(57)【要約】【課題】乗員膝部が横設部材に衝突する際に、その時の衝撃力を緩和して乗員下肢を効果的に保護できるようにした自動車の乗員下肢保護装置および乗員下肢保護方法を得る。【解決手段】第１のエネルギ吸収体１２は、主として座屈変形することで下肢の衝突エネルギを吸収する座屈変形領域１２Ａと、当該座屈変形領域１２Ａの前側または上側で主として曲げ変形することで下肢の衝突エネルギを吸収する曲げ変形領域１２Ｂとを有する。【選択図】図４
2008273240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート座面の前方かつ上方で車幅方向に略沿う姿勢で設けられる横設部材と、
前記横設部材の外側を下側から後側にかけて覆うように配置されるエネルギ吸収体と、
を備える自動車の乗員下肢保護装置において、
前記エネルギ吸収体は、主として座屈変形することで下肢の衝突エネルギを吸収する座屈変形領域と、当該座屈変形領域の前側または上側で主として曲げ変形することで下肢の衝突エネルギを吸収する曲げ変形領域とを有することを特徴とする自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項２】
前記エネルギ吸収体は、前記横設部材の外表面上に間隔をあけて立設された車幅方向に略沿って伸びる複数の梁部材を有することを特徴とする請求項１に記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項３】
前記複数の梁部材の前記横設部材の外表面から離間した先端部が、車幅方向に略沿って横設された下に凸の略円弧状断面を有する取付板に接合されることを特徴とする請求項２に記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項４】
前記複数の梁部材の前記横設部材の外表面から離間した先端部が、略平板状の取付板に接合されることを特徴とする請求項２に記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項５】
断面細長比の異なる複数の前記梁部材を有することを特徴とする請求項２〜４のうちいずれか一つに記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項６】
曲げ剛性の異なる複数の前記梁部材を有することを特徴とする請求項２〜５のうちいずれか一つに記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項７】
断面屈曲変形の基点となる易屈曲部が設けられた前記梁部材を有することを特徴とする請求項２〜６のうちいずれか一つに記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項８】
断面略Ｖ字状の前記梁部材を有することを特徴とする請求項２〜７のうちいずれか一つに記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項９】
断面略Ｙ字状の前記梁部材を有することを特徴とする請求項２〜８のうちいずれか一つに記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項１０】
断面略Ｘ字状の前記梁部材を有することを特徴とする請求項２〜９のうちいずれか一つに記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項１１】
前記横設部材との結合強度の異なる複数の梁部材を有することを特徴とする請求項２〜１０のうちいずれか一つに記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項１２】
前記エネルギ吸収体の外側を下側から後側にかけて覆うように配置される第２のエネルギ吸収体を備えることを特徴とする請求項１〜１１のうちいずれか一つに記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項１３】
前記第２のエネルギ吸収体の前部のエネルギ吸収量が後部のエネルギ吸収量より大きくなるようにしたことを特徴とする請求項１２に記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項１４】
前記第２のエネルギ吸収体の前部の厚さが後部の厚さより大きいことを特徴とする請求項１３に記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項１５】
第２のエネルギ吸収体が、前側に配置された剛性の高い高剛性吸収体と、後側に配置された剛性の低い低剛性吸収体と、を有することを特徴とする請求項１３に記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項１６】
前記エネルギ吸収体の外側を下側から後側にかけて覆うように配置される第２のエネルギ吸収体と、
複数の前記梁部材の間に設けられる第３のエネルギ吸収体と、
を備えることを特徴とする請求項２〜１１のうちいずれか一つに記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項１７】
前記第３のエネルギ吸収体のエネルギ吸収量が、前記第２のエネルギ吸収体のエネルギ吸収量より大きいことを特徴とする請求項１６に記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項１８】
