JP2015182473A - ニープロテクタ - Google Patents

Abstract

【課題】モーメントアームの長さが一定となるようにして得られる反力を一定化し得るようにする。【解決手段】車体強度部材２１に、少なくとも標準的体重の乗員による膝荷重を吸収可能な荷重吸収用ブラケット２２を取付けたニープロテクタに関する。上記荷重吸収用ブラケット２２が、主屈曲形状部２３と、回動アーム部２４と、膝受部２６とを有するものとされる。更に、この膝受部２６が、乗員の膝２５の侵入に拘わらず、上記回動アーム部２４の回動中に、常に同じ位置で乗員の膝２５を受けるものとされる。【選択図】図１

Description

この発明は、ニープロテクタに関するものである。

自動車などの車両には、車室内の前部にインストルメントパネルが設置されている。そして、このインストルメントパネルの内部に対し、緊急時に助手席乗員の膝を保護するためのニープロテクタを設けることが行われている（例えば、特許文献１参照）。

このニープロテクタは、図５の側面図に示すように、車室前部に配設された車幅方向へ延びる車体強度部材１に、少なくとも標準的体重の乗員による膝荷重を吸収可能な荷重吸収用ブラケット２を取付けたものとされる。この荷重吸収用ブラケット２は、その中間部に、屈曲することで乗員による膝荷重を吸収すると共に反力を発生させる主屈曲形状部３を有している。そして、この主屈曲形状部３の乗員側に、主屈曲形状部３の屈曲によって上方へ回動される直線的な回動アーム部４を有している。更に、この回動アーム部４の乗員側の端部に、乗員の膝５を受ける膝受部６を有している。この膝受部６は、インストルメントパネルの形状などに合わせて、緩い角度で後ろ上がりに傾斜するものなどとされている。

また、上記した荷重吸収用ブラケット２の下側には、小柄な女性の膝荷重を吸収可能な第二の荷重吸収用ブラケット８が取付けられる。

このような構成によれば、緊急時に、標準的体重の乗員が前方へ移動して、乗員の膝５が膝受部６に当接されると、乗員からの膝荷重によって主屈曲形状部３が屈曲し、回動アーム部４が主屈曲形状部３を中心として上方へ回動されることになる。これにより、乗員の膝荷重が吸収されると共に、所要の反力が発生される。よって、乗員の膝５を有効に保護することが可能となる。

特開２０１２−２２８９９７号公報

しかしながら、上記ニープロテクタには、以下のような問題があった。
即ち、乗員の膝５の侵入に伴う回動アーム部４の回動に対し、膝受部６は、図６に示すように、乗員の膝５を受ける位置が変化されるようになっていた。具体的には、膝受部６の、乗員の膝５を受ける位置が車両前方側へ向けて変位されるようになっていた。

そのため、図５に示すように、主屈曲形状部３から膝受部６に対する乗員の膝５の当接位置までのモーメントアームの長さが変化してしまうので（Ｌ１’＞Ｌ２’＞Ｌ３’）、図７のグラフに示すように、得られる反力が一定とならず、効率良く荷重吸収を行わせることが難しかった。

そこで、本発明は、上記した問題点を解決し、モーメントアームの長さが一定となるようにして得られる反力を一定化することを、主な目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、
車室前部に配設された車幅方向へ延びる車体強度部材に、少なくとも標準的体重の乗員による膝荷重を吸収可能な荷重吸収用ブラケットを取付けたニープロテクタにおいて、
前記荷重吸収用ブラケットが、
その中間部に、屈曲することで乗員による膝荷重を吸収すると共に反力を発生させる主屈曲形状部を有し、
該主屈曲形状部の前記乗員側に、主屈曲形状部の屈曲によって上方へ回動される回動アーム部を有し、
該回動アーム部の前記乗員側の端部に、乗員の膝を受ける膝受部を有し、
更に、該膝受部が、乗員の膝の侵入に拘わらず、前記回動アーム部の回動中に、常に同じ位置で乗員の膝を受けるものとされた
ことを特徴とする。

