(57)【要約】【課題】吸収する総エネルギー量を低減することができる車両用ニープロテクタ装置を提供する。【解決手段】車両後方から前方に向かう荷重が入力されたときに、車両前後方向に潰れ変形して前記荷重を吸収する荷重吸収体１３を設けた車両用ニープロテクタ装置において、前記荷重吸収体１３は、後方側に配置された第１吸収部１９と、該第１吸収部１９の前方側に第１吸収部１９に対向して配置された第２吸収部２１と、これらの第１吸収部１９及び第２吸収部２１の間に介設された隔壁部２３とを備えており、前記第１吸収部１９の前面及び第２吸収部２１の後面のうち、一方を凸形状に形成し、他方を前記一方の凸形状に対応する凹形状に形成し、前記第１吸収部１９の前端と第２吸収部２１の後端とを前記隔壁部２３に結合している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両後方から前方に向かう荷重（Ｐ）が入力されたときに、車両前後方向に潰れ変形して前記荷重（Ｐ）を吸収する荷重吸収体（１３，１４）を設けた車両用ニープロテクタ装置において、
前記荷重吸収体（１３，１４）は、後方側に配置された第１吸収部（１９）と、該第１吸収部（１９）の前方側に第１吸収部（１９）に対向して配置された第２吸収部（２１）と、これらの第１吸収部（１９）及び第２吸収部（２１）の間に介設された隔壁部（２３）とを備えており、
前記第１吸収部（１９）の前面（１９ａ，１９ｂ）及び第２吸収部（２１）の後面（２１ａ，２１ｂ）のうち、一方を凸形状に形成し、他方を前記一方の凸形状に対応する凹形状に形成し、前記第１吸収部（１９）の前端と第２吸収部（２１）の後端とを前記隔壁部（２３）に結合することにより、
前記荷重吸収体（１３）に荷重が入力されたときに、前記第１吸収部（１９）が圧壊変形し、隔壁部（２３）が変形及び破断したのち、第１吸収部（１９）の前面（１９ａ，１９ｂ）及び第２吸収部（２１）の後面（２１ａ，２１ｂ）同士が当たって押圧するように構成したことを特徴とする車両用ニープロテクタ装置。
【請求項２】
前記第１吸収部（１９）及び第２吸収部（２１）を、断面形状が略同一の菱形状に形成された複数の連続する骨格部材（２７）から構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用ニープロテクタ装置。
【請求項３】
運転席側に配置されたインストルメントパネル（１）の内部に、前記荷重吸収体（１３）を車幅方向に沿って延設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用ニープロテクタ装置。
【請求項４】
インストルメントパネル（１）の助手席側にグローブボックス（７）を設け、該グローブボックス（７）を構成するリッド（９）の左右両端の前方側に、前記荷重吸収体（１４）を一対に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用ニープロテクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ニープロテクタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、乗員を保護するためのニープロテクタ装置が配設された車両の開発が進められている。このニープロテクタ装置は、例えば、車両室内前部のインストルメントパネル内に設けられたステアリングメンバに取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、インストルメントパネル内のステアリングメンバに、側面視略Ｖ字状のニープロテクタを介してニーバーを固定し、該ニーバーの車両後方側にグローブボックスを配置する。これによって、グローブボックスに車両前方に向けて入力された荷重は、前記ニーバー及びニープロテクタを介してステアリングメンバに伝達されるため、ニープロテクタが変形することにより、前記荷重を吸収することができる。
【０００４】
また、断面がハニカム状に形成された筒状体を複数連結させ、この筒状体を車幅方向に延設したニープロテクタ装置も知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１５０６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来のニープロテクタニーを設けたプロテクタ装置においては、ニープロテクタに荷重が入力されると該ニープロテクタによって吸収されるエネルギー量が一気に上昇する。即ち、荷重−ストローク線図に示すと、初期段階の荷重値が急上昇したのち急激に低下する。
