(57)【要約】【課題】構造が単純で、車両室内のスペースを十分に確保できる車両用ニープロテクタ装置を提供する。【解決手段】車両衝突時に前席の乗員１３の膝部を保護する車両用ニープロテクタ装置１Ａにおいて、インストルメントパネル３の下部に配置され、ステアリングコラム８側に上部が回転自在に連結されたロアカバー４と、車両の衝突時にピストン１７が車両後方に摺動するシリンダ１６とを備え、シリンダ１６がステアリングコラム８に、ピストン１７の先端がロアカバー４の下部にそれぞれ連結され、インフレータ１５の爆発でピストン１７がシリンダ１６内を摺動することによりロアカバー４を通常待機位置から乗員側の衝撃吸収セット位置に変移させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両衝突時に車両後方に移動して乗員（１３）の膝部を保護する車両用ニープロテクタ装置（１Ａ〜１Ｄ）において、
上部に設けられた支持部（７，３３，４２，４３）を介して車体部材（８）に回動自在に支持されたロアカバー（４，３０）と、該ロアカバー（４，３０）の支持部（７，２２，４２，４３）の下側に設けられた連結部（１２）にピストン（１７）が回動自在に支持されたピストンシリンダ機構（５，３１）とを備え、このピストンシリンダ機構（５，３１）を、車両の衝突を検知して前記ピストン（１７）を車両後方に押し出す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】
請求項１記載の車両用ニープロテクタ装置（１Ａ〜１Ｄ）であって、
衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバー（４，３０）に車両前方側への衝撃荷重が入力されると、前記ロアカバー（４，３０）の上部を車両前方側に変移させて衝撃荷重を吸収する上部衝撃吸収手段（２０，３２）と、前記ロアカバー（４，３０）の下部を車両前方側に変移させて衝撃荷重を吸収する下部衝撃吸収手段（２１，３８）とを備えたことを特徴とする車両用ニープロテクタ装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用ニープロテクタ装置（１Ａ）であって、
前記上部衝撃吸収手段（２０）は、前記ロアカバー（４）側の連結ピン（７）が挿入された回転用孔（１０）の近傍に、破断用壁部（２２）を介して前記連結ピン（７）より若干幅狭に設けられたエネルギー吸収溝（２３）にて構成され、衝撃吸収セット位置に配置された前記ロアカバー（４）に車両前方側への衝撃荷重が入力されると、この衝撃荷重により前記連結ピン（７）が前記破断用壁部（２２）を破断して前記エネルギー吸収溝（２３）を押し広げながら移動することによって前記衝撃荷重を吸収することを特徴とする車両用ニープロテクタ装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３記載の車両用ニープロテクタ装置（１Ａ）であって、
前記下部衝撃吸収手段（２１）は、前記シリンダ室（１６ａ）と外部の間に小孔（２４）を連通させた前記ピストンシリンダ機構（５）にて構成され、衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバー（４）に車両前方側への衝撃荷重が入力されると、この衝撃荷重により前記シリンダ室（１６ａ）内のガスが前記小孔（２４）より外部に排気されつつ前記ピストン（１７）が収縮摺動することによって前記衝撃荷重を吸収することを特徴とする車両用ニープロテクタ装置。
【請求項５】
請求項２記載の車両用ニープロテクタ装置（１Ｂ）であって、
前記ロアカバー（３０）の下部に衝撃出力アーム部（３７）を設け、前記ロアカバー（３０）が衝撃吸収セット位置まで移動したときに前記衝撃出力アーム部（３７）をロックするロック手段（４０）を設け、衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバー（３０）に車両前方側への衝撃荷重が入力されると、この衝撃荷重が前記衝撃出力アーム部（３７）を介して前記下部衝撃吸収手段（３８）に伝達されることを特徴とする車両用ニープロテクタ装置（１Ｂ）。
【請求項６】
請求項５記載の車両用ニープロテクタ装置（１Ｂ）であって、
前記ピストンシリンダ機構（３１）の連結部（３４）が前記ロアカバー（３０）のガイド部（３５ａ，３５ｂ）にスライド自在に連結され、前記ピストン（３１ｂ）が伸長移動すると前記連結部（３４）が前記ロアカバー（３０）の下部から上部にガイド部（３５ａ，３５ｂ）に沿って変移することによって前記ロアカバー（３０）が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで変移され、前記ロアカバー（３０）が衝撃吸収セット位置に位置する状態では、前記ピストンシリンダ機構（３１）が前記車両前後方向に配置されることを特徴とする車両用ニープロテクタ装置。
【請求項７】
請求項６記載の車両用ニープロテクタ装置（１Ｂ）であって、
前記ロアカバー（３０）が衝撃吸収セット位置に位置する状態では、前記ピストンシリンダ機構（３１）の前記連結部（３４）が前記ガイド部（３５ａ，３５ｂ）に沿って下方に変移するのを阻止するロック手段（３６）を設けたことを特徴とする車両用ニープロテクタ装置。
【請求項８】
請求項２記載の車両用ニープロテクタ装置（１Ｃ）であって、
前記上部衝撃吸収手段（２０）は、前記ロアカバー（４）の上部と車体部材（８）との間を連結するブラケット（４２）にて構成され、衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバー（４）に車両前方側への衝撃荷重が入力されると、この衝撃荷重で前記ブラケット（４２）が塑性変形することによって衝撃荷重を吸収することを特徴とする車両用ニープロテクタ装置。