前記第３のエネルギ吸収体の車両前後方向に沿う縦断面での延設長さが、前記第２のエネルギ吸収体の車両前後方向に沿う縦断面での延設長さより長いことを特徴とする請求項１７に記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項１９】
前記第３のエネルギ吸収体が、前記横設部材に隣接して設けられることを特徴とする請求項１６〜１８のうちいずれか一つに記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項２０】
前記第３のエネルギ吸収体が、前記第２のエネルギ吸収体に隣接して設けられることを特徴とする請求項１６〜１８のうちいずれか一つに記載の自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項２１】
着座した乗員の膝部の前方で車幅方向に略沿う姿勢で設けられる横設部材と、
前記横設部材の外側を下側から後側にかけて覆うように配置されるエネルギ吸収体と、
を備える自動車の乗員下肢保護装置において、
前記エネルギ吸収体が、変形モードの異なる複数のエネルギ吸収部を含むことを特徴とする自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項２２】
着座した乗員の膝部の前方で車幅方向に略沿う姿勢で設けられる横設部材と、
前記横設部材の外側を下側から後側にかけて覆うように配置されるエネルギ吸収体と、
を備える自動車の乗員下肢保護装置において、
前記横設部材の外側に複数の前記エネルギ吸収体が積層されていることを特徴とする自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項２３】
着座した乗員の膝部の前方で車幅方向に略沿う姿勢で設けられる横設部材と、
前記横設部材の外側を下側から後側にかけて覆うように配置されるエネルギ吸収体と、
を備える自動車の乗員下肢保護装置において、
前記エネルギ吸収体は、乗員の下肢から受けた外力によって部分的に座屈変形する一方、その座屈変形した部分の前側または上側では部分的に曲げ変形することを特徴とする自動車の乗員下肢保護装置。
【請求項２４】
着座した乗員の膝部の前方で車幅方向に略沿う姿勢で設けられる横設部材の外側を下側から後側にかけて覆うように配置されるエネルギ吸収体を用いて、乗員の下肢を保護する自動車の乗員下肢保護方法であって、
乗員の下肢から受けた外力によって前記エネルギ吸収体を部分的に座屈変形させる一方、その座屈変形させた部分の前側または上側では部分的に曲げ変形させることで、衝撃を吸収することを特徴とする自動車の乗員下肢保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着座した乗員の膝部前方に位置する横設部材に乗員膝部が衝突する際の衝撃を緩和する自動車の乗員下肢保護装置および乗員下肢保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の乗員下肢保護装置としては、車両衝突時に着座乗員の膝部が前方の構造部材、例えば、インストルメントパネルに衝突した際の衝撃を緩和するようにしたニーボルスタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このニーボルスタは、インストルメントパネルの乗員膝部に対向した壁面に形成した開口部を、押込み変形が可能にパネルによって閉止し、そのパネルを、ノッチを形成したステー本体とパッチからなるステーで支持することにより構成してある。
【０００４】
そして、乗員膝部がパネルに衝突した際に、ステーがノッチから折れることによりエネルギ吸収して、乗員膝部に加わる衝撃力を緩和できるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−２１７８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ニーボルスタを用いた従来の乗員下肢保護装置は、助手席に着座した乗員の膝部がインストルメントパネルに衝突した場合には有効であるが、運転席の前方には、ステアリングやキーシリンダ等が存在しているため、適用が難しい。
【０００６】
すなわち、運転席の前方では、コラムカバーの内部において、キーシリンダがステアリングコラムの途中から軸直角方向かつ水平方向（略車幅方向）に突出して、このキーシリンダが横設部材として乗員膝部の前方に位置する状況となっている。このため、車両前面衝突時等には、乗員の体格や着座姿勢および車両の衝突方向によっては、乗員の膝部がコラムカバーを破壊して横設部材である上記キーシリンダに衝突してしまう虞があり、このような衝突に対する有効な対策が望まれている。
【０００７】
そこで、本発明は、乗員膝部が横設部材に衝突する際に、その時の衝撃力を緩和して乗員下肢を効果的に保護できるようにした自動車の乗員下肢保護装置および乗員下肢保護方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、シート座面の前方かつ上方で車幅方向に略沿う姿勢で設けられる横設部材と、前記横設部材の外側を下側から後側にかけて覆うように配置されるエネルギ吸収体と、を備える自動車の乗員下肢保護装置において、前記エネルギ吸収体は、主として座屈変形することで下肢の衝突エネルギを吸収する座屈変形領域と、当該座屈変形領域の前側または上側で主として曲げ変形することで下肢の衝突エネルギを吸収する曲げ変形領域とを有することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明によれば、種々の衝突態様に対して、エネルギ吸収体の座屈変形および曲げ変形のいずれか一方、あるいはそれらの組み合わせによって、衝突エネルギをより効果的に吸収することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１実施形態）図１〜図９は本発明の第１実施形態を示しており、図１は、運転席前方のステアリング周りを示す斜視図、図２は、コラムカバーを取り外してステアリングコラムとキーシリンダとを斜め下方から見た斜視図、図３は、キーシリンダに取り付ける被覆部を下方から見た斜視図、図４は、キーシリンダに被覆部を結合した断面図、図５は、乗員膝部にキーシリンダが衝突する部位および方向を（Ａ）〜（Ｃ）によって示す説明図、図６は、図５中（Ａ）の衝突態様時のエネルギ吸収体の作用を（ａ）〜（ｃ）に順を追って示す断面図、図７は、図５中（Ｂ）の衝突態様時のエネルギ吸収体の作用を（ａ）〜（ｃ）に順を追って示す断面図、図８は、図５中（Ｃ）の衝突態様時のエネルギ吸収体の作用を（ａ）〜（ｃ）に順を追って示す断面図、図９は、図６〜図８の衝突態様によって得られる効果を従来と比較してグラフによって示す説明図である。なお、本実施形態では、図示しないシート（運転席）の座面（シートクッションの上面）の前方かつ上方で略車幅方向に沿う姿勢で設けられる横設部材としてのキーシリンダ４に対して乗員下肢保護装置１を適用した場合が例示される。
【００１１】
ステアリングコラム３は、インストルメントパネル５を貫通して車両前方から後方に向かってやや上方に傾斜して突出しており、その突出先端部にステアリングホイール２が取り付けられている。そして、ステアリングコラム３がインストルメントパネル５から突出する部分が、合成樹脂製のコラムカバー６によって覆われている。
【００１２】
キーシリンダ４は、ステアリングコラム３の途中に結合されて軸直角方向かつ水平右方向に突出している。このレイアウトでは、キーシリンダ４がステアリングコラム３から突出する部分は、運転席に着座した乗員の右側膝部に対して、前方かつやや上方で当該膝部の内方寄りに間隙をもって対向することになる。なお、キーシリンダ４のキー差込み口となる先端４ｂは、コラムカバー６の開口部６ａから露出している。
【００１３】
乗員下肢保護装置１は、図３，図４に示すように、キーシリンダ４の乗員膝部Ｄｎに対向する後側部分から図示しない車体フロアに対向する下側部分に亘る外側を被覆部１０で覆うことによって構成されている。
【００１４】
被覆部１０は、略円柱状のキーシリンダ４の外表面４ａ上に設けられて当該キーシリンダ４の外側を下側から後側にかけて覆うように配置される第１のエネルギ吸収体１２と、当該第１のエネルギ吸収体１２の外側を下側から後側にかけて覆うように配置される第２のエネルギ吸収体１１と、を備えており、複数のエネルギ吸収体１１，１２が積層された構成となっている。
【００１５】
このうち、第１のエネルギ吸収体１２は、キーシリンダ４の外表面４ａ上に間隔１２Ｓをあけて立設されて車幅方向に略沿って伸びる複数の梁部材１２ａを備えている。本実施形態では、一つの幅広の金属製の薄い板状部材を折曲成形することで、断面略Ｖ字状の複数の梁部材１２ａを得ることができる。この梁部材１２ａは、破断しにくい材料（靱性の高い材料）によって形成するのが好適である。
【００１６】
一方、第２のエネルギ吸収体１１は、所定厚さｔの緩衝部材１１ａと、それよりキーシリンダ４側で車幅方向に略沿って横設されて下に凸の略円弧状断面を有する取付板１１ｂとを備えている。緩衝部材１１ａは、剛性・強度について方向性の無い等方性材料（例えば、発泡樹脂等の第１のエネルギ吸収体１２に比べて柔軟な可撓性材料）によって構成するのが好適である。また、取付板１１ｂの内周面には、複数の梁部材１２ａのキーシリンダ４の外表面４ａから離間した側の先端部１２ｂが接合されている。
【００１７】
ここで、第２のエネルギ吸収体１１は、車両前面衝突時等における乗員膝部Ｄｎの前方移動に際し、その乗員膝部Ｄｎと対向する後部よりも車体フロアに対向する前部でエネルギ吸収量が大きくなるようにしてある。すなわち、車両の前面衝突時には乗員膝部Ｄｎは略前方に向かって移動しつつキーシリンダ４に衝突するのであるが、このとき、緩衝部材１１ａの後部は乗員膝部Ｄｎの移動方向に対して略径方向（円柱状の外表面４ａの径方向）となる一方、緩衝部材１１ａの前部は乗員膝部Ｄｎの移動方向に対して略接線方向となり、少なくとも、緩衝部材１１ａの厚さｔを後部と前部で等しくした場合には、必然的に乗員膝部Ｄｎが緩衝部材１１ａの前部に干渉する距離が長くなり、その分、前部のエネルギ吸収量が大きくなる。
【００１８】
上記構成では、円弧状の取付板１１ｂの外表面に緩衝部材１１ａが接合される一方、取付板１１ｂの内周面に梁部材１２ａの外径側の先端部１２ｂが接合される。そして、梁部材１２ａの内径側の先端部がキーシリンダ４の外周に接合される。
【００１９】
以上のように構成された乗員下肢保護装置１では、車両の前面衝突時に乗員膝部Ｄｎがコラムカバー６を破壊してキーシリンダ４に衝突する場合、図５に示すように乗員の体格や姿勢および車両の衝突方向によって衝突モードが（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の３つに分類できる。
【００２０】
まず、衝突モード（Ａ）は、膝蓋骨Ｐａの上部がキーシリンダ４に衝突する場合である。この（Ａ）モードでは大腿骨Ｆｅで主に衝撃力を受けることになる。
【００２１】
また、衝突モード（Ｂ）は、膝蓋骨Ｐａの中央部がキーシリンダ４に衝突する場合で、この（Ｂ）モードでは膝蓋骨Ｐａと大腿骨Ｆｅで主に衝撃力を受けることになる。
