JP2012076587A - 衝撃吸収部材 - Google Patents

Abstract

【課題】構造の簡素化、コストの削減を図り得る衝撃吸収部材を提供する。
【解決手段】本発明の衝撃吸収部材は、内管２に外管４が外嵌されるとともに、内管２および外管４が重なり合う重合部に拡管加工または縮管加工が施されて、外径方向に突出する重合凸部２１，４１が形成されることにより、外管４が内管２に周方向への回転を規制した状態に連結される。衝撃によって外管４が内管２に対し周方向に回転するように構成されるとともに、その衝撃回転時に、重合凸部２１，４１に基づく逆回転方向への抵抗力によって、衝撃エネルギーが吸収される。
【選択図】図３

Description

この発明は、例えば車両用ニープロテクター構造に用いられる衝撃吸収部材およびその関連技術に関する。

自動車が衝突した際にその衝撃を吸収するための車両用衝撃吸収部材として、プレス鋼板や、アルミニウムの押出中空形材を用いたものが周知である。このような衝撃吸収部材は、長さ方向（軸心方向）に圧縮変形させることによって、衝撃エネルギー（衝突エネルギー）を吸収するのが一般的である。

一方、近年においては、衝突安全基準の強化に伴い、乗員や歩行者等に対する衝突安全性の向上がより一層強く求められている。

このような技術背景の下、従来において、車両衝突時等の緊急時に、乗員の膝を保護するために、車両用ニープロテクター構造が開発されている。

例えば特許文献１に示すニープロテクター構造は、上端が、車両構造体としてのステアリング支持メンバに固定された連結側アーム部（ブラケット部）と、乗員の膝に対向して配置される当接側アーム部（膝対向部）と、ブラケット部および膝対向部の下端間を連結する下端連結部とが一体に設けられた側面断面略Ｕ字状のニープロテクターを備えている。そして、車両衝突等の緊急時に、乗員の膝が進入して、膝対向部が前方に押し込まれた際に、下端連結部や、ブラケット部の所要部が折曲変形することによって、膝入力エネルギー（衝撃エネルギー）が吸収されるようになっている。

また特許文献２に示す車両用ニープロテクター構造は、車両前後方向に延びる上下２本のブラケットを備えている。この２本ブラケットの前端が車両構造体に連結されるとともに、２本のブラケットの後端に、乗員の膝に対向して配置される膝対向板が設けられている。そして、乗員の膝の進入によって、膝対向板が前方へ押し込まれると、上下両ブラケットのうち少なくともいずれか一方が折曲変形することによって、膝入力エネルギーが吸収されるようになっている。

特開平５−２１３１２８号 特表２００６−３４１８０８号

しかしながら、上記従来の車両用ニープロテクター構造は、ブラケットを折曲変形させて、衝撃エネルギーを吸収するものであるため、車両内部の限られた設置スペース内で、所望の衝撃エネルギー吸収特性を得るには、ブラケット形状が複雑になるばかりか、場合によって、ブラケットを補助する部品も別途必要となり、構造の複雑化およびコストの増大を招く、という課題があった。

ここで、本発明において、衝撃エネルギー吸収特性（衝撃吸収特性）とは、所定の荷重以下において、所定の変形ストローク内で吸収するエネルギーに相当する。例えば、所定の荷重以下において、変形量（変動ストローク）にかかわらず、荷重が変動せずほぼ一定となる衝撃吸収部材は、十分な衝撃エネルギーを安定して吸収できるため、衝撃吸収特性に優れていると言える。逆に、変形量によって、荷重が大きく変動するような衝撃吸収部材は、十分な衝撃エネルギーを安定して吸収できないため、衝撃吸収特性に劣っていると言える。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、構造の簡素化およびコストの削減を図ることができる衝撃吸収部材およびその関連技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を備えるものである。

［１］内管に外管が外嵌されるとともに、
前記内管および前記外管が重なり合う重合部に拡管加工または縮管加工が施されて、外径方向または内径方向に突出する重合凸部が形成されることにより、前記外管が前記内管に周方向への相対的な回転を規制した状態に連結され、
衝撃によって前記外管が前記内管に対し周方向に相対的に回転するように構成されるとともに、
その衝撃回転時に、前記重合凸部に基づく逆回転方向への抵抗力によって、衝撃エネルギーが吸収されるようにしたことを特徴とする衝撃吸収部材。

［２］前記重合凸部は、周方向の一部に形成され、
前記内管および前記外管のうち、前記重合凸部の突出方向側に配置される管を変形管とし、残り一方の管を非変形管として、
衝撃回転時に、前記非変形管の重合凸部によって、前記変形管の周壁が周方向に沿って連続的に外径方向または内径方向に塑性変形されて、衝撃エネルギーが吸収されるようにした前項１に記載の衝撃吸収部材。

