JP2008168727A - 車両用膝保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に前後方向から衝撃が加わった際に、室内の物体が膝保護パッドに衝突した時の衝撃を緩和する。
【解決手段】車両用膝保護装置は膝保護パッドを格納位置と拘束位置の間で移動させている。この装置は、膝保護パッドを車両前後方向に回動自在に支持すべく車体メンバ１に溶接々合したフレーム２と、モータ１５と連結して膝保護パッドを回動させるリンク機構１４と、拘束位置にある膝保護パッドに対する衝撃荷重を吸収するプレート部材４とを備えている。モータ１５の減速機１６は、膝保護パッドに対する衝撃荷重の入力がなるべく少なくなる状態でリンク機構１４と連結してある。
【選択図】図２

Description

本発明は、膝保護パッドを格納位置と拘束位置の間で移動させる車両用膝保護装置に関する。

近年、車両の衝突安全性に対する市場と法規の要求が高まり、シートベルトやエアバッグの改良が進んでいる。そのような時代背景の中で、乗員がシートに着座すると、膝保護パッドがダッシュボードから乗員の膝方向にせり出すようにして乗員の下肢を拘束するようにした膝保護装置が提案されている。この種の装置としては、例えば、特許文献１に示すように、モータとボールねじによって膝保護パッドを往復動させるものと、特許文献２に示すように、膝保護パッドを備えた内筒を外筒に挿入し、モータと遊星歯車機構によって内筒を往復動させるものがある。
米国特許第６６４１１６６号明細書 特開２００５−２９７８３９号公報

しかしながら、車両に前後方向から衝撃が加わった際には、室内の物体が前方へ慣性移動して膝保護パッドに衝突する場合があり、上記のいずれの装置でも、衝撃荷重が膝保護パッドを介して直接的に駆動機構に作用することになり、装置の車体に対する取付強度を高くしなければならず、装置の大型化と重量の増加を招くことになる。

本発明の目的は、車体に対する取付強度を高くする必要のない車両用膝保護装置を提供することにある。

本発明の車両用膝保護装置は、膝保護パッドを格納位置と拘束位置の間で移動させる車両用膝保護装置であって、上記膝保護パッドを車両前後方向に移動自在に支持すべく車体に固設したフレームと、駆動源と連結して上記膝保護パッドを移動させるリンク機構と、上記拘束位置にある膝保護パッドに対する衝撃荷重を吸収すべく上記フレームに設けた衝撃吸収部とを備え、上記リンク機構は、一端が上記フレームに枢支結合されて上記膝保護パッドが他端に取り付けられるブラケットと、上記フレームに固定された固定リンクと、該固定リンクに対して一端が長手方向に移動自在かつ回動自在に結合され、他端が上記ブラケットの他端に枢支結合された可動リンクとからなることを特徴とする。
本発明の車両用膝保護装置は、上記ブラケットに駆動源を搭載してその出力ロッドを上記可動リンクの中間部に枢支結合したことを特徴とする。

本発明の車両用膝保護装置は、上記膝保護パッドが拘束位置にある際、上記駆動源の出力ロッドが上記可動リンクとほぼ直交していることを特徴とする。

本発明の車両用膝保護装置は、上記フレームとリンク機構とからなるユニットを左右一対設けるとともに、これらユニットを構成するブラケットのうちのいずれか一方に上記駆動源を搭載し、左右のユニットをロッドで連結したことを特徴とする。

本発明によれば、車両に前後方向からの衝撃が加わった際の慣性移動によって、物体が膝保護パッドに衝突すると、フレームの衝撃吸収部が変形して衝撃エネルギーを吸収するので、装置の車体に対する取付強度を高くする必要がなくなり、装置の小型化と軽量化に役立つ。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１と図２は本発明の車両用膝保護装置を示す斜視図で、膝保護パッドがそれぞれ格納位置と拘束位置にある状態を示している。図３は図１の装置を側面から見た図、図４はリンク機構と駆動源の連結部を示す断面図、図５は同装置の使用態様を示す図である。

図１〜図３において、１は車幅方向に延びる車体メンバで、この車体メンバ１に略Ｕ字状のフレーム２を取り付けてある。フレーム２の一端には矩形の切欠部２ａが形成してあり、その両側に車体メンバ１への取付部材３を溶接々合してある。そして、この取付部材３とフレーム２の一端で車体メンバ１を挟んで溶接々合してある（図３参照）。フレーム２は衝撃吸収部としての平板状のプレート部材４を備えている。このプレート部材４は取付部材３の切欠部３ａを挿通させてフレーム２のＵ字状の各辺に差し渡してあり、その両端の折曲部４ａをフレーム２に溶接々合してある。なお、フレーム２の屈曲部には補強ビード５を設けてある。