【００２２】
さらに、衝突モード（Ｃ）では、膝蓋骨Ｐａの下部と脛骨Ｔｉの上部とがキーシリンダ４に衝突する場合で、この（Ｃ）モードでは脛骨Ｔｉで主に衝撃力を受けて後退することになる。
【００２３】
以下、（Ａ）〜（Ｃ）の各衝突モードで乗員膝部Ｄｎが本実施形態の乗員下肢保護装置１に衝突する工程を図６〜図８に分けてそれぞれ示す。
【００２４】
図６（ａ）〜（ｃ）は衝突モード（Ａ）に対応した態様で、図６（ａ）に示すように乗員膝部Ｄｎが前方に移動することにより、図６（ｂ）に示すようにその乗員膝部Ｄｎが被覆部１０の下部に接触する。このとき、第２のエネルギ吸収体１１の緩衝部材１１ａの前部がせん断変形して、衝突エネルギを吸収する。
【００２５】
この場合、乗員膝部Ｄｎは、緩衝部材１１ａの前部の略接線方向（径方向）の厚さｔ内で比較的広い範囲に亘って干渉するため、エネルギ吸収量が増大される。
【００２６】
そして、最終的には、図６（ｃ）に示すように、乗員膝部Ｄｎの上部が緩衝部材１１ａを押し上げて、第１のエネルギ吸収体１２の梁部材１２ａの前部を周方向（キーシリンダ４の外表面４ａの周方向）に押し潰し、以て、梁部材１２ａの前部が曲げ変形することで衝突エネルギを吸収する。この変形から、梁部材１２ａの前部が曲げ変形領域１２Ｂであることがわかる。
【００２７】
図７（ａ）〜（ｃ）は衝突モード（Ｂ）に対応した態様で、図７（ａ）に示すように乗員膝部Ｄｎが前方に移動することにより、図７（ｂ）に示すようにその乗員膝部Ｄｎが被覆部１０の中間部に接触する。このとき、第２のエネルギ吸収体１１の緩衝部材１１ａの当該中間部が圧縮変形して、衝突エネルギを吸収する。
【００２８】
この場合、緩衝部材１１ａに衝突した際に、膝蓋骨Ｐａが全体的に緩衝部材１１ａに接触することになり、より効率の良い衝突エネルギの吸収とともに、膝蓋骨Ｐａへの荷重分散にも資することになる。
【００２９】
そして、最終的には、図７（ｃ）に示すように、乗員膝部Ｄｎが緩衝部材１１ａを圧縮しつつ第１のエネルギ吸収体１２の梁部材１２ａの中間部を押し潰し、以て、梁部材１２ａの中間部が座屈変形することで衝突エネルギを吸収する。この変形から、梁部材１２ａの中間部が座屈変形領域１２Ａであることがわかる。
【００３０】
図８（ａ）〜（ｃ）は衝突モード（Ｃ）に対応した態様で、図８（ａ）に示すように乗員膝部Ｄｎが前方に移動することにより、図８（ｂ）に示すようにその乗員膝部Ｄｎが被覆部１０の上部に接触し、このとき、第２のエネルギ吸収体１１の緩衝部材１１ａの上部が圧縮変形して、衝突エネルギを吸収する。
【００３１】
この場合、膝蓋骨Ｐａから脛骨Ｔｉの上端部に亘って緩衝部材１１ａと接触し、比較的広い範囲に亘って緩衝部材１１ａが変形するため、エネルギ吸収量が増大される。
【００３２】
そして、最終的には、図８（ｃ）に示すように、乗員膝部Ｄｎが緩衝部材１１ａを圧縮しつつ第１のエネルギ吸収体１２の梁部材１２ａの後部を押し潰し、以て、梁部材１２ａの後部が曲げ変形することで衝突エネルギを吸収する。この変形から、梁部材１２ａの後部が曲げ変形領域１２Ｂであることがわかる。
【００３３】
次に、上記各衝突モード（Ａ）〜（Ｃ）における衝撃力の低減効果を、図９（ａ）〜（ｃ）によって従来と比較して示す。図中、本実施形態による衝撃力特性Ｓ１を実線で示し、従来、つまり、被覆部１０が設けられていない場合の衝撃力特性Ｓ２を破線で示している。なお、図９中、横軸は時間（ｔ）、縦軸は衝撃力（Ｆ）である。
【００３４】
図９（ａ）は上記衝突モード（Ａ）の場合において大腿骨Ｆｅに入力される衝撃力を示し、図９（ｂ）は上記衝突モード（Ｂ）の場合において膝蓋骨Ｐａに入力される衝撃力を示し、また、図９（ｃ）は上記衝突モード（Ｃ）の場合において脛骨Ｔｉの上端部に入力される衝撃力を示しているのであるが、各図を参照すれば、いずれの場合にあっても被覆部１０を設けた場合に衝撃力が低減していることがわかる。
【００３５】
以上の構成により本実施形態の乗員下肢保護装置１および乗員下肢保護方法によれば、キーシリンダ４の外側を下側から後側にかけて覆うように第１のエネルギ吸収体１２を配置し、この第１のエネルギ吸収体１２に、主として座屈変形することで下肢の衝突エネルギを吸収する座屈変形領域１２Ａと、その前側および上側で主として曲げ変形することで下肢の衝突エネルギを吸収する曲げ変形領域１２Ｂとを設けたので、上記各衝突モードにおいて下肢が衝突する場所に応じて第１のエネルギ吸収体１２を適宜に変形させて、効率よく衝突エネルギを吸収させることができる。したがって、乗員の下肢への衝撃反力を緩和することができる。
【００３６】
特に、本実施形態では、キーシリンダ４の外表面４ａの周方向について第１のエネルギ吸収体１２の前端部および上端部を形成し、加えて梁部材１２ａの設置領域を径外方向に向けて略扇状に拡げることで、当該第１のエネルギ吸収体１２の前部および上部を曲げ変形しやすくしている。
【００３７】
また、乗員膝部Ｄｎの衝突位置や衝突エネルギの大きさによっては、座屈変形領域１２Ａにおける座屈変形と曲げ変形領域１２Ｂにおける曲げ変形とが両方生じる場合があることは容易に理解できよう。そして、このような場合には、緩衝部材１１ａと第１のエネルギ吸収体１２（梁部材１２ａ）との間に設けた断面略円弧状の取付板１１ｂが、荷重の伝達に有効となることが理解できよう。
【００３８】