本発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。
即ち、緊急時に、標準的体重の乗員が前方へ移動して、乗員の膝が膝受部に当接されると、乗員の膝荷重によって主屈曲形状部が屈曲し、回動アーム部が主屈曲形状部を中心として上方へ回動されることになる。これにより、乗員の膝荷重が吸収されると共に、所要の反力が発生される。よって、乗員の膝を有効に保護することが可能となる。
この際、乗員の膝の侵入に伴う回動アーム部の回動に対し、膝受部は、常に同じ位置で乗員の膝を受け続けるものとなっている。そのため、乗員の膝が膝受部の同じ位置に当たり続けて変位しないことによって、主屈曲形状部から膝受部に対する乗員の膝の当接位置までのモーメントアームの長さが一定に保たれるので、得られる反力が一定化されて、効率良く荷重吸収を行わせることが可能となる。以って、ニープロテクタにおけるロスを少なくして、ニープロテクタの性能を向上させることができる。

本実施の形態の実施例にかかるニープロテクタの側面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、図１のニープロテクタの変形の様子を順に示す図である。 図１のニープロテクタが発生する反力を示すグラフである。この場合において、横軸は時間、縦軸は反力である。 小柄な女性の膝の侵入経路を示すニープロテクタの側面図である。 従来例にかかるニープロテクタの側面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、図５のニープロテクタの変形の様子を順に示す図である。 図５のニープロテクタが発生する反力を示すグラフである。この場合において、横軸は時間、縦軸は反力である。

以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図４は、この実施の形態を説明するためのものである。

＜構成＞以下、この実施例の構成について説明する。
自動車などの車両には、車室内の前部にインストルメントパネルが設置されている。そして、このインストルメントパネルの内部に対し、緊急時に助手席乗員の膝を保護するためのニープロテクタを設ける。

（１）このニープロテクタは、図１の側面図に示すように、車室前部に配設された車幅方向へ延びる車体強度部材２１に、少なくとも標準的体重の乗員による膝荷重を吸収可能な荷重吸収用ブラケット２２を取付けたものとされる。
この荷重吸収用ブラケット２２が、その中間部に、屈曲することで乗員による膝荷重を吸収すると共に反力を発生させる主屈曲形状部２３を有している。
そして、この主屈曲形状部２３の上記乗員側に、主屈曲形状部２３の屈曲によって上方へ回動される回動アーム部２４を有している。
更に、この回動アーム部２４の上記乗員側の端部に、（標準的体重の）乗員の膝２５を受ける膝受部２６を有している。
加えて、この膝受部２６が、乗員の膝２５の侵入に拘わらず、上記回動アーム部２４の回動中に、常に同じ位置で乗員の膝２５を受けるものとされる。

ここで、車体強度部材２１およびニープロテクタは、金属製のものとされる。ニープロテクタは、車体強度部材２１の下半部に対して溶接固定される。「標準的体重」の乗員とは、ニープロテクタの設計上、予め規定された規格（ＡＭ５０）である。荷重吸収用ブラケット２２の主屈曲形状部２３よりも車両前方側の部分は、主屈曲形状部２３（およびそれよりも車両後方側の部分）よりも高い強度を有するものとされている。回動アーム部２４は、主屈曲形状部２３から車両後方へ向けて、ほぼ水平方向へ延びるものとされる。膝受部２６は、後述するように、比較的急な角度で後ろ上がりに傾斜するものなどとされる。

（２）上記膝受部２６が、乗員の膝２５へ向かって突出する突出形状部３１を有するものとされる。
そして、この突出形状部３１の頂部が、乗員の膝２５を常に同じ位置で受け続ける荷重入力固定点３２とされる。

ここで、突出形状部３１は、回動アーム部２４の先端部と、膝受部２６の下端部との境界となる屈曲部分に設けられる。

（３）上記膝受部２６における、上記荷重入力固定点３２よりも車両後方側の部分が、荷重入力固定点３２における乗員の膝２５の接線よりも大きな角度を有して立ち上がるものとされる（急傾斜部３５）。

（４）上記回動アーム部２４が、上側に凸の湾曲形状を有するものとされる（弯曲アーム３８）。

（５）更に、上記した荷重吸収用ブラケット２２の下側には、小柄な女性の膝荷重を吸収可能な第二の荷重吸収用ブラケット４１が取付けられる。

ここで、「小柄な女性」とは、ニープロテクタの設計上、予め規定された規格（ＡＦ０５）である。図４中には、小柄な女性の膝４２が描かれている。第二の荷重吸収用ブラケット４１は、荷重吸収用ブラケット２２の主屈曲形状部２３よりも車両前方側の部分の下部に取付けられる。第二の荷重吸収用ブラケット４１は、側面視ほぼＬ字状をして、荷重吸収用ブラケット２２よりも強度が低いものとされている。