フレーム２には固定リンク６の取付部６ａが固定されている。この固定リンク６はフレーム２の孔２ｂを挿通して斜め上後方へ延びている。固定リンク６は断面コ字状に形成してあり、その両側壁には、長手方向に延びる長孔７をそれぞれ形成してある。また、フレーム２にはブラケット８が車両前後方向に回動移動自在に取り付けてある。このブラケット８は断面略コ字状に形成してあり、その両側壁８ａの開口端寄りを固定リンク６の取付け部６ａに設けられたピン９に枢支結合してある。また、ブラケット８の端壁８ｂには膝保護パッド１０が取り付けられる（図３参照）。

可動リンク１１は断面コ字状に形成してあり、その一端に設けたピン１２の両端を固定リンク６の長孔７に係合させてある。つまり、可動リンク１１の一端は固定リンク６に対して長手方向に移動自在かつ回動自在に結合されている。また、可動リンク１１の他端にはロッド２１が溶接々合してあり、その端にピン１３を装着してブラケット８の端壁８ｂ寄りに回動自在に支持してある。つまり、可動リンク１１の他端はピン１３でブラケット８の他端に回動自在に結合してある。

このようにブラケット８、固定リンク６及び可動リンク１１でリンク機構１４を構成し、このリンク機構１４とフレーム２とからなるユニットを左右一対設けてある。そして、右側のユニットを構成するブラケット８に駆動源としてのモータ１５と減速機１６を搭載し、左右のユニットをロッド２１で連結してある。

モータ８は、その出力を往復運動に変換する減速機１６と一体に構成してあり、補助ブラケット１７を介してブラケット８に一体的に取り付けてある（図３参照）。出力ロッド１６は、図４に示すようにピン１８で可動リンク１１の中間部に相対回動不能に枢支結合してある。モータ８の内部に設けられた図示しないアーマチュアが回転すると、減速機１６内部のウォームとウォームホイールによる減速機構により減速される。出力ロッド１６ａの外周面に設けられた外ねじはウォームホイールの中心に設けられた孔の内周面の内ねじに噛合しており、これによりアーマチュアが回転すると出力ロッド１６ａが往復運動を行う。膝保護パッド１０が図２に示す拘束位置にある時には、減速機１６の出力ロッド１６ａが可動リンク１１とほぼ直交している。なお、図３において、１９は減速機１６の出力ロッド１６ａのストローク調整ネジである。

次に、本発明の車両用膝保護装置の動作について説明する。

この装置は、図５に示すように自動車のダッシュボード２０に組み付けられる。膝保護パッド１０が格納位置にある時には、膝保護パッド１０はダッシュボード２０の表面と一体になって乗員Ｍの膝Ｋから離れている。つまり、車両の停止状態において、乗員Ｍの乗降性を損なわぬよう、膝保護パッド１０は格納位置に保持されている。一方、車両の走行状態においては、膝保護パッド１０が拘束位置まで移動する。つまり、膝保護パッド１０が二点鎖線で示すように後方に倒れて乗員Ｍの膝Ｋに接近する。

すなわち、減速機１６の出力ロッド１６ａの突出量が少ない時には、可動リンク１１が固定リンク６内に収まり、ブラケット８の側壁８ａが斜め後方に傾斜し、膝保護パッド１０は図１の格納位置に保持されている。一方、モータ１５を起動して減速機１６の出力ロッド１６ａを突出させると、ピン１２が固定リンク１１の長孔７内を後方へ移動し、可動リンク１１が固定リンク６から引き出されていく。それにともなって、可動リンク１１がピン１２を支点として後方へ回転し、ブラケット８もピン９を支点として後方へ回転する。つまり、膝保護パッド１０が徐々に後方へ倒れていく。そして、ピン１２が長孔７の後端まで達した段階でモータ１５を停止させると、膝保護パッド１０が図２の拘束位置に保持される。なお、膝保護パッド１０を格納位置に戻す場合、モータ１５を逆回転させて減速機１６の出力ロッド１６ａを引っ込めればよい。