［３］前記重合凸部は、外径方向に突出する外向き凸部によって構成され、
衝撃回転時に、前記内管の外向き凸部によって、前記外管の周壁が周方向に沿って外径方向に押し広げられるようにした前項２に記載の衝撃吸収部材。

［４］前記重合凸部は、内径方向に突出する内向き凸部によって構成され、
衝撃回転時に、前記外管の内向き凸部によって、前記内管の周壁が周方向に沿って内径方向に押し込まれるようにした前項２に記載の衝撃吸収部材。

［５］前記重合凸部は、周方向全域に連続して形成され、
衝撃回転時に、前記内管の重合凸部と前記外管の重合凸部との摩擦抵抗により、衝撃エネルギーが吸収されるようにした前項１に記載の衝撃吸収部材。

［６］前記内管は、回転を規制された状態に固定され、
衝撃回転時に、前記外管が、前記内管に対し回転するようにした前項１〜５のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。

［７］内管に外管が外嵌されるとともに、
前記内管および前記外管が重なり合う重合部に拡管加工または縮管加工が施されて、外径方向または内径方向に突出する重合凸部が形成されることにより、前記外管が前記内管に周方向への相対的な回転を規制した状態に連結され、
前記内管が車両構造体に設けられるとともに、
前記外管に衝撃受け部が設けられ、
衝撃によって前記衝撃受け部が押し込まれて、前記外管が前記内管に対し周方向に回転するように構成されるとともに、
その衝撃回転時に、前記重合凸部に基づく逆回転方向への抵抗力によって、衝撃エネルギーが吸収されるようにしたことを特徴とする車両用衝撃吸収部材。

［８］内管に外管が外嵌されるとともに、
前記内管および前記外管が重なり合う重合部に拡管加工または縮管加工が施されて、外径方向または内径方向に突出する重合凸部が形成されることにより、前記外管が前記内管に周方向への相対的な回転を規制した状態に連結され、
前記内管が車両構造体に設けられ、
前記外管にブラケットの一端が設けられるとともに、
前記ブラケットの他端に、乗員の膝に対向して配置される膝対向板が設けられ、
衝撃によって前記膝対向板が押し込まれて、前記外管が前記内管に対し周方向に回転するように構成されるとともに、
その衝撃回転時に、前記重合凸部に基づく逆回転方向への抵抗力によって、衝撃エネルギーが吸収されるようにしたことを特徴とする車両用ニープロテクター構造。

発明［１］の衝撃吸収部材によれば、拡管加工または縮管加工によって、内管および外管に形成した重合凸部に基づいて、衝撃エネルギーを吸収するようにしているため、ブラケット形状の複雑化や部品点数の増大を防止でき、構造の簡素化およびコストの削減を図ることができる。

なお本発明において、衝撃回転時とは、衝撃によって前記外管が前記内管に対し周方向に相対的に回転する場合のことである。

発明［２］の衝撃吸収部材によれば、衝撃回転時に、一方の重合凸部によって、外管または内管の周壁を、周方向に沿って連続的に外径方向または内径方向に塑性変形させて、衝撃エネルギーを吸収するものであるため、この径方向への連続的な塑性変形による荷重は、変形量（回転量）にかかわらず、ほぼ一定となり、終始安定して衝撃エネルギーを吸収でき、良好な衝撃吸収特性を得ることができる。

発明［３］［４］の衝撃吸収部材によれば、より確実に、衝撃吸収特性を向上させることができる。

発明［５］の衝撃吸収部材によれば、より確実に、構造の簡素化およびコストの削減を図ることができる。

発明［６］の衝撃吸収部材によれば、上記の効果を、より一層確実に得ることができる。

発明［７］によれば、上記と同様の効果を奏する車両用衝撃吸収部材を得ることができる。

発明［６］によれば、上記と同様の効果を奏する車両用ニープロテクター構造を得ることができる。

図１はこの発明の第１実施形態である衝撃吸収部材が適用された自動車用ニープロテクター構造を正面から見た状態で示す斜視図である。 図２は実施形態のニープロテクター構造を裏面側から見た状態で示す斜視図である。 図３は第１実施形態のニープロテクター構造を示す側面断面図である。 図４Ａは第１実施形態のニープロテクター構造の回転機構部を通常状態で示す側面断面図である。 図４Ｂは第１実施形態のニープロテクター構造の回転機構部を衝撃吸収後の状態で示す側面断面図である。 図５は第１実施形態のニープロテクター構造における車両メンバの内管構成部を示す斜視図である。 図６はこの発明の第２実施形態である衝撃吸収部材が適用された自動車用ニープロテクター構造を示す側面断面図である。 図７Ａは第２実施形態のニープロテクター構造の回転機構部を通常状態で示す側面断面図である。 図７Ｂは第２実施形態のニープロテクター構造の回転機構部を衝撃吸収後の状態で示す側面断面図である。 図８はこの発明の第３実施形態である衝撃吸収部材が適用された自動車用ニープロテクター構造を示す側面断面図である。 図９はこの発明の第４実施形態である衝撃吸収部材が適用された自動車用ニープロテクター構造を示す側面断面図である。 図１０はこの発明の第５実施形態である衝撃吸収部材が適用された自動車用ニープロテクター構造における回転機構部を示す斜視図である。 図１１は第５実施形態のニープロテクター構造における回転機構部を示す正面断面図である。 図１２は第５実施形態のニープロテクター構造における車両メンバの内管構成部を示す斜視図である。

