JP3981826B2 - 乗員保護装置 - Google Patents

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    • B60R2021/0051—Knees

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インストルメントパネルに乗員の膝荷重が入力された際に乗員を保護する乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両は、衝突時に乗員の胸部及び頭部を保護するシートベルトやエアバッグ、膝部を保護するニープロテクタ等が装備されている。ニープロテクタとしては、インストルメントパネル下部位置に座席に臨んで開閉自在に配設された繊維強化プラスチックから成るグローブボックスの前壁部と後壁部との間の側壁等の中間壁部の強度を、該グローブボックスに対する前後方向からの衝突により前記中間壁部から圧潰されるように前壁部と後壁部との強度に比べて弱く設定すると共に、グローブボックスの車体前方側にクーラユニット等の強度部材を設け、車両の衝突時にグローブボックスの車体前方への移動を強度部材により規制し、乗員の膝部がグローブボックスの前壁部に衝突した際に前記中間壁部を圧潰させて衝撃を吸収し、膝部を保護するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２０１３００号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
グローブボックスに臨む助手席に着座する乗員の体格は様々であり、大人の男性等の大柄な人の場合と子供や女性等の小柄な人の場合とでは、グローブボックス前壁部への膝部の衝突する位置や衝撃荷重（膝荷重）が異なり、前記構造のニープロテクタにおいてはグローブボックスの中間壁部が有効に圧潰し得ない場合があるという問題がある。
【０００５】
また、車両の衝突時にグローブボックス全体の車体前方への移動を当該グローブボックスの車体前方側に配置した強度部材により直接規制しているために中間壁部が圧潰された後に前壁部が更に前方に移動しようとした場合、前記強度部材により規制されて前方へ移動することができなくなり、膝部を有効に保護することができないという問題もある。
【０００６】
更に、プラスチック等の樹脂部材は、温度によって強度や脆性が大きく変化するために、グローブボックスを繊維強化プラスチックで構成した上記構成のニープロテクタにおいては、高温地域や寒冷地域等車両の走行地域の環境温度の違いにより中間壁部の圧潰する衝撃荷重が変化し、前記前壁部に衝突する膝部の位置や荷重の違いと相俟って膝部を有効に保護し得ないという問題もある。
【０００７】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、インストルメントパネルに臨む座席に着座する乗員の体格に拘わらず膝部に加わる衝撃荷重を有効に吸収することが可能な乗員保護装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、乗員保護装置を、インストルメントパネルの車室内側面の一部を形成し、車室内側のアウタパネル、前記インストルメントパネル内側のインナパネル、並びに該インナパネル及び該アウタパネルとの間に介在され衝撃吸収力が上部から下部に向かって小さくなる形状である衝撃吸収用インサートパネルから構成され、少なくとも乗員の膝荷重入力時に前記インストルメントパネルと分離して可動するパネルと、一端側が車体の補強部材に固定され、車両の前後方向に延びると共に、他端側が車幅方向で乗員の膝位置の外側の前記パネルに夫々対向する２本の支持部材とを有する構成としている。
【０００９】
車両の衝突時に乗員の膝荷重がパネルに加わると、該パネルは、支持部材を支点として中央部が車両前方に張り出すように彎曲しながら変形して膝荷重を吸収する。
また、インナパネルとアウタパネルとの撓みだけでなく、衝撃吸収用インサートパネルの変形によっても膝部に加わる衝撃力を吸収することができる。
さらにインサートパネルの衝撃吸収力を上部から下部に向かって小さくなる形状として、グローブボックスに臨んで着座する乗員の体格に拘わらず膝部に加わる衝撃荷重を有効に吸収して膝部を保護する。
請求項２の発明では、前記パネルは、グローブボックスの車室内側パネルを形成すると共に、前記２本の支持部材は、前記グローブボックスのボックス部を挟むように前記パネルに対向して配置される構成としている。これにより、支持部材がグローブボックスの物入れとしての機能を阻害することなく、また、支持部材が車両の衝突時にボックス部を介することなくパネルを支持してパネルの変形を十分に支持することができる。
【００１１】
請求項３の発明では、前記グローブボックスを樹脂部材で形成し、アウタパネルに初期膝荷重が加えられたときに側壁が圧潰するように構成することで、膝荷重を最低限にして膝部を保護する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。