【０００７】
また、複数の筒状体を連結したニープロテクタ装置では、荷重−ストローク線図において、荷重が入力された時から、荷重値が急激に上昇したのち、低下してしまう。
【０００８】
このように、従来のニープロテクタ装置においては、ニープロテクタによる吸収エネルギーの合計量を大きくすることが困難であるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、吸収する総エネルギー量を増大することができる車両用ニープロテクタ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に記載された車両用ニープロテクタ装置は、車両後方から前方に向かう荷重が入力されたときに、車両前後方向に潰れ変形して前記荷重を吸収する荷重吸収体を設けた車両用ニープロテクタ装置において、前記荷重吸収体は、後方側に配置された第１吸収部と、該第１吸収部の前方側に第１吸収部に対向して配置された第２吸収部と、これらの第１吸収部及び第２吸収部の間に介設された隔壁部とを備えており、前記第１吸収部の前面及び第２吸収部の後面のうち、一方を凸形状に形成し、他方を前記一方の凸形状に対応する凹形状に形成し、前記第１吸収部の前端と第２吸収部の後端とを前記隔壁部に結合することにより、前記荷重吸収体に荷重が入力されたときに、前記第１吸収部が圧壊変形し、隔壁が変形及び破断したのち、第１吸収部の前面及び第２吸収部の後面同士が当たって押圧されるように構成したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項２に記載された車両用ニープロテクタ装置は、前記第１吸収部及び第２吸収部を、断面形状が略同一の菱形状に形成された複数の連続する骨格部材から構成したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項３に記載された車両用ニープロテクタ装置は、運転席側に配置されたインストルメントパネルの内部に、前記荷重吸収体を車幅方向に沿って延設したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項４に記載された車両用ニープロテクタ装置は、インストルメントパネルの助手席側にグローブボックスを設け、該グローブボックスを構成するリッドの左右両端の前方側に、前記荷重吸収体を一対に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１に係る車両用ニープロテクタ装置によれば、荷重が入力された場合に荷重吸収体における吸収エネルギーの総量を大幅に増大することができる。以下、具体的に説明する。
【００１５】
荷重吸収体に車両前方に向けた荷重が入力されると、第１吸収部が変形したのち、隔壁部が変形及び破断し、第１吸収部の前面と第２吸収部の後面とが押圧される。従って、荷重−ストローク線図によって、このエネルギー吸収形態を考察すると、第１吸収部の変形によって荷重値が増大し、吸収エネルギー量の増加率も上昇する。次に、隔壁部の変形・破断によって荷重値が低下し、吸収エネルギー量の増加率が低下する。その後、更に第１吸収部の前面と第２吸収部の後面との押圧によって、再度、荷重値が増加し、吸収エネルギー量の増加率が上昇する。このように、本発明の車両用ニープロテクタ装置によれば、荷重−ストローク線図における吸収エネルギーのいわゆる山が少なくとも２つ形成されるため、従来のように、一つの山の場合よりも、吸収エネルギーの総量が増大する。
【００１６】
また、本発明の請求項２に係る車両用ニープロテクタ装置によれば、前記第１吸収部及び第２吸収部を、断面形状が略同一の菱形状に形成された複数の連続する骨格部材から構成したため、第１吸収部のどの部位から荷重が入力された場合においても、第１吸収部の圧壊変形の大きさがほぼ同一となり、吸収エネルギー量の大きさも均一となる。
【００１７】
また、本発明の請求項３に係る車両用ニープロテクタ装置によれば、運転席側に車幅方向に沿って荷重吸収体を延設したため、荷重吸収体の設置範囲を大きく設定することができる。従って、荷重吸収体による吸収エネルギー量を大きくすることができる。
【００１８】