そして、本実施形態では、第１のエネルギ吸収体１２として、キーシリンダ４の外表面４ａ上に間隔１２Ｓをあけて立設された車幅方向に略沿って伸びる複数の梁部材１２ａを備えているため、シート（乗員膝部Ｄｎ）とキーシリンダ４との位置関係上、その中間部（座屈変形領域１２Ａ）では、乗員膝部Ｄｎが梁部材１２ａの延伸方向（すなわち外表面４ａの径方向）から近接して座屈変形しやすい状態となり、前部および上部（すなわち曲げ変形領域１２Ｂ）では、乗員膝部Ｄｎがその側方（すなわち外表面４ａの周方向）から近接して曲げ変形しやすい状態となる。すなわち、本実施形態によれば、中間部では座屈変形するとともに前部および上部では曲げ変形する構成を比較的容易に得ることができる。
【００３９】
この場合、梁部材１２ａの先端部１２ｂが接合される取付板１１ｂが下に凸の略円弧状断面を有しているため、取付板が平面状である場合に比べて、衝突荷重がその周方向に沿って分散されやすくなり、第１のエネルギ吸収体１２のより広い範囲によって、種々の衝突モードに対してより効率のよいエネルギ吸収が可能となる。
【００４０】
そして、本実施形態では、梁部材１２ａの断面を略Ｖ字状としたため、衝突荷重の入力方向のばらつきによらず梁部材１２ａの折れが生じにくくなって、当該梁部材１２ａをより確実に座屈変形あるいは曲げ変形させることができる。
【００４１】
さらに、本実施形態では、第２のエネルギ吸収体１１を設けた分、より一層大きな衝突エネルギを吸収できるようになる。
【００４２】
また、第１のエネルギ吸収体１２の外側に第２のエネルギ吸収体１１を積層したため、衝突エネルギが小さい場合、あるいは大きい場合の衝突初期においては、第２のエネルギ吸収体１１を第１のエネルギ吸収体１２で支えて、第１のエネルギ吸収体１２の変形によるエネルギ吸収をより効率よく行わせることができる。また、衝突エネルギが大きい場合の衝突後期においては、第１のエネルギ吸収体１２の変形によってエネルギを吸収することができるので、衝突エネルギの大きさに応じたより効率の良いエネルギ吸収が可能となる。
【００４３】
さらに、本実施形態では、キーシリンダ４の外表面４ａを覆う被覆部１０には、変形モードが相異なる複数のエネルギ吸収部として、第２のエネルギ吸収体１１（圧縮変形する部分）、座屈変形領域１２Ａ、および曲げ変形領域１２Ｂが含まれているため、上記各衝突モードにおける衝突位置や、荷重の作用する方向、衝突エネルギの大きさ等に応じて、被覆部１０の各部をより適切に変形させることができ、より効率の良いエネルギ吸収が可能となる。
【００４４】
特に、本実施形態では、第２のエネルギ吸収体１１が等方性部材から構成されており、衝突エネルギの大きさに応じた範囲（変形領域）で圧縮変形するため、第１のエネルギ吸収体１２への衝突エネルギの伝達範囲がその大きさに応じて変化することになって、より効率の良いエネルギ吸収が可能となる。また、第２のエネルギ吸収体１１は、第１のエネルギ吸収体１２の外側に設けられて、乗員膝部Ｄｎに直接接触する部分となるため、これを第１のエネルギ吸収体１２よりも柔軟な素材によって構成すれば、保護性を高めることができる。
【００４５】
また、第２のエネルギ吸収体１１の前部のエネルギ吸収量が後部のエネルギ吸収量より大きくなるようにしたため、図６に示した衝突モード（Ａ）のように乗員膝部Ｄｎが被覆部１０の下部に後方から衝突して前方に移動する場合には、第２のエネルギ吸収体１１の前部によってエネルギ吸収量を確保できる。また、図７に示した衝突モード（Ｂ）のように乗員膝部Ｄｎが斜め上方に移動して衝突する場合には、第２のエネルギ吸収体１１の後部に対する接触面積が広くなることで、エネルギ吸収量を確保できる。すなわち、前部のエネルギ吸収量を後部より大きくした第２のエネルギ吸収体１１によって、効果的に衝突エネルギを吸収することができる。
【００４６】
ところで、本実施形態では、取付板１１ｂが下に凸の円弧状断面を有している場合について例示したが、この取付板が、略平板状に形成されて複数の梁部材１２ａの先端部が接合される場合には、より多くの梁部材１２ａによって荷重を受けることができるようになる分、一つの梁部材１２ａに印加される荷重を減らすことができ、その不本意な破断を抑制することができる。
【００４７】
なお、本実施形態では各梁部材１２ａを断面Ｖ字状を成すように形成したが、これに限ることなく図１０に示すように各梁部材１２ａを平板状として平行に配置することもできる。
【００４８】
（第２実施形態）図１１は、本発明の第２実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。なお、以下の各実施形態（第２〜第１３実施形態）にかかる乗員下肢保護装置は、上記第１実施形態にかかる乗員下肢保護装置と同様の構成要素を備えている。よって、これら同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、重複する説明を省略する。
【００４９】
この第２実施形態では、第２のエネルギ吸収体１１の緩衝部材１１ａを、内外２層構造としており、この点以外は、上記第１実施形態と同じである。
【００５０】
すなわち、緩衝部材１１ａを、キーシリンダ４（図３等参照）から離れた側に位置する外側緩衝部材１１ｃと、近い側に位置する内側緩衝部材１１ｄとを備えたものとし、外側緩衝部材１１ｃよりも内側緩衝部材１１ｄの剛性を高くしてある。
【００５１】
よって、本実施形態によれば、乗員膝部Ｄｎが被覆部１０に衝突した際には、まず、外側緩衝部材１１ｃを圧縮変形またはせん断変形させた後に、内側緩衝部材１１ｄを圧縮変形またはせん断変形させることになり、このように段階的に緩衝部材１１ａを変形させることで、比較的ストローク量の制限された状況にあっても、衝突エネルギの大きさに応じたより効率の良いエネルギ吸収が可能となる。
