車両用乗員膝部保護装置
【課題】車両の衝突時に衝突エネルギーを十分に吸収できるようにすること。
【解決手段】保護装置５０は、車体１２の前部に位置して車幅方向へ延びている車体メンバ２５から、後方へ延びた左右のアーム５１，５１と、これら左右のアーム５１，５１の真後ろに位置するとともに車幅方向へ延び、シート１１に着座している乗員Ｍｎの膝Ｎｅに対向することが可能なパネル部材５２と、パネル部材５２から受ける衝突エネルギーに従って前方へ変位する左右のラップ部５３，５３とから成る。左右のラップ部５３，５３は、左右のアーム５１，５１の後端からパネル部材５２の裏面へ向かって後方に延びつつ、後方へ延びるにつれて互いに向かい合う方向へ傾いている。左右のラップ部５３，５３の後端５３ａ，５３ａは、パネル部材５２の車幅方向の両端部５２ａ，５２ａに対して車幅方向に重なっている。
【解決手段】保護装置５０は、車体１２の前部に位置して車幅方向へ延びている車体メンバ２５から、後方へ延びた左右のアーム５１，５１と、これら左右のアーム５１，５１の真後ろに位置するとともに車幅方向へ延び、シート１１に着座している乗員Ｍｎの膝Ｎｅに対向することが可能なパネル部材５２と、パネル部材５２から受ける衝突エネルギーに従って前方へ変位する左右のラップ部５３，５３とから成る。左右のラップ部５３，５３は、左右のアーム５１，５１の後端からパネル部材５２の裏面へ向かって後方に延びつつ、後方へ延びるにつれて互いに向かい合う方向へ傾いている。左右のラップ部５３，５３の後端５３ａ，５３ａは、パネル部材５２の車幅方向の両端部５２ａ，５２ａに対して車幅方向に重なっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突時に乗員の膝を保護する保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が正面衝突をした場合に、シートに着座している乗員の膝が、慣性によって前方へ移動する。例えば、助手席に着座している乗員であれば、車両の衝突により前方に移動し、膝がグローブボックスのリッドに当たることがある。車両の衝突時に乗員の膝を保護すべく、保護装置が種々提案されている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。
【０００３】
特許文献１に示されるように、保護装置は、車幅方向に延びる車体メンバにそれぞれ支持されるブラケット及び補助ブラケットと、これらのブラケット及び補助ブラケットに対向して配置され乗員の膝に対向するパネル部材とからなる。ブラケットには潰れながら衝撃を吸収する衝撃吸収部が取付けられている。ブラケット、補助ブラケット及びパネル部材によって囲われた領域に、グローブボックスの収納箱が配置されている。即ち、パネル部材はグローブボックスのリッドに内蔵されている板状の部材である。
【０００４】
車両が衝突することで、乗員の膝がグローブボックスのリッド、即ち、パネル部材に衝突する。乗員が衝突することで、パネル部材は乗員と共に前方に向かって変位する。前方に向かって変位することで、パネル部材は、ブラケット及び補助ブラケットに接触する。パネル部材は、補助ブラケットを支点として回転するように変位し、ブラケットに取付けられている衝撃吸収部を潰す。衝撃吸収部が潰れることにより、車両の衝突による衝撃を吸収し、乗員の膝を保護する。
【０００５】
ところで、パネル部材が回転し、パネル部材のブラケット側の端部が衝撃吸収部から外れると、衝撃吸収部が完全に潰れる前であっても、衝撃吸収部による衝突エネルギーの吸収が行えなくなる。即ち、パネル部材が容易に外れる衝撃吸収部であると、衝突エネルギーを十分に吸収することができない。
【０００６】
パネル部材とブラケット及び補助ブラケットの車幅方向に重なる重なり代を大きくすれば、パネル部材を容易に外れないようにできるが、重なり代を大きくするには、パネル部材の車幅方向長さを長くするか、ブラケットと補助ブラケットとの間の距離を小さくする必要がある。
【０００７】
しかし、パネル部材の車幅方向長さを長くした場合には、パネル部材が大型化し、パネル部材近傍の車体デザインに影響を及ぼす。
また、ブラケットと補助ブラケットとの間の距離を小さくした場合には、例えば、助手席側においては、ブラケットと補助ブラケットとの間の距離がグローブボックスの車幅方向寸法を規定するため、グローブボックスの容量が小さくなる。
加えて、運転席側においては、ブラケットと補助ブラケットとの間の距離を短くすることで、ステアリングシャフト等のパネル部材近傍に配置される部品の配置の自由度が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１６１１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、車両の衝突時に衝突エネルギーを十分に吸収することができる技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、車体の前部に位置して車幅方向へ延びている車体メンバから、後方へ延びるとともに、車幅方向に所定間隔設けて配置された左右のアームと、これら左右のアームの後方に位置するとともに車幅方向へ延び、シートに着座している乗員の膝に対向することが可能なパネル部材と、から成り、このパネル部材は、乗員の膝から作用した衝突エネルギーに従って、左右のアームの後端に向かうように車体前方へ変位することが可能な車両用乗員膝部保護装置において、左右のアームの後端には、パネル部材から受ける衝突エネルギーに従って前方へ変位する左右のラップ部が設けられ、これら左右のラップ部は、左右のアームの後端からパネル部材の裏面へ向かって後方に延びつつ、後方へ延びるにつれてラップ部同士が互いに接近する方向へ傾いており、左右のラップ部の後端は、パネル部材の車幅方向の両端部の前方に位置するとともに、前記パネル部材の車体前方への変位によって前記両端部と接触可能なよう前記両端部に対して車幅方向に重なっていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、左右のラップ部は、左右のアームの後端から屈曲して一体に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、車体の前部に位置して車幅方向へ延びている車体メンバから、後方へ延びるとともに、車幅方向に所定間隔設けて配置された左右のアームと、これら左右のアームの後方に位置するとともに車幅方向へ延び、シートに着座している乗員の膝に対向することが可能なパネル部材と、から成り、このパネル部材は、乗員の膝から作用した衝突エネルギーに従って、左右のアームの後端に向かうように車体前方へ変位することが可能な車両用乗員膝部保護装置において、パネル部材の車幅方向の両端部は、左右のアームの後端の後方に位置するとともに、前記パネル部材の車体前方への変位によって前記前記左右のアームの後端と接触可能なよう前記左右のアームの後端に対して車幅方向に重なった、ラップ部であり、パネル部材は、左右のアーム間の内寄りに位置するとともに衝突エネルギーに従って折れ曲がる屈曲点を有し、この屈曲点は、左右のラップ部よりも後方に位置していることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、屈曲点は、車幅方向に離間して２個有り、パネル部材は、２個の屈曲点の間の部分が、衝突エネルギーを受けるためのエネルギー受け面に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、左右のラップ部は後方に延びるにつれ、互いに近づくよう傾けられると共に、後端がパネル部材の両端に重なっている。パネル部材が車両前方へ向かって変位することにより、パネル部材の両端に重ねられるラップ部がパネル部材に接触する。さらにパネル部材が前方へ変位することにより、ラップ部は衝突エネルギーを吸収しながら、アームの後端を中心に回転する。
【００１５】
ラップ部が衝突エネルギーを吸収し続けると、アームの後端から垂直に延びる軸を基準として、衝突する前の位置と対称となる位置まで変位することがある。衝突する前の位置と対称となる位置まで変位した場合においても、パネル部材にラップ部が重なり合っている。広い範囲においてラップ部をパネル部材に重ね合わせることができ、パネル部材の前方への変位をラップ部によって確実に受け止めることができる。パネル部材の前方への変位を確実に受け止めることにより、衝突エネルギーを十分に吸収することができる。
【００１６】
パネル部材の車幅方向長さを長くしたり、左右のアーム間の距離を短くしたりする必要もないため、パネル部材近傍の車体デザインに影響を与えることがなく、また、グローブボックスの容量を小さくしたり、他の部品の配置の自由度を低下させることもない。
