JP4182024B2 - Active knee bolster - Google Patents
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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。 The present invention relates to an active knee bolster, and more particularly to an active knee bolster mounted on a vehicle such as an automobile.
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。)。
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。 However, in the active knee bolster in the configuration of Patent Document 1, it is necessary to dispose a rack, a pinion, and a drive motor on the vehicle body front side of the knee protection device. As a result, the apparatus becomes large. For this reason, a large arrangement space along the longitudinal direction of the vehicle body is required, and the vehicle body mounting performance is deteriorated.
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。 An object of the present invention is to obtain an active knee bolster that can be reduced in size and can return the knee protection device from the restrained position to the retracted position in consideration of the above facts.
請求項1記載の本発明のアクティブニーボルスターは、後端部に膝保護装置が支持された内筒と、
内部に配設された前記内筒を移動可能に支持すると共に、ブラケットを介して車体に固定された外筒と、
前記外筒の前端部に固定され、前記内筒内に配設されたモータケースに内蔵されており、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モータと、
前記内筒内に配設され、前記モータの駆動軸に前後方向へ移動可能に連結されたサンギア、リングギア、ピニオンを備えており、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遊星ギアと、
前記外筒の前端部の外周部に形成された螺子部に締結され、前記外筒の前端部との間に前記モータケースを挟持したキャップと、
を有し、
前記内筒が車体後方から車体前方へ向って所定値以上の荷重を受けた場合には、前記荷重が、前記内筒、前記リングギア、前記モータケース、前記キャップ、前記外筒、前記ブラケットを介して車体へ伝達されることを特徴とする。
Active knee bolster of the present invention according to claim 1, the inner cylinder knee protector is supported on the rear end,
With movably supporting said inner cylinder disposed within an outer tube which is fixed to the vehicle body via the bracket,
Is fixed to the front end of the outer cylinder, which is incorporated in disposed the motor case into said inner cylinder, a motor for moving the inner cylinder between a retracted position and an arresting position,
A sun gear, a ring gear, and a pinion that are disposed in the inner cylinder and are movably connected to a driving shaft of the motor in the front-rear direction are provided, and the inner cylinder is moved between a restraining position and a storage position. Planetary gear for
A cap fastened to a screw portion formed on the outer peripheral portion of the front end portion of the outer cylinder, and sandwiching the motor case with the front end portion of the outer cylinder;
Have
When the inner cylinder receives a load of a predetermined value or more from the rear of the vehicle body toward the front of the vehicle body, the load is applied to the inner cylinder, the ring gear, the motor case, the cap, the outer cylinder, and the bracket. Via the vehicle body .
従って、アクティブニーボルスターのアクチュエータを、後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、外筒の前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遊星ギアと、で構成することで、外筒と内筒の内部にモータと遊星ギアとを収納できる。このため、装置の小型化が可能となる。また、モータによって遊星ギアを介して、内筒を外筒に対して移動させることで内筒の後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。また、アクティブニーボルスターの下肢拘束部が、乗員の下肢と当接し、内筒が車体後方から車体前方へ向って所定値以上の荷重を受けた場合には、サンギアがモータの駆動軸に前後方向へ移動可能となっているため、荷重が、内筒、リングギア、モータケース、キャップ、外筒、ブラケットを介して車体へ伝達される。この結果、モータの駆動軸に大きな荷重が作用せず、モータの損傷を防止できる。このため、その後、モータを作動させることで、下肢拘束部を拘束位置から格納位置へ戻すことができる。 Accordingly, the actuator of the active knee bolster, the inner cylinder knee protector is supported on the rear end portion is fixed to the vehicle body, the outer cylinder for movably supporting the inner cylinder disposed inside the inner cylinder disposed, are fixed to the front end of the outer cylinder, a motor for moving the inner cylinder between a retracted position and an arresting position, is disposed within the inner cylinder, it is coupled to a motor , a planetary gear for moving the inner cylinder between a retracted position and an arresting position, in that a configuration, it houses the motor and the planetary gear in the interior of the outer cylinder and the inner cylinder. For this reason, the apparatus can be miniaturized. Further, through the planetary gear by the motor, together with the inner cylinder can move the knee protection device is supported on the end after the inner cylinder by moving relative to the outer tube from the storage position to the arresting position, the knee protector The restraint position can be returned to the storage position. In addition, when the active knee bolster's lower limb restraint part comes into contact with the occupant's lower limb and the inner cylinder receives a load of a predetermined value or more from the rear of the vehicle body toward the front of the vehicle body, the sun gear moves in the front-rear direction on the motor drive shaft. Therefore, the load is transmitted to the vehicle body via the inner cylinder, ring gear, motor case, cap, outer cylinder, and bracket. As a result, a large load does not act on the drive shaft of the motor, and damage to the motor can be prevented. For this reason, after that, a leg restraint part can be returned from a restraint position to a storing position by operating a motor.
