行にしなくても良い。
【００３２】
また、上部閉断面形成部材１３の荷重入力部とロワドライバー２との距離１７、および、下部閉断面形成部材１４の荷重入力部とロワドライバー２との距離１８は、乗員の下脚部がロワドライバー２に当接してから、ロワドライバー２が上部閉断面形成部材１３や下部閉断面形成部材１４に当接して作動開始するまでの時間を調節するための空走区間としてそれぞれ最適に設定される。この場合には、距離１７と距離１８とを同じにすることにより、空走区間が互いにほぼ等しくなるように設定されているが、必ずしもこれに限るものではない。
【００３３】
そして、必要に応じて、高負荷用荷重吸収部材６と低負荷用荷重吸収部材７との間を脚部受部材２１で連結する。この脚部受部材２１は、高負荷用荷重吸収部材６および低負荷用荷重吸収部材７よりも後側（乗員側）に位置される。この脚部受部材２１は、側面視で前下がりに傾斜したものとされる。この脚部受部材２１の傾斜角度は、上記したロワドライバー２の傾斜角度とほぼ等しいものとされる。この脚部受部材２１は、樹脂製または金属製のものなどとする。
【００３４】
より具体的には、高負荷用荷重吸収部材６（上部閉断面形成部材１３）の後側の腕部１３ｂの高さを、平均的体格の乗員のほぼ膝位置となるようにする。また、低負荷用荷重吸収部材７（下部閉断面形成部材１４）の後側の腕部１４ｂの高さを、小柄な乗員のほぼ膝位置となるようにする。そして、上部閉断面形成部材１３の後側の腕部１３ｂと下部閉断面形成部材１４の後側の腕部１４ｂとの間に、上記した脚部受部材２１を架設する。但し、上部閉断面形成部材１３の後側の腕部１３ｂと下部閉断面形成部材１４の後側の腕部１４ｂとが、側面視で一直線上にない場合には、これに合わせて、脚部受部材２１を側面視段差形状などとしても良い。また、脚部受部材２１の上端部が不動ブラケット１２の後端部と干渉する場合には、脚部受部材２１の上端部などに、迂回部や座繰部などの干渉防止形状部を設けても良い。
【００３５】
上部閉断面形成部材１３の後側の腕部１３ｂ、および、下部閉断面形成部材１４の後側の腕部１４ｂに対する脚部受部材２１の取付けは、傾動自在となるように、例えば、脚部受部材２１とほぼ面直なボルトなどの締結具を用いてそれぞれ１点止めなどする。
【００３６】
そして、脚部受部材２１を、高負荷用荷重吸収部材６の後端側に設けられた後側の腕部１３ｂと、低負荷用荷重吸収部材７の後端側に設けられた後側の腕部１４ｂとの間を連結する上下連結部２１ａと、車幅方向４に隔てて一対設けられた両上下連結部２１ａ間を連結する左右連結部２１ｂとを有するものとする。
【００３７】
ここで、脚部受部材２１の上下連結部２１ａと左右連結部２１ｂとは一体物とされる。上下連結部２１ａは、ほぼ車体上下方向１１へ延びる帯板状のものとされる。また、左右連結部２１ｂは、ほぼ車幅方向４へ延びる帯板状のものとされる。
【００３８】
なお、高負荷用荷重吸収部材６および低負荷用荷重吸収部材７は、乗員の左右の脚に合わせて左右一対設けられる。これに合わせて、上下連結部２１ａも上記したように左右一対設けられることになる。
【００３９】
そして、小柄な乗員の左右の膝間隔が狭い場合でも受けることができるように、左右連結部２１ｂが、ほぼ低負荷用荷重吸収部材７の高さに設けられる。これにより、脚部受部材２１は、乗員側から見てほぼ上に向いて開いたＵ字状のものとなる。
【００４０】
なお、この実施例では、下部閉断面形成部材１４は、上部閉断面形成部材１３と共に閉断面を形成するようになっているが、不動ブラケット１２の下部に付随させて不動ブラケット１２と共に閉断面を形成するようにしたり、または、不動ブラケット１２と上部閉断面形成部材１３との両方と共に閉断面を形成するようにしたりすることもできる。
【００４１】
＜作用＞以下、この実施例の作用について説明する。
【００４２】
高負荷用荷重吸収部材６は、乗員の下脚部入力荷重（入力荷重Ｆ１）を塑性変形によって吸収することができる。また、低負荷用荷重吸収部材７は、高負荷用荷重吸収部材６よりも低い位置で、乗員の下脚部入力荷重（入力荷重Ｆ２）を塑性変形によって吸収することができる。より具体的には、高負荷用荷重吸収部材６は、平均的体格の乗員の膝入力荷重を吸収する。また、低負荷用荷重吸収部材７は、小柄な乗員の膝入力荷重や平均的体格の乗員の脛入力荷重を吸収する。
【００４３】
なお、高負荷用荷重吸収部材６と低負荷用荷重吸収部材７とが、塑性変形によって入力荷重Ｆ１，Ｆ２を吸収することにより、例えば、弾性変形によって入力荷重Ｆ１，Ｆ２を吸収するようにした場合と比べて、より大きな入力荷重Ｆ１，Ｆ２を吸収することが可能となる。
【００４４】
＜効果＞この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００４５】
（効果１）
ニープロテクタ５では、高負荷用荷重吸収部材６によって、乗員による高い下脚部入力荷重を吸収することができる。また、低負荷用荷重吸収部材７によって、低い位置で、乗員による低い下脚部入力荷重を吸収することができる。これにより、乗員の体格に応じて、吸収する荷重を異ならせることができる。
【００４６】
そして、高負荷用荷重吸収部材６としての上部閉断面形成部材１３は、車体強度部材３に設けられた車体前後方向１５へ延びる不動ブラケット１２の下側に取付けられて、不動ブラケット１２と共に側方から見て閉断面を形成する。そして、高負荷用荷重吸収部材６を上部閉断面形成部材１３とすることにより、上部閉断面形成部材１３が塑性変形して潰れることによって下脚部入力荷重を吸収するものとなる。この上部閉断面形成部材１３は、軽量でしかも長く持続する荷重吸収力を発揮するものとなる。このように、高負荷用荷重吸収部材６を上部閉断面形成部材１３とすることにより、高負荷用荷重吸収部材６を閉断面にしない場合と比べて、長く持続する荷重吸収特性と軽量化とが同時に得られるようになるので、機能的により優れたものとすることができる。これによって、平均的体格の乗員による高い下脚部入力荷重をより有利に吸収することが可能となる。
【００４７】
また、低負荷用荷重吸収部材７としての下部閉断面形成部材１４は、不動ブラケット１２または高負荷用荷重吸収部材６の少なくとも一方の下側に取付けられて、不動ブラケット１２または高負荷用荷重吸収部材６の少なくとも一方と共に側方から見て閉断面を形成する。そして、低負荷用荷重吸収部材７を下部閉断面形成部材１４とすることにより、下部閉断面形成部材１４が塑性変形して潰れることによって下脚部入力荷重を吸収するものとなる。この下部閉断面形成部材１４は、軽量でしかも長く持続する荷重吸収力を発揮するものとなる。このように、低負荷用荷重吸収部材７を下部閉断面形成部材１４とすることにより、低負荷用荷重吸収部材７を閉断面にしない場合と比べて、長く持続する荷重吸収特性と軽量化とが同時に得られるようになるので、機能的により優れたものとすることができる。これによって、小柄な乗員による低い下脚部入力荷重をより有利に吸収することが可能となる。
【００４８】
そして、不動ブラケット１２は、下脚部入力荷重を、高負荷用荷重吸収部材６としての上部閉断面形成部材１３や、低負荷用荷重吸収部材７としての下部閉断面形成部材１４を介して受けることになる。そして、不動ブラケット１２を車体前後方向１５へ延びるものとしたことにより、車体前方を基準として大きく上側へ向かう下脚部入力荷重を効率的に受止めることができる。よって、下脚部入力荷重が上向きになる傾向にある乗員姿勢の低い車両にとって適したものとすることができる。なお、乗員姿勢の低い車両とは、例えば、セダンなどの普通常用車と比べて車体高さが低いスポーツタイプの車などの低車体車両のことである。
【００４９】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。
【符号の説明】
【００５０】
３ 車体強度部材
５ ニープロテクタ
６ 高負荷用荷重吸収部材
７ 低負荷用荷重吸収部材
１２ 不動ブラケット
１３ 上部閉断面形成部材
１４ 下部閉断面形成部材
１５ 車体前後方向
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ニープロテクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両には、車室内の前部にインストルメントパネルが設置されている。このインストルメントパネルの内部に対し、緊急時に乗員の膝を保護するためのニープロテクタを設置することが行われている。このようなニープロテクタには、例えば、特許文献１に開示されたようなものが存在している。