【００１７】
請求項２に係る発明では、左右のラップ部は、左右のアームの後端から屈曲して一体に形成されている。左右のアームの後端から屈曲している部位が回転の中心となり、ラップ部が折れ曲がりながら衝突エネルギーを吸収する。構成の簡素化を図ると共に、部品点数の削減にも寄与することができる。
【００１８】
請求項３に係る発明では、パネル部材は、左右のアーム間の内寄りに屈曲点を有し、この屈曲点は、左右のラップ部よりも後方に位置している。パネル部材が車両前方へ向かって変位することにより、アームに重ねられるラップ部がアームに接触する。さらにパネル部材が前方へ変位することにより、パネル部材は屈曲点を中心に折れ曲がり、衝突エネルギーを吸収する。
【００１９】
パネル部材の車幅方向長さを長くしたり、左右のアーム間の距離を短くしたりする必要もないため、パネル部材近傍の車体のデザインに影響を与えることがなく、また、グローブボックスの容量を小さくしたり、他の部品の配置の自由度を低下させることもない。
【００２０】
パネル部材が衝突エネルギーを吸収し続けると、パネル部材は平板状に一直線になり、さらに衝突する前の形状と対称となるまで変位することがある。衝突する前の形状と対称となるまで変位した場合においても、アームにラップ部が重なり合っている。広い範囲においてラップ部をアームに重ね合わせることができ、パネル部材の前方への変位をアームによって確実に受け止めることができる。パネル部材の前方への変位を確実に受け止めることにより、衝突エネルギーを十分に吸収することができる。
【００２１】
請求項４に係る発明では、パネル部材は、２個の屈曲点の間の部分が、衝突エネルギーを受けるためのエネルギー受け面に構成されている。エネルギー受け面とラップ部とを個別に設けることで、衝撃エネルギーをエネルギー受け面で確実に受けると共に、ラップ部で確実に衝突エネルギーを吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る車両用乗員膝部保護装置が搭載されている車両を説明する図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図１の３部拡大図である。
【図４】乗員の膝がリッドに衝突した場合の作用を説明する図である。
【図５】実施例１に係る車両用乗員膝部保護装置の作用を説明する図である。
【図６】実施例１に係る車両用乗員膝部保護装置のさらなる作用を説明する図である。
【図７】本発明に係るガイド部材を説明する図である。
【図８】本発明に係るアーム及びラップ部の変更例を説明する図である。
【図９】実施例２に係る車両用乗員膝部保護装置の断面図である。
【図１０】実施例２に係る車両用乗員膝部保護装置の作用を説明する図である。
【図１１】実施例３に係る車両用乗員膝部保護装置の断面図である。
【図１２】実施例３に係る車両用乗員膝部保護装置の作用を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は車両の乗員から見た方向に従う。
【実施例１】
【００２４】
実施例１に係る車両用乗員膝部保護装置の構造について、図１に基づき説明する。図１に示された車両１０は、右ハンドル車を助手席側から見た状態で例示している。シート１１は、乗員Ｍｎが座る助手席として例示されている。
【００２５】
図１に示すように車両１０は、車体１２前部において、前のエンジンルーム１３と後の車室１４とをダッシュボード１５にて仕切り、ダッシュボード１５の下端に前輪１６を覆うホイールハウス１８を接合し、このホイールハウス１８の下端に対してフロアパネル１９の前端を接合したものである。さらに車両１０は、車室１４の前部において、ダッシュボード１５から運転席並びに助手席に臨むインストルメントパネル２２を延ばすと共に、上方且つ後方に向かって窓ガラス２３が設けられている。インストルメントパネル２２の下方には、乗員Ｍｎの荷物を収納するためのグローブボックス３０が取付けられている。
【００２６】
車体１２の前部において、車幅方向に渡って車体メンバ２５が掛け渡されている。車体メンバ２５は、車幅方向に水平に延びる丸パイプや丸棒等の棒状の固定部材であって、その両端を左右のフロントピラーにボルト止めや溶接等によって固定されているステーである。例えば、ステアリングコラムを支持するためのステアリングホルダである。
【００２７】
図２も合わせて参照し、車両１０は、乗員Ｍｎの膝Ｎｅを保護する車両用乗員膝部保護装置５０（以下、単に「保護装置」とする。）を備える。保護装置５０は、車体メンバ２５から後方に向かって延びている左右のアーム５１，５１と、これらの左右のアーム５１，５１に対向して配置されていると共にグローブボックス３０のリッド３２に収納されているパネル部材５２と、このパネル部材５２の両端５２ａに車幅方向で重なるよう左右のアーム５１，５１の後端５１ａ，５１ａから延びているラップ部５３，５３とからなる。このような保護装置５０の詳細を説明する前に、まず、パネル部材５２が収納されているグローブボックス３０の詳細を説明する。
【００２８】
グローブボックス３０は、車体１２に固定されている軸部材２６，２６に回転可能に支持されている樹脂製の部材であり、軸部材２６，２６に取付けられている支持部材３１，３１と、これらの支持部材３１，３１の先端に取付けられ乗員Ｍｎの膝Ｎｅに対向しているリッド３２と、このリッド３２の裏面、即ち車両前方側に取付けられ荷物が収納される収納ボックス３３とからなる。収納ボックス３３に荷物を収納する場合は、図１に示す状態から、支持部材３１，３１、リッド３２及び収納ボックス３３を、一体的に時計回り方向に回転させる。
【００２９】
図３も合わせて参照し、支持部材３１は、本体部３５に楕円形状の穴が開けられており、この楕円形状の穴の一部に内周面からさらに内周に向かって突出する突出部３６，３６が形成されている。これらの突出部３６，３６によって、楕円形状の穴は、支持穴３７とガイド穴３８との互いに連通する２つの穴に分けられている。支持穴３７は、軸部材２６の外周面に沿って円形状に形成されている穴である。ガイド穴３８については詳細を後述する。支持穴３７の端部に、樹脂が連続しない欠肉部３９が形成されている。欠肉部３９を上下に撓ませながら、軸部材２６に支持部材３１を押し付けることで、支持部材３１を軸部材２６に取付けることができる。
【００３０】
図１及び図２に戻り、リッド３２は、裏面に支持部材３１，３１及び収納ボックス３３が取付けられていると共に膝Ｎｅに向かって凸状の略円弧状の第１の部材４１と、この第１の部材４１に縁部が接合されていると共に第１の部材４１に沿わせて略円弧形状を呈する第２の部材４２とからなる。これらの第１の部材４１と第２の部材４２とでパネル部材５２を挟み込んでいる。
【００３１】
収納ボックス３３は、側方から見た場合に、上部に位置する開口部４５の車両前後方向の長さに対して、下部に位置する底部４６の前後方向の長さが短いと共に、略台形状を呈している。膝Ｎｅがリッド３２に衝突した際に、収納ボックス３３を破壊して衝突エネルギーを吸収することができるよう、収納ボックス３３の側面３３ａに溝状の脆弱部４７，４７が形成されている。次に、保護装置５０の詳細を説明する。
【００３２】
保護装置５０のアーム５１は、平面視略Ｌ字状の金属製の部材であり、車体メンバ２５に基部５５が溶接され、この基部５５から一体的に主要部５６が後方に向かって延びている。一対の主要部５６，５６の間にグローブボックス３０の収納ボックス３３が配置されている。主要部５６には、収納ボックス３３に近づく方向に向かって突出するよう、ビード部５６ａが形成されている。剛性を高めるためのビード部５６ａを、収納ボックス３３に近づく方向に向かって突出させることにより、収納ボックス３３とアーム５１との間のスペースを有効に利用しつつ、主要部の強度・剛性を得ることができる。
【００３３】
アーム５１の後端５１ａには、パネル部材５２から受ける衝突エネルギーに従って前方へ変位する左右のラップ部５３，５３が設けられている。これら左右のラップ部５３，５３は、左右のアーム５１，５１の後端５１ａ，５１ａからパネル部材５２の裏面５２ｂへ向かって後方に延びつつ、後方へ延びるにつれてラップ部５３，５３同士が互いに向かい合う方向へ傾いている。左右のラップ部５３，５３の後端５３ａ，５３ａは、パネル部材５２の車幅方向の両端５２ａ，５２ａの直ぐ前に位置するとともに、両端５２ａ，５２ａに対して車幅方向に重なっている。
【００３４】
