JP2005280468A - Knee protector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両衝突時に、駆動機構により、乗員の膝の前方側に繰り出されて、前方移動する膝を拘束して膝の運動エネルギーを吸収可能な膝保護パネルを、備えて構成される膝保護装置に関する。 The present invention comprises a knee protection panel that is extended by a drive mechanism to the front side of an occupant's knee in a vehicle collision and is capable of absorbing the kinetic energy of the knee by restraining the knee moving forward. It relates to a protective device.
従来、車両衝突時に、サーボ駆動機構を作動させて、膝保護パネルを後方移動させて、前方移動する膝を保護する膝保護装置があった(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there has been a knee protection device that protects a knee that moves forward by operating a servo drive mechanism and moving a knee protection panel backward during a vehicle collision (see, for example, Patent Document 1).
また、膨張するエアバッグによって膝保護パネルを後方移動させて、前方移動する膝を、エアバッグに支持される膝保護パネルによって、クッション性良く、保護するものがあった(例えば、特許文献2参照)。
しかし、特許文献1に記載の装置では、膝の運動エネルギーを吸収して、膝を保護できるものでなく、膝を保護する点に改善の余地があった。また、特許文献2に記載の装置では、エアバッグを利用していることから、クッション作用を奏して、膝を保護できるものの、エアバッグの膨張用のガスを発生させるためのインフレーター等の装置が必要となって、コストが上昇してしまう。
However, the device described in
これらの対処として、膝を拘束できるパネルに、塑性変形して膝の運動エネルギーを吸収できる衝撃吸収材を設けて、車両衝突時、そのパネルを膝の前方側に配設させるように繰り出すことが、考えられる。 As a countermeasure, a shock absorbing material that can plastically deform and absorb the kinetic energy of the knee is provided on the panel that can restrain the knee, and when the vehicle collides, the panel is extended to the front side of the knee. ,Conceivable.
そしてさらに、この場合、乗員が適正な姿勢で着座している状態(大腿部が車両の前後方向に沿うような正規着座状態)で、膝が膝保護パネルと干渉して、衝撃吸収材を塑性変形させることができれば、膝に連なる乗員の大腿部や腰部に与える衝撃を抑えて、膝を保護できる。 Further, in this case, with the occupant seated in a proper posture (a normal seating state where the thigh is along the longitudinal direction of the vehicle), the knee interferes with the knee protection panel, and the shock absorber is If it can be plastically deformed, the knee can be protected by suppressing the impact applied to the thigh and waist of the occupant who is connected to the knee.
本発明は、上述の課題を解決するものであり、膝に連なる乗員の大腿部や腰部に与える衝撃を抑えて、膝を保護できる膝保護装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a knee protection device capable of protecting the knee while suppressing the impact applied to the thigh and waist of an occupant connected to the knee.
本発明に係る膝保護装置は、車両衝突時に、駆動機構により、乗員の膝の前方側に繰り出されて、前方移動する膝を拘束して膝の運動エネルギーを吸収可能な膝保護パネルを、備えて構成される膝保護装置であって、
膝保護パネルが、膝との干渉時に、前面側を駆動機構の駆動ロッドの後端部位に支持される状態として、前方側に凹むように塑性変形し、膝の運動エネルギーを吸収可能な衝撃吸収部を配設させて、構成され、
衝撃吸収部が、膝保護パネルの繰り出し完了時に、乗員の正規着座状態の各膝の中心の前方に位置する吸収中心部を備え、
膝保護パネルの膝との干渉時、非正規着座状態の位置の膝を吸収中心部の後方側に案内可能に、衝撃吸収部における前方側へ凹む塑性変形時の荷重が、吸収中心部から離れる部位側に比べて、吸収中心部に近い部位側を、小さくするように、設定されていることを特徴とする。
The knee protection device according to the present invention includes a knee protection panel that is extended to the front side of the occupant's knee by a drive mechanism at the time of a vehicle collision and can restrain the knee moving forward to absorb the kinetic energy of the knee. A knee protection device composed of
When the knee protection panel interferes with the knee, the front side is supported by the rear end part of the drive rod of the drive mechanism, and the knee protection panel is plastically deformed so as to be recessed forward, so that it can absorb the kinetic energy of the knee. The parts are arranged and configured,
The shock absorbing portion has an absorption center portion located in front of the center of each knee in the regular seating state of the occupant when the knee protection panel is fully extended,
When interfering with the knee of the knee protection panel, the load at the time of plastic deformation that dents forward in the shock absorption part can be guided away from the absorption center part so that the knee in the irregular seated position can be guided to the rear side of the absorption center part It is characterized by being set so as to make the part side closer to the absorption center part smaller than the part side.