【０００３】
特許文献１のニープロテクタは、平均的体格の乗員の下脚部入力荷重を吸収可能な上ブラケットと、小柄な乗員の下脚部入力荷重を吸収可能な下ブラケットと、上ブラケットと下ブラケットとを連結する脚部受部材とをそれぞれ別個に備えている。
【０００４】
そして、車体に対して上記下ブラケットが取付けられ、下ブラケットに対して上ブラケットが取付けられると共に、上ブラケットと下ブラケットとの間に脚部受部材が取付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６２５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたニープロテクタには、以下のような問題があった。
【０００７】
即ち、上ブラケットと下ブラケットとを、それぞれ、所要形状に曲げ加工した帯板状の金属部材により構成して、これらの曲げ変形によって荷重を吸収するものとしていたため、荷重吸収特性がピーキーで持続性のないものとなっていた。
【０００８】
また、必要な荷重吸収力を付与するために、上ブラケットや下ブラケットは、比較的重量の大きなものとなっていた。
【０００９】
しかも、小柄な乗員による相対的に小さな膝入力荷重を吸収可能な下ブラケットが車体に対して取付けられ、平均的体格の乗員による相対的に大きな膝入力荷重を吸収可能な上ブラケットが上記下ブラケットに対して取付けられていたため、即ち、荷重吸収に必要な強度または剛性が小さい下ブラケットが車体に対して取付けられ、荷重吸収に必要な強度または剛性が大きい上ブラケットが上記下ブラケットに対して取付けられていたため、構造的に無理が生じ、有る程度以上の軽量化を図ることが難しかった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、乗員による下脚部入力荷重を吸収可能な高負荷用荷重吸収部材と、該高負荷用荷重吸収部材よりも低い位置で乗員による下脚部入力荷重を吸収可能な低負荷用荷重吸収部材とを備えたニープロテクタにおいて、前記高負荷用荷重吸収部材が、車体強度部材に設けられた車体前後方向へ延びる不動ブラケットの下側に取付けられると共に、該不動ブラケットと共に側方から見て閉断面を形成可能な上部閉断面形成部材とされ、前記低負荷用荷重吸収部材が、前記不動ブラケットまたは前記高負荷用荷重吸収部材の少なくとも一方の下側に取付けられると共に、前記不動ブラケットまたは前記高負荷用荷重吸収部材の少なくとも一方と共に側方から見て閉断面を形成可能な下部閉断面形成部材とされたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、高負荷用荷重吸収部材を上部閉断面形成部材とすることにより、上部閉断面形成部材が塑性変形して潰れることによって下脚部入力荷重を吸収するものとなる。これにより、高負荷用荷重吸収部材を閉断面にしない場合と比べて、長く持続する荷重吸収特性と軽量化とが同時に得られるようになるので、機能的により優れたものとすることができる。同様に、低負荷用荷重吸収部材を下部閉断面形成部材とすることにより、下部閉断面形成部材が塑性変形して潰れることによって下脚部入力荷重を吸収するものとなる。これにより、低負荷用荷重吸収部材を閉断面にしない場合と比べて、長く持続する荷重吸収特性と軽量化とが同時に得られるようになるので、機能的により優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両のインストルメントパネルの斜視図である。
【図２】インストルメントパネルの内部に設けられた車体強度部材に対して本発明の実施例１にかかる車両用ニープロテクタが取付けられた状態を示す斜視図である。
【図３】図２の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した実施例を、図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