左右のラップ部５３，５３は、左右のアーム５１，５１の後端５１ａ，５１ａから屈曲して一体に形成されている。即ち、アーム５１及びラップ部５３は、所定の形状に形成された１枚の鋼板を折り曲げることで形成される。ラップ部５３は、衝撃を吸収するためにアーム５１の後端５１ａを中心に回転するように折れ曲がる。即ち、アーム５１の後端５１ａは折れ点である。アーム５１にビード部５６ａが形成され、剛性が高められていることにより、衝撃吸収時に確実にラップ部５３のみを回転させることができる。
【００３５】
パネル部材５２は、鋼板製の矩形の板であり、アーム５１，５１の真後ろ且つ車幅方向で左右のアーム５１，５１間に位置するとともに車幅方向へ延び、シート１１に着座している乗員Ｍｎの膝Ｎｅに対向している。このような保護装置５０の作用を次図以降で説明する。
【００３６】
図４に示すように、車両１０が衝突すると、衝突の衝撃により乗員Ｍｎが前方へ移動し、乗員Ｍｎの膝Ｎｅがリッド３２（パネル部材５２）に衝突する。乗員Ｍｎの膝Ｎｅがリッド３２に衝突することにより、乗員Ｍｎと共にパネル部材５２が車両１０前方（図面左側）へ変位する。即ち、パネル部材５２は、乗員Ｍｎの膝Ｎｅから作用した衝突エネルギーに従って、アーム５１の後端５１ａに向かうように車体１２前方へ変位する。
【００３７】
図５は、比較例に係る保護装置１００と実施例に係る保護装置５０とを平面から見た状態で比較する図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）に比較例に係る保護装置を示す。図５（ａ）に示すように、パネル部材１０１が前方へ変位することにより、このパネル部材１０１の両端１０１ａ，１０１ａに重なっているラップ部１０２，１０２に、パネル部材１０１（又はリッド）が接触する。車体メンバ１０３に対して略平行に設けられているラップ部１０２は、パネル部材１０１がさらに前進することで、アーム１０５の後端１０５ａを中心にして回転するように変形し、この変形により、衝突エネルギーを吸収する。
【００３８】
パネル部材１０１の長さＬ１０は、ラップ部１０２の端部１０２ａ，１０２ａ間の長さＬ１１よりも長い。パネル部材１０１の長さの方が長いことにより、パネル部材１０１をラップ部１０２に接触させることができる。パネル部材１０１が前進し続けると、図５（ｂ）に示すように、ラップ部１０２の端部１０２ａ，１０２ａ間の長さは変位し、ラップ部１０２の端部１０２ａ，１０２ａ間の長さが長くなる。パネル部材１０１の長さＬ１０よりも長くなることにより、ラップ部１０２はパネル部材１０１を受けることができなくなる。パネル部材１０１がラップ部１０２から外れることにより、ラップ部１０２による衝突エネルギーの吸収が終了する。
【００３９】
図５（ｃ）から図５（ｅ）までに実施例に係る保護装置５０を示す。図５（ｃ）に示すように、本発明では、ラップ部５３，５３は後方に延びるにつれ、互いに近づくよう傾けられている。また、パネル部材５２の長さＬ１は、ラップ部５３の後端５３ａ，５３ａ間の長さＬ２よりも長い。左右のラップ部５３，５３は後方に延びるにつれ互いに近づくため、図５（ｄ）に示すように、左右のラップ部５３，５３がアーム５１，５１に対して垂直方向を向くまでは、パネル部材５２が前進するほどパネル部材５２とラップ部５３，５３との重なる量が増加する。即ち、図５（ｃ）から図５（ｄ）においてはラップ部５３の後端（図５（ｄ）において端部）５３ａ，５３ａ間の長さがＬ２から徐々に短くなる。
【００４０】
さらにパネル部材５２が前進し続けると、図５（ｅ）に示すように、ラップ部５３，５３は、アーム５１，５１の後端５１ａ，５１ａから垂直に延びる軸５９を基準として、衝突する前の位置（図５（ｃ）参照）と対称となる位置まで変位する。衝突する前の位置と対称となる位置でのラップ部５３の後端（図５（ｄ）において前端）５３ａ，５３ａ間の長さはＬ２であるため、衝突する前の位置と対称となる位置まで変位した場合においても、パネル部材５２にラップ部５３，５３が重なり合っている。広い範囲においてラップ部５３をパネル部材５２に重ね合わせることができ、パネル部材５２の前方への変位をラップ部５３によって確実に受け止めることができる。パネル部材５２の前方への変位を確実に受け止めることにより、衝突エネルギーを十分に吸収することができる。
【００４１】
加えて、左右のラップ部５３，５３は、左右のアーム５１，５１の後端５１ａ，５１ａから屈曲して一体に形成されている。左右のアーム５１，５１の後端５１ａ，５１ａから屈曲している部位が回転の中心となり、ラップ部５３，５３が折れ曲がりながら衝突エネルギーを吸収する。構成の簡素化を図ると共に、部品点数の削減にも寄与することができる。さらに、本発明によれば次図において説明するような効果を得ることもできる。
【００４２】
図６は比較例に係る保護装置１１０と実施例に係る保護装置５０とを側方から見た状態で比較する図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に比較例に係る保護装置を示す。図６（ａ）に示される比較例に係る保護装置１１０は、車体メンバ１１１にアーム１１２が固定されていると共に、このアーム１１２の先端からパネル部材１１３に向かってラップ部１１４が延びている。アーム１１２とラップ部１１４とが、側面視で略Ｖ字形状を呈する。
【００４３】
このような保護装置１１０においては、パネル部材１１３が前進し、ラップ部１１４が潰れながら衝撃を吸収する。図６（ｂ）に示すように、アーム１１２にラップ部１１４が接触する位置まで、ラップ部１１４によって、衝突エネルギーを吸収することができる。
【００４４】
図６（ｃ）から図６（ｅ）までに実施例に係る保護装置５０を示す。図６（ｃ）に示すように、実施例に係る保護装置５０では、まず、ラップ部５３は、パネル部材５２に押されながら図６（ｄ）に示すように、アーム５１と側面視で重なる位置まで回転する。さらに、図６（ｅ）に示すように、アーム５１よりも前方の位置においても衝突エネルギーを吸収し続ける。
【００４５】
即ち、本発明に係る保護装置５０は、比較例に係る保護装置１１０に比べ、より広い範囲で衝突エネルギーを吸収することができる。即ち、本発明に係る保護装置５０のエネルギー吸収量は、非常に大きいということができる。パネル部材５２のガイド機構の作用を次図において詳細に説明する。
【００４６】
図７（ａ）に示すように、乗員の膝（図４、符号Ｎｅ）がリッド３２、即ちパネル部材５２に接触すると、接触の衝撃でパネル部材５２は前進する。パネル部材５２が前進することにより、パネル部材５２を支持している支持部材３１も前進し、突出部３６，３６が軸部材２６に乗り上げる。
【００４７】
図７（ｂ）に示すように、継続してパネル部材５２に衝撃が加わることにより、突出部３６，３６は軸部材２６を乗り越える。乗り越えた後は、ガイド穴３８内に軸部材２６が位置することにより、パネル部材５２の変位する方向が規制される。
【００４８】
即ち、パネル部材５２を支持する支持部材３１は、車体に固定された軸部材２６に支持され、車両の衝突前の状態においてパネル部材５２を前後方向に移動不能に支持する支持穴３７と、車両の衝突後にパネル部材５２の前方への変位をガイドするガイド穴３８とを有し、乗員の衝突による衝撃により軸部材２６を乗り越える突出部３６を介して、支持穴３７とガイド穴３８とが連通されている。ガイド穴３８を有することにより、膝が衝突した際に、パネル部材５２を所定の方向に変位させることができる。このような保護装置５０の変更例について次図で説明する。
【００４９】
図８に示すように、アーム６１とラップ部６３とを別部材で形成することによっても、本発明に係る効果を得ることができる。より具体的には、ラップ部６３は、ヒンジ軸６７を介してアーム６１に回動可能に支持されていると共に、ヒンジ軸６７に、ラップ部６３の先端６３ａを開く方向に付勢するコイルばね６８が取り付けられている。パネル部材５２は、開く方向に付勢されるラップ部６３に抗して、前方に向かって変位する。
【００５０】
即ち、アーム６１及びラップ部６３が、１枚板によって形成されていない場合であっても、パネル部材５２を確実にラップ部６３に接触させ、確実に衝突エネルギーを吸収することができる。本発明の別実施例について次図以降で説明する。
【実施例２】
【００５１】
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
図９は実施例２の保護装置の断面構成を示し、上記図２に対応させて表している。
図９に示されるように、保護装置７０は、一対のアーム７１，７１の後方に、後方に向かって突出する略Ｖ字形状のパネル部材７２を設け、このパネル部材７２の各辺が、アーム７１，７１の後端７１ａ，７１ａに車幅方向で重なるラップ部７３，７３とされている。これらのラップ部７３，７３の接続点は、衝突エネルギーに従って折れ曲がる屈曲点７５とされている。屈曲点７５は、車幅方向でアーム７１とアーム７１の略中央に１つ形成されている。