また、本発明の請求項４に係る車両用ニープロテクタ装置によれば、助手席側にグローブボックスを配設した場合においても、荷重吸収体の設置位置を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施形態によるニープロテクタ装置を上方から見た概略図である。
【００２１】
本発明の実施形態によるニープロテクタ装置は、車両右側（運転席側）及び車両左側（助手席側）のいずれにも適用することができる。図１では、車両右側及び車両左側の双方に配設した場合を示している。
【００２２】
図１に示すように、車両前部にはインストルメントパネル１が配設されており、該インストルメントパネル１の後端（車両室内側）にニープロテクタ装置が配設されている。運転席側のニープロテクタ装置３は、車幅方向に沿って連続して延設されており、助手席側のニープロテクタ装置５は、インストルメントパネル１に設けたグローブボックス７のリッド９の左右両端の前側に左右一対に配設されている。
【００２３】
インストルメントパネル１の助手席側には、グローブボックス７が回動可能に配設されており、このグローブボックス７は、前方側に配置したボックス本体１１と、該ボックス本体１１の後方側に取り付けたリッド９とから構成されている。リッド９の内部には、剛性の高い鉄板等が埋設されているため、リッド９は高強度に形成されている。このリッド９の左右両端の前側には、本実施形態による荷重吸収体１４，１４が左右一対に配設されている。従って、車両室内側から車両前方に向けてリッド９に荷重が入力されると、リッド９の左右両端から荷重吸収体１４，１４に荷重が伝達されるように構成されている。
【００２４】
図２は図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【００２５】
図２に示すように、上下方向に沿ってインストルメントパネル１が配設されている。該インストルメントパネル１の内部には、車幅方向に沿って円筒状のクロスカービーム１５が延設されており、該クロスカービーム１５には、側面視略くの字状に屈曲した支持部材１７が固定されている。そして、支持部材１７の下部１７ａの後方側には、本実施形態によるニープロテクタ装置３が設けられている。
【００２６】
図３は本発明の実施形態による荷重吸収体の側面図である。
【００２７】
ニープロテクタ装置３は、荷重吸収体１３を備えており、該荷重吸収体１３は、車両後方側に配置された第１吸収部１９と、該第１吸収部１９の車両前方側に配置された第２吸収部２１と、これらの第１吸収部１９及び第２吸収部２１の間に介設された隔壁部２３とが一体に形成されたものである。
【００２８】
第１吸収部１９には、矩形状の外枠部２５の内方に菱形形状の骨格部材２７が上下に２つ連結して形成されている。上側に配置された骨格部材２７の各頂点は、外枠部２５の上面２５ａ・後面２５ｂ、隔壁部２３、及び下側の骨格部材２７の上側頂点に結合されている。また、下側に配置された骨格部材２７の各頂点は、外枠部２５の後面２５ｂ・下面２５ｃ、隔壁部２３、及び上側の骨格部材２７の下側頂点に結合されている。
【００２９】
第２吸収部２１には、矩形状の外枠部２５の内方で、上下方向中央部に菱形形状の骨格部材２７が一つ形成されている。この菱形形状の骨格部材２７の上下には、三角形状の骨格部材２７がそれぞれ形成されている。菱形形状の骨格部材２７の各頂点は、後端が隔壁部２３に結合され、前端が外枠部２５の前面２５ｄに結合され、また、上側頂点及び下側頂点は、三角形状の骨格部材２７の頂点に結合されている。
【００３０】
そして、第１吸収部１９における上側の前面１９ａ及び下側の前面１９ｂ（ハッチング部分）は、ともに凸形状に形成されており、第２吸収部２１の上側の後面２１ａ及び下側の後面２１ｂ（ハッチング部分）は、ともに凹形状に形成されている。これらの凸形状と凹形状とは、互いに対応した形状になっており、互いに重ね合わせるとほぼ一致する。また、前面１９ａは後面２１ａに対向して配置され、前面１９ｂは後面２１ｂに対向して配置されている。
【００３１】
図４は比較例に係る荷重吸収体の側面図である。
【００３２】
これに対して、比較例に係る荷重吸収体１４には、図４に示すように、隔壁部が設けられておらず、上下及び前後方向に複数の菱形形状の骨格部材２７が連続して一体に形成されている。
【００３３】
次に、本発明の実施形態による荷重吸収体に荷重が入力された場合における荷重吸収体の変形手順を説明する。
【００３４】