図１〜図３は、この実施例およびその変形例を示すものである。
【実施例】
【００１５】
＜構成＞以下、構成について説明する。
【００１６】
自動車などの車両には、車室内の前部に、図１に示すような、インストルメントパネル１が設置されている。このインストルメントパネル１における、運転席側の部分の下部には、ロワドライバー２と呼ばれるパネル部材（運転席下部パネル）が取付けられている。このインストルメントパネル１およびロワドライバー２は、樹脂製のものとされる。なお、この図では、インストルメントパネル１は、右ハンドル車のものとなっているが、左ハンドル車のものであっても同様である。インストルメントパネル１の詳細については省略する。
【００１７】
また、このインストルメントパネル１の内部には、図２に示すような、金属製の車体強度部材３が設けられている。この車体強度部材３は、ほぼ車幅方向４へ延びるものである。この車体強度部材３は、ステアリングサポートメンバなどと呼ばれている。
【００１８】
そして、上記したインストルメントパネル１の内部に、図２または図３に示すように、緊急時に乗員の膝を保護するためのニープロテクタ５を設置する。この場合、ニープロテクタ５は、車体の一部を構成する車体強度部材３の運転席側の部分の下部に設けられる。このニープロテクタ５は、ロワドライバー２の奥側に相当する位置に、インストルメントパネル１やロワドライバー２から離した状態で取付けられる。なお、同様のニープロテクタ５は、助手席側の部分に設けることもできる。
【００１９】
このニープロテクタ５は、乗員による下脚部入力荷重を吸収可能な高負荷用荷重吸収部材６と、この高負荷用荷重吸収部材６よりも低い位置で乗員による下脚部入力荷重を吸収可能な低負荷用荷重吸収部材７とをそれぞれ備えたものとされる。
【００２０】
ここで、下脚部入力荷重とは、要するに、膝入力荷重や脛入力荷重などのことである。高負荷用荷重吸収部材６は、主に、平均的体格の乗員の膝入力荷重を吸収するためのものとして設けられる。一方、低負荷用荷重吸収部材７は、主に、小柄な乗員の膝入力荷重や、平均的体格の乗員の脛入力荷重を吸収するためのものとして設けられる。そのため、高負荷用荷重吸収部材６は、低負荷用荷重吸収部材７よりも、荷重吸収力が大きなものとされる。
【００２１】
以上のような基本的な構成に対し、この実施例では、以下のような構成を備えるようにする。
【００２２】
高負荷用荷重吸収部材６が、車体強度部材３に設けられた車体前後方向１５へ延びる不動ブラケット１２の下側に取付けられると共に、不動ブラケット１２と共に側方から見て閉断面を形成可能な上部閉断面形成部材１３とされる。
【００２３】
一方、低負荷用荷重吸収部材７が、不動ブラケット１２または高負荷用荷重吸収部材６の少なくとも一方の下側に取付けられると共に、不動ブラケット１２または高負荷用荷重吸収部材６の少なくとも一方と共に側方から見て閉断面を形成可能な下部閉断面形成部材１４とされる。
【００２４】
ここで、不動ブラケット１２は、車体強度部材３からほぼ後方へ延びるものとされる。この場合、不動ブラケット１２は、車体上方へ開いた断面ほぼコ字状の金属部材によって構成される。不動ブラケット１２は、乗員の下脚部入力荷重によっては変形されない強度を有するものとされる。この不動ブラケット１２の強度は、コ字状を構成する中央ウェブ部と両側フランジ部との肉厚や幅寸法などによって設定される。この場合、不動ブラケット１２における少なくとも車体強度部材３の近傍部分では、両側フランジ部の幅が車体強度部材３へ向かうに従い徐々に広くなるように構成されている。即ち、車体強度部材３に対する取付部分の強度が最も強くなるように構成されている。
【００２５】
上部閉断面形成部材１３は、側面視ほぼＶ字状の金属部材で構成されている。この側面視ほぼＶ字状の金属部材は、前後の腕部１３ａ，１３ｂを有している。そして、前後の腕部１３ａ，１３ｂは、主に塑性変形により荷重を吸収する荷重吸収部とされ、このうち、後側の腕部１３ｂは、乗員による下脚部入力荷重が入力される荷重入力部とされる。また、前後の腕部１３ａ，１３ｂの上端部には、必要に応じて、不動ブラケット１２に対する取付部１３ｄが外向きに曲げ形成される。この上部閉断面形成部材１３は、帯板状部材を曲げ加工することによって構成される。上部閉断面形成部材１３は、ボルト止めやスポット溶接などによって取付けられる。