【００５２】
パネル部材７２を囲うリッド７７には、略Ｖ字状の脆弱部７８，７８がパネル部材７２の表面側及び裏面側の両面に１つずつ、それぞれ面の上端から下端に渡って形成されている。脆弱部７８は、他の部位よりも脆弱な部位であり、破壊の基点となると共に、屈曲点７５の位置に合わせて形成されている。リッド７７が脆弱部７８で割れることにより、このリッド７７に内蔵されるパネル部材７２は、衝撃を吸収しながら変形することができる。即ち、脆弱部７８によってリッド７７のみが割れ、パネル部材７２は割れない。パネル部材７２の変形については、詳細を後述する。
【００５３】
パネル部材７２の車幅方向の両端７２ａ，７２ａは、左右のアーム７１，７１の後端７１ａ，７１ａの真後ろに位置するとともに、左右のアーム７１，７１の後端７１ａ，７１ａに対して車幅方向に重なった、ラップ部７３，７３であり、パネル部材７２は、左右のアーム７１，７１間の内寄りに位置するとともに衝突エネルギーに従って折れ曲がる屈曲点７５を有し、この屈曲点７５は、左右のラップ部７３，７３よりも後方に位置している。このような保護装置７０の作用について次図で説明する。
【００５４】
図１０（ａ）に示すように、乗員の膝から受ける衝撃によりパネル部材７２（リッド）が前進する。パネル部材７２の車幅方向の長さＬ３は、アーム７１とアーム７１との間の長さＬ４に比べて長いため、パネル部材７２が前進することにより、ラップ部７３，７３がアーム７１，７１に接触する。接触した後もさらに衝突エネルギーが加わることにより、ラップ部７３，７３がアーム７１，７１の後端部を滑るように変位すると共に、パネル部材７２中央の屈曲点７５が前方に変位する。
【００５５】
図１０（ｂ）に示すように、屈曲点７５が前方に向かって変位することにより、パネル部材７２は、直線形状に変形する。変形した後も衝突エネルギーを吸収し続けることで、さらに屈曲点７５が前方に向かって変位する。図１０（ｃ）に示すように、屈曲点７５が変位し続けることにより、パネル部材７２は、衝突前の形状（図１０（ａ）参照）に対して対称になる。
【００５６】
衝突する前の形状と対称となるまで変位した場合においても、アーム７１，７１にラップ部７３，７３が重なり合っている。広い範囲においてラップ部７３，７３をアーム７１，７１に重ね合わせることができ、パネル部材７２の前方への変位をアーム７１，７１によって確実に受け止めることができる。パネル部材７２の前方への変位を確実に受け止めることにより、衝突エネルギーを十分に吸収することができる。このような保護装置７０の更なる別実施例について次図で説明する。
【実施例３】
【００５７】
次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。
図１１は実施例３の保護装置の断面構成を示し、上記図２に対応させて表している。
図１１に示されるように、保護装置８０は、一対のアーム８１，８１の後方にパネル部材８２が配置されていると共に、このパネル部材８２の両端であって、アーム８１，８１に重なる部位にラップ部８３，８３が形成されている。
【００５８】
パネル部材８２についてより詳細に説明すると、パネル部材８２は、車幅方向で一対のアーム８１，８１の間に配置され衝突時に乗員の膝を受けるエネルギー受け面８４と、このエネルギー受け面８４の両端から一体的に前方且つ互いに離れる方向に向かってラップ部８３，８３が延びている。これらのエネルギー受け面８４とラップ部８３，８３とは、衝撃吸収時に衝突エネルギーに従って折れ曲がる屈曲点８５，８５を介して一体的に形成されている。即ち、屈曲点８５，８５は、車幅方向に離間して２個有り、パネル部材８２は、２個の屈曲点８５，８５の間の部分が、衝突エネルギーを受けるためのエネルギー受け面８４に構成されている。エネルギー受け面８４は、車幅方向に沿って配置されている。
【００５９】
パネル部材８２を囲うリッド８７には、略Ｖ字状の脆弱部８８が、パネル部材８２の表面側及び裏面側の両面に複数形成されている。それぞれの面の上端から下端に渡って形成されている脆弱部８８は、他の部位よりも脆弱な部位であり、破壊の基点となると共に、屈曲点８５，８５の位置に合わせて形成されている。このような保護装置８０の作用について次図で説明する。
【００６０】
図１２（ａ）に示すように、乗員の膝から受ける衝撃によりパネル部材８２（リッド）が前進する。パネル部材８２の車幅方向の長さＬ５は、アーム８１とアーム８１との間の長さＬ６に比べて長いため、パネル部材８２が前進することにより、ラップ部８３，８３がアーム８１，８１に接触する。接触した後もさらに衝突エネルギーが加わることにより、ラップ部８３，８３がアーム８１，８１の後端部を滑るように変位すると共に、パネル部材８２中央の屈曲点８５が前方に変位する。
【００６１】
図１２（ｂ）に示すように、屈曲点８５が前方に向かって変位することで、パネル部材８２は、直線形状に変形する。変形した後も衝突エネルギーを吸収し続けることで、さらに屈曲点８５が前方に向かって変位する。図１２（ｃ）に示すように、屈曲点８５が変位し続けることにより、パネル部材８２は、衝突前の形状（図１２（ａ）参照）に対して対称になる。
【００６２】
このような保護装置８０においても、本発明に係る効果を得ることができる。特に、屈曲点８５，８５を２個形成した場合には、以下のような効果を得ることができる。即ち、パネル部材８２は、２個の屈曲点８５，８５の間の部分が、衝突エネルギーを受けるためのエネルギー受け面８４に構成されている。エネルギー受け面８４とラップ部８３，８３とを個別に設けることで、衝撃エネルギーをエネルギー受け面８４で確実に受けると共に、ラップ部８３，８３で確実に衝突エネルギーを吸収することができる。
【００６３】
尚、本発明に係る車両用乗員膝部保護装置は、助手席に設ける場合を例に説明したが、運転席のハンドルの下部に適用することも可能であり、助手席のグローブボックスを利用する形式に限られない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の車両用乗員膝部保護装置は、運転席や助手席の乗員の膝の保護に好適である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…車両、１１…シート、１２…車体、２５…車体メンバ、５０，７０，８０…車両用乗員膝部保護装置、５１，６１，７１，８１…アーム、５２，７２，８２…パネル部材、５３，６３，７３，８３…ラップ部、７５，８５…屈曲点、８４…エネルギー受け面、Ｍｎ…乗員、Ｎｅ…膝。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突時に乗員の膝を保護する保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が正面衝突をした場合に、シートに着座している乗員の膝が、慣性によって前方へ移動する。例えば、助手席に着座している乗員であれば、車両の衝突により前方に移動し、膝がグローブボックスのリッドに当たることがある。車両の衝突時に乗員の膝を保護すべく、保護装置が種々提案されている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。
【０００３】
特許文献１に示されるように、保護装置は、車幅方向に延びる車体メンバにそれぞれ支持されるブラケット及び補助ブラケットと、これらのブラケット及び補助ブラケットに対向して配置され乗員の膝に対向するパネル部材とからなる。ブラケットには潰れながら衝撃を吸収する衝撃吸収部が取付けられている。ブラケット、補助ブラケット及びパネル部材によって囲われた領域に、グローブボックスの収納箱が配置されている。即ち、パネル部材はグローブボックスのリッドに内蔵されている板状の部材である。
【０００４】
車両が衝突することで、乗員の膝がグローブボックスのリッド、即ち、パネル部材に衝突する。乗員が衝突することで、パネル部材は乗員と共に前方に向かって変位する。前方に向かって変位することで、パネル部材は、ブラケット及び補助ブラケットに接触する。パネル部材は、補助ブラケットを支点として回転するように変位し、ブラケットに取付けられている衝撃吸収部を潰す。衝撃吸収部が潰れることにより、車両の衝突による衝撃を吸収し、乗員の膝を保護する。
【０００５】
ところで、パネル部材が回転し、パネル部材のブラケット側の端部が衝撃吸収部から外れると、衝撃吸収部が完全に潰れる前であっても、衝撃吸収部による衝突エネルギーの吸収が行えなくなる。即ち、パネル部材が容易に外れる衝撃吸収部であると、衝突エネルギーを十分に吸収することができない。
【０００６】
