JP5299370B2

JP5299370B2 - 乗員保護装置

Info

Publication number: JP5299370B2
Application number: JP2010160754A
Authority: JP
Inventors: 修深渡瀬; 祐介藤原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2030-07-15
Also published as: JP2012020682A

Description

本発明は、前面衝突時に助手席に着座した乗員の膝を保護するための乗員保護装置に関する。

下記特許文献１には、前面衝突時に乗員膝部からの入力を受けるニープロテクタ本体をインストルメントパネル内に配設し、このニープロテクタ本体を左右一対のエネルギー吸収ブラケットでインパネリインフォースメントに連結及び支持させた助手席用ニープロテクタが開示されている。

特開平０７−２６７０２５号公報特開２００３−２５２１６２号公報特開平０７−００２０３５号公報特開平０９−１５０６４９号公報特開平０９−０２０１９９号公報特開２００７−０２２４１６号公報特開平０６−１２７３２５号公報

しかしながら、上記先行技術による場合、ニープロテクタ本体を左右一対のエネルギー吸収ブラケットでインパネリインフォースメントに連結及び支持させる構成であるため、左右一対のエネルギー吸収ブラケットの前後方向長さが長くなる。このため、車両の重量増加する。

本発明は上記事実を考慮し、助手席に着座した乗員の膝保護性能を確保しつつ、軽量化を図ることができる乗員保護装置を得ることが目的である。

請求項１記載の本発明に係る乗員保護装置は、インストルメントパネルと、前記インストルメントパネル内に車両幅方向に沿って配置されたインパネリインフォースメントと、前記インストルメントパネルの後端部と前記インパネリインフォースメントとの間にエアバッグモジュールが配置されると共に前記インストルメントパネルの高さ方向中間部にエアバッグドアが配置され、更に取付ブラケットを介して前記インパネリインフォースメントに支持された助手席用エアバッグ装置と、を備えた車両に適用され、前記インストルメントパネルの裏面側でかつ助手席に着座した乗員の膝部の車両前方側となる位置に後端部が配置されると共に、前端部が前記エアバッグモジュールに支持された膝保護用ブラケットを有し、さらに、前記膝保護用ブラケットは、左右一対設けられており、一方の前記膝保護用ブラケットの後端部は、前記インストルメントパネルの助手席側に開閉可能に配置されたグラブドアの裏面に近接して又は当接して配置されており、他方の前記膝保護用ブラケットの後端部は、前記インストルメントパネルの裏面において前記グラブドアの側方となる位置に近接して又は当接して配置されている。

請求項１記載の本発明によれば、前面衝突時に、助手席に着座している乗員の膝がインストルメントパネルに当接すると、当該インストルメントパネルを介して膝保護用ブラケットの後端部に荷重が入力される。この荷重は膝保護用ブラケットを介してインストルメントパネルの後端部とインパネリインフォースメントとの間に配置された助手席用エアバッグ装置のエアバッグモジュールに伝達された後、取付ブラケットを介してインパネリインフォースメントに伝達される。これにより、膝保護用ブラケットはインパネリインフォースメントに反力をとって助手席に着座した乗員の膝が車両前方側へ移動することを抑制することができる。

ここで、本発明では、助手席用エアバッグ装置がインストルメントパネルの後端部とインパネリインフォースメントとの間に配置されているため、膝保護用ブラケットの前端部をインパネリインフォースメントではなく、エアバッグモジュールに取り付けることができる。このため、膝保護用ブラケットの前後長が短くて済み、その分、膝保護用ブラケットを小型化できる。

さらに、本発明によれば、一方の膝保護用ブラケットの後端部はグラブドアの裏面に近接して又は当接して配置されているので、グラブドアの厚さ分だけ他方の膝保護用ブラケットよりも短くできる。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る乗員保護装置は、助手席に着座した乗員の膝保護性能を確保しつつ、軽量化を図ることができるという優れた効果を有する。