【００２６】
一方、下部閉断面形成部材１４は、側面視ほぼコ字状の金属部材で構成されている。この側面視ほぼコ字状の金属部材は、ほぼ車体上下方向１１へ延びる前後の腕部１４ａ，１４ｂと、前後の腕部１４ａ，１４ｂの下端部間を連結する中間連結部１４ｃとを有している。そして、前側の腕部１４ａと中間連結部１４ｃとは、主に塑性変形により荷重を吸収する荷重吸収部とされ、後側の腕部１４ｂは、乗員による下脚部入力荷重が入力される荷重入力部とされる。また、前後の腕部１４ａ，１４ｂの上端部には、必要に応じて、不動ブラケット１２や上部閉断面形成部材１３に対する取付部１４ｄが形成される。この上部閉断面形成部材１３は、帯板状部材を曲げ加工することによって構成される。下部閉断面形成部材１４は、ボルト止めやスポット溶接などによって取付けられる。
【００２７】
そして、上部閉断面形成部材１３と、下部閉断面形成部材１４とは、別々の金属部材によって別部品として形成しても良いし、同一の金属部材によって同一部品として形成しても良い。この場合には、別々の金属部材によって形成するようにしている。
【００２８】
また、上部閉断面形成部材１３と、下部閉断面形成部材１４とを構成する金属部材は、同じ厚みや同じ幅寸法のものとすることもできるし、また。異なる厚みや異なる幅寸法のものとすることもできる。
【００２９】
上部閉断面形成部材１３と、下部閉断面形成部材１４とを構成する金属部材には、それぞれ、必要に応じて、ビードなどの補強部などを設けるようにしても良い。
【００３０】
そして、上部閉断面形成部材１３や下部閉断面形成部材１４の荷重吸収力は、それぞれの、閉断面の大きさや、金属部材の肉厚や大きさや、補強部の有無や大きさやその形状などによって設定される。
【００３１】
また、上部閉断面形成部材１３の荷重入力部（後ろ側の腕部１３ｂ。以下同様）と、下部閉断面形成部材１４の荷重入力部（後ろ側の腕部１４ｂ。以下同様）とは、上記したロワドライバー２に対する接触部が大きくなることを目的として、ロワドライバー２とほぼ平行なものとされている。但し、上記以外の目的が有る場合には、ロワドライバー２と平行にしなくても良い。
【００３２】
また、上部閉断面形成部材１３の荷重入力部とロワドライバー２との距離１７、および、下部閉断面形成部材１４の荷重入力部とロワドライバー２との距離１８は、乗員の下脚部がロワドライバー２に当接してから、ロワドライバー２が上部閉断面形成部材１３や下部閉断面形成部材１４に当接して作動開始するまでの時間を調節するための空走区間としてそれぞれ最適に設定される。この場合には、距離１７と距離１８とを同じにすることにより、空走区間が互いにほぼ等しくなるように設定されているが、必ずしもこれに限るものではない。
【００３３】
そして、必要に応じて、高負荷用荷重吸収部材６と低負荷用荷重吸収部材７との間を脚部受部材２１で連結する。この脚部受部材２１は、高負荷用荷重吸収部材６および低負荷用荷重吸収部材７よりも後側（乗員側）に位置される。この脚部受部材２１は、側面視で前下がりに傾斜したものとされる。この脚部受部材２１の傾斜角度は、上記したロワドライバー２の傾斜角度とほぼ等しいものとされる。この脚部受部材２１は、樹脂製または金属製のものなどとする。
【００３４】
より具体的には、高負荷用荷重吸収部材６（上部閉断面形成部材１３）の後側の腕部１３ｂの高さを、平均的体格の乗員のほぼ膝位置となるようにする。また、低負荷用荷重吸収部材７（下部閉断面形成部材１４）の後側の腕部１４ｂの高さを、小柄な乗員のほぼ膝位置となるようにする。そして、上部閉断面形成部材１３の後側の腕部１３ｂと下部閉断面形成部材１４の後側の腕部１４ｂとの間に、上記した脚部受部材２１を架設する。但し、上部閉断面形成部材１３の後側の腕部１３ｂと下部閉断面形成部材１４の後側の腕部１４ｂとが、側面視で一直線上にない場合には、これに合わせて、脚部受部材２１を側面視段差形状などとしても良い。また、脚部受部材２１の上端部が不動ブラケット１２の後端部と干渉する場合には、脚部受部材２１の上端部などに、迂回部や座繰部などの干渉防止形状部を設けても良い。