まず、図５（ａ）に示すように、荷重が入力される前において、荷重吸収体１３は通常の形状に保持されている。なお、図６の荷重−ストローク線図においては、図５（ａ）に示す第１吸収部１９の後端位置Ｓ０を基準としている。即ち、図６の荷重−ストローク線図におけるストロークＳ０の位置は、図５のＳ０に対応している。
【００３５】
そして、図５（ｂ）に示すように、第１吸収部１９の車両室内側から車両前方に向けて荷重Ｐが入力されると、第１吸収部１９が車両前後方向に圧壊変形する。そうすると、図６において、Ｓ０からＳ１にかけて荷重Ｆが急激に上昇する。
【００３６】
次いで、図５（ｃ）に示すように、第１吸収部１９の前端からＰ１及びＰ２の荷重が隔壁部２３に入力されると、隔壁部２３の上部及び下部が車両前方に向けて屈曲変形して破断する。そうすると、図６のＳ１からＳ２にかけて荷重Ｆが低下する。
【００３７】
さらに、図５（ｄ）に示すように、第１吸収部１９の前面１９ａ，１９ｂが第２吸収部２１の後面２１ａ，２１ｂに当たると、図６のストロークＳ２の時点から再び急激に荷重Ｆが増大する。最終的には、ストロークＳ３で、荷重吸収体１３による荷重の吸収が終了する。
【００３８】
一方、図７に示すように、図４の荷重吸収体１４に荷重が入力された場合は、ストロークＳ０から急激に荷重Ｆが上昇したのち低下する。
【００３９】
これらの図６，７を比較すれば明らかなように、図３の荷重吸収体１３の方が図４の荷重吸収体１４よりも大幅に吸収エネルギー量が大きくなる。
【００４０】
このように、図４に示したニープロテクタ装置では、略同一の菱形形状の骨格部材２７を連続して配置しているため、車両前後方向に圧壊変形させてエネルギー吸収量を増大させる場合は、骨格部材２７の板厚を正確に制御することが必要となるが、この制御は非常に困難である。しかし、本発明によれば、第１吸収部１９と第２吸収部２１の変形によってエネルギー吸収を２段階に亘って行えるため、吸収エネルギー量の制御が容易になる。
【００４１】
なお、本発明に係る車両用ニープロテクタ装置３は、前述した実施形態に限定されることなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
【００４２】
例えば、前述した本実施形態においては、運転席側にニープロテクタ装置３を配設したが、図１に示すように助手席側に配置しても良い。また、荷重吸収体１３における第１吸収部１９の前面１９ａ，１９ｂを凸形状として第２吸収部２１の後面２１ａ，２１ｂを凹形状としたが、第１吸収部１９の前面を凹形状として第２吸収部２１の後面を凸形状としても良い。さらに、第１吸収部１９の前端と隔壁部２３との結合部、及び第２吸収部２１の後端と隔壁部２３との結合部にノッチを形成することが好ましい。このノッチの大きさを適宜変更することによって、第１吸収部１９に荷重が入力された場合に、隔壁部２３が破断するタイミングを変更することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態によるニープロテクタ装置を上方から見た概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図３】本発明の実施形態による荷重吸収体の側面図である。
【図４】比較例に係る荷重吸収体の側面図である。
【図５】本発明の実施形態による荷重吸収体の変形手順を示しており、（ａ）は荷重入力前の通常状態を示し、（ｂ）は第１吸収部が圧壊変形した状態を示し、（ｃ）は隔壁部が変形している状態を示し、（ｄ）は第１吸収部の前面が第２吸収部２１の後面に突き当たった状態を示している。
【図６】図３に示す荷重吸収体が圧壊変形した場合のエネルギー吸収量を示す、荷重−ストローク線図である。
【図７】図４に示す荷重吸収体が圧壊変形した場合のエネルギー吸収量を示す、荷重−ストローク線図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…インストルメントパネル
３，５…ニープロテクタ装置
７…グローブボックス
９…リッド
１３，１４…荷重吸収体
１９…第１吸収部
１９ａ…前面
１９ａ，１９ｂ…前面
２１…第２吸収部
２１ａ，２１ｂ…後面
２３…隔壁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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