＜第１実施形態＞
図１はこの発明の第１実施形態である衝撃吸収部材が適用された自動車用ニープロテクター構造を正面側から見た状態で示す斜視図、図２は裏面側から見た状態で示す斜視図、図３は側面断面図である。

これらの図に示すように、この第１実施形態における自動車用ニープロテクター構造は、運転席前方におけるインストルメントパネルの下方に適用されるものである。このニープロテクター構造は、断面円形の管形状を有する車両メンバ１と、一端側（車両前方側）が車両メンバ１に取り付けられる左右一対の２本のブラケット３，３と、ブラケット３，３の他端側（車両後方側）に取り付けられる膝対向板５とを基本的な構成要素として備えている。

本実施形態において、車両メンバ１、ブラケット３および膝対向板５等の素材は、特に限定されるものではないが、例えばアルミニウムまたはその合金を素材とする押出形材や引抜形材等が好適に用いられる。なお、本発明においては、車両メンバ１、ブラケット３および膝対向板５は、必ずしも、同じ素材で形成する必要はなく、別々の素材によって形成するようにしても良い。

本実施形態において、車両メンバ１は、車両構造体としてのステアリングサポートメンバによって構成され、車幅方向（左右方向）に沿って配置されている。

車両メンバ１には、軸心方向（車幅方向）に間隔をおいて、ブラケット３，３をそれぞれ取り付けるための内管構成部２，２が設けられている。

内管構成部２，２には、外向き凸部２１と、締結凸部２５，２５とが設けられているが、これらの凸部２１，２５の構成の詳細については、後述する。

なお、本実施形態において、内管構成部２が内管として構成されるものであるが、広義には車両メンバ１全体を内管として捉えることもできる。

各ブラケット３は、その一端側（基端側）が外管構成部４として構成されるとともに、他端側（先端側）が膝対向板取付部３５として構成されている。

外管構成部４は、側面視円形の円管状に形成されており、内径寸法が車両メンバ１の内管構成部２の外径寸法よりも大きく形成されている。そして各ブラケット３，３の外管構成部４，４が、車両メンバ１の各内管構成部２，２にそれぞれ軸心を一致させて外嵌される。さらにその状態で、拡管加工（エキスパンド加工）されることによって、外管構成部４，４が内管構成部２，２に固定される。

すなわち図１，２，５に示すように、内管構成部２，２の両側端部に、拡管加工によって、外径方向に突出し、かつ周方向に連続する締結凸部２５，２５が形成され、この締結凸部２５，２５が外管構成部４，４の両側端面に圧接係合することによって、外管構成部４，４が内管構成部２，２に軸心方向の移動が規制される態様に固定される。さらに図１〜５に示すように、内管構成部２，２および外管構成部４，４の重なり合った部分（重合部）における周方向の一部に、拡管加工によって、外径方向に突出し、かつ軸心方向に連続して延びる重合凸部としての外向き凸部２１，４１が形成される。そして内管構成部２側の外向き凸部２１の径方向外側が、外管構成部４側の外向き凸部４１の径方向内側（凹部内面）に圧接することによって、外管構成部４，４が内管構成部２，２が軸回り方向の移動（回転）が規制される態様に固定される。

本発明において、拡管加工方法は、特に限定されるものではないが、金型を用いた拡管加工方法を好適に採用することができる。金型を用いた拡管加工方法としては、管内に設置される拡管金型に対し、マンドレルを押し込むプッシュ（Push）式のもの、マンドレルを引き込むプル（Pull）式のものが周知であるが、本発明においては、いずれの方式も好適に採用することができる。このように金型を用いた拡管加工を用いることによって、上記の外向き凸部２１，４１や締結凸部２５を精度良く確実に形成することが可能となる。

また本実施形態においては、外向き凸部２１，４１の形成と、締結凸部２５の形成とを同時に行っても良いし、別々に行っても良い。作業性を考慮すると、外向き凸部２１，４１の形成と、締結凸部２５の形成とを同時に行うのが良い。なお、外向き凸部２１，４１の形成と、締結凸部２５の形成とを別々に行う場合には、外向き凸部２１，４１の形成を、締結凸部２５の形成に対し、先に行っても良いし、後に行っても良い。