また、請求項１記載の本発明に係る乗員保護装置は、更に軽量化を図ることができるという優れた効果を有する。

第１実施形態に係る乗員保護装置をグローブボックスとの関係で示す斜視図である。図１に示される乗員保護装置の２−２線断面図である。図１に示されるエアバッグモジュール及び膝保護用ブラケットを拡大して示す拡大斜視図である。（Ａ）はインストルメントパネルの助手席側の平断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＰ線矢視部の拡大平断面図である。（Ａ）は左乗員膝保護用ブラケットの取付状態を示す図４（Ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ）は右乗員膝保護用ブラケットの取付状態を示す図４（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。第２実施形態に係る乗員保護装置を示す図２に対応する縦断面図である。図６に示されるエアバッグモジュール及び乗員保護用ブラケットを拡大して示す拡大斜視図である。

〔第１実施形態〕
以下、図１〜図５を用いて、本発明に係る乗員保護装置の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示している。

図１には、本実施形態に係る乗員保護装置の組付状態の斜視図が示されている。また、図２には、当該乗員保護装置の縦断面図が示されている。これらの図に示されるように、インストルメントパネル１０の助手席側には、グローブボックス１２及び助手席用エアバッグ装置１４が配設されている。

グローブボックス１２は、上面側が開放されたボックス状の本体部１６と、この本体部１６の後端部に一体的に設けられたグラブドア１８と、によって構成されている。グラブドア１８は、インストルメントパネル１０の下部１０Ａ（図５（Ｂ）参照）に形成された矩形状の開口部２０を閉止可能な大きさに形成されている。また、グラブドア１８の上部には、グラブドア１８の開放操作用の操作部２２が設けられている。この操作部２２を操作することにより、グラブドア１８のロック状態が解除されて、グローブボックス１２の全体をグローブボックス１２の下端部側に設けられた図示しない支軸回りに回動させて、グラブドア１８を開放されることができるようになっている。

インストルメントパネル１０における上記グローブボックス１２の上方側には、ミッドマウント式の助手席用エアバッグ装置１４が配設されている。助手席用エアバッグ装置１４は、機能部品が収容されたエアバッグモジュール２４と、このエアバッグモジュール２４を開閉するエアバッグドア２６と、によって構成されている。

さらに、エアバッグモジュール２４は、車両後方側が開放されたボックス状に形成された金属製のモジュールケース２８と、このモジュールケース２８内に折り畳み状態で格納された助手席用エアバッグ３０と、前面衝突時に作動してガスを発生するインフレータ３２と、を含んで構成されている。図３にも示されるように、インフレータ３２は扁平な円柱状に形成されたディスクタイプとされている。インフレータ３２の乗員側に配置されたアッパケース３４は有底円筒状に形成されており、その周壁部には複数のガス噴出孔３６が形成されている。インフレータ３２は、アッパケース３４側が折り畳み状態の助手席用エアバッグ３０の開口部内へ挿入されて、この状態でモジュールケース２８の底壁部２８Ａに助手席用エアバッグ３０の開口周縁部と共に締結固定されている。

また、上述したモジュールケース２８の底壁部２８Ａの下面には、左右一対のエアバッグモジュール取付ブラケット３８の後端部３８Ａが固定されている。エアバッグモジュール取付ブラケット３８の前端部３８Ｂはインパネリインフォースメント４０に固定されている。さらに、モジュールケース２８の前後壁の上端部には、各々鉤状に形成された複数のフック４２を備えたリテーナ４４が取り付けられている。

一方、エアバッグドア２６は、インストルメントパネル１０のバッグ膨出用開口部４６を閉止する頂壁部２６Ａと、この頂壁部２６Ａの裏面側から車両前方斜め下方に延出された矩形枠状の脚部（マウス部）２８Ｂと、を備えている。なお、本実施形態では、図２、図５（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、インストルメントパネル１０の上面部１０Ｂより車両後方側でかつ後端部１０Ｃよりも車両上方側に、縦断面形状が略円弧状とされたＲ形状部１０Ｄが設定されており、このＲ形状部１０Ｄにバッグ膨出用開口部４６並びにエアバッグドア２６が設定されている。さらに、図５（Ａ）に示されるように、エアバッグドア２６の脚部２６Ｂの後壁部２６Ｂ１の高さｈ１の方が前壁部２６Ｂ２の高さｈ２よりも高く設定されている。

