JP2005104294A - アクティブニーボルスター - Google Patents

Abstract

【課題】 エネルギ吸収部材の厚さを薄くし、且つ下肢との衝突時にエネルギ吸収部材を大きく変形させる。
【解決手段】 アクティブニーボルスター２４はフロントシートに着座した乗員の下肢を拘束する下肢拘束部３０と、下肢拘束部３０を肢拘束位置へ移動するための作動装置としてのアクチュエータ３２とで構成されている。アクティブニーボルスター２４の下肢拘束部３０には、乗員２８の下肢（特に、膝部）２８Ａと当接する矩形状のパネル３０Ａが配設されており、パネル３０Ａの反拘束面側（車体前方側面）にはエネルギ吸収部材としてのリブ３０Ｂが配設されいる。リブ３０Ｂはパネル３０Ａの中心から外方へ伸びる連続した渦巻き形状となっている。
【選択図】 図１

Description

本発明はアクティブニーボルスターに係り、特に、自動車等の車両に搭載されるアクティブニーボルスターに関する。

従来、自動車等の車両に搭載されるアクティブニーボルスターにおいては、乗員の下肢を拘束するエネルギ吸収部材からなる下肢拘束部を作動装置によって乗員側へ移動させる構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特公平０６−２４５６号公報

しかしながら、前記特許文献１の構成におけるアクティブニーボルスターでは、乗員の下肢を拘束するエネルギ吸収部材が、ウレタンフォーム等の弾性変形または塑性変形する部材で構成されており、下肢との衝突時にエネルギ吸収部材を大きく変形させエネルギ吸収効果を上げるためには、エネルギ吸収部材の厚さを厚くする必要がある。このため、重量増加及びコストアップとなる。

本発明は上記事実を考慮し、エネルギ吸収部材の厚さを薄くし、且つ下肢との衝突時にエネルギ吸収部材を大きく変形させることができるアクティブニーボルスターを得ることが目的である。

請求項１記載の本発明のアクティブニーボルスターは、乗員の下肢を拘束する下肢拘束部と、
該下肢拘束部に配設され乗員の下肢と当接する板部材と、
該下肢拘束部における前記板部材の反拘束面に配設されたエネルギ吸収部材と、
前記下肢拘束部を下肢拘束位置へ移動するための作動装置と、
を有し、
前記エネルギ吸収部材は前記板部材の中心から外方へ伸びる連続したリブであることを特徴とする。

従って、作動装置によって下肢拘束部が下肢拘束位置へ移動し、下肢拘束部の板部材が乗員の下肢と当接すると、板部材が反拘束面側に変形する。この際、下肢拘束部における板部材の反拘束面に配設されたエネルギ吸収部材が、板部材の中心から外方へ伸びる連続したリブであるため、板部材の中心に大きな荷重が作用した場合には、リブの中心側がリブの外方に比べて荷重の作用方向へ大きく且つ容易に変形する。この結果、エネルギ吸収部材は通常時の厚さより大きく変形できる。このため、エネルギ吸収部材の厚さを薄くし、且つ下肢との衝突時にエネルギ吸収部材を大きく変形させることができる。

請求項２記載の本発明は、請求項１記載のアクティブニーボルスターにおいて、前記リブは渦巻き形状であることを特徴とする。

従って、作動装置によって下肢拘束部が下肢拘束位置へ移動し、下肢拘束部の板部材が乗員の下肢と当接すると、板部材が反拘束面側に変形する。この際、下肢拘束部における板部材の反拘束面に配設されたエネルギ吸収部材が、板部材の中心から外方へ伸びる連続した渦巻き形状のリブであるため、板部材の中心に大きな荷重が作用した場合には、リブは渦巻きの軸芯方向に沿って伸びる方向に変形するが、厚さ方向に潰れる変形はしない。このため、リブの中心側がリブの外方に比べて荷重の作用方向へ大きく且つ容易に変形する。この結果、エネルギ吸収部材は通常時の厚さより大きく変形できる。このため、エネルギ吸収部材の厚さを薄くし、且つ下肢との衝突時にエネルギ吸収部材を大きく変形させることができる。