また本実施形態においては、締結凸部２５を周方向の全域に連続して形成するようにしているが、それだけに限られず、本発明において、締結凸部は、周方向の一部に、少なくとも１つ以上設けるようにすれば良い。例えば複数の締結凸部を、周方向に適宜間隔をおいて設けるようにしても良い。

なお、本実施形態においては、ブラケット３の外管構成部４が外管を構成するものである。

図１〜３に示すように、ブラケット３の他端側（先端側）における膝対向板取付部３５は、上下方向に延びる板状に形成されており、その膝対向板取付部３５の上下両端に、先端方向（車両後方）に向けて突出する固定片３６，３６が形成されている。さらに上側固定片３６の下面側には、固定用凸条部３７が左右方向（車幅方向）に沿って形成されるとともに、下側固定片３６の上面側には、同様に、固定用凸条部３７が左右方向（車幅方向）に沿って形成されている。

一方、衝撃受け部としての膝対向板５は、側面視において円弧状に形成される表面板部５１を備えている。この表面板部５１の裏面側における上下両側部には、上記ブラケット３の上下両端の固定片３６，３６に対応して、裏面方向（車両前方）に向けて突出する一対の固定片５６，５６が形成されている。さらに上側固定片５６の上面側には、固定用溝部５７が左右方向（車幅方向）に沿って形成されるとともに、下側固定片５６の下面側には、同様に、固定用溝部５７が左右方向（車幅方向）に沿って形成されている。

また膝対向板５の裏面側における上下の固定片５６，５６間には、上下方向に間隔をおいて複数のリブ５２が、左右方向（車幅方向）に沿ってそれぞれ形成されている。

そしてこの膝対向板５の裏面側における上下の固定片５６，５６が、ブラケット３における上下の固定片３６，３６間に嵌め込まれ、さらに膝対向板５における固定片５６，５６の固定用溝部５７，５７に、ブラケット３における固定片３６，３６の固定用突条部３７，３７が適合状態に収容される。その状態で、膝対向板５がブラケット３の膝対向板取付部３５に溶接接合等によって固定される。

なお、本発明において、ブラケット３の形状や設置数、さらには膝対向板５の形状等は、特に限定されるものではない。

以上のように構成されたニープロテクター構造は、既述したようにインストルメントパネルの下方に組み込まれる。この組み込み状態において、ニープロテクター構造の膝対向板５は、車内に搭乗する乗員の膝に対向した位置に配置される。

このように本実施形態のニープロテクター構造が適用された車両において、衝突や急停止等の緊急時に、乗員の膝が前方へ進出して、その膝によって膝対向板５が前方へ押し込まれた際には、図４Ｂの想像線から実線の状態に示すように、ブラケット３が車両メンバ１に対し軸心回りに同図の反時計方向に回転する。この回転時（衝撃回転時）に、車両メンバ１の内管構成部２における外向き凸部２１によって、ブラケット３における外管構成部４の周壁が、周方向に沿って連続的に外径方向に押し広げられるように塑性変形していく。そしてこの塑性変形によって、膝入力エネルギー（衝撃エネルギー）が吸収される。

なお図４Ｂにおいて符号４５は、外管構成部４の周壁のうち塑性変形（拡径変形）された部分である（以下の図７Ｂにおいても同じ）。さらに本実施形態においては、この塑性変形させる応力が、重合凸部に基づく逆回転方向への抵抗力に相当する（以下の第２，４実施形態においても同じ）。

ここで、本実施形態においては、内管構成部２が非変形管として機能し、外管構成部４が変形管として機能する（以下の第２，４実施形態においても同じ）。

以上の構成のニープロテクター構造によれば、内管構成部２の外向き凸部２１によって、ブラケット３の外管構成部周壁が連続して拡径変形されて、衝突エネルギー（衝撃エネルギー）を吸収するものであるため、従来のニープロテクター構造に比較して、衝撃吸収特性を著しく向上させることができる。

すなわち上記特許文献１，２に示すように、ブラケット部を折曲変形させて、衝撃エネルギーを吸収するようにした従来のニープロテクター構造においては、変形に必要な衝撃荷重が変形初期で最大となり、初期の最大荷重が発生した後、急激に荷重が低下してしまう。このように従来のニープロテクター構造では、変形量（折曲量）によって、荷重が大きく変動するため、安定して襲撃エネルギーを吸収することができず、良好な衝撃吸収特性を得ることが困難であった。