図１は、本発明に係る乗員保護装置の組立斜視図、図２は、図１に示す乗員保護装置を車両に装着した状態を示す断面図、図３は、図２に示す乗員保護装置の車両衝突時の説明図である。図１に示すように乗員保護装置１は、グローブボックス２と一対の支持部材３、３からなり、グローブボックス２は、ボックス部としてのグローブボックス本体５とアウタパネル６とインサートパネル７とから成る。グローブボックス本体５は、上方に開口する箱部５ａの前壁を形成するインナパネル５ｂの周縁部が箱部５ａの周縁部から上下左右にフランジ状に張り出して形成されている。
【００１３】
両側壁５ｃの外側面には上端から下端まで溝５ｄが前後に並んで２本設けられている。これら２本の溝５ｄは、側壁５ｃの形状に応じて図２に示すように上端側が広く下端側が狭くなる略Ｖ字状に配列されている。これらの溝５ｄは、インナパネル５ｂ側から初期膝荷重（衝撃荷重）が加わったときに割れて側壁５ｃを圧潰させ、或いは側壁５ｂが容易に変形（曲げ）可能とするためのもので、側壁５ｃの使用する樹脂部材の材質、板厚、成形のバラツキ、高温地域や寒冷地域等車両の走行地域の環境温度（熱）の違いに拘わらず初期膝荷重により圧潰するように最適な深さや幅に設定されている。これにより、インナパネル５ｂに加えられる膝荷重を最低限に抑えるようにしている。尚、溝５ｄの断面形状は、図２に示すような角形でも良く、或いはＶ形等の形状でも良く、要はインナパネル５ｂに膝荷重が加えられたときに側壁５ｃが容易に割れ、又は変形すればよい。両側部５ｂの上部後端の隅部にはガイド用の軸５ｅが突設されている。このグローブボックス本体５は、樹脂部材により一体に成形されている。
【００１４】
アウタパネル６は、グローブボックス本体５のインナパネル５ｂの前面に装着されるもので、インナパネル５ｂと略同じ形状に形成されており、前面６ａの上部中央位置に開閉機構の取付部６ｂ部が、裏面下端中央位置にヒンジ部６ｃが設けらている。このアウタパネル６も樹脂部材により成形されている。
インサートパネル７は、グローブボックス本体５のインナパネル５ｂよりも僅かに小さい形状をなし、断面コ字状のリブ７ａが横方向に平行に、上部位置から下部位置まで多数段設けられている。このリブ７ａは、その高さが上段側から下段側に向かって徐々に低くなり、更にそのピッチが上段側から下段側に向かって徐々に狭くなるように設定されている。これにより、インサートパネル７の断面二次モーメントが上方から下方に向かって徐々に小さくなる。即ち、インサートパネル７は、衝撃吸収力が上方から下方に向かって徐々に小さくなる形状とされている。このインサートパネル７は、板金成形により形成されている。尚、リブ７ａの断面形状は、コ字状に限るものではなく波形の形状でも良い。そして、インサートパネル７は、グローブボックス本体５のインナパネル５ｂとアウタパネル６との間に介在されて共締め固定される（図２）。このようにしてグローブボックス２のパネルとしての前壁２ａが構成されている。
【００１５】
グローブボックス２は、インストルメントパネル８（図２）の下部位置に助手席に臨んで配置され、アウタパネル６のヒンジ部６ｃを介して車体側に支持され、グローブボックス本体５の側壁５ｃの上端隅部に設けられたガイド用軸５ｅが車体側に設けられた不図示のガイド部材のガイド溝に係合されて支持され、前記助手席側に円滑に開閉可能とされる。また、グローブボックス２の車両前方位置には空調装置１０が設置されており、箱部５ａの後壁５ｆが僅かな間隙を存して対向している。
【００１６】
支持部材３は、側面視略く字状をなし、基端部３ａが車体の補強部材例えば、デッキクロスメンバ９への固定部とされ、前端部３ｂが上方に折曲されてグローブボックス本体５のインナパネル５ｂの側部後側面５ｂ'との当接面とされている。この支持部材３は、金属の厚板で形成されており、容易に変形しないように強固に形成されている。尚、支持部材３は、厚板に限るものではなく、断面形状をコ字状又は閉断面構造とすることで薄板の金属板を使用しても剛性を持たせることが可能であり、小型、軽量化を図る上で有効である。
【００１７】
図２に示すように一対の支持部材３は、夫々基端部３ａがデッキクロスメンバ８に固定され、中央部がグローブボックス本体５の側壁５ｃの側方を僅かな間隔を存して前方に延出され、前端部３ｂがグローブボックス２を閉じた状態においてインナパネル５ｂの側壁５ｃから張り出した側部後側面５ｂ'の略中央位置と僅かな隙間ｇ（１０ｍｍ程度）を存して離隔対向している。このようにして、乗員保護装置１が構成されている。
【００１８】
以下に作用を説明する。
図２及び図３に示すように助手席に大柄の人例えば、大人の男性が着座しており、両膝部Ｎａが僅かに開いた状態でグローブボックス２の前壁２ａと離隔対向している。車両が正面衝突した場合、乗員の膝部Ｎａが車両前方に移動してグローブボックス２の前壁２ａに膝荷重が加ると、グローブボックス２が隙間ｇだけ車両前方に移動してインナパネル５ｂの側部後側面５ｂ'の中央部が支持部材３の前端部３ｂに当接して当該位置に規制される。
【００１９】