請求項３記載の本発明は、請求項１、２の何れか１項に記載のアクティブニーボルスターにおいて、前記作動装置は前記板部材を支持しており、前記リブの反板部材側には前記リブの変形を可能とする空間が形成されていることを特徴とする。

従って、請求項１、２の何れか１項に記載の内容に加えて、リブの中心側がリブの外方に比べて荷重の作用方向となるリブの反板部材側に形成された空間内へ大きく変形できる。この結果、エネルギ吸収部材は通常時の厚さより大きく変形できる。このため、エネルギ吸収部材の厚さを薄くし、且つ下肢との衝突時にエネルギ吸収部材を大きく変形させることができる。

請求項１記載の本発明のアクティブニーボルスターは、乗員の下肢を拘束する下肢拘束部と、下肢拘束部に配設され乗員の下肢と当接する板部材と、下肢拘束部における板部材の反拘束面に配設されたエネルギ吸収部材と、下肢拘束部を下肢拘束位置へ移動するための作動装置と、を有し、エネルギ吸収部材は板部材の中心から外方へ伸びる連続したリブであるため、エネルギ吸収部材の厚さを薄くし、且つ下肢との衝突時にエネルギ吸収部材を大きく変形させることができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明は、請求項１記載のアクティブニーボルスターにおいて、リブは渦巻き形状であるため、エネルギ吸収部材の厚さを薄くし、且つ下肢との衝突時にエネルギ吸収部材を大きく変形させることができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明は、請求項１、２の何れか１項に記載のアクティブニーボルスターにおいて、作動装置は板部材を支持しており、リブの反板部材側にはリブの変形を可能とする空間が形成されているため、エネルギ吸収部材の厚さを薄くし、且つ下肢との衝突時にエネルギ吸収部材を大きく変形させることができるという優れた効果を有する。

本発明における乗員保護装置の一実施形態を図１〜図５に従って説明する。

なお、図中矢印ＦＲは車体前方方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を示す。

図５に示される如く、本実施形態のアクティブニーボルスターは、車体１０の減速度を検知し車体１０の衝突を検出する衝突検出手段としての加速度センサ１２を備えている。また、加速度センサ１２は左右のフロントサイドメンバにそれぞれ配設されており、加速度センサ１２はマイクロコンピュータを備えた制御手段としての制御回路１４に接続されている。

車体１０のインストルメントパネル１８には、運転席及び助手席である左右のフロントシート２０（図５では助手席を示す）の前方となる部位に、それぞれアクティブニーボルスター（下肢拘束手段）２４が配設されており、アクティブニーボルスター２４は、フロントシート２０に着座した乗員２８の左右の下肢（特に、膝部）２８Ａに対向して配設されている。

また、左右一対のアクティブニーボルスター２４は、フロントシート２０に着座した乗員２８の左右の各下肢２８Ａを車体前方斜め上側から拘束する下肢拘束部３０と、下肢拘束部３０を乗員２８の下肢２８Ａ側の下肢拘束位置へ移動するための作動装置としてのアクチュエータ３２とで構成されている。

図１に示される如く、アクティブニーボルスター２４の下肢拘束部３０には、乗員２８の下肢（特に、膝部）２８Ａと当接する板部材としての矩形状のパネル３０Ａが配設されている。また、パネル３０Ａの反拘束面（車体前方側面）にはエネルギ吸収部材としてのリブ３０Ｂが配設されいる。

図３に示される如く、リブ３０Ｂはパネル３０Ａの中心から外方へ伸びる連続した渦巻き形状となっており、リブ３０Ｂの厚さＨ及び幅Ｗは一定となっている。

なお、図５に示される如く、パネル３０Ａは、インストルメントパネル１８の一般面１８Ａの一部を構成している。

図２に示される如く、アクティブニーボルスター２４のアクチュエータ３２は、インパネリインフォース３６に形成された取付部３６Ａに、ブラケット３８を介して固定されている。ブラケット３８の前壁部３８Ａは、インパネリインフォース３６の取付部３６Ａに、ボルト、ナット等の締結部材４０によって固定されている。また、ブラケット３８の下壁部３８Ｂには、アクチュエータ３２のアッパレール４２が、ボルト、ナット等の締結部材４１によって固定されている。