【００５２】
（第３実施形態）図１２は、本発明の第３実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【００５３】
この第３実施形態では、第２のエネルギ吸収体１１の緩衝部材１１ａについて、乗員膝部Ｄｎと対向する後部の厚さｔ１よりも車体フロアに対向する前部の厚さｔ２を厚く形成している（すなわちｔ１＜ｔ２）。
【００５４】
よって、本実施形態によれば、前部のエネルギ吸収量を後部より大きくした第２のエネルギ吸収体１１を比較的簡素な構成として得ることができる。
【００５５】
（第４実施形態）図１３は、本発明の第４実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【００５６】
この第４実施形態では、第２のエネルギ吸収体１１の緩衝部材１１ａが、前側に配置された剛性の高い高剛性吸収体１１ｆと、後側に配置された剛性の低い低剛性吸収体１１ｅと、を有している。
【００５７】
よって、本実施形態によれば、前部のエネルギ吸収量を後部より大きくした第２のエネルギ吸収体１１を比較的簡素な構成として得ることができる。
【００５８】
なお、第１のエネルギ吸収体１２の複数の梁部材１２ａの間に、第３のエネルギ吸収体１３が設けられているが、これについては、次の第５実施形態で述べる。
【００５９】
（第５実施形態）図１４は、本発明の第５実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【００６０】
この第５実施形態では、上記第４実施形態と同様に、第１のエネルギ吸収体１２の複数の梁部材１２ａの間に、第３のエネルギ吸収体１３が設けられている。具体的には、複数の梁部材１２ａ間の間隔１２Ｓのキーシリンダ４（図３等参照）側を略一定高さで埋めるように、第３のエネルギ吸収体１３が配置され、当該キーシリンダ４の外表面４ａに直接接合されている。
【００６１】
この第３のエネルギ吸収体１３は、第２のエネルギ吸収体１１の緩衝部材１１ａと同様、圧縮変形することで衝突エネルギを吸収する。ただし、第３のエネルギ吸収体１３による衝突エネルギ吸収量が、第２のエネルギ吸収体１１による衝突エネルギ吸収量より大きくなるように、その剛性を緩衝部材１１ａより高めてある。
【００６２】
本実施形態によれば、第３のエネルギ吸収体１３を設けた分だけ、より一層大きな衝突エネルギを吸収できるようになる。
【００６３】
また、第３のエネルギ吸収体１３による衝突エネルギの吸収量を、第２のエネルギ吸収体１１による衝突エネルギの吸収量より大きくしてあるため、第２のエネルギ吸収体１１によって吸収しきれなかった衝突エネルギを第３のエネルギ吸収体によって吸収することが可能となる。そして、衝突エネルギが大きい場合においても、乗員下肢への負荷を徐々に高めることで負担を抑制しながら、キーシリンダ４との干渉をより確実に抑制することができる。
【００６４】
また、図６や図８に示すように、梁部材１２ａの曲げ変形に伴う変位は取付板１１ｂ側で大きくなるが、本実施形態では、第３のエネルギ吸収体１３を、第１のエネルギ吸収体１２の設置領域（間隔１２Ｓ）内でキーシリンダ４の外表面４ａ側に寄せて配置しているため、第１のエネルギ吸収体１２の曲げ変形の妨げになりにくく、第１のエネルギ吸収体１２の変形によるエネルギ吸収効果をより確実に得ることができる。
【００６５】
（第６実施形態）図１５は、本発明の第６実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【００６６】
この第６実施形態では、第３のエネルギ吸収体１３の車両前後方向に沿う縦断面での延設長さが、第２のエネルギ吸収体１１の同断面での延設長さより長くなっている。
【００６７】
本実施形態のように、キーシリンダ４が略円柱状となっていて、その外周に沿って第１〜第３のエネルギ吸収体１１，１２，１３が設けられている場合、第３のエネルギ吸収体１３および第１のエネルギ吸収体１２の延設長さは、キーシリンダ４の中心Ｏに対する周方向両端部間の角度範囲として表すことができる。図１５に示すように、本実施形態では、第３のエネルギ吸収体１３の角度範囲θ２が、第２のエネルギ吸収体１１の角度範囲θ１より大きくなっている（θ１＜θ２）。
【００６８】
よって、本実施形態によれば、比較的簡素な構成によって、第３のエネルギ吸収体１３による衝突エネルギの吸収量を、第２のエネルギ吸収体１１の衝突エネルギの吸収量より大きくすることができる。また、衝突エネルギが大きい場合には、第２のエネルギ吸収体１１のほぼ全域が変形して効果的に機能することになる。
【００６９】
（第７実施形態）図１６は、本発明の第７実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【００７０】
この第７実施形態では、第１のエネルギ吸収体１２が、細長比の異なる複数の梁部材１２ａを有しており、具体的には、中間部の座屈変形領域１２Ａにある梁部材１２ａの細長比を、前部および上部の曲げ変形領域１２Ｂにある梁部材１２ａの細長比より大きくしてある。
【００７１】
細長比は、座屈長さＬｋを断面２次半径で除した値であり、座屈しやすさ（座屈しにくさ）の指標となるもので、高いほど座屈しやすいことを示す。
【００７２】
よって、本実施形態によれば、中間部の座屈変形領域１２Ａにある梁部材１２ａを、より確実に座屈変形させることができ、当該座屈変形による衝突エネルギの吸収効果をより確実に得ることができる。なお、細長比は、断面形状によって適宜に調整可能であり、所要の変形モードに応じて第１のエネルギ吸収体１２の各部の細長比を調整すればよい。