【００３５】
上部閉断面形成部材１３の後側の腕部１３ｂ、および、下部閉断面形成部材１４の後側の腕部１４ｂに対する脚部受部材２１の取付けは、傾動自在となるように、例えば、脚部受部材２１とほぼ面直なボルトなどの締結具を用いてそれぞれ１点止めなどする。
【００３６】
そして、脚部受部材２１を、高負荷用荷重吸収部材６の後端側に設けられた後側の腕部１３ｂと、低負荷用荷重吸収部材７の後端側に設けられた後側の腕部１４ｂとの間を連結する上下連結部２１ａと、車幅方向４に隔てて一対設けられた両上下連結部２１ａ間を連結する左右連結部２１ｂとを有するものとする。
【００３７】
ここで、脚部受部材２１の上下連結部２１ａと左右連結部２１ｂとは一体物とされる。上下連結部２１ａは、ほぼ車体上下方向１１へ延びる帯板状のものとされる。また、左右連結部２１ｂは、ほぼ車幅方向４へ延びる帯板状のものとされる。
【００３８】
なお、高負荷用荷重吸収部材６および低負荷用荷重吸収部材７は、乗員の左右の脚に合わせて左右一対設けられる。これに合わせて、上下連結部２１ａも上記したように左右一対設けられることになる。
【００３９】
そして、小柄な乗員の左右の膝間隔が狭い場合でも受けることができるように、左右連結部２１ｂが、ほぼ低負荷用荷重吸収部材７の高さに設けられる。これにより、脚部受部材２１は、乗員側から見てほぼ上に向いて開いたＵ字状のものとなる。
【００４０】
なお、この実施例では、下部閉断面形成部材１４は、上部閉断面形成部材１３と共に閉断面を形成するようになっているが、不動ブラケット１２の下部に付随させて不動ブラケット１２と共に閉断面を形成するようにしたり、または、不動ブラケット１２と上部閉断面形成部材１３との両方と共に閉断面を形成するようにしたりすることもできる。
【００４１】
＜作用＞以下、この実施例の作用について説明する。
【００４２】
高負荷用荷重吸収部材６は、乗員の下脚部入力荷重（入力荷重Ｆ１）を塑性変形によって吸収することができる。また、低負荷用荷重吸収部材７は、高負荷用荷重吸収部材６よりも低い位置で、乗員の下脚部入力荷重（入力荷重Ｆ２）を塑性変形によって吸収することができる。より具体的には、高負荷用荷重吸収部材６は、平均的体格の乗員の膝入力荷重を吸収する。また、低負荷用荷重吸収部材７は、小柄な乗員の膝入力荷重や平均的体格の乗員の脛入力荷重を吸収する。
【００４３】
なお、高負荷用荷重吸収部材６と低負荷用荷重吸収部材７とが、塑性変形によって入力荷重Ｆ１，Ｆ２を吸収することにより、例えば、弾性変形によって入力荷重Ｆ１，Ｆ２を吸収するようにした場合と比べて、より大きな入力荷重Ｆ１，Ｆ２を吸収することが可能となる。
【００４４】
＜効果＞この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００４５】
（効果１）
ニープロテクタ５では、高負荷用荷重吸収部材６によって、乗員による高い下脚部入力荷重を吸収することができる。また、低負荷用荷重吸収部材７によって、低い位置で、乗員による低い下脚部入力荷重を吸収することができる。これにより、乗員の体格に応じて、吸収する荷重を異ならせることができる。
【００４６】
そして、高負荷用荷重吸収部材６としての上部閉断面形成部材１３は、車体強度部材３に設けられた車体前後方向１５へ延びる不動ブラケット１２の下側に取付けられて、不動ブラケット１２と共に側方から見て閉断面を形成する。そして、高負荷用荷重吸収部材６を上部閉断面形成部材１３とすることにより、上部閉断面形成部材１３が塑性変形して潰れることによって下脚部入力荷重を吸収するものとなる。この上部閉断面形成部材１３は、軽量でしかも長く持続する荷重吸収力を発揮するものとなる。このように、高負荷用荷重吸収部材６を上部閉断面形成部材１３とすることにより、高負荷用荷重吸収部材６を閉断面にしない場合と比べて、長く持続する荷重吸収特性と軽量化とが同時に得られるようになるので、機能的により優れたものとすることができる。これによって、平均的体格の乗員による高い下脚部入力荷重をより有利に吸収することが可能となる。