補足すると、一般にインストルメントパネルの上面部は水平面を成しており、当該上面部にバッグ膨出用開口部並びにエアバッグドアが設定されたものがトップマウント式の助手席用エアバッグ装置である。これに対し、本実施形態では上記Ｒ形状部１０Ｄにバッグ膨出用開口部４６並びにエアバッグドア２６が設定されたミッドマウント式の助手席用エアバッグ装置１４とされている。本実施形態では、インストルメントパネル１０にＲ形状部１０Ｄを特別に設定し、このＲ形状部１０Ｄに上記ｈ１＞ｈ２の寸法関係があるエアバッグドア２６を設定することにより、助手席に着座する乗員に助手席用エアバッグ３０を短時間で膨張展開させることができる。

図１に戻り、頂壁部２６Ａには、前後一対のドア部４８が展開されるように裏面側にＨ字状のティア部５０が形成されている。さらに、脚部２６Ｂの前後壁には、各々矩形状とされた複数の係止孔５２が形成されている。エアバッグドア２６はモジュールケース２８の開放面側から被嵌されて、リテーナ４４に形成された複数のフック４２に複数の係止孔５２がそれぞれ係止されることにより、エアバッグドア２６がエアバッグモジュール２４にフローティング支持された状態で取り付けられている。

ここで、本実施形態では、上述したグローブボックス１２のグラブドア１８を利用して乗員保護装置５４が構成されており、以下に詳細に説明する。

図１〜図５に示されるように、乗員保護装置５４は、インストルメントパネル１０の後端部１０Ｃの下方に設けられたニーパネル部５６と、少なくとも前面衝突時にニーパネル部５６を助手席用エアバッグ装置１４のモジュールケース２８に支持する一対の左膝保護用ブラケット５８及び右膝保護用ブラケット６０と、によって構成されている。

ニーパネル部５６は、助手席に着座した乗員の両膝が前面衝突時に当接する範囲に設けられた高剛性部位であり、本実施形態では、グラブドア１８の上端部１８Ａと当該グラブドア１８の車両幅方向内側に隣接した部位（以下、単に「グラブドア隣接部位」と称す。）６２の双方で構成されている。なお、ここでいう「高剛性部位」とは、前面衝突時に着座乗員の膝から入力される荷重を受けることができる程度の剛性を備えている部位を意味し、グラブドア１８はその内部に複数の横リブ６４（図２参照）及び複数の縦リブ（図示省略）が形成されているため、着座乗員の膝から入力される荷重を受けることができる。また、グラブドア隣接部位６２も、横リブ６６及び縦リブ６８（図４（Ｂ）参照）によって補強されており、着座乗員の膝から入力される荷重を受けることができる。

車両幅方向外側に配置された左膝保護用ブラケット５８は、車両幅方向内側に配置された右膝保護用ブラケット６０よりも長手方向の長さが短く設定されている。また、左膝保護用ブラケット５８は略車両前後方向を長手方向とした直線状に形成されており、前端部５８Ａ、中間部５８Ｂ及び後端部５８Ｃによって構成されている。右膝保護用ブラケット６０は長手方向の中間部で屈曲した略Ｖ字状に形成されており、前端部６０Ａ、中間部６０Ｂ及び後端部６０Ｃによって構成されている。左膝保護用ブラケット５８の前端部５８Ａ及び右膝保護用ブラケット６０の前端部６０Ａは、モジュールケース２８の後壁部２８Ｂにスポット溶接等によって固定されている。また、図４（Ａ）、図５（Ａ）に示されるように、左膝保護用ブラケット５８の後端部５８Ｃは、グラブドア１８の上端部１８Ａの前面に近接して配置されている。さらに、右膝保護用ブラケット６０の後端部６０Ｃは、グラブドア隣接部位６２の前面に近接して配置されている。