これに対し、本実施形態のニープロテクター構造においては、内管構成部２の外向き凸部２１によって、ブラケット３の外管構成部周壁を連続して拡径変形させるものであるため、拡径変形による荷重は、変形量（回転量）にかかわらず、変動が小さくほぼ一定となる。このため、衝突初期から終期まで終始安定して衝撃エネルギーを吸収することができ、良好な衝撃吸収特性を得ることができる。

しかも、本実施形態のニープロテクター構造では、変形初期の最大荷重（初期荷重）は、内管構成部２の外向き凸部２１による外管構成部４の拡径変形に基づくものであるため、従来のように、ブラケット部を折曲変形させる際の初期最大荷重と比べて、初期荷重が小さくなって、それ以降の荷重との差も小さくなり、衝突直後から衝撃エネルギーをスムーズに吸収することができる。

また本実施形態においては、拡径変形量を変更することによって、エネルギー吸収量を自在に調整することができる。例えば、拡径変形量（凸部２１の高さ）を大きくすれば、大きい衝撃のエネルギーを十分に吸収できる衝撃吸収特性を確実に得ることができるとともに、拡径変形量（凸部２１の高さ）を小さくすれば、小さい衝撃のエネルギーをスムーズに吸収できる衝撃吸収特性を確実に得ることができる。従って本実施形態のニープロテクター構造は、設置する場所や状況、目的等に応じた最適なエネルギー吸収量を確実に確保でき、衝撃吸収特性をより一層向上させることができる。

また本実施形態のニープロテクター構造においては、構造の簡素化、製作の簡易化およびコストの削減を図ることができる。

すなわち上記特許文献１，２に示すニープロテクター構造のように、ブラケット部を折曲変形させるものでは、所望の衝撃吸収特性を得るために、ブラケット部の形状が複雑になってしまう。さらに従来のニープロテクター構造では、初期最大荷重後の急激な荷重低下を補足するために補助部材等を別途追加する場合もあり、部品点数の増大により、ブラケット部周辺の構造が、より一層複雑になってしまう。このように従来のニープロテクター構造は、部品点数も多く構造も複雑であるため、製作が困難になるとともに、コストも増大してしまう。

これに対し、本実施形態のニープロテクター構造は、車両メンバ１の内管構成部２と、それに外嵌したブラケット３の外管構成部４とを拡管加工することによって、所望の衝撃吸収特性を確保するものである。従って、本実施形態のニープロテクター構造では、ブラケット形状等が複雑になることはなく、部品点数も増大することもないため、構造の簡素化を図ることができる上さらに、製作を容易に行えるとともに、コストを削減することができる。

＜第２実施形態＞
図６はこの発明の第２実施形態である衝撃吸収部材が適用された自動車用ニープロテクター構造を示す側面断面図、図７Ａはその構造の回転機構部を拡大して示す側面断面図である。

両図に示すように、この第２実施形態のニープロテクター構造では、上記第１実施形態のニープロテクター構造に対し、車両メンバ１の内管構成部２に形成される外向き凸部２１の形状が異なっている。

すなわち第２実施形態のニープロテクター構造では、図７Ａに示すように、内管構成部２の外向き凸部２１における時計回り方向側の傾斜面２１ａ、つまり外向き凸部２１の外管構成部周壁を拡径する側の傾斜面２１ａが、反対側の傾斜面２１ｂに比べて、傾斜が緩やかな緩勾配傾斜面として形成されている。

本第２実施形態のニープロテクター構造において、他の構成は、上記第１実施形態と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して、重複説明は省略する。

このニープロテクター構造が適用された車両において、緊急時の衝撃回転時には、上記第１実施形態と同様に、ブラケット３が車両メンバ１に対し軸心回りに図７Ａの反時計方向に回転する。このとき図７Ｂの想像線から実線の状態に示すように、内管構成部２の外向き凸部２１における緩勾配傾斜面２１ａによって、ブラケット３における外管構成部４の周壁が、周方向に沿って外径方向に押し広げられるように塑性変形される。そしてこの塑性変形によって、膝入力エネルギー（衝撃エネルギー）が吸収される。

この第２実施形態のニープロテクター構造においても、上記第１実施形態と同様に、同様の効果を得ることができる。

その上さらに、本第２実施形態のニープロテクター構造においては、内管構成部２の外向き凸部２１における時計回り方向側の傾斜面２１ａ、つまり外管構成部４を変形する側の傾斜面２１ａを、傾斜が緩やかな緩勾配傾斜面として形成しているため、衝撃回転時には、この緩勾配傾斜面２１ａによって、衝突初期から外管構成部４の周壁を無理なく徐々に変形させることができ、衝撃エネルギーを、よりスムーズに安定して吸収することができる。