膝保護パッド１０が拘束位置にある時、車両に前後方向から衝撃が加わった際の乗員Ｍの慣性移動にともなって、乗員Ｍの膝Ｋが膝保護パッド１０に衝突すると、図中矢印Ｆで示す方向の衝撃荷重が膝保護パッド１０に作用する。衝撃荷重は可動リンク１１を介して固定リンク６に伝わり、固定リンク６の取付部６ａが変形し、固定リンク６がフレーム２の上端部に衝突してプレート部材４を変形させるように作用する。なお、プレート部材４との変形状態は図５に二点鎖線で示してある。つまり、プレート部材４が変形して衝撃エネルギーを吸収するので、フレーム２と取付部材３の肉厚を大きくして車体メンバ１に対する取付強度を高くする必要がなくなり、装置の小型化と軽量化に役立つ。

ところで、膝保護パッド１０が拘束位置にある時には、図２に示すように減速機１６の出力ロッド１６ａが可動リンク１１とほぼ直交しているので、膝保護パッド１０に加わった衝撃荷重は減速機１６側へ伝わることなく、その大部分がプレート部材４の方向に作用するので、減速機１６側に負荷を与えることなく、プレート部材４を変形させられるため、衝撃エネルギーの吸収効果が高くなる。

また、左右のユニットをロッド２１で連結してあるので、１台のモータ１５で左右のユニットを駆動することができ、大幅なコストダウンが可能になる。

なお、以上の装置は運転席側と助手席側に共用可能なものであるが、運転席側に設置する場合には、車体メンバ１と各フレーム２とロッド１６によって構成される空間にステアリングシャフトが挿通することになる。

本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、リンク機構１４として別構造のものを採用してもよい。

また、本実施の形態においては、プレート部材４を平板状としたが、これに限らず、より変形し易いように蛇腹状としたり、中央に孔等を設けた板材としてもよい。

さらに、本実施の形態においては、左右一対のユニットをロッド２１にて連結したが、これに限らず、フレキシブルケーブルやユニバーサルジョイント等にて連結してもよい。

本発明の車両用膝保護装置を示す斜視図で、膝保護パッドが格納位置にある状態を示す図である。 図１の膝保護パッドを拘束位置に移動させた状態を示す図である。 図１の側面図である。 リンク機構と駆動源の連結部を示す断面図である。 同装置の使用態様を示す図である。

符号の説明

１ 車体メンバ
２ フレーム
３ 取付部材
４ プレート部材（衝撃吸収部）
５ 補強ビード
６ 固定リンク
７ 長孔
８ ブラケット
９ ピン
１０ 膝保護パッド
１１ 可動リンク
１２ ピン
１３ ピン
１４ リンク機構
１５ モータ
１６ 減速機
１６ａ 出力ロッド
１８ ピン
２０ ダッシュボード
２１ ロッド

Claims (4)

1. 膝保護パッドを格納位置と拘束位置の間で移動させる車両用膝保護装置であって、
   上記膝保護パッドを車両前後方向に移動自在に支持すべく車体に固設したフレームと、
   駆動源と連結して上記膝保護パッドを移動させるリンク機構と、
   上記拘束位置にある膝保護パッドに対する衝撃荷重を吸収すべく上記フレームに設けた衝撃吸収部とを備え、
   上記リンク機構は、一端が上記フレームに枢支結合されて他端に上記膝保護パッドが取り付けられるブラケットと、上記フレームに固定された固定リンクと、該固定リンクに対して一端が長手方向に移動自在かつ回動自在に結合され、他端が上記ブラケットの他端に枢支結合された可動リンクとからなることを特徴とする車両用膝保護装置。
2. 請求項１記載の車両用膝保護装置において、上記ブラケットに駆動源を搭載してその出力ロッドを上記可動リンクの中間部に枢支結合したことを特徴とする車両用膝保護装置。
3. 請求項２記載の車両用膝保護装置において、上記膝保護パッドが拘束位置にある際、上記駆動源の出力ロッドが上記可動リンクとほぼ直交していることを特徴とする車両用膝保護装置。
4. 請求項２または請求項３記載の車両用膝保護装置において、上記フレームとリンク機構とからなるユニットを左右一対設けるとともに、これらユニットを構成するブラケットのうちのいずれか一方に上記駆動源を搭載し、左右のユニットをロッドで連結したことを特徴とする車両用膝保護装置。

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