JP2005297839A - アクティブニーボルスター - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化を可能にすると共に、膝保護装置を拘束位置から格納位置へ戻すことができるようにする。
【解決手段】 アクティブニーボルスター２４のアクチュエータ３２を、後端部４８Ａに下肢拘束部３０が支持された内筒４８と、車体のインパネリインフォースメント３３に固定され、内部に内筒４８を移動可能に支持する外筒４６と、内筒４８内に配設され、外筒４６の前端部４６Ｂに固定されており、内筒４８を拘束位置と格納位置との間で移動させるためのモータ５９と、内筒４８内に配設され、モータ５９に連結されており、内筒４８を移動させるための遊星ギア７０とで構成した。
【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膝保護装置の前端下部を車体側部材に回転自在に取り付け、ラックとピニオンを用いて、膝保護装置を回転させることで、車体乗降時における脚部空間を広げる構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
実開昭６３−８１７５８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、膝保護装置の車体前方側にラックとピニオン及び駆動モータを配設する必要がある。この結果、装置が大型化する。このため、車体前後方向に沿った大きな配設スペースが必要になり、車体搭載性能が低下する。

本発明は上記事実を考慮し、小型化が可能であると共に、膝保護装置を拘束位置から格納位置へ戻す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、一方の端部に膝保護装置が支持された内筒と、
車体に固定され、内部に配設された前記内筒を移動可能に支持する外筒と、
前記内筒内に配設され、前記外筒の他方の端部に固定されており、前記内筒を拘束位置と格納位置との間で移動させるための作動装置と、
前記内筒内に配設され、前記作動装置に連結されており、前記内筒を拘束位置と格納位置との間で移動させるための駆動力伝達手段と、
を有することを特徴とする。

従って、アクティブニーボルスターのアクチュエータを、一方の端部に膝保護装置が支持された内筒と、車体に固定され、内部に配設された内筒を移動可能に支持する外筒と、内筒内に配設され、外筒の他方の端部に固定されており、内筒を拘束位置と格納位置との間で移動させるための作動装置と、内筒内に配設され、作動装置に連結されており、内筒を拘束位置と格納位置との間で移動させるための駆動力伝達手段と、で構成することで、外筒と内筒の内部に作動装置と駆動力伝達手段とを収納できる。このため、装置の小型化が可能となる。また、作動装置によって駆動力伝達手段を介して、内筒を外筒に対して移動させることで内筒の一方の端部に支持された膝保護装置を格納位置から拘束位置へ移動できると共に、膝保護装置を拘束位置から格納位置へ戻すことができる。

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、前記作動装置がモータで、前記駆動力伝達手段がモータの駆動軸に連結されたギヤと前記内筒の内周部に形成された螺子部とであることを特徴とする。

従って、アクティブニーボルスターのアクチュエータを、一方の端部に膝保護装置が支持された内筒と、車体に固定され、内部に配設された内筒を移動可能に支持する外筒と、内筒内に配設され、外筒の他方の端部に固定されており、内筒を拘束位置と格納位置との間で移動させるためのモータと、内筒内に配設され、モータの駆動軸に連結されたギヤと内筒の内周部に形成された螺子部と、で構成することで、外筒と内筒の内部にモータとギヤとを収納できる。このため、装置の小型化が可能となる。また、モータによってギアと螺子部を介して、内筒を外筒に対して移動させることで内筒の一方の端部に支持された膝保護装置を格納位置から拘束位置へ移動できると共に、膝保護装置を拘束位置から格納位置へ戻すことができる。

請求項１記載の本発明のアクティブニーボルスターは、一方の端部に膝保護装置が支持された内筒と、車体に固定され、内部に配設された内筒を移動可能に支持する外筒と、内筒内に配設され、外筒の他方の端部に固定されており、内筒を拘束位置と格納位置との間で移動させるための作動装置と、内筒内に配設され、作動装置に連結されており、内筒を拘束位置と格納位置との間で移動させるための駆動力伝達手段と、を有するため、小型化が可能であると共に、膝保護装置を拘束位置から格納位置へ戻す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、作動装置がモータで、駆動力伝達手段がモータの駆動軸に連結されたギヤと内筒の内周部に形成された螺子部とであるため、小型化が可能であると共に、膝保護装置を拘束位置から格納位置へ戻すことができるという優れた効果を有する。

本発明におけるアクティブニーボルスターの一実施形態を図１〜図６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６に示される如く、本実施形態では、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）２８Ａに対向してそれぞれ左右一対配設されている。

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を車体前方から拘束する膝保護装置としての下肢拘束部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アクチュエータ３２とで構成されている。

図５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、車体後方側の拘束位置（図６の二点鎖線の位置）において、乗員２８の下肢（特に、膝）２８Ａと当接すると共に、格納位置（図５及び図６の実線の位置）において、インストルメントパネル１８の一般面１８Ａの一部を構成するようになっている。

図１に示される如く、車体のインパネリインフォースメント３３には、リインフォースメントブラケット３４が固定されており、リインフォースメントブラケット３４の取付部３４Ａは、車体前方上側から車体後方下側に向かう傾斜部となっている。また、リインフォースメントブラケット３４の取付部３４Ａには、複数のスタッドボルト３６が配設されており、これらのスタッドボルト３６が、アクチュエータ３２に固定されたレッグブラケット３８の取付孔４０を貫通している。なお、スタッドボルト３６には、ナット４２が締結されており、スタッドボルト３６とナット４２によってレッグブラケット３８がリインフォースメントブラケット３４に固定されている。

アクチュエータ３２は、外筒４６と内筒４８とを備えた二重のパイプ構造となっており、外筒４６の外周部にレッグブラケット３８が固定されている。また、内筒４８の一方の端部である後端部４８Ａには、下肢拘束部３０がブラケット（図示省略）によって固定されており、内筒４８の他方の端部である前端部４８Ｂの内周部には、周方向に所定の間隔で複数のストッパ５２が配設されている。これらのストッパ５２は、モータケース６０の外周部に前後方向に沿って形成された溝５３にそれぞれスライド可能に挿入されており、内筒４８の回転を防止している。なお、内筒４８の前端部４８Ｂ側の内周部には、螺子部４８Ｃが形成されている。

外筒４６の一方の端部である後端部４６Ａは開放されており、外筒４６と内筒４８との間にはパイプ形状のスライダ５４が配設されている。スライダ５４は内筒４８との摩擦が小さくなるように樹脂材等で構成されており、外周部に形成された爪５４Ａによって外筒４６に形成された取付孔５６に固定されている。

従って、外筒４６はスライダ５４を介して内部に配設した内筒４８を車体前後方向（図１の矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向）へ移動可能に支持している。また、外筒４６の他方の端部である前端部４６Ｂの外周部には螺子部４６Ｃが形成されており、この螺子部４６Ｃに、外筒４６の前端部４６Ｂに配設されたキャップ５８が締結されている。

外筒４６の前端部４６Ｂとキャップ５８との間には、作動装置としてのモータ５９が内蔵されたモータケース６０の前端部に形成されたフランジ６０Ａが挟持されており、モータケース６０は、外筒４６の前端部４６Ｂに固定されている。従って、モータ５９は内筒４８の内部に配設されている。

なお、モータ５９は制御回路１４に電気的に接続されており、モータ５９の配線６１は、キャップ５８の底部５８Ａの中央部に穿設された開口部６３を挿通している。

図３に示される如く、モータケース６０のフランジ６０Ａには、周方向に沿って所定の間隔で回り止め用の切欠６２が複数形成されており、これらの切欠６２が、キャップ５８の底部５８Ａにおける外周部に形成された凸部６４に係合している。