＜作用効果＞この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）緊急時に、標準的体重の乗員が前方へ移動して、乗員の膝２５が膝受部２６に当接されると、乗員からの膝荷重によって主屈曲形状部２３が屈曲し、回動アーム部２４が主屈曲形状部２３を中心として上方へ回動されることになる。これにより、乗員の膝荷重が吸収されると共に、所要の反力が発生される。よって、乗員の膝２５を有効に保護することが可能となる。

この際、図２に示すように、乗員の膝２５の侵入に伴う回動アーム部２４の回動に対し、膝受部２６は、常に同じ位置で乗員の膝２５を受け続けるものとなっている。そのため、乗員の膝２５が膝受部２６の同じ位置に当たり続けて変位しないことによって、図１に示すように、主屈曲形状部２３から膝受部２６に対する乗員の膝２５の当接位置までのモーメントアームの長さが一定に保たれるので（Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３）、図３に示すように、得られる反力が一定化されて、効率良く荷重吸収を行わせることが可能となる。以って、ニープロテクタにおけるロスを少なくして、ニープロテクタの性能を向上させることができる。

（２）膝受部２６を突出形状部３１とし、突出形状部３１の頂部を荷重入力固定点３２とした。これにより、乗員の膝２５の侵入に拘わらず、回動アーム部２４の回動中に、常に同じ位置で乗員の膝２５を受け続けさせることができるようになり、上記作用効果を実際に得ることが可能となる。

（３）膝受部２６における、荷重入力固定点３２よりも車両後方側の部分を、乗員の膝２５に対する接線よりも大きな角度を有して立ち上がるものとした。これにより、乗員の膝２５が侵入しても、乗員の膝２５に対する受け位置が後方などへ移動するのを防止することができるので、荷重入力固定点３２を安定化させることができる。

（４）回動アーム部２４を、上側に凸の湾曲形状とした。これにより、荷重入力固定点３２よりも車両前方側の部分の形状を作り易いものとすることができる。また、回動アーム部２４の下側に、図４に示すように、小柄な女性の膝４２の侵入経路となる空間を比較的大きく確保することができるようになるので、小柄な女性の膝４２に対する荷重吸収手段を設け易くすることができる。以って、体格に応じた膝荷重の吸収手段の切り分けを容易化すると共に、ニープロテクタの設計をより容易化することが可能となる。更に、回動アーム部２４を湾曲形状とすることにより、回動アーム部２４の剛性が向上するため、回動アーム部２４の薄肉化や軽量化を図ることが可能となる。

（５）上記した荷重吸収用ブラケット２２の下側に、第二の荷重吸収用ブラケット４１を取付けた。これにより、小柄な女性の膝荷重を吸収することが可能となる。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

２１ 車体強度部材
２２ 荷重吸収用ブラケット
２３ 主屈曲形状部
２４ 回動アーム部
２５ 膝
２６ 膝受部
３１ 突出形状部
３２ 荷重入力固定点
３５ 急傾斜部
３８ 弯曲アーム

Claims (4)

1. 車室前部に配設された車幅方向へ延びる車体強度部材に、少なくとも標準的体重の乗員による膝荷重を吸収可能な荷重吸収用ブラケットを取付けたニープロテクタにおいて、
   前記荷重吸収用ブラケットが、
   その中間部に、屈曲することで乗員による膝荷重を吸収すると共に反力を発生させる主屈曲形状部を有し、
   該主屈曲形状部の前記乗員側に、主屈曲形状部の屈曲によって上方へ回動される回動アーム部を有し、
   該回動アーム部の前記乗員側の端部に、乗員の膝を受ける膝受部を有し、
   更に、該膝受部が、乗員の膝の侵入に拘わらず、前記回動アーム部の回動中に、常に同じ位置で乗員の膝を受けるものとされたことを特徴とするニープロテクタ。
2. 請求項１に記載のニープロテクタであって、
   前記膝受部が、乗員の膝へ向かって突出する突出形状部を有し、
   該突出形状部の頂部が、乗員の膝を常に同じ位置で受け続ける荷重入力固定点とされたことを特徴とするニープロテクタ。
3. 請求項２に記載のニープロテクタであって、
   前記膝受部における、前記荷重入力固定点よりも車両後方側の部分が、荷重入力固定点における乗員の膝の接線よりも大きな角度を有して立ち上がるものとされたことを特徴とするニープロテクタ。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のニープロテクタであって、
   前記回動アーム部が、上側に凸の湾曲形状とされたことを特徴とするニープロテクタ。