請求項1記載の本発明のアクティブニーボルスターは、後端部に膝保護装置が支持された内筒と、内部に配設された内筒を移動可能に支持すると共に、ブラケットを介して車体に固定された外筒と、外筒の前端部に固定され、内筒内に配設されたモータケースに内蔵されており、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、モータの駆動軸に前後方向へ移動可能に連結されたサンギア、リングギア、ピニオンを備えており、内筒を拘束位置と格納位置との間で移動させるための遊星ギアと、外筒の前端部の外周部に形成された螺子部に締結され、外筒の前端部との間にモータケースを挟持したキャップと、を有し、内筒が車体後方から車体前方へ向って所定値以上の荷重を受けた場合には、荷重が、内筒、リングギア、モータケース、キャップ、外筒、ブラケットを介して車体へ伝達されるため、小型化が可能であると共に、アクティブニーボルスターの下肢拘束部が、乗員の下肢と当接し、内筒が車体後方から車体前方へ向って所定値以上の荷重を受けた場合に、モータの損傷を防止でき、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。 Active knee bolster of the present invention according to claim 1, the inner cylinder knee protector is supported on the rear end, while movably supporting the inner cylinder disposed therein, to the vehicle body via the bracket a fixed outer cylinder, fixed to the front end of the outer tube, which is incorporated in disposed the motor case into the inner cylinder, a motor for moving the inner cylinder between a retracted position and an arresting position And a sun gear, a ring gear, and a pinion that are disposed in the inner cylinder and are movably connected to the drive shaft of the motor in the front-rear direction, to move the inner cylinder between the restraining position and the storage position. A planetary gear and a cap fastened to a screw portion formed on the outer peripheral portion of the front end portion of the outer cylinder, and a motor case sandwiched between the front end portion of the outer cylinder and the inner cylinder from the rear of the vehicle body If a load greater than the specified value is applied toward the front of the vehicle, the load , The ring gear, the motor case, the cap, the outer cylinder, to be transmitted to the vehicle body via a bracket, with can be miniaturized, the leg restraining portion of the active knee bolster abuts and the lower extremities of the driver, the inner cylinder When a load of a predetermined value or more is applied from the rear of the vehicle body to the front of the vehicle body, the motor can be prevented from being damaged, and the knee protection device can be returned from the restrained position to the retracted position.
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。 An embodiment of an active knee bolster according to the present invention will be described with reference to FIGS.
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。 In the figure, the arrow FR indicates the vehicle body front direction, and the arrow UP indicates the vehicle body upward direction.
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。
As shown in FIG. 6, the present embodiment includes an
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。
In the
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。
The pair of left and right
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。
As shown in FIG. 5, the lower
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。
As shown in FIG. 1, a
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。
The
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。
A
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。
Accordingly, the
外筒46の前端部46Bとキャップ58との間には、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。
A
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。
The
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。
As shown in FIG. 3, the
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、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。
As shown in FIG. 1 , a
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。
As shown in FIG. 4, the
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。
As shown in FIG. 3, a
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。
As shown in FIG. 1, a
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。
As shown in FIG. 2, when the
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、サンギア72がモータ59の駆動軸59Aに沿って前後方向へ移動可能となっているため、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。
Further, the lower
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。
Therefore, by rotating the
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。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the airbag device for the passenger seat and the driver seat are disposed on the
次に、本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
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。
In this embodiment, the
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。
Further, when the
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。
When it is determined that the
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。
After that, the
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。
As a result, the lower
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、サンギア72がモータ59の駆動軸59Aに沿って前後方向へ移動可能となっているため、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。
On the other hand, when the left and right lower
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。
Therefore, by rotating the
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。
Therefore, in this embodiment, the
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。
In the above, the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art. For example, in the above embodiment, the
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。 In the above embodiment, the active knee bolster of the present invention is applied to the front seats (driver's seat and front passenger seat). However, the active knee bolster of the present invention can also be applied to a seat other than the front seat such as a rear seat.
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
60 モータケース
70 遊星ギア
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
24 Active knee bolster 30 Lower limb restraint part (knee protector)
32
Claims (1)
内部に配設された前記内筒を移動可能に支持すると共に、ブラケットを介して車体に固定された外筒と、
前記外筒の前端部に固定され、前記内筒内に配設されたモータケースに内蔵されており、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モータと、
前記内筒内に配設され、前記モータの駆動軸に前後方向へ移動可能に連結されたサンギア、リングギア、ピニオンを備えており、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遊星ギアと、
前記外筒の前端部の外周部に形成された螺子部に締結され、前記外筒の前端部との間に前記モータケースを挟持したキャップと、
を有し、
前記内筒が車体後方から車体前方へ向って所定値以上の荷重を受けた場合には、前記荷重が、前記内筒、前記リングギア、前記モータケース、前記キャップ、前記外筒、前記ブラケットを介して車体へ伝達されることを特徴とするアクティブニーボルスター。 A cylindrical inner knee protector is supported on the rear end,
An outer cylinder fixed to the vehicle body via a bracket, and movably supporting the inner cylinder disposed inside;
Is fixed to the front end of the outer cylinder, which is incorporated in disposed the motor case into said inner cylinder, a motor for moving the inner cylinder between a retracted position and an arresting position,
A sun gear, a ring gear, and a pinion that are disposed in the inner cylinder and are movably connected to a driving shaft of the motor in the front-rear direction are provided, and the inner cylinder is moved between a restraining position and a storage position. Planetary gear for
A cap fastened to a screw portion formed on the outer peripheral portion of the front end portion of the outer cylinder, and sandwiching the motor case with the front end portion of the outer cylinder;
Have
When the inner cylinder receives a load of a predetermined value or more from the rear of the vehicle body toward the front of the vehicle body, the load is applied to the inner cylinder, the ring gear, the motor case, the cap, the outer cylinder, and the bracket. Active knee bolster characterized by being transmitted to the vehicle body via
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