図１に示される如く、モータケース６０の後端部から突出した駆動軸５９Ａには、駆動力伝達手段としての遊星ギア７０が配設されており、この遊星ギア７０を介して、モータ５９の回転力が内筒４８の螺子部４８Ｃに伝達されるようになっている。

図４に示される如く、遊星ギア７０は、モータ５９の駆動軸５９Ａに配設されたサンギア７２と、リングギア７４と、２個のピニオン７６とで構成された周知のシンプルプラネタリとなっており、例えば、モータ５９の駆動軸５９Ａに配設されたサンギア７２が図４の時計回転方向（図４の矢印Ｃ方向）へ回転すると、２個のピニオン７６が図４の反時計回転方向（図４の矢印Ｄ方向）へ回転し、リングギア７４が図４の時計回転方向（図４の矢印Ｅ方向）へ回転するようになっている。

図３に示される如く、リングギア７４の外周部には螺子部７４Ａが形成されており、リングギア７４の後端部７４Ｂにはカバー８０が配設されている。このカバー８０は、ボルト８２によってモータケース６０に取付けられている。また、モータ５９の駆動軸５９Ａの断面形状はＤ字状等にカットされており、サンギア７２は駆動軸５９Ａに沿って前後方向へ移動可能となっている。

図１に示される如く、リングギア７４の外周部には形成された螺子部７４Ａは、内筒４８の螺子部４８Ｃに螺合しており、モータ５９の駆動軸５９Ａの回転によって、遊星ギア７０を介して、内筒４８が車体前後方向（図１の矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向）へ移動するようになっている。

図２に示される如く、内筒４８が車体後方（図２の矢印Ａ方向）へ移動し、図１に示す格納位置から図２に示す拘束位置へ移動を開始した場合には、所定時間後にモータ５９が停止すると共に、内筒４８の前端部４８Ｂの内周部に固定したストッパ５２が、リングギア７４の前端部７４Ｃに当接することで、内筒４８が拘束位置に停止するようになっている。

また、アクティブニーボルスター２４の下肢拘束部３０が、乗員２８の下肢（特に、膝）２８Ａと当接し、内筒４８が車体後方から車体前方（図２の矢印Ｂ方向）へ向って所定値以上の荷重を受けた場合には、荷重（図２の矢印Ｆ）は、内筒４８、リングギア７４、モータケース６０、キャップ５８、外筒４６、レッグブラケット３８の順に伝達できるようになっている。この結果、モータ５９の駆動軸５９Ａに大きな荷重が作用せず、モータ５９が損傷しないようになっている。

このため、モータ５９を、アクティブニーボルスター２４の下肢拘束部３０を格納位置から拘束位置へ移動した際の回転方向に対して、逆回転することで、内筒４８とともに下肢拘束部３０を図２に示す拘束位置から図１に示す格納位置へ戻すことができるようになっている。

なお、本実施形態では、図６に示される如く、インストルメントパネル１８の上部１８Ｂ及びステアリングホイール９０に、助手席用及び運転席用のエアバッグ装置が配設されており、これらのエアバッグ装置のエアバッグ袋体９２（図６では運転席用のエアバッグのみを示す）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ようになっている。また、図６の符号９４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、アクティブニーボルスター２４のアクチュエータ３２を、後端部４８Ａに下肢拘束部３０が支持された内筒４８と、車体のインパネリインフォースメント３３に固定され、内部に配設された内筒４８を移動可能に支持する外筒４６と、内筒４８内に配設され、外筒４６の前端部４６Ｂに固定されており、内筒４８を拘束位置と格納位置との間で移動させるためのモータ５９と、内筒４８内に配設され、モータ５９に連結されており、内筒４８を拘束位置と格納位置との間で移動させるための遊星ギア７０と、で構成することで、外筒４６と内筒４８の内部にモータ５９と遊星ギア７０とを収納できるため、アクチュエータ３２の小型化が可能となる。