本発明に係る膝保護装置では、作動時、後方側に繰り出された膝保護パネルが、前方移動する乗員の膝と干渉すると、その膝が、正規着座状態の位置からずれていても、正規着座状態の位置からずれている膝は、その膝付近の衝撃吸収部の部位より変形荷重の小さい吸収中心部に近い部位側を前方側へ凹ませつつ、案内されるように吸収中心部側へずれ移動する。そして、正規着座状態の位置からずれていた膝は、正規着座状態の位置に配置されて、衝撃吸収部の吸収中心部付近を前方に大きく凹ませて、運動エネルギーが吸収される。 In the knee protection device according to the present invention, when the knee protection panel extended to the rear side interferes with the knee of the occupant moving forward during operation, even if the knee is displaced from the position of the normal seating state, the normal seating is performed. The knee shifted from the position of the state is shifted toward the absorption center so that it is guided while the portion near the absorption center where the deformation load is smaller than the portion of the shock absorption near the knee is recessed forward. Moving. Then, the knee that has been displaced from the position of the normal sitting state is disposed at the position of the normal sitting state, and the vicinity of the absorption center of the shock absorbing portion is greatly recessed forward to absorb the kinetic energy.
したがって、本発明に係る膝保護装置では、膝が、正規着座状態の位置からずれていても、膝保護パネルとの干渉時には、正規着座状態の位置に案内されることから、膝に連なる乗員の大腿部や腰部に与える衝撃を抑えて、膝を保護することができる。 Therefore, in the knee protection device according to the present invention, even if the knee is deviated from the position of the normal sitting state, when it interferes with the knee protection panel, it is guided to the position of the normal sitting state. The knee can be protected by suppressing the impact on the thigh and waist.
そして、本発明に係る膝保護装置では、着座した乗員の側方に、乗員の大腿部を乗員の左右方向の中心側に押圧して乗員の膝を吸収中心部側の後方に配置可能な補助手段を、配設させて、構成することが望ましい。 In the knee protection device according to the present invention, the occupant's knees can be placed behind the absorption center portion by pressing the occupant's thighs toward the center in the lateral direction of the occupant on the side of the seated occupant. It is desirable to arrange and configure the auxiliary means.
このような構成では、補助手段によって、吸収中心部から大きくずれている膝であっても、吸収中心部側の後方に配置させることが可能となって、的確に、吸収中心部付近を塑性変形させて、膝を保護することができる。 In such a configuration, even if the knee is largely deviated from the absorption center by the auxiliary means, it is possible to arrange the knee behind the absorption center, and precisely the vicinity of the absorption center is plastically deformed. Let the knees protect.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態の膝保護装置Sは、図1〜3に示すように、乗員としての運転者Mの膝Kを拘束できるように、運転者Mの車両前方側であるステアリングコラム6の下方に配設されている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, the knee protection device S of the embodiment allows a driver M to restrain a knee K of a driver M as an occupant. M is disposed below the
なお、本明細書での上下・前後・左右の関係は、膝保護装置Sが車両に搭載された状態を基準とするもので、搭載時の車両の上下・前後・左右の関係と一致するものである。 The vertical / front / rear / left / right relationship in this specification is based on the state in which the knee protection device S is mounted on the vehicle, and is consistent with the vertical / front / rear / left / right relationship of the vehicle when mounted. It is.