アクチュエータ３２のアッパレール４２は、軸方向となる略車体前後方向から見た断面形状が開口部を下方へ向けたコ字状となっており、開口両端外側には、車体前後方向に沿ってガイド部４２Ａが形成されている。一方、アクチュエータ３２のロアレール４４は、軸方向となる略車体前後方向から見た断面形状が開口部を上方へ向けたコ字状となっており、開口両端内側には、車体前後方向に沿ってガイド部４４Ａが形成されている。また、ロアレール４４のガイド部４４Ａは、アッパレール４２のガイド部４２Ａに車体前後方向へ移動可能に係合しており、アッパレール４２とロアレール４４とによって矩形状の閉断面構造が形成されている。

アクチュエータ３２のアッパレール４２には、シリンダ４６が車体前後方向に沿って固定されており、シリンダ４６はアッパレール４２とロアレール４４とによって形成された閉断面内に配設されている。また、シリンダ４６の前端部にはインフレータ４８（図５参照）が配設されており、シリンダ４６の後端部にはロック４９が配設されている。なお、インフレータ４８は制御回路１４（図５参照）に接続されたスクイブにより作動し、発生したガスがシリンダ４６内に放出されると、シリンダ４６の軸芯に配設されたピストンロッド５０が乗員方向（図２の矢印Ａ方向）へ直線移動するようになっている。また、ピストンロッド５０はロック４９を貫通しており、ロック４９はピストンロッド５０が逆方向（矢印Ａと反対方向）へ移動するのを防止している。

ピストンロッド５０の後端部５０Ａには、ピストンストッパ５２が固定されており、ピストンストッパ５２はロアレール４４の後端部４４Ｂに固定されている。また、ロアレール４４の後端部４４Ｂには矩形板状のブラケット６０が固定されており、ブラケット６０の四隅には、車体後方へ向かって脚部６０Ａが立設されている。これらの脚部６０Ａの先端部に、下肢拘束部３０のパネル３０Ａの四隅が固定されている。

従って、アクチュエータ３２のロアレール４４はブラケット６０を介して下肢拘束部３０のパネル３０Ａを支持しており、リブ３０Ｂの反パネル３０Ａ側には、リブ３０Ｂの変形を可能とする空間３３が形成されている。

また、アクチュエータ３２のロアレール４４の前端部４４Ｃには図示を省略したスライドストッパが固定されている。

なお、本実施形態では、図５に示される如く、インストルメントパネル１８の上部１８Ｃ及びステアリングホイール（図示省略）に、助手席用及び運転席用のエアバッグ装置７６が配設されており（図５では助手席用のエアバッグ装置のみを示している）、これらのエアバッグ装置７６のエアバッグ袋体７８をフロントシート２０に着座した乗員２８の上半身２８Ｂに向って膨張展開させるインフレータ８０は、それぞれ制御回路１４に接続されている。また、図５の符号８２はシートベルトを示している。

次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態では、車体が衝突した際に、制御回路１４は、先ず、左右のフロントサイドメンバにそれぞれ配設された加速度センサ１２からの入力信号に基づいて、車体１０が衝突したか否かを判定する。

車体１０が衝突したと判定した場合には、制御回路１４はアクティブニーボルスター２４のアクチュエータ３２のインフレータ４８を作動する。この結果、インフレータ４８から発生したガスによって、アクチュエータ３２のアッパレール４２に固定されたシリンダ４６のピストンロッド５０が乗員方向（矢印Ａ方向）へ直線移動し、ピストンロッド５０と一体的にロアレール４４と下肢拘束部３０が、格納位置から図５に示す下肢拘束位置方向へ移動する。