【００７３】
（第８実施形態）図１７は、本発明の第８実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【００７４】
この第８実施形態では、第１のエネルギ吸収体１２が、曲げ剛性の異なる複数の梁部材１２ａを有しており、具体的には、中間部の座屈変形領域１２Ａにある梁部材１２ａの曲げ剛性を、前部および上部の曲げ変形領域１２Ｂにある梁部材１２ａの曲げ剛性より低くしてある。
【００７５】
こうすることで、本実施形態の場合、第１のエネルギ吸収体１２に衝突荷重が入力された場合、前部および上部の曲げ変形領域１２Ｂの梁部材１２ａが支えとなって、中間部の座屈変形領域１２Ａで梁部材１２ａの座屈が生じやすくなる。
【００７６】
よって、このように、曲げ剛性の異なる複数の梁部材１２ａを設けることで、第１のエネルギ吸収体１２の各部の変形を制御しやすくなって、梁部材１２ａの所期の変形状態、ひいては、所期の衝突エネルギ吸収量を得やすくなる。
【００７７】
（第９実施形態）図１８は、本発明の第９実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【００７８】
この第９実施形態では、第１のエネルギ吸収体１２が、キーシリンダ４との結合強度の異なる複数の梁部材１２ａを有しており、具体的には、中間部の座屈変形領域１２Ａにある梁部材１２ａとキーシリンダ４の外表面４ａとの結合強度（すなわち図１８中、結合部分Ｚ２の結合強度）を、前部および上部の曲げ変形領域１２Ｂにある梁部材１２ａとキーシリンダ４の外表面４ａとの結合強度（すなわち図１８中、結合部分Ｚ１の結合強度）より弱くしてある。
【００７９】
よって、本実施形態によれば、第２のエネルギ吸収体１１から第１のエネルギ吸収体１２に荷重が作用したときに、曲げ変形領域１２Ｂが座屈変形領域１２Ａより先に変形するのを抑制して、当該座屈変形領域１２Ａにおける梁部材１２ａの変形をより確実に行わせることができる。これにより、座屈変形および曲げ変形によるエネルギ吸収効果をより確実に得ることができる。
【００８０】
（第１０実施形態）図１９は、本発明の第１０実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【００８１】
この第１０実施形態では、第１のエネルギ吸収体１２が、断面略Ｙ字状の梁部材１２ａを有している。具体的には、各梁部材１２ａの二股部１２ｆの先端をキーシリンダ４の外表面４ａに接合し、脚部１２ｌの先端を取付板１１ｂに接合してある。
【００８２】
よって、本実施形態によれば、所要の剛性および強度を確保しながら、全ての梁部材１２ａを直線状とした場合に比べて、断面略Ｙ字状とした分だけ第１のエネルギ吸収体１２をより軽量に得ることができる。
【００８３】
（第１１実施形態）図２０は、本発明の第１１実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【００８４】
この第１１実施形態では、第１のエネルギ吸収体１２が、断面略Ｘ字状の梁部材１２ａを有している。
【００８５】
本実施形態によっても、取付板１１ｂおよびキーシリンダ４の外表面４ａに対して斜めに立設されることになる分、各部に衝突荷重が分散しやすくなって、所要の変形状態をより確実に得て、座屈変形および曲げ変形によるエネルギ吸収効果をより確実に得ることができる。
【００８６】
（第１２実施形態）図２１は、本発明の第１２実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【００８７】
この第１２実施形態では、第１のエネルギ吸収体１２が、断面屈曲変形の基点となる易屈曲部１２ｃが設けられた梁部材１２ａを有している。具体的には、梁部材１２ａを断面略蛇腹状（略波板状）に形成してある。
【００８８】
よって、本実施形態によれば、中間部の座屈変形領域１２Ａに位置する梁部材１２ａについてはより確実に座屈変形させることができるとともに、前部および上部の曲げ変形領域１２Ｂに位置する梁部材１２ａについてはより確実に曲げ変形させることができ、ひいては、座屈変形および曲げ変形によるエネルギ吸収効果をより確実に得ることができる。
【００８９】
なお、各梁部材１２ａについて、易屈曲部１２ｃの位置や、数、相互に隣接する易屈曲部１２ｃ間の間隔等を適宜に調整することで、所要の変形状態が得やすくなることが理解できよう。
【００９０】
（第１３実施形態）図２２は、本発明の第１３実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【００９１】
この第１３実施形態では、第３のエネルギ吸収体１３が、第２のエネルギ吸収体１１に隣接して設けられている。
【００９２】
よって、本実施形態によれば、上記第５実施形態等と同様の効果が得られるとともに、第３のエネルギ吸収体１３によって、梁部材１２ａの変形に応じて衝突エネルギを吸収できるようになるため、エネルギ吸収量を増大させることができる。また、第３のエネルギ吸収体１３で複数の梁部材１２ａが接続されることによって、より多くの梁部材１２ａを変形させることができる分、エネルギ吸収量を増大させることができる。
【００９３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、横設部材としてキーシリンダを用いた場合を例示したが、本発明にかかる乗員下肢保護装置は、キーシリンダでは無い横設部材に対応して実施することが可能である。また、断面形状が円柱状では無い（例えば直方体状等）横設部材に対応して実施することも可能である。