ステアリングコラム6は、図1に示すように、ステアリングホイール5に連結されるメインシャフト7と、メインシャフト7の周囲を覆うコラムチューブ8と、それらの周囲を覆うコラムカバー9と、を備えて構成されている。コラムカバー9は、内装材としてのインストルメントパネル(以下、インパネとする)12から斜め上後方に突出するように、配設されている。
As shown in FIG. 1, the
膝保護装置Sは、膝保護パネル21と、膝保護パネル21を移動させる駆動機構31と、を備えて構成されている。
The knee protection device S includes a
駆動機構31は、後方へ突出させた駆動ロッド33を後方側へ移動可能な駆動源としてのアクチュエータ32を備えて、構成されている。アクチュエータ32は、油圧シリンダ・電磁ソレノイド・電動モータ等により構成され、そして、制御装置17によって作動を制御されている。このアクチュエータ32は、車両の剛性を有したインパネリインフォースメント2等のボディ側部材1側に対して、ブラケット3・4等を介在させて、保持されている。
The
なお、実施形態の膝保護装置Sでは、駆動機構31のアクチュエータ32は、二つ使用されて、コラムカバー9の下方の左右両側に、それぞれ、配置されている。
In the knee protection device S of the embodiment, two
そして、各アクチュエータ32の駆動ロッド33は、後端に、略上下方向に配設される剛性を有した略四角形の鋼板製の支持プレート34を、連結させている。各支持プレート34は、車両後方側から見て、膝保護パネル21におけるコラムカバー9の下方の左右両側付近に、それぞれ配設されている。
And the
なお、各支持プレート34は、膝保護パネル21を繰り出し完了位置まで後方移動させた際、その中心位置を、駆動ロッド33の軸心とともに、正規着座状態の乗員Mの両膝K0(各膝K0の左右方向の中心C)(図5参照)の前方側に、配置させるように、構成されている。
Each
膝保護パネル21は、図1〜4に示すように、乗員M側に露出する意匠パネル部22と、支持プレート34側に位置する前面パネル部23と、意匠パネル部22と前面パネル部23との間に配設される衝撃吸収部25と、を備えて構成されている。意匠パネル部22は、略長方形の板状のポリプロピレン・ABS樹脂等の合成樹脂製として、内装材としてのインパネ12の開口13に配設されている。なお、開口13は、略長方形形状として、車両の前後方向に貫通するように、コラムカバー9の下方側における左右に広がった領域に、配設されている。
1-4, as shown in FIGS. 1-4, the
意匠パネル部22の外周縁の四隅における前面側には、それぞれ、インパネ12の開口13の周縁部14に形成された係止孔15に挿入されて、周縁部14に係止可能な係止脚29が、前方側に突設されている。そして、こられの係止脚29が周縁部14に係止されることにより、膝保護パネル21は、膝保護装置Sの作動前の状態において、車両後方側の面を、インパネ12の車両後方側の面と面一となるように連ならせて、乗員Mの前方側の意匠性を良好にしている。
Locking legs that can be inserted into
衝撃吸収部25は、後方側からみて、意匠パネル部22の外形より小さい長方形の領域に配設されて、オレフィン系等の熱可塑性エラストマーやポリプロピレン等の合成樹脂製、あるいは、板金等の金属製としている。そして、衝撃吸収部25は、実施形態の場合、上下方向に沿う帯状として、左右方向に並設された多数のリブ(縦リブ)25aから、構成されている。これらのリブ25aからなる衝撃吸収部25は、意匠パネル部22を前方側に凹ませるように、各リブ25aを座屈させる塑性変形により、前方移動する膝Kの運動エネルギーを吸収するように、構成されている。
The
さらに、実施形態の衝撃吸収部25は、膝保護パネル21の繰り出し完了時の状態で、正規着座状態の両膝K0(図5参照)におけるそれぞれの左右方向の中心Cの前方側に配置される吸収中心部26を中心として、膝K0の運動エネルギーを吸収するように、構成されている。そして、衝撃吸収部25の前方側へ凹む塑性変形時の荷重は、吸収中心部26に近い部位側より、その周囲の吸収中心部26から左右に離れる部位側が、徐々に、大きくなるように、構成され、さらに、その塑性変形時の荷重の値とその荷重の変化する状態とが、膝保護パネル21の膝K(K0・K1)との干渉時に、非正規着座状態の位置、すなわち、吸収中心部26から離れた部位の後方側に、膝K1があれば、その膝K1を、正規着座状態の位置、すなわち、その膝K1の近傍の吸収中心部26の位置に、膝K1を案内可能に、設定されている。
Furthermore, the
具体的には、実施形態の場合、左右方向に並設された各縦リブ25aの厚さを略等しくし、二箇所の各吸収中心部26を基準として、左右に離れるに従い、リブ25a間のピッチPを徐々に狭くするように、設定されている。そして、実施形態の場合、吸収中心部26・26間の中央と膝保護パネル21の左右両縁付近とに、リブ25a相互のピッチPを最も狭くして塑性変形荷重値を最大とした周縁吸収部27を、配設させている。
Specifically, in the case of the embodiment, the thicknesses of the
なお、膝保護パネル21の左右方向の幅寸法は、乗員Mの着座した状態が、正規の着座状態でなく、左右の膝の少なくとも一方を、両膝間の距離を広げるように、外側に開いていても、左右の周縁吸収部27の間のエリア(保護エリア)A(図4参照)に配置されるように、構成されている。
The width dimension of the