なお本発明においては、外向き凸部２１の緩勾配傾斜面２１ａは、その勾配を必ずしも一定する必要がなく、途中で勾配を変化させるようにしても良い。さらに緩勾配傾斜面２１ａは、断面視で直線状に形成する必要がなく、円弧状に形成しても良い。さらに当該傾斜面２１ａを、直線状と、円弧状とを組み合わせて形成しても良いし、曲率半径の異なる複数の円弧状によって形成しても良い。

また本第２実施形態では、時計方向の一方側の傾斜面だけを緩勾配傾斜面として形成しているが、それだけに限られず、本発明に他方側の傾斜面だけを緩勾配傾斜面として形成しても良いし、両側の傾斜面を共に緩勾配傾斜部として形成するようにしても良い。

＜第３実施形態＞
図８はこの発明の第３実施形態である衝撃吸収部材が適用された自動車用ニープロテクター構造における回転機構部を拡大して示す側面断面図である。

同図に示すように、この第３実施形態のニープロテクター構造では、重合凸部２２の構成が、上記第１，２実施形態のものと相違する。すなわち上記第１実施形態のニープロテクター構造においては、重合凸部が外向き凸部２１，４１によって構成されているのに対し、本第３実施形態のニープロテクター構造では、重合凸部が内向き凸部２２，４２によって構成されている。

詳細に説明すると、ブラケット３の外管構成部４が、車両メンバ１の内管構成部２に外嵌された状態で、内管構成部２および外管構成部４に金型を用いた縮管加工が行われる。こうして、内管構成部２および外管構成部４における周方向の一部に、内径方向に突出し、かつ軸心方向に連続する重合凸部としての内向き凸部２２，４２が形成される。これにより、外管構成部４側の内向き凸部４２の径方向内側が、ブラケット取付部２側の内向き凸部２２の径方向外側（凹部内面）に圧接することによって、外管構成部４が内管構成部２に軸回り方向の移動（回転）が規制される態様に固定される。

なおこの第３実施形態においては、縮管加工や拡管加工のいずれによっても、外管構成部４の内管構成部２に対する軸心方向の抜け止めを図ることができる。例えば上記第１実施形態と同様に、ブラケット取付部２の両側端部に、拡管加工によって、外径方向に突出する締結凸部２５（図１，２，５参照）を形成して、外管構成部４の内管構成部２に対する軸心方向の抜け止めを図ることができる。さらに外管構成部４の両側端部に対し縮管加工を行って、周方向に連続する内向きの締結凸部を形成し、その内向き締結凸部を、内管構成部２の外周面に圧接固定させることによって、外管構成部４の内管構成部２に対する軸心方向の抜け止めを図ることもできる。

この第３実施形態のニープロテクター構造において、他の構成は、上記第１，２実施形態と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して、重複説明は省略する。

この第３実施形態のニープロテクター構造において、緊急時に膝対向板が押し込まれて、ブラケット３が車両メンバ１に対し 図８の反時計方向に回転した際には、ブラケット３の外管構成部４における内向き凸部４２によって、車両メンバ１における内管構成部２の周壁が、周方向に沿って連続的に内径方向に押し込まれるように塑性変形される。そしてこの塑性変形によって、膝入力エネルギー（衝撃エネルギー）が吸収される。

ここで、この第３実施形態においては、内管構成部２が変形管として機能し、外管構成部４が非変形管として機能する。

また本実施形態においては、内管構成部２の周壁を塑性変形させる応力が、重合凸部に基づく逆回転方向への抵抗力に相当する。

この第３実施形態のニープロテクター構造においても、ブラケット３側の内向き凸部４２によって、車両メンバ１側の周壁を連続的に塑性変形させて、衝撃エネルギーを吸収するものであるため、上記第１実施形態と同様に、優れた衝撃吸収特性を得ることができる上さらに、構造の簡素化、製作の簡易化およびコストの削減を図ることができる。

なお言うまでもなく、重合凸部として内向き凸部２２，４２を採用する場合、内向き凸部２２，４２のいずれか一方または双方の傾斜面を、上記第２実施形態のように、緩やかな勾配の緩勾配傾斜面として形成するようにしても良い。

＜第４実施形態＞
図９はこの発明の第４実施形態である衝撃吸収部材が適用された自動車用ニープロテクター構造における回転機構部を拡大して示す側面断面図である。

同図に示すように、この第４実施形態の自動車用ニープロテクター構造においては、車両メンバ１の内管構成部２およびブラケット３の外管構成部４に、重合凸部としての外向き凸部２１，４１が、周方向に沿って２つ設けられている。

すなわち本第４実施形態のニープロテクター構造における内管構成部２および外管構成部４において、上記第１実施形態とほぼ同様な位置に、一方の外向き凸部２１，４１が形成されるとともに、その一方の外向き凸部２１，４１から１８０°位相をずらせた位置に、他方の外向き凸部２１，４１が形成されている。

この第４実施形態のニープロテクター構造において、他の構成は、上記第１〜３実施形態と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して、重複説明は省略する。