前壁２ａは、膝荷重が更に加わると図３に２点鎖線で示すように左右の支持部材３の前端部３ｂを支点として中央部が車両前側に張り出すようにインサートパネル７と共に破損することなく彎曲変形し、両膝部Ｎａは、前壁２ａの中央部が車両前側に張り出すように彎曲するために矢印で示すように内側に向かって移動しながら２点鎖線で示すように前壁２ａを押動する。グローブボックス２は、前壁２ａの車両前方への彎曲変形に伴い両壁部５ｃが前方に押動され、後壁５ｆが空調装置１０に当接して規制される。この結果、両側壁５ｃが溝５ｄで割れて圧潰する。即ち、両側壁５ｃは、膝荷重特性の変動に拘わらず初期膝荷重により溝５ｄで割れて圧潰する。前壁２ａは、両側部が支持部材３により車両前側への移動を規制されていることにより当該前壁２ａが空調装置１０に衝突することが防止される。これにより、前壁２ａは、膝荷重に応じてインサートパネル７が変形して破損することなく膝荷重を吸収して膝部Ｎａを保護する。
【００２０】
また、図２に２点鎖線で示すように助手席に体格の小さい例えば、子供や女性が着座しており、両膝部Ｎｃがグローブボックス２の前壁２ａの下部近傍に衝突した場合、或いは前述した男性の膝部Ｎａの挙動がばらついて前壁２ａの下部近傍に衝突した場合、インサートパネル７の衝撃吸収力が前壁２ａの上部から下部に向かって小さくなるように構成されていることで、膝部ＮｃやＮａが前壁２ａの下部に衝突しても膝荷重の大きさに応じて前壁２ａが変形し、膝荷重を有効に吸収することができる。これにより、グローブボックス２は、乗員の体格に拘わらず膝部を有効に保護することが可能となる。
【００２１】
尚、上記実施例ではグローブボックス２を閉じた状態において支持部材３の前端部３ｂをグローブボックス２のインナパネル５ｂの側部後側面５ｂ'と僅かな間隙ｇを存して対向させているが、当接させるようにしてもよい。しかしながら、実施例のようにインナパネル５ｂの側部後側面５ｂ'と支持部材３の前端部３ｂとの間に僅かな間隙ｇを設けることで、車両の衝突とは別に膝部が前壁２ａに衝突した様な場合に前壁２ａの変形を防止することが可能となり有効である。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の発明では、車両の衝突時に乗員の膝荷重がパネルに加わると、支持部材を支点として中央部が車両前方に張り出すように彎曲しながら変形して膝荷重を吸収することにより、乗員の体格に拘わらず膝部に加わる衝撃荷重を有効に吸収して膝部を保護することができる。
また、インナパネルとアウタパネルとの間に衝撃吸収用インサートパネルが介在されるので、インナパネルとアウタパネルの撓みだけでなく、衝撃吸収用インサートパネルの変形によっても衝撃荷重を吸収することができる。
さらに、インサートパネルの衝撃吸収力を上部から下部に向かって小さくなる形状にすることにより、グローブボックスに臨んで着座する乗員の体格に拘わらず膝部を有効に保護することができる。
【００２３】
請求項２の発明では、パネルがグローブボックスの車室内側パネルを形成し、支持部材がグローブボックスを挟むように配置されるので、支持部材がグローブボックスの物入れとしての機能を阻害することなく、また、支持部材が車両の衝突時にボックス部を介することなくパネルを支持するので、パネルの変形を十分に支持することができる。
【００２５】
請求項３の発明では、グローブボックスを樹脂部材で形成し、アウタパネルに初期膝荷重が加えられたときに側壁が圧潰するように構成することにより、膝荷重を最低限に抑えて膝部を有効に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る乗員保護装置の組立斜視図である。
【図２】図１に示す乗員保護装置を車両に装着した状態を示す断面図である。
【図３】図２に示す乗員保護装置の車両衝突時の説明図である。
【符号の説明】
１ 乗員保護装置
２ グローブボックス
２ａ 前壁（パネル）
３ 支持部材
５ グローブボックス本体
５ａ 箱部
５ｂ インナパネル
５ｃ 側壁
５ｄ 溝
６ アウタパネル
７ インサートパネル
７ａ リブ
８ インストルメントパネル
９ デッキクロスメンバ（車体の補強部材）

Claims (3)

  1. インストルメントパネルの車室内側面の一部を形成し、車室内側のアウタパネル、前記インストルメントパネル内側のインナパネル、並びに該インナパネル及び該アウタパネルとの間に介在され衝撃吸収力が上部から下部に向かって小さくなる形状である衝撃吸収用インサートパネルから構成され、少なくとも乗員の膝荷重入力時に前記インストルメントパネルと分離して可動するパネルと、
    一端側が車体の補強部材に固定され、車両の前後方向に延びると共に、他端側が車幅方向で乗員の膝位置の外側の前記パネルに夫々対向する２本の支持部材とを有することを特徴とする乗員保護装置
  2. 前記パネルは、グローブボックスの車室内側パネルを形成すると共に、前記２本の支持部材は、前記グローブボックスのボックス部を挟むように前記パネルと対向して配置されることを特徴とする請求項１記載の乗員保護装置。
  3. 前記グローブボックスは、樹脂部材で形成され、前記アウタパネルに初期膝荷重が加えられたときに側壁が圧潰することを特徴とする請求項１または２記載の乗員保護装置。
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