パネル部材とブラケット及び補助ブラケットの車幅方向に重なる重なり代を大きくすれば、パネル部材を容易に外れないようにできるが、重なり代を大きくするには、パネル部材の車幅方向長さを長くするか、ブラケットと補助ブラケットとの間の距離を小さくする必要がある。
【０００７】
しかし、パネル部材の車幅方向長さを長くした場合には、パネル部材が大型化し、パネル部材近傍の車体デザインに影響を及ぼす。
また、ブラケットと補助ブラケットとの間の距離を小さくした場合には、例えば、助手席側においては、ブラケットと補助ブラケットとの間の距離がグローブボックスの車幅方向寸法を規定するため、グローブボックスの容量が小さくなる。
加えて、運転席側においては、ブラケットと補助ブラケットとの間の距離を短くすることで、ステアリングシャフト等のパネル部材近傍に配置される部品の配置の自由度が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１６１１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、車両の衝突時に衝突エネルギーを十分に吸収することができる技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、車体の前部に位置して車幅方向へ延びている車体メンバから、後方へ延びるとともに、車幅方向に所定間隔設けて配置された左右のアームと、これら左右のアームの後方に位置するとともに車幅方向へ延び、シートに着座している乗員の膝に対向することが可能なパネル部材と、から成り、このパネル部材は、乗員の膝から作用した衝突エネルギーに従って、左右のアームの後端に向かうように車体前方へ変位することが可能な車両用乗員膝部保護装置において、左右のアームの後端には、パネル部材から受ける衝突エネルギーに従って前方へ変位する左右のラップ部が設けられ、これら左右のラップ部は、左右のアームの後端からパネル部材の裏面へ向かって後方に延びつつ、後方へ延びるにつれてラップ部同士が互いに接近する方向へ傾いており、左右のラップ部の後端は、パネル部材の車幅方向の両端部の前方に位置するとともに、前記パネル部材の車体前方への変位によって前記両端部と接触可能なよう前記両端部に対して車幅方向に重なっていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、左右のラップ部は、左右のアームの後端から屈曲して一体に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、車体の前部に位置して車幅方向へ延びている車体メンバから、後方へ延びるとともに、車幅方向に所定間隔設けて配置された左右のアームと、これら左右のアームの後方に位置するとともに車幅方向へ延び、シートに着座している乗員の膝に対向することが可能なパネル部材と、から成り、このパネル部材は、乗員の膝から作用した衝突エネルギーに従って、左右のアームの後端に向かうように車体前方へ変位することが可能な車両用乗員膝部保護装置において、パネル部材の車幅方向の両端部は、左右のアームの後端の後方に位置するとともに、前記パネル部材の車体前方への変位によって前記前記左右のアームの後端と接触可能なよう前記左右のアームの後端に対して車幅方向に重なった、ラップ部であり、パネル部材は、左右のアーム間の内寄りに位置するとともに衝突エネルギーに従って折れ曲がる屈曲点を有し、この屈曲点は、左右のラップ部よりも後方に位置していることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、屈曲点は、車幅方向に離間して２個有り、パネル部材は、２個の屈曲点の間の部分が、衝突エネルギーを受けるためのエネルギー受け面に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、左右のラップ部は後方に延びるにつれ、互いに近づくよう傾けられると共に、後端がパネル部材の両端に重なっている。パネル部材が車両前方へ向かって変位することにより、パネル部材の両端に重ねられるラップ部がパネル部材に接触する。さらにパネル部材が前方へ変位することにより、ラップ部は衝突エネルギーを吸収しながら、アームの後端を中心に回転する。
【００１５】
ラップ部が衝突エネルギーを吸収し続けると、アームの後端から垂直に延びる軸を基準として、衝突する前の位置と対称となる位置まで変位することがある。衝突する前の位置と対称となる位置まで変位した場合においても、パネル部材にラップ部が重なり合っている。広い範囲においてラップ部をパネル部材に重ね合わせることができ、パネル部材の前方への変位をラップ部によって確実に受け止めることができる。パネル部材の前方への変位を確実に受け止めることにより、衝突エネルギーを十分に吸収することができる。
【００１６】
パネル部材の車幅方向長さを長くしたり、左右のアーム間の距離を短くしたりする必要もないため、パネル部材近傍の車体デザインに影響を与えることがなく、また、グローブボックスの容量を小さくしたり、他の部品の配置の自由度を低下させることもない。
【００１７】
請求項２に係る発明では、左右のラップ部は、左右のアームの後端から屈曲して一体に形成されている。左右のアームの後端から屈曲している部位が回転の中心となり、ラップ部が折れ曲がりながら衝突エネルギーを吸収する。構成の簡素化を図ると共に、部品点数の削減にも寄与することができる。
【００１８】
請求項３に係る発明では、パネル部材は、左右のアーム間の内寄りに屈曲点を有し、この屈曲点は、左右のラップ部よりも後方に位置している。パネル部材が車両前方へ向かって変位することにより、アームに重ねられるラップ部がアームに接触する。さらにパネル部材が前方へ変位することにより、パネル部材は屈曲点を中心に折れ曲がり、衝突エネルギーを吸収する。
【００１９】
パネル部材の車幅方向長さを長くしたり、左右のアーム間の距離を短くしたりする必要もないため、パネル部材近傍の車体のデザインに影響を与えることがなく、また、グローブボックスの容量を小さくしたり、他の部品の配置の自由度を低下させることもない。
【００２０】
パネル部材が衝突エネルギーを吸収し続けると、パネル部材は平板状に一直線になり、さらに衝突する前の形状と対称となるまで変位することがある。衝突する前の形状と対称となるまで変位した場合においても、アームにラップ部が重なり合っている。広い範囲においてラップ部をアームに重ね合わせることができ、パネル部材の前方への変位をアームによって確実に受け止めることができる。パネル部材の前方への変位を確実に受け止めることにより、衝突エネルギーを十分に吸収することができる。
【００２１】
請求項４に係る発明では、パネル部材は、２個の屈曲点の間の部分が、衝突エネルギーを受けるためのエネルギー受け面に構成されている。エネルギー受け面とラップ部とを個別に設けることで、衝撃エネルギーをエネルギー受け面で確実に受けると共に、ラップ部で確実に衝突エネルギーを吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る車両用乗員膝部保護装置が搭載されている車両を説明する図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図１の３部拡大図である。
【図４】乗員の膝がリッドに衝突した場合の作用を説明する図である。
【図５】実施例１に係る車両用乗員膝部保護装置の作用を説明する図である。
【図６】実施例１に係る車両用乗員膝部保護装置のさらなる作用を説明する図である。
【図７】本発明に係るガイド部材を説明する図である。
【図８】本発明に係るアーム及びラップ部の変更例を説明する図である。
【図９】実施例２に係る車両用乗員膝部保護装置の断面図である。
【図１０】実施例２に係る車両用乗員膝部保護装置の作用を説明する図である。
【図１１】実施例３に係る車両用乗員膝部保護装置の断面図である。
【図１２】実施例３に係る車両用乗員膝部保護装置の作用を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は車両の乗員から見た方向に従う。
【実施例１】
【００２４】
実施例１に係る車両用乗員膝部保護装置の構造について、図１に基づき説明する。図１に示された車両１０は、右ハンドル車を助手席側から見た状態で例示している。シート１１は、乗員Ｍｎが座る助手席として例示されている。
【００２５】