【００９４】
さらに、各エネルギ吸収体のスペック（梁部材や緩衝部材の形状、材質、数等）は、車両内のレイアウト等に応じて適宜に変更するのが好適である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施形態にかかる乗員下肢保護装置が適用される運転席前方のステアリング周りを示す斜視図である。
【図２】コラムカバーを取り外してステアリングコラムとキーシリンダとを斜め下方から見た斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の下方斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる乗員下肢保護装置においてキーシリンダにエネルギ吸収体を結合した断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる乗員下肢保護装置において乗員膝部にキーシリンダが衝突する部位および方向を（Ａ）〜（Ｃ）によって示す説明図である。
【図６】図５中（Ａ）の衝突態様時のエネルギ吸収体の作用を（ａ）〜（ｃ）に順を追って示す断面図である。
【図７】図５中（Ｂ）の衝突態様時のエネルギ吸収体の作用を（ａ）〜（ｃ）に順を追って示す断面図である。
【図８】図５中（Ｃ）の衝突態様時のエネルギ吸収体の作用を（ａ）〜（ｃ）に順を追って示す断面図。
【図９】図６〜図８の衝突態様によって得られる効果を従来と比較してグラフによって示す説明図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の変形例にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【図１１】本発明の第２実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【図１２】本発明の第３実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【図１３】本発明の第４実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【図１４】本発明の第５実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【図１５】本発明の第６実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【図１６】本発明の第７実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【図１７】本発明の第８実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【図１８】本発明の第９実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【図１９】本発明の第１０実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【図２０】本発明の第１１実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【図２１】本発明の第１２実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【図２２】本発明の第１３実施形態にかかる乗員下肢保護装置の被覆部の斜視図である。
【符号の説明】
【００９６】
１  乗員下肢保護装置
４  キーシリンダ（横設部材）
１１  第２のエネルギ吸収体（エネルギ吸収部）
１１ａ  緩衝部材
１１ｂ  取付板
１１ｅ  低剛性吸収体
１１ｆ  高剛性吸収体
１２  （第１の）エネルギ吸収体
１２ａ  梁部材
１２ｂ  先端部
１２ｃ  易屈曲部
１２Ａ  座屈変形領域（エネルギ吸収部）
１２Ｂ  曲げ変形領域（エネルギ吸収部）
１２Ｓ  間隔
１３  第３のエネルギ吸収体
Ｚ  結合部分
ｔ，ｔ１，ｔ２  厚さ
θ１，θ２  角度範囲（延設長さ）
【図１】
2008273240.tif 000003
【図２】
2008273240.tif 000004
【図３】
2008273240.tif 000005
【図４】
2008273240.tif 000006
【図５】
2008273240.tif 000007
【図６】
2008273240.tif 000008
【図７】
2008273240.tif 000009
【図８】
2008273240.tif 000010
【図９】
2008273240.tif 000011
【図１０】
2008273240.tif 000012
【図１１】
2008273240.tif 000013
【図１２】
2008273240.tif 000014
【図１３】
2008273240.tif 000015
【図１４】
2008273240.tif 000016
【図１５】
2008273240.tif 000017
【図１６】
2008273240.tif 000018
【図１７】
2008273240.tif 000019
【図１８】
2008273240.tif 000020
【図１９】
2008273240.tif 000021
【図２０】
2008273240.tif 000022
【図２１】
2008273240.tif 000023
【図２２】
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