前面パネル部23は、ポリプロピレン・ABS樹脂等の合成樹脂製として、塑性変形時の各リブ25aの前端側を支持可能に、衝撃吸収部25の各リブ25aの前端と連結されるとともに、意匠パネル部22より外周縁の全周を縮めた板状に、形成されている。パネル部23の前面23aには、支持プレート34の後面34aが連結固定されている。
The
なお、膝保護パネル21は、合成樹脂から形成する場合、意匠パネル部22、衝撃吸収部25、及び、前面パネル部23を、それぞれ、別体で形成して、相互に、接着、あるいは、振動や熱等を利用した溶着等によって、結合させて形成したり、あるいは、衝撃吸収部25を意匠パネル部22と一体成形して、その成形品に前面パネル部23を結合させたり、あるいは、衝撃吸収部25を前面パネル部23と一体成形して、その成形品に、意匠パネル部22を結合させて、形成してもよい。
In addition, when the
制御装置17は、バンパ等に配置される複数のセンサ18と電気的に接続されている。センサ18は、車両に前方から接近してくる物体を検出可能としているもので、赤外線や超音波を利用するタイプ、あるいは、CCDカメラを利用するタイプを例示できる。制御装置17は、車速等を考慮しつつ、各センサ18からの信号を入力して、接近してくる物体との衝突を予測できる衝突検知時に、駆動機構31の各アクチュエータ32を作動させることとなる。
The
すなわち、この膝保護装置Sでは、制御装置17がセンサ18からの信号により衝突検知を検出したならば、制御装置17によって駆動機構31の各アクチュエータ32が作動され、それぞれの駆動ロッド33の後方移動に伴って、各駆動ロッド33の後端に接続された支持プレート34が、車両後方側に移動する。そして、図4・図5のAに示すように、支持プレート34が前面パネル部23を支持した状態で、膝保護パネル21を乗員Mの膝K1の前方側に配置させる。
That is, in this knee protection device S, if the
その際、車両衝突時に前方移動する膝K1が、図5に示すように、正規着座状態の位置からずれていれば、その膝K1付近の衝撃吸収部25の部位より変形荷重の小さい吸収中心部26の部位側を前方側へ凹ませつつ、案内されるように吸収中心部26側へずれ移動する。そして、正規着座状態の位置からずれていた膝K1は、図5のBに示すように、正規着座状態の位置に配置されて、衝撃吸収部25の吸収中心部26付近を前方に大きく凹ませて、運動エネルギーが吸収される。
At this time, if the knee K1 that moves forward in the event of a vehicle collision deviates from the position of the normal seating state as shown in FIG. 5, the absorption center portion having a smaller deformation load than the portion of the
したがって、実施形態の膝保護装置Sでは、膝K1が、正規着座状態(大腿部が車両の前後方向に沿うような状態)の位置からずれていても、膝保護パネル21との干渉時には、正規着座状態の位置に案内されることから、膝K0に連なる乗員の大腿部Fや腰部に与える衝撃を抑えて、膝K0を保護することができる。
Therefore, in the knee protection device S of the embodiment, even when the knee K1 is deviated from the position of the normal sitting state (a state in which the thigh is along the longitudinal direction of the vehicle), at the time of interference with the
そして、膝保護装置Sとしては、図6に示すように、着座した乗員Mの側方に、乗員Mの大腿部Fを、乗員Mの左右方向の中心側に押圧して、乗員Mの膝Kを吸収中心部26側の後方に配置可能な補助手段40を、配設させてもよい。この補助手段40は、着座した乗員Mの大腿部F付近におけるコンソールボックスBやドアDの部位に配置されて、車両衝突時に制御装置17に作動を制御されるプッシャ40から構成され、このプッシャ40は、油圧シリンダ・電磁ソレノイド・電動モータ等から構成されて、駆動ロッド41の先端に配設させた押圧板42を、コンソールボックスBやドアDの収納部位から、乗員Mの大腿部F側に押し出すものである。
As shown in FIG. 6, the knee protection device S presses the thigh F of the occupant M toward the lateral center of the occupant M toward the side of the seated occupant M, You may arrange | position the auxiliary | assistant means 40 which can arrange | position the knee K in the back of the
このようなプッシャ40を備えた膝保護装置Sでは、車両衝突時、吸収中心部26から大きくずれている膝であっても、すなわち、周縁吸収部27・27間の外側の、例えば、膝保護パネル21の左右両縁付近、あるいは、膝保護パネル21から左右に離れたエリアに、膝K2が配置されていても、大腿部Fが押圧板42に押されて、吸収中心部26側の後方に、膝K2を配置させることが可能となる。そして、膝K2は、プッシャ40で押された状態で前進すれば、衝撃吸収部25の塑性変形により、吸収中心部26側に案内されて、吸収中心部26付近を塑性変形させて、的確に保護されることとなる。