この第４実施形態のニープロテクター構造においても、上記第１実施形態と同様に、同様の作用効果を得ることができる。

その上さらに、本第４実施形態のニープロテクター構造においては、外向き凸部２１，２１，４１，４１を周方向に等間隔をおいて２つ形成しているため、衝突回転時には、２つの外向き凸部２１，２１によって、外管構成部４の周壁がそれぞれ連続的に塑性変形されて、衝突エネルギーが吸収される。このため、より多くの衝突エネルギーを安定してスムーズに吸収することができる。

なお、上記実施形態等においては、外向き凸部２１，４１や内向き凸部２２，４２等の重合凸部を、周方向の１箇所または２箇所に形成する場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明においては、重合凸部を周方向の３箇所以上に設けるようにしても良い。

さらに重合凸部を周方向に沿って複数形成する場合、各重合凸部の形状を全て同じに形成する必要はない。例えば上記第１実施形態のような外向き凸部と、上記第２実施形態のような外向き凸部と、上記第３実施形態のような内向き凸部とのうち、いずれか２種または全種の凸部を、１つのニープロテクター構造に採用するようにしても良い。

また上記実施形態等においては、重合凸部を、内管構成部２および外管構成部２の軸心方向に沿って連続するように形成しているが、それだけに限られず、本発明においては、重合凸部を、軸心方向の少なくとも一部に１つ以上形成するようにしても良い。例えば複数の重合凸部を、軸心方向に沿って所定の間隔おきに形成するようにしても良い。

＜第５実施形態＞
図１０はこの発明の第５実施形態である衝撃吸収部材が適用された自動車用ニープロテクター構造における回転機構部を示す斜視図、図１１はその回転機構部の正面断面図、図１２は車両メンバ１の内管構成部２の斜視図である。

これらの図に示すように、この第５実施形態の自動車用ニープロテクター構造においては、ブラケット３の外管構成部４が、車両メンバ１の内管構成部２に外嵌された状態で、内管構成部２および外管構成部４に、金型を用いた拡管加工によって、内管構成部２の軸心方向中間位置に、周方向全周にわたって連続する重合凸部としての外向き凸部２３，４３が形成されている。これにより、内管構成部２側における外向き重合凸部２３の外面が、外管構成部４側における外向き凸部４３の凹部内面に圧接固定されて、ブラケット３が車両メンバ１に対し、軸心方向および軸回り方向の移動が規制された状態で固定される。

また本実施形態では、内管構成部２や外管構成部４の軸心方向両側端部には、軸方向の移動を規制するための締結凸部等は設けられていない。

この第５実施形態のニープロテクター構造において、他の構成は、上記第１〜４実施形態と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して、重複説明は省略する。

この第５実施形態のニープロテクター構造において、緊急時に膝対向板が押し込まれて、ブラケット３が車両メンバ１に対し軸心回りに回転した際には、ブラケット３の逆回転方向（時計方向）の抵抗力、つまり車両メンバ１側の外向き凸部２３と、ブラケット３側の外向き凸部４３との間の摩擦抵抗によって、膝入力エネルギー（衝撃エネルギー）が吸収される。

ここで、本実施形態においては、外向き凸部２３，４３間の摩擦抵抗力が、重合凸部に基づく逆回転方向への抵抗力に相当する。

この第５実施形態のニープロテクター構造においても、拡管加工によって車両メンバ１およびブラケット３に形成した外向き凸部２３，４３に基づいて、衝撃エネルギーを吸収するものである。従って、このニープロテクター構造は、ブラケット形状が複雑になることがなく、部品点数も増大しないため、構造の簡素化、製作の簡易化およびコストの削減を図ることができる。

さらに本実施形態によれば、ブラケット３を車両メンバ１に対し軸心方向への移動を規制するための手段（締結凸部等）を形成する必要がなく、より一層、構造の簡素化、製作の簡易化およびコストの削減を図ることができる。

なお本実施形態においては、重合凸部として、周方向全周に連続する１本の外向き凸部を形成するようにしたが、それだけに限られず、本発明においては、周方向全周に連続する２本以上の外向き凸部を軸心方向に間隔をおいて形成するようにしても良い。

さらに本発明においては、重合凸部として、周方向全周に連続し、かつ径方向の内側に突出する内向き凸部を、車両メンバおよびブラケットに形成するようにしても良い。

＜変形例＞
上記実施形態においては、本発明の衝撃吸収部材を車両用ニープロテクター構造に適用した場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明の衝撃吸収部材は、上記車両用ニープロテクター構造の他に、プロントアンダーランプロテクター、バンパービーム、グリルガード、車両シート、ヘッドレスト、ステアリングコラム等の車両用衝撃吸収装置（部材）に好適に採用することができる。要は、内管に、回転可能に外管が外嵌された構造であれば、どのような構造であっても、本発明の衝撃吸収部材を採用することができる。