図１に示すように車両１０は、車体１２前部において、前のエンジンルーム１３と後の車室１４とをダッシュボード１５にて仕切り、ダッシュボード１５の下端に前輪１６を覆うホイールハウス１８を接合し、このホイールハウス１８の下端に対してフロアパネル１９の前端を接合したものである。さらに車両１０は、車室１４の前部において、ダッシュボード１５から運転席並びに助手席に臨むインストルメントパネル２２を延ばすと共に、上方且つ後方に向かって窓ガラス２３が設けられている。インストルメントパネル２２の下方には、乗員Ｍｎの荷物を収納するためのグローブボックス３０が取付けられている。
【００２６】
車体１２の前部において、車幅方向に渡って車体メンバ２５が掛け渡されている。車体メンバ２５は、車幅方向に水平に延びる丸パイプや丸棒等の棒状の固定部材であって、その両端を左右のフロントピラーにボルト止めや溶接等によって固定されているステーである。例えば、ステアリングコラムを支持するためのステアリングホルダである。
【００２７】
図２も合わせて参照し、車両１０は、乗員Ｍｎの膝Ｎｅを保護する車両用乗員膝部保護装置５０（以下、単に「保護装置」とする。）を備える。保護装置５０は、車体メンバ２５から後方に向かって延びている左右のアーム５１，５１と、これらの左右のアーム５１，５１に対向して配置されていると共にグローブボックス３０のリッド３２に収納されているパネル部材５２と、このパネル部材５２の両端５２ａに車幅方向で重なるよう左右のアーム５１，５１の後端５１ａ，５１ａから延びているラップ部５３，５３とからなる。このような保護装置５０の詳細を説明する前に、まず、パネル部材５２が収納されているグローブボックス３０の詳細を説明する。
【００２８】
グローブボックス３０は、車体１２に固定されている軸部材２６，２６に回転可能に支持されている樹脂製の部材であり、軸部材２６，２６に取付けられている支持部材３１，３１と、これらの支持部材３１，３１の先端に取付けられ乗員Ｍｎの膝Ｎｅに対向しているリッド３２と、このリッド３２の裏面、即ち車両前方側に取付けられ荷物が収納される収納ボックス３３とからなる。収納ボックス３３に荷物を収納する場合は、図１に示す状態から、支持部材３１，３１、リッド３２及び収納ボックス３３を、一体的に時計回り方向に回転させる。
【００２９】
図３も合わせて参照し、支持部材３１は、本体部３５に楕円形状の穴が開けられており、この楕円形状の穴の一部に内周面からさらに内周に向かって突出する突出部３６，３６が形成されている。これらの突出部３６，３６によって、楕円形状の穴は、支持穴３７とガイド穴３８との互いに連通する２つの穴に分けられている。支持穴３７は、軸部材２６の外周面に沿って円形状に形成されている穴である。ガイド穴３８については詳細を後述する。支持穴３７の端部に、樹脂が連続しない欠肉部３９が形成されている。欠肉部３９を上下に撓ませながら、軸部材２６に支持部材３１を押し付けることで、支持部材３１を軸部材２６に取付けることができる。
【００３０】
図１及び図２に戻り、リッド３２は、裏面に支持部材３１，３１及び収納ボックス３３が取付けられていると共に膝Ｎｅに向かって凸状の略円弧状の第１の部材４１と、この第１の部材４１に縁部が接合されていると共に第１の部材４１に沿わせて略円弧形状を呈する第２の部材４２とからなる。これらの第１の部材４１と第２の部材４２とでパネル部材５２を挟み込んでいる。
【００３１】
収納ボックス３３は、側方から見た場合に、上部に位置する開口部４５の車両前後方向の長さに対して、下部に位置する底部４６の前後方向の長さが短いと共に、略台形状を呈している。膝Ｎｅがリッド３２に衝突した際に、収納ボックス３３を破壊して衝突エネルギーを吸収することができるよう、収納ボックス３３の側面３３ａに溝状の脆弱部４７，４７が形成されている。次に、保護装置５０の詳細を説明する。
【００３２】
保護装置５０のアーム５１は、平面視略Ｌ字状の金属製の部材であり、車体メンバ２５に基部５５が溶接され、この基部５５から一体的に主要部５６が後方に向かって延びている。一対の主要部５６，５６の間にグローブボックス３０の収納ボックス３３が配置されている。主要部５６には、収納ボックス３３に近づく方向に向かって突出するよう、ビード部５６ａが形成されている。剛性を高めるためのビード部５６ａを、収納ボックス３３に近づく方向に向かって突出させることにより、収納ボックス３３とアーム５１との間のスペースを有効に利用しつつ、主要部の強度・剛性を得ることができる。
【００３３】
アーム５１の後端５１ａには、パネル部材５２から受ける衝突エネルギーに従って前方へ変位する左右のラップ部５３，５３が設けられている。これら左右のラップ部５３，５３は、左右のアーム５１，５１の後端５１ａ，５１ａからパネル部材５２の裏面５２ｂへ向かって後方に延びつつ、後方へ延びるにつれてラップ部５３，５３同士が互いに向かい合う方向へ傾いている。左右のラップ部５３，５３の後端５３ａ，５３ａは、パネル部材５２の車幅方向の両端５２ａ，５２ａの直ぐ前に位置するとともに、両端５２ａ，５２ａに対して車幅方向に重なっている。
【００３４】
左右のラップ部５３，５３は、左右のアーム５１，５１の後端５１ａ，５１ａから屈曲して一体に形成されている。即ち、アーム５１及びラップ部５３は、所定の形状に形成された１枚の鋼板を折り曲げることで形成される。ラップ部５３は、衝撃を吸収するためにアーム５１の後端５１ａを中心に回転するように折れ曲がる。即ち、アーム５１の後端５１ａは折れ点である。アーム５１にビード部５６ａが形成され、剛性が高められていることにより、衝撃吸収時に確実にラップ部５３のみを回転させることができる。
【００３５】
パネル部材５２は、鋼板製の矩形の板であり、アーム５１，５１の真後ろ且つ車幅方向で左右のアーム５１，５１間に位置するとともに車幅方向へ延び、シート１１に着座している乗員Ｍｎの膝Ｎｅに対向している。このような保護装置５０の作用を次図以降で説明する。
【００３６】
図４に示すように、車両１０が衝突すると、衝突の衝撃により乗員Ｍｎが前方へ移動し、乗員Ｍｎの膝Ｎｅがリッド３２（パネル部材５２）に衝突する。乗員Ｍｎの膝Ｎｅがリッド３２に衝突することにより、乗員Ｍｎと共にパネル部材５２が車両１０前方（図面左側）へ変位する。即ち、パネル部材５２は、乗員Ｍｎの膝Ｎｅから作用した衝突エネルギーに従って、アーム５１の後端５１ａに向かうように車体１２前方へ変位する。
【００３７】
図５は、比較例に係る保護装置１００と実施例に係る保護装置５０とを平面から見た状態で比較する図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）に比較例に係る保護装置を示す。図５（ａ）に示すように、パネル部材１０１が前方へ変位することにより、このパネル部材１０１の両端１０１ａ，１０１ａに重なっているラップ部１０２，１０２に、パネル部材１０１（又はリッド）が接触する。車体メンバ１０３に対して略平行に設けられているラップ部１０２は、パネル部材１０１がさらに前進することで、アーム１０５の後端１０５ａを中心にして回転するように変形し、この変形により、衝突エネルギーを吸収する。
【００３８】
パネル部材１０１の長さＬ１０は、ラップ部１０２の端部１０２ａ，１０２ａ間の長さＬ１１よりも長い。パネル部材１０１の長さの方が長いことにより、パネル部材１０１をラップ部１０２に接触させることができる。パネル部材１０１が前進し続けると、図５（ｂ）に示すように、ラップ部１０２の端部１０２ａ，１０２ａ間の長さは変位し、ラップ部１０２の端部１０２ａ，１０２ａ間の長さが長くなる。パネル部材１０１の長さＬ１０よりも長くなることにより、ラップ部１０２はパネル部材１０１を受けることができなくなる。パネル部材１０１がラップ部１０２から外れることにより、ラップ部１０２による衝突エネルギーの吸収が終了する。
【００３９】
図５（ｃ）から図５（ｅ）までに実施例に係る保護装置５０を示す。図５（ｃ）に示すように、本発明では、ラップ部５３，５３は後方に延びるにつれ、互いに近づくよう傾けられている。また、パネル部材５２の長さＬ１は、ラップ部５３の後端５３ａ，５３ａ間の長さＬ２よりも長い。左右のラップ部５３，５３は後方に延びるにつれ互いに近づくため、図５（ｄ）に示すように、左右のラップ部５３，５３がアーム５１，５１に対して垂直方向を向くまでは、パネル部材５２が前進するほどパネル部材５２とラップ部５３，５３との重なる量が増加する。即ち、図５（ｃ）から図５（ｄ）においてはラップ部５３の後端（図５（ｄ）において端部）５３ａ，５３ａ間の長さがＬ２から徐々に短くなる。
【００４０】
さらにパネル部材５２が前進し続けると、図５（ｅ）に示すように、ラップ部５３，５３は、アーム５１，５１の後端５１ａ，５１ａから垂直に延びる軸５９を基準として、衝突する前の位置（図５（ｃ）参照）と対称となる位置まで変位する。衝突する前の位置と対称となる位置でのラップ部５３の後端（図５（ｄ）において前端）５３ａ，５３ａ間の長さはＬ２であるため、衝突する前の位置と対称となる位置まで変位した場合においても、パネル部材５２にラップ部５３，５３が重なり合っている。広い範囲においてラップ部５３をパネル部材５２に重ね合わせることができ、パネル部材５２の前方への変位をラップ部５３によって確実に受け止めることができる。パネル部材５２の前方への変位を確実に受け止めることにより、衝突エネルギーを十分に吸収することができる。