なお、本実施形態では、左膝保護用ブラケット５８の後端部５８Ｃをグラブドア１８の上端部１８Ａの前面に近接して配置し、右膝保護用ブラケット６０の後端部６０Ｃをグラブドア隣接部位６２の前面に近接して配置したが、これに限らず、後端部５８Ｃをグラブドア１８の上端部１８Ａの前面に当接して配置してもよいし、後端部６０Ｃをグラブドア隣接部位６２の前面に当接して配置させてもよい。この場合、後端部５８Ｃをグラブドア１８の上端部１８Ａの前面に当接させると、グラブドア開閉時に異音がするのであれば、当該グラブドア１８の上端部１８Ａの前面又は後端部５８Ｃの後面にフェルト等を貼る等しておけばよい。

（本実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

前面衝突時になると、助手席に着座した乗員の両膝がインストルメントパネル１０のグラブドア１８の上部及びグラブドア隣接部位６２付近に当接する。このため、グラブドア１８の上部は車両前方側へ押圧され、当該グラブドア１８の上端部１８Ａが左膝保護用ブラケット５８の後端部５８Ｃに当接する。これにより、左膝からの入力荷重がグラブドア１８から左膝保護用ブラケット５８の中間部５８Ｂを介して助手席用エアバッグ装置１４のモジュールケース２８に伝達される。同様に、インストルメントパネル１０のグラブドア隣接部位６２も車両前方側へ押圧され、当該グラブドア隣接部位６２が右膝保護用ブラケット６０の後端部６０Ｃに当接する。これにより、右膝からの入力荷重がグラブドア隣接部位６２から右膝保護用ブラケット６０の中間部６０Ｂを介して助手席用エアバッグ装置１４のモジュールケース２８に伝達される。そして、モジュールケース２８に伝達された荷重は、エアバッグモジュール取付ブラケット３８を介してインパネリインフォースメント４０に伝達されて支持される。その結果、左膝保護用ブラケット５８及び右膝保護用ブラケット６０はインパネリインフォースメント４０に反力をとって助手席に着座した乗員の膝が車両前方側へ移動するのを抑制することができる。さらに、着座乗員の膝からの入力荷重が大きい場合には、左膝保護用ブラケット５８及び右膝保護用ブラケット６０が座屈変形して所定のエネルギー吸収を行う。

ここで、本実施形態では、助手席用エアバッグ装置１４がインストルメントパネル１０の後端部１０Ｃとインパネリインフォースメント４０との間に配置されているため、左膝保護用ブラケット５８の前端部５８Ａ、右膝保護用ブラケット６０の前端部６０Ａをインパネリインフォースメント４０ではなく、エアバッグモジュール２４のモジュールケース２８に取り付けることができる。このため、左膝保護用ブラケット５８及び右膝保護用ブラケット６０の前後長が短くて済み、その分、左膝保護用ブラケット５８及び右膝保護用ブラケット６０を小型化できる。その結果、本実施形態によれば、助手席に着座した乗員の膝保護性能を確保しつつ、軽量化を図ることができる。

また、本実施形態では、左膝保護用ブラケット５８の後端部５８Ｃはグラブドア１８の裏面に近接して配置されているので、グラブドア１８の厚さ分だけ右膝保護用ブラケット６０よりも短くできる。従って、更に軽量化を図ることができる。

〔第２実施形態〕
以下、図６及び図７を用いて、本発明に係る乗員保護装置の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図６及び図７に示されるように、この第２実施形態では、乗員保護装置８０は、インストルメントパネル１０の下部１０Ａの裏面に設けられた金属製又は樹脂製のニーパネル部８２と、ニーパネル部８２と助手席用エアバッグ装置８４のモジュールケース８６の後壁部８６Ａとを車両前後方向に連結し、ニーパネル部８２をモジュールケース８６に支持する一対の左膝保護用ブラケット８８及び右膝保護用ブラケット９０と、によって構成されている点に特徴がある。