【００４７】
また、低負荷用荷重吸収部材７としての下部閉断面形成部材１４は、不動ブラケット１２または高負荷用荷重吸収部材６の少なくとも一方の下側に取付けられて、不動ブラケット１２または高負荷用荷重吸収部材６の少なくとも一方と共に側方から見て閉断面を形成する。そして、低負荷用荷重吸収部材７を下部閉断面形成部材１４とすることにより、下部閉断面形成部材１４が塑性変形して潰れることによって下脚部入力荷重を吸収するものとなる。この下部閉断面形成部材１４は、軽量でしかも長く持続する荷重吸収力を発揮するものとなる。このように、低負荷用荷重吸収部材７を下部閉断面形成部材１４とすることにより、低負荷用荷重吸収部材７を閉断面にしない場合と比べて、長く持続する荷重吸収特性と軽量化とが同時に得られるようになるので、機能的により優れたものとすることができる。これによって、小柄な乗員による低い下脚部入力荷重をより有利に吸収することが可能となる。
【００４８】
そして、不動ブラケット１２は、下脚部入力荷重を、高負荷用荷重吸収部材６としての上部閉断面形成部材１３や、低負荷用荷重吸収部材７としての下部閉断面形成部材１４を介して受けることになる。そして、不動ブラケット１２を車体前後方向１５へ延びるものとしたことにより、車体前方を基準として大きく上側へ向かう下脚部入力荷重を効率的に受止めることができる。よって、下脚部入力荷重が上向きになる傾向にある乗員姿勢の低い車両にとって適したものとすることができる。なお、乗員姿勢の低い車両とは、例えば、セダンなどの普通常用車と比べて車体高さが低いスポーツタイプの車などの低車体車両のことである。
【００４９】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。
【符号の説明】
【００５０】
３ 車体強度部材
５ ニープロテクタ
６ 高負荷用荷重吸収部材
７ 低負荷用荷重吸収部材
１２ 不動ブラケット
１３ 上部閉断面形成部材
１４ 下部閉断面形成部材
１５ 車体前後方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員による下脚部入力荷重を吸収可能な高負荷用荷重吸収部材と、
該高負荷用荷重吸収部材よりも低い位置で乗員による下脚部入力荷重を吸収可能な低負荷用荷重吸収部材とを備えたニープロテクタにおいて、
前記高負荷用荷重吸収部材が、車体強度部材に設けられた車体前後方向へ延びる不動ブラケットの下側に取付けられると共に、該不動ブラケットと共に側方から見て閉断面を形成可能な上部閉断面形成部材とされ、
前記低負荷用荷重吸収部材が、前記不動ブラケットまたは前記高負荷用荷重吸収部材の少なくとも一方の下側に取付けられると共に、前記不動ブラケットまたは前記高負荷用荷重吸収部材の少なくとも一方と共に側方から見て閉断面を形成可能な下部閉断面形成部材とされたことを特徴とするニープロテクタ。
【請求項１】
乗員による下脚部入力荷重を吸収可能な高負荷用荷重吸収部材と、
該高負荷用荷重吸収部材よりも低い位置で乗員による下脚部入力荷重を吸収可能な低負荷用荷重吸収部材とを備えたニープロテクタにおいて、
前記高負荷用荷重吸収部材が、車体強度部材に設けられた車体前後方向へ延びる不動ブラケットの下側に取付けられると共に、該不動ブラケットと共に側方から見て閉断面を形成可能な上部閉断面形成部材とされ、
前記低負荷用荷重吸収部材が、前記不動ブラケットまたは前記高負荷用荷重吸収部材の少なくとも一方の下側に取付けられると共に、前記不動ブラケットまたは前記高負荷用荷重吸収部材の少なくとも一方と共に側方から見て閉断面を形成可能な下部閉断面形成部材とされたことを特徴とするニープロテクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−１４１５８（Ｐ２０１３−１４１５８Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４６１９９（Ｐ２０１１−１４６１９９）
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
[ Back to top ]