また上記実施形態のニープロテクター構造においては、車両メンバの内管構成部と、ブラケットの外管構成部とに拡管加工を行って、衝撃エネルギーを吸収するようにしているが、それだけ限られることはない。例えば本発明においては、ブラケットの膝対向板取付部に、内管および外管のいずれか一方の管を設けるとともに、膝対向板におけるブラケットとの取付部に、残り一方の管を設けておき、内管に外管を外嵌して、その嵌合部に拡管加工または縮管加工を行うことより、ブラケットおよび膝対向板間において衝撃エネルギーを吸収するようにしたニープロテクター構造を形成するようにしても良い。

この発明の衝撃吸収部材は、車両用ニープロテクター構造等に適用可能である。

１：車両メンバ
２：内管構成部（内管）
２１，２３：外向き凸部（重合凸部）
２２：内向き凸部（重合凸部）
３：ブラケット
４：外管構成部（外管）
４１，４３：外向き凸部（重合凸部）
４２：内向き凸部（重合凸部）
５：膝対向板（襲撃受け部）

Claims (8)

1. 内管に外管が外嵌されるとともに、
   前記内管および前記外管が重なり合う重合部に拡管加工または縮管加工が施されて、外径方向または内径方向に突出する重合凸部が形成されることにより、前記外管が前記内管に周方向への相対的な回転を規制した状態に連結され、
   衝撃によって前記外管が前記内管に対し周方向に相対的に回転するように構成されるとともに、
   その衝撃回転時に、前記重合凸部に基づく逆回転方向への抵抗力によって、衝撃エネルギーが吸収されるようにしたことを特徴とする衝撃吸収部材。
2. 前記重合凸部は、周方向の一部に形成され、
   前記内管および前記外管のうち、前記重合凸部の突出方向側に配置される管を変形管とし、残り一方の管を非変形管として、
   衝撃回転時に、前記非変形管の重合凸部によって、前記変形管の周壁が周方向に沿って連続的に外径方向または内径方向に塑性変形されて、衝撃エネルギーが吸収されるようにした請求項１に記載の衝撃吸収部材。
3. 前記重合凸部は、外径方向に突出する外向き凸部によって構成され、
   衝撃回転時に、前記内管の外向き凸部によって、前記外管の周壁が周方向に沿って外径方向に押し広げられるようにした請求項２に記載の衝撃吸収部材。
4. 前記重合凸部は、内径方向に突出する内向き凸部によって構成され、
   衝撃回転時に、前記外管の内向き凸部によって、前記内管の周壁が周方向に沿って内径方向に押し込まれるようにした請求項２に記載の衝撃吸収部材。
5. 前記重合凸部は、周方向全域に連続して形成され、
   衝撃回転時に、前記内管の重合凸部と前記外管の重合凸部との摩擦抵抗により、衝撃エネルギーが吸収されるようにした請求項１に記載の衝撃吸収部材。
6. 前記内管は、回転を規制された状態に固定され、
   衝撃回転時に、前記外管が、前記内管に対し回転するようにした請求項１〜５のいずれか１項に記載の衝撃吸収部材。
7. 内管に外管が外嵌されるとともに、
   前記内管および前記外管が重なり合う重合部に拡管加工または縮管加工が施されて、外径方向または内径方向に突出する重合凸部が形成されることにより、前記外管が前記内管に周方向への相対的な回転を規制した状態に連結され、
   前記内管が車両構造体に設けられるとともに、
   前記外管に衝撃受け部が設けられ、
   衝撃によって前記衝撃受け部が押し込まれて、前記外管が前記内管に対し周方向に回転するように構成されるとともに、
   その衝撃回転時に、前記重合凸部に基づく逆回転方向への抵抗力によって、衝撃エネルギーが吸収されるようにしたことを特徴とする車両用衝撃吸収部材。
8. 内管に外管が外嵌されるとともに、
   前記内管および前記外管が重なり合う重合部に拡管加工または縮管加工が施されて、外径方向または内径方向に突出する重合凸部が形成されることにより、前記外管が前記内管に周方向への相対的な回転を規制した状態に連結され、
   前記内管が車両構造体に設けられ、
   前記外管にブラケットの一端が設けられるとともに、
   前記ブラケットの他端に、乗員の膝に対向して配置される膝対向板が設けられ、
   衝撃によって前記膝対向板が押し込まれて、前記外管が前記内管に対し周方向に回転するように構成されるとともに、
   その衝撃回転時に、前記重合凸部に基づく逆回転方向への抵抗力によって、衝撃エネルギーが吸収されるようにしたことを特徴とする車両用ニープロテクター構造。

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