図２に示される如く、下肢拘束部３０のパネル３０Ａが乗員２８の下肢２８Ａに当接すると、パネル３０Ａが反拘束面側（車体前方側）に変形する。この際、図４に示される如く、下肢拘束部３０におけるパネル３０Ａの反拘束面に配設されたリブ３０Ｂは、パネル３０Ａの中心から外方へ伸びる連続した渦巻き形状であるため、パネル３０Ａの中心に、膝の中央部が当接し、大きな荷重が作用した場合には、リブ３０Ｂは渦巻きの軸芯方向（矢印Ｂ方向）に沿って伸びる方向に変形するが、厚さＨ方向に潰れる変形はしない。このため、リブ３０Ｂの中心側がリブ３０Ｂの外方に比べて荷重の作用方向となるリブ３０Ｂの反パネル側（車体前方側）に形成された空間３３内へ大きく且つ容易に変形する。

この結果、リブ３０Ｂは通常時（格納状態）の厚さ（図３のＨ）より大きく変形できる。このため、リブ３０Ｂの厚さＨを薄くし、且つリブ３０Ｂを下肢衝突方向（矢印Ｂ方向）へ大きく変形させることができる。よって、重量増加及びコストアップを抑制できると共に、下肢拘束部３０によって乗員２８の下肢（特に、膝部）２８Ａを包み込む形で確実に拘束できる。

以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、リブ３０Ｂをパネル３０Ａの中心から外方へ伸びる連続した渦巻き形状としたが、リブの形状はこれに限定されず、例えば、図６に示される如く、リブ３０Ｂをパネル３０Ａの中心から外方へ伸びる連続した上下方向に長い渦巻き形状としても良い。また、図７に示される如く、リブ３０Ｂをパネル３０Ａの中心から外方へ伸びる連続した十字の渦巻き形状としても良い。

また、上記実施形態では、加速度センサ１２を使用し衝突を判定したが、これに代えて、図５に符号９０で示すカメラ、レダー等を衝突判定手段として使用することで衝突前に車体の衝突を感知し、即ち、衝突予知を行い、アクティブニーボルスターを作動させる構成とし、アクティブニーボルスター２４のアクチュエータ３２をモータ、ナット、スクリュー等で構成しても良い。

また、上記実施形態では、本発明のアクティブニーボルスターをフロントシート（運転席及び助手席）に適用したが、本発明のアクティブニーボルスターはリヤシート等のフロントシート以外のシートにも適用可能である。

本発明の一実施形態に係るアクティブニーボルスターの要部の格納状態を示す車体斜め後方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係るアクティブニーボルスターの要部の作動状態を示す車体斜め後方から見た分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るアクティブニーボルスターの下肢拘束部の格納状態を示す車体斜め前方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係るアクティブニーボルスターの下肢拘束部の変形状態を示す車体斜め前方から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係るアクティブニーボルスターが適用された車室前部を示す概略側断面図である。 本発明の他の実施形態に係るアクティブニーボルスターの下肢拘束部を示す車体前方から見た平面図である。 本発明の他の実施形態に係るアクティブニーボルスターの下肢拘束部を示す車体前方から見た平面図である。

符号の説明

２４ アクティブニーボルスター
３０ アクティブニーボルスターの下肢拘束部
３０Ａ 下肢拘束部のパネル（板部材）
３０Ｂ 下肢拘束部のリブ（エネルギ吸収部材）
３２ アクティブニーボルスターのアクチュエータ（作動装置）
３３ 空間

Claims (3)

1. 乗員の下肢を拘束する下肢拘束部と、
   該下肢拘束部に配設され乗員の下肢と当接する板部材と、
   該下肢拘束部における前記板部材の反拘束面に配設されたエネルギ吸収部材と、
   前記下肢拘束部を下肢拘束位置へ移動するための作動装置と、
   を有し、
   前記エネルギ吸収部材は前記板部材の中心から外方へ伸びる連続したリブであることを特徴とするアクティブニーボルスター。
2. 前記リブは渦巻き形状であることを特徴とする請求項１に記載のアクティブニーボルスター。
3. 前記作動装置は前記板部材を支持しており、前記リブの反板部材側には前記リブの変形を可能とする空間が形成されていることを特徴とする請求項１、２の何れか１項に記載のアクティブニーボルスター。

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