In the knee protection device S provided with such a
なお、実施形態では、衝撃吸収部25を、リブ25aによって構成した場合を示したが、リブ形状ばかりでなく、脆性破壊するような発泡層を設けた板状とし、塑性変形荷重を適宜変化させて、前方側に凹むように塑性変形する合成樹脂等から、衝撃吸収部を形成してもよい。
In the embodiment, the case where the
また、実施形態の膝保護装置Sでは、運転席の前方側に配設されている場合を示したが、本発明の膝保護装置は、助手席前方に搭載してもよい。 Moreover, although the case where the knee protection device S of the embodiment is disposed on the front side of the driver's seat has been shown, the knee protection device of the present invention may be mounted in front of the passenger seat.
21…膝保護パネル、
23a…前面、
25…衝撃吸収部、
25a…リブ、
26…吸収中心部、
31…駆動機構、
32…駆動ロッド、
40…(補助手段)プッシャ、
42…押圧板、
M…乗員、
K…膝、
K0…(正規着座状態の)膝、
K1・K2…(非正規着座状態の)膝、
F…大腿部、
S…膝保護装置。
21 ... Knee protection panel,
23a ... front,
25 ... Shock absorbing part,
25a ... ribs,
26 ... absorption center,
31 ... Drive mechanism,
32 ... drive rod,
40 ... (Auxiliary means) Pusher,
42 ... Pressing plate,
M ... Crew,
K ... knees,
K0 ... Knee (regular seated),
K1, K2 ... knees (non-regular seated state),
F ... thigh,
S: Knee protector.
Claims (2)
前記膝保護パネルが、膝との干渉時に、前面側を駆動機構の駆動ロッドの後端部位に支持される状態として、前方側に凹むように塑性変形し、膝の運動エネルギーを吸収可能な衝撃吸収部を配設させて、構成され、
該衝撃吸収部が、前記膝保護パネルの繰り出し完了時に、乗員の正規着座状態の各膝の中心の前方に位置する吸収中心部を備え、
前記膝保護パネルの膝との干渉時、非正規着座状態の位置の膝を前記吸収中心部の後方側に案内可能に、前記衝撃吸収部における前方側へ凹む塑性変形時の荷重が、前記吸収中心部から離れる部位側に比べて、前記吸収中心部に近い部位側を、小さくするように、設定されていることを特徴とする膝保護装置。 A knee protection device comprising a knee protection panel that is extended to the front side of the occupant's knee by a drive mechanism in the event of a vehicle collision and restrains the knee moving forward to absorb the kinetic energy of the knee. And
When the knee protection panel interferes with the knee, the front side is supported by the rear end of the drive rod of the drive mechanism, and the knee protection panel is plastically deformed so as to be recessed forward, thereby absorbing the knee's kinetic energy. Arranged by arranging the absorption part,
The shock absorbing portion comprises an absorption center portion positioned in front of the center of each knee in the normal seating state of the occupant when the knee protection panel is extended.
When the knee protection panel interferes with the knee, the load at the time of plastic deformation that dents forward in the shock absorbing portion can be guided to the rear side of the absorption center portion so that the knee in the non-normal seating state can be guided. A knee protection device, wherein the knee protection device is set so as to make the part near the absorption center smaller than the part away from the center.
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