【請求項９】
請求項２記載の車両用ニープロテクタ装置（１Ｄ）であって、
前記上部衝撃吸収手段（２０）は、前記ロアカバー（４）の上部と車体部材（８）との間を連結するブラケット（４３）にて構成され、衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバー（４）に車両前方側への衝撃荷重が入力されると、この衝撃荷重によって前記ブラケット（４３）が脆弱部（４３ｂ）で徐々に切り裂かれることによって衝撃荷重を吸収することを特徴とする車両用ニープロテクタ装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９記載の車両用ニープロテクタ装置（１Ａ〜１Ｄ）であって、
前記ロアカバー（４，３０）は、その表層側に衝撃緩衝材（６）が設けられていることを特徴とする車両用ニープロテクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両衝突時に前席の乗員の膝部を保護する車両用ニープロテクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両が前面衝突を起こした際には、シートベルトやエアバックが装着されていても、乗員の下半身が座席より車両前方側に移動する場合がある。このような場合に乗員の膝まわりへの衝撃荷重を吸収するための車両用ニープロテクタ装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両用ニープロテクタ装置においては、乗員の膝部分の衝撃吸収を行う場合には、衝突時に乗員の膝部がニープロテクタ部材に当たるまでの空走距離が短い方が好ましい。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３２１９５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両用ニープロテクタ装置では、ニープロテクタ部材がインストルメントパネル面に略直交する方向に飛び出す構造になっているため、インストルメントパネル面が車両後方側、即ち室内側に突き出している。よって、車両室内の空間が狭くなるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、構造がシンプルで、車両室内空間、特に乗員の足膝まわりのスペースを十分に確保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する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、車両衝突時に車両後方に移動して乗員の膝部を保護する車両用ニープロテクタ装置において、上部に設けられた支持部を介して車体側に回動自在に支持されたロアカバーと、該ロアカバーの支持部の下側に設けられた連結部にピストンが回動自在に支持されたピストンシリンダ機構とを備え、このピストンシリンダ機構を、車両の衝突を検知して前記ピストンを車両後方に押し出すように構成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載の車両用ニープロテクタ装置であって、衝撃吸収セット位置に位置した状態の前記ロアカバーに車両前方側への衝撃荷重が入力すると、前記ロアカバーの上部を車両前方側に変移して衝撃荷重を吸収する上部衝撃吸収手段と、前記ロアカバーの下部を車両前方側に変移して衝撃荷重を吸収する下部衝撃吸収手段とを備えたことを特徴とする車両用ニープロテクタ装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記上部衝撃吸収手段は、前記ロアカバー側の連結ピンが挿入された回転用孔の近傍に、破断用壁部を介して前記連結ピンより若干幅狭に設けられたエネルギー吸収溝にて構成され、衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバーに車両前方側への衝撃荷重が入力されると、この衝撃荷重により前記連結ピンが前記破断用壁部を破断して前記エネルギー吸収溝を押し広げながら移動することによって衝撃荷重を吸収することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２または請求項３記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記下部衝撃吸収手段は、前記シリンダ室と外部の間に小孔を連通させた前記ピストンシリンダ機構にて構成され、衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバーに車両前方側への衝撃が作用すると、この衝撃力により前記シリンダ室内のガスが前記小孔より外部に排気されつつ前記ピストンが収縮摺動することによって衝撃を吸収することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項２記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記ロアカバーの下部に衝撃出力アーム部を設け、前記ロアカバーが通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで移動されると前記衝撃出力アーム部をロックするロック手段を設け、衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバーに車両前方側への衝撃が作用すると、この衝撃力が前記衝撃出力アーム部を介して前記下部衝撃吸収手段に伝達されることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記ピストンシリンダ機構の連結部が前記ロアカバーのガイド部にスライド自在に