より具体的に説明すると、ニーパネル部８２は、助手席に着座する乗員側から見て当該乗員の両膝を覆うことができる大きさの略矩形平板状に形成されている。また、ニーパネル部８２は、インストルメントパネル１０の下部１０Ａの意匠に合致するように湾曲した形に成形されている。一方、左膝保護用ブラケット８８及び右膝保護用ブラケット９０は、同一の部品とされている。従って、左膝保護用ブラケット８８及び右膝保護用ブラケット９０の形状及び構造は同一であり、それぞれ前端部８８Ａ、９０Ａ、中間部８８Ｂ、９０Ｂ及び後端部８８Ｃ、９０Ｃによって構成されている。前端部８８Ａ、９０Ａは、モジュールケース８６の後壁部８６Ａに固定されている。また、後端部８８Ｃ、９０Ｃは、ニーパネル部８２に溶接等により固定されている。つまり、第２実施形態では、ニーパネル部８２が乗員保護装置８０の専用品として存在しており、第１実施形態のようにグラブドア１８を開閉させる必要がないため、ニーパネル部８２とモジュールケース８６の後壁部８６Ａとが左膝保護用ブラケット８８及び右膝保護用ブラケット９０によって連結された構造になっている。

また、この第２実施形態では、助手席用エアバッグ装置８４のモジュールケース８６内には、シリンダタイプのインフレータ９２が配設されている。シリンダタイプのインフレータ９２は車両幅方向を長手方向とする円筒形状に形成されており、その長手方向の中間部に複数のガス噴出孔９４が２列に形成されている。これに対応して、モジュールケース８６の底壁部８６Ｂの中央部には半円筒形状の凹部９６が形成されており、この凹部９６にインフレータ９２の下部が収容されている。

（作用・効果）
上記構成によっても、左膝保護用ブラケット８８及び右膝保護用ブラケット９０は助手席用エアバッグ装置８４のモジュールケース８６から車両後方側へ延出される部材として構成されているため、前述した第１実施形態と同様の作用効果、即ち助手席に着座した乗員の膝保護性能を確保しつつ、軽量化を図ることができる。

なお、本実施形態では、後端部８８Ｃ、９０Ｃをニーパネル部８２に溶接等により固定したが、これに限らず、後端部８８Ｃ、９０Ｃをニーパネル部８２に近接して配置する構成を採ってもよく、必ずしも後端部８８Ｃ、９０Ｃとニーパネル部８２とを連結する必要はない。

また、本明細書における「前面衝突時」には、衝突予知センサ等によって、衝突体と衝突することが不可避な状況であることが検出された前面衝突予知時も含まれるものとする。

１０インストルメントパネル
１０Ｃ後端部
１４助手席用エアバッグ装置
１８グラブドア
２４エアバッグモジュール
２６エアバッグドア
３８エアバッグモジュール取付ブラケット
４０インパネリインフォースメント
５４乗員保護装置
５８左膝保護用ブラケット
５８Ａ前端部
５８Ｃ後端部
６０左膝保護用ブラケット
６０Ａ前端部
６０Ｃ後端部
８０乗員保護装置
８４助手席用エアバッグ装置
８８左膝保護用ブラケット
８８Ａ前端部
８８Ｃ後端部
９０左膝保護用ブラケット
９０Ａ前端部
９０Ｃ後端部

Claims

インストルメントパネルと、
前記インストルメントパネル内に車両幅方向に沿って配置されたインパネリインフォースメントと、
前記インストルメントパネルの後端部と前記インパネリインフォースメントとの間にエアバッグモジュールが配置されると共に前記インストルメントパネルの高さ方向中間部にエアバッグドアが配置され、更に取付ブラケットを介して前記インパネリインフォースメントに支持された助手席用エアバッグ装置と、
を備えた車両に適用され、
前記インストルメントパネルの裏面側でかつ助手席に着座した乗員の膝部の車両前方側となる位置に後端部が配置されると共に、前端部が前記エアバッグモジュールに支持された膝保護用ブラケットを有し、
さらに、前記膝保護用ブラケットは、左右一対設けられており、
一方の前記膝保護用ブラケットの後端部は、前記インストルメントパネルの助手席側に開閉可能に配置されたグラブドアの裏面に近接して又は当接して配置されており、
他方の前記膝保護用ブラケットの後端部は、前記インストルメントパネルの裏面において前記グラブドアの側方となる位置に近接して又は当接して配置されている、
乗員保護装置。