また、車体１０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のモータ５９を作動し、モータ５９の駆動軸５９Ａを正回転する。この結果、モータ５９の駆動軸５９Ａの正回転によって、遊星ギア７０を介して、内筒４８が車体後方（図１の矢印Ａ方向）へ直線移動を開始する。

その後、所定時間後にモータ５９が停止すると共に、図２に示される如く、内筒４８の前端部４８Ｂの内周部に固定したストッパ５２が、リングギア７４の前端部７４Ｃに当接することで、内筒４８が拘束位置に停止する。

この結果、左右の内筒４８の後端部４８Ａに固定された各下肢拘束部３０が乗員方向（図２の矢印Ａ方向）へ直線移動し、図６に二点鎖線で示すように、フロントシート２０に着座した乗員２８の左右の下肢２８Ａに車体前方から当接する。このため、左右の下肢拘束部３０によって、乗員２８の左右の下肢２８Ａを車体前方から拘束できる。

一方、左右の下肢拘束部３０が乗員２８の左右の各下肢２８Ａに押圧されることで、内筒４８が下肢拘束部３０を介して下肢２８Ａから車体前方（図２の矢印Ｂ方向）へ向かって所定値以上の荷重を受けた場合には、荷重（図２の矢印Ｆ）は、内筒４８、リングギア７４、モータケース６０、キャップ５８、外筒４６、レッグブラケット３８の順に伝達される。この結果、モータ５９の駆動軸５９Ａに大きな荷重が作用せず、モータ５９は損傷しない。

このため、モータ５９を逆回転することで、内筒４８とともに下肢拘束部３０を車体前方（図２の矢印Ｂ方向）へ移動し、図２に示す拘束位置から図１に示す格納位置へ戻せる。この結果、車体乗降時における脚部空間を広げることができる。

従って、本実施形態では、アクティブニーボルスター２４のアクチュエータ３２の小型化が可能であると共に、アクティブニーボルスター２４の下肢拘束部３０を拘束位置から格納位置へ戻すことができる。

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、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６に符号９８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の格納位置を示す側断面図である。 本発明の一実施形態に係るアクティブニーボルスタの拘束位置を示す側断面図である。 本発明の一実施形態に係るアクティブニーボルスタのアクチュエータの一部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のアクチュエータの遊星ギアを示す車体後方から見た正面図である。 本発明の一実施形態に係るアクティブニーボルスタを示す概略平面図である。 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。

符号の説明

２４ アクティブニーボルスター
３０ 下肢拘束部（膝保護装置）
３２ アクチュエータ
４６ 外筒
４６Ａ 外筒の後端部
４６Ｂ 外筒の前端部
４６Ｃ 外筒の螺子部
４８ 内筒
４８Ａ 内筒の後端部
４８Ｂ 内筒の前端部
５２ ストッパ
５４ スライダ
５８ キャップ
５９ モータ（作動装置）
６０ モータケース
７０ 遊星ギア（駆動力伝達手段）
７２ サンギア
７４ リングギア
７４Ａ リングギアの螺子部
７４Ｂ リングギアの後端部
７４Ｃ リングギアの前端部
７６ ピニオン
８０ カバー

Claims (2)

1. 一方の端部に膝保護装置が支持された内筒と、
   車体に固定され、内部に配設された前記内筒を移動可能に支持する外筒と、
   前記内筒内に配設され、前記外筒の他方の端部に固定されており、前記内筒を拘束位置と格納位置との間で移動させるための作動装置と、
   前記内筒内に配設され、前記作動装置に連結されており、前記内筒を拘束位置と格納位置との間で移動させるための駆動力伝達手段と、
   を有することを特徴とするアクティブニーボルスター。
2. 前記作動装置がモータで、前記駆動力伝達手段がモータの駆動軸に連結されたギヤと前記内筒の内周部に形成された螺子部と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。

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