【００４１】
加えて、左右のラップ部５３，５３は、左右のアーム５１，５１の後端５１ａ，５１ａから屈曲して一体に形成されている。左右のアーム５１，５１の後端５１ａ，５１ａから屈曲している部位が回転の中心となり、ラップ部５３，５３が折れ曲がりながら衝突エネルギーを吸収する。構成の簡素化を図ると共に、部品点数の削減にも寄与することができる。さらに、本発明によれば次図において説明するような効果を得ることもできる。
【００４２】
図６は比較例に係る保護装置１１０と実施例に係る保護装置５０とを側方から見た状態で比較する図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に比較例に係る保護装置を示す。図６（ａ）に示される比較例に係る保護装置１１０は、車体メンバ１１１にアーム１１２が固定されていると共に、このアーム１１２の先端からパネル部材１１３に向かってラップ部１１４が延びている。アーム１１２とラップ部１１４とが、側面視で略Ｖ字形状を呈する。
【００４３】
このような保護装置１１０においては、パネル部材１１３が前進し、ラップ部１１４が潰れながら衝撃を吸収する。図６（ｂ）に示すように、アーム１１２にラップ部１１４が接触する位置まで、ラップ部１１４によって、衝突エネルギーを吸収することができる。
【００４４】
図６（ｃ）から図６（ｅ）までに実施例に係る保護装置５０を示す。図６（ｃ）に示すように、実施例に係る保護装置５０では、まず、ラップ部５３は、パネル部材５２に押されながら図６（ｄ）に示すように、アーム５１と側面視で重なる位置まで回転する。さらに、図６（ｅ）に示すように、アーム５１よりも前方の位置においても衝突エネルギーを吸収し続ける。
【００４５】
即ち、本発明に係る保護装置５０は、比較例に係る保護装置１１０に比べ、より広い範囲で衝突エネルギーを吸収することができる。即ち、本発明に係る保護装置５０のエネルギー吸収量は、非常に大きいということができる。パネル部材５２のガイド機構の作用を次図において詳細に説明する。
【００４６】
図７（ａ）に示すように、乗員の膝（図４、符号Ｎｅ）がリッド３２、即ちパネル部材５２に接触すると、接触の衝撃でパネル部材５２は前進する。パネル部材５２が前進することにより、パネル部材５２を支持している支持部材３１も前進し、突出部３６，３６が軸部材２６に乗り上げる。
【００４７】
図７（ｂ）に示すように、継続してパネル部材５２に衝撃が加わることにより、突出部３６，３６は軸部材２６を乗り越える。乗り越えた後は、ガイド穴３８内に軸部材２６が位置することにより、パネル部材５２の変位する方向が規制される。
【００４８】
即ち、パネル部材５２を支持する支持部材３１は、車体に固定された軸部材２６に支持され、車両の衝突前の状態においてパネル部材５２を前後方向に移動不能に支持する支持穴３７と、車両の衝突後にパネル部材５２の前方への変位をガイドするガイド穴３８とを有し、乗員の衝突による衝撃により軸部材２６を乗り越える突出部３６を介して、支持穴３７とガイド穴３８とが連通されている。ガイド穴３８を有することにより、膝が衝突した際に、パネル部材５２を所定の方向に変位させることができる。このような保護装置５０の変更例について次図で説明する。
【００４９】
図８に示すように、アーム６１とラップ部６３とを別部材で形成することによっても、本発明に係る効果を得ることができる。より具体的には、ラップ部６３は、ヒンジ軸６７を介してアーム６１に回動可能に支持されていると共に、ヒンジ軸６７に、ラップ部６３の先端６３ａを開く方向に付勢するコイルばね６８が取り付けられている。パネル部材５２は、開く方向に付勢されるラップ部６３に抗して、前方に向かって変位する。
【００５０】
即ち、アーム６１及びラップ部６３が、１枚板によって形成されていない場合であっても、パネル部材５２を確実にラップ部６３に接触させ、確実に衝突エネルギーを吸収することができる。本発明の別実施例について次図以降で説明する。
【実施例２】
【００５１】
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
図９は実施例２の保護装置の断面構成を示し、上記図２に対応させて表している。
図９に示されるように、保護装置７０は、一対のアーム７１，７１の後方に、後方に向かって突出する略Ｖ字形状のパネル部材７２を設け、このパネル部材７２の各辺が、アーム７１，７１の後端７１ａ，７１ａに車幅方向で重なるラップ部７３，７３とされている。これらのラップ部７３，７３の接続点は、衝突エネルギーに従って折れ曲がる屈曲点７５とされている。屈曲点７５は、車幅方向でアーム７１とアーム７１の略中央に１つ形成されている。
【００５２】
パネル部材７２を囲うリッド７７には、略Ｖ字状の脆弱部７８，７８がパネル部材７２の表面側及び裏面側の両面に１つずつ、それぞれ面の上端から下端に渡って形成されている。脆弱部７８は、他の部位よりも脆弱な部位であり、破壊の基点となると共に、屈曲点７５の位置に合わせて形成されている。リッド７７が脆弱部７８で割れることにより、このリッド７７に内蔵されるパネル部材７２は、衝撃を吸収しながら変形することができる。即ち、脆弱部７８によってリッド７７のみが割れ、パネル部材７２は割れない。パネル部材７２の変形については、詳細を後述する。
【００５３】
パネル部材７２の車幅方向の両端７２ａ，７２ａは、左右のアーム７１，７１の後端７１ａ，７１ａの真後ろに位置するとともに、左右のアーム７１，７１の後端７１ａ，７１ａに対して車幅方向に重なった、ラップ部７３，７３であり、パネル部材７２は、左右のアーム７１，７１間の内寄りに位置するとともに衝突エネルギーに従って折れ曲がる屈曲点７５を有し、この屈曲点７５は、左右のラップ部７３，７３よりも後方に位置している。このような保護装置７０の作用について次図で説明する。
【００５４】
図１０（ａ）に示すように、乗員の膝から受ける衝撃によりパネル部材７２（リッド）が前進する。パネル部材７２の車幅方向の長さＬ３は、アーム７１とアーム７１との間の長さＬ４に比べて長いため、パネル部材７２が前進することにより、ラップ部７３，７３がアーム７１，７１に接触する。接触した後もさらに衝突エネルギーが加わることにより、ラップ部７３，７３がアーム７１，７１の後端部を滑るように変位すると共に、パネル部材７２中央の屈曲点７５が前方に変位する。
【００５５】
図１０（ｂ）に示すように、屈曲点７５が前方に向かって変位することにより、パネル部材７２は、直線形状に変形する。変形した後も衝突エネルギーを吸収し続けることで、さらに屈曲点７５が前方に向かって変位する。図１０（ｃ）に示すように、屈曲点７５が変位し続けることにより、パネル部材７２は、衝突前の形状（図１０（ａ）参照）に対して対称になる。
【００５６】
衝突する前の形状と対称となるまで変位した場合においても、アーム７１，７１にラップ部７３，７３が重なり合っている。広い範囲においてラップ部７３，７３をアーム７１，７１に重ね合わせることができ、パネル部材７２の前方への変位をアーム７１，７１によって確実に受け止めることができる。パネル部材７２の前方への変位を確実に受け止めることにより、衝突エネルギーを十分に吸収することができる。このような保護装置７０の更なる別実施例について次図で説明する。
【実施例３】
【００５７】
次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。
図１１は実施例３の保護装置の断面構成を示し、上記図２に対応させて表している。
図１１に示されるように、保護装置８０は、一対のアーム８１，８１の後方にパネル部材８２が配置されていると共に、このパネル部材８２の両端であって、アーム８１，８１に重なる部位にラップ部８３，８３が形成されている。
【００５８】
パネル部材８２についてより詳細に説明すると、パネル部材８２は、車幅方向で一対のアーム８１，８１の間に配置され衝突時に乗員の膝を受けるエネルギー受け面８４と、このエネルギー受け面８４の両端から一体的に前方且つ互いに離れる方向に向かってラップ部８３，８３が延びている。これらのエネルギー受け面８４とラップ部８３，８３とは、衝撃吸収時に衝突エネルギーに従って折れ曲がる屈曲点８５，８５を介して一体的に形成されている。即ち、屈曲点８５，８５は、車幅方向に離間して２個有り、パネル部材８２は、２個の屈曲点８５，８５の間の部分が、衝突エネルギーを受けるためのエネルギー受け面８４に構成されている。エネルギー受け面８４は、車幅方向に沿って配置されている。
【００５９】
パネル部材８２を囲うリッド８７には、略Ｖ字状の脆弱部８８が、パネル部材８２の表面側及び裏面側の両面に複数形成されている。それぞれの面の上端から下端に渡って形成されている脆弱部８８は、他の部位よりも脆弱な部位であり、破壊の基点となると共に、屈曲点８５，８５の位置に合わせて形成されている。このような保護装置８０の作用について次図で説明する。
【００６０】
図１２（ａ）に示すように、乗員の膝から受ける衝撃によりパネル部材８２（リッド）が前進する。パネル部材８２の車幅方向の長さＬ５は、アーム８１とアーム８１との間の長さＬ６に比べて長いため、パネル部材８２が前進することにより、ラップ部８３，８３がアーム８１，８１に接触する。接触した後もさらに衝突エネルギーが加わることにより、ラップ部８３，８３がアーム８１，８１の後端部を滑るように変位すると共に、パネル部材８２中央の屈曲点８５が前方に変位する。
【００６１】
図１２（ｂ）に示すように、屈曲点８５が前方に向かって変位することで、パネル部材８２は、直線形状に変形する。変形した後も衝突エネルギーを吸収し続けることで、さらに屈曲点８５が前方に向かって変位する。図１２（ｃ）に示すように、屈曲点８５が変位し続けることにより、パネル部材８２は、衝突前の形状（図１２（ａ）参照）に対して対称になる。
【００６２】
このような保護装置８０においても、本発明に係る効果を得ることができる。特に、屈曲点８５，８５を２個形成した場合には、以下のような効果を得ることができる。即ち、パネル部材８２は、２個の屈曲点８５，８５の間の部分が、衝突エネルギーを受けるためのエネルギー受け面８４に構成されている。エネルギー受け面８４とラップ部８３，８３とを個別に設けることで、衝撃エネルギーをエネルギー受け面８４で確実に受けると共に、ラップ部８３，８３で確実に衝突エネルギーを吸収することができる。
【００６３】
尚、本発明に係る車両用乗員膝部保護装置は、助手席に設ける場合を例に説明したが、運転席のハンドルの下部に適用することも可能であり、助手席のグローブボックスを利用する形式に限られない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の車両用乗員膝部保護装置は、運転席や助手席の乗員の膝の保護に好適である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…車両、１１…シート、１２…車体、２５…車体メンバ、５０，７０，８０…車両用乗員膝部保護装置、５１，６１，７１，８１…アーム、５２，７２，８２…パネル部材、５３，６３，７３，８３…ラップ部、７５，８５…屈曲点、８４…エネルギー受け面、Ｍｎ…乗員、Ｎｅ…膝。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前部に位置して車幅方向へ延びている車体メンバから、後方へ延びるとともに、車幅方向に所定間隔設けて配置された左右のアームと、
これら左右のアームの後方に位置するとともに車幅方向へ延び、シートに着座している乗員の膝に対向することが可能なパネル部材と、から成り、
このパネル部材は、前記乗員の膝から作用した衝突エネルギーに従って、前記左右のアームの後端に向かうように車体前方へ変位することが可能な車両用乗員膝部保護装置において、
前記左右のアームの後端には、前記パネル部材から受ける前記衝突エネルギーに従って前方へ変位する左右のラップ部が設けられ、
これら左右のラップ部は、前記左右のアームの前記後端から前記パネル部材の裏面へ向かって後方に延びつつ、後方へ延びるにつれてラップ部同士が互いに接近する方向へ傾いており、
前記左右のラップ部の後端は、前記パネル部材の車幅方向の両端部の前方に位置するとともに、前記パネル部材の車体前方への変位によって前記両端部と接触可能なよう前記両端部に対して車幅方向に重なっていることを特徴とする車両用乗員膝部保護装置。
【請求項２】
左右のラップ部は、前記左右のアームの前記後端から屈曲して一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用乗員膝部保護装置。
【請求項３】
車体の前部に位置して車幅方向へ延びている車体メンバから、後方へ延びるとともに、車幅方向に所定間隔設けて配置された左右のアームと、
これら左右のアームの後方に位置するとともに車幅方向へ延び、シートに着座している乗員の膝に対向することが可能なパネル部材と、から成り、
このパネル部材は、前記乗員の膝から作用した衝突エネルギーに従って、前記左右のアームの後端に向かうように車体前方へ変位することが可能な車両用乗員膝部保護装置において、
前記パネル部材の車幅方向の両端部は、前記左右のアームの後端の後方に位置するとともに、前記パネル部材の車体前方への変位によって前記前記左右のアームの後端と接触可能なよう前記左右のアームの後端に対して車幅方向に重なった、ラップ部であり、
前記パネル部材は、前記左右のアーム間の内寄りに位置するとともに前記衝突エネルギーに従って折れ曲がる屈曲点を有し、
この屈曲点は、前記左右のラップ部よりも後方に位置していることを特徴とする車両用乗員膝部保護装置。
【請求項４】
前記屈曲点は、車幅方向に離間して２個有り、
前記パネル部材は、前記２個の屈曲点の間の部分が、前記衝突エネルギーを受けるためのエネルギー受け面に構成されていることを特徴とする請求項３記載の車両用乗員膝部保護装置。
【請求項１】
車体の前部に位置して車幅方向へ延びている車体メンバから、後方へ延びるとともに、車幅方向に所定間隔設けて配置された左右のアームと、
これら左右のアームの後方に位置するとともに車幅方向へ延び、シートに着座している乗員の膝に対向することが可能なパネル部材と、から成り、
このパネル部材は、前記乗員の膝から作用した衝突エネルギーに従って、前記左右のアームの後端に向かうように車体前方へ変位することが可能な車両用乗員膝部保護装置において、
前記左右のアームの後端には、前記パネル部材から受ける前記衝突エネルギーに従って前方へ変位する左右のラップ部が設けられ、
これら左右のラップ部は、前記左右のアームの前記後端から前記パネル部材の裏面へ向かって後方に延びつつ、後方へ延びるにつれてラップ部同士が互いに接近する方向へ傾いており、
前記左右のラップ部の後端は、前記パネル部材の車幅方向の両端部の前方に位置するとともに、前記パネル部材の車体前方への変位によって前記両端部と接触可能なよう前記両端部に対して車幅方向に重なっていることを特徴とする車両用乗員膝部保護装置。
【請求項２】
左右のラップ部は、前記左右のアームの前記後端から屈曲して一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用乗員膝部保護装置。
【請求項３】
車体の前部に位置して車幅方向へ延びている車体メンバから、後方へ延びるとともに、車幅方向に所定間隔設けて配置された左右のアームと、
これら左右のアームの後方に位置するとともに車幅方向へ延び、シートに着座している乗員の膝に対向することが可能なパネル部材と、から成り、
このパネル部材は、前記乗員の膝から作用した衝突エネルギーに従って、前記左右のアームの後端に向かうように車体前方へ変位することが可能な車両用乗員膝部保護装置において、
前記パネル部材の車幅方向の両端部は、前記左右のアームの後端の後方に位置するとともに、前記パネル部材の車体前方への変位によって前記前記左右のアームの後端と接触可能なよう前記左右のアームの後端に対して車幅方向に重なった、ラップ部であり、
前記パネル部材は、前記左右のアーム間の内寄りに位置するとともに前記衝突エネルギーに従って折れ曲がる屈曲点を有し、
この屈曲点は、前記左右のラップ部よりも後方に位置していることを特徴とする車両用乗員膝部保護装置。
【請求項４】
前記屈曲点は、車幅方向に離間して２個有り、
前記パネル部材は、前記２個の屈曲点の間の部分が、前記衝突エネルギーを受けるためのエネルギー受け面に構成されていることを特徴とする請求項３記載の車両用乗員膝部保護装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１８４２４（Ｐ２０１３−１８４２４Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４７７１（Ｐ２０１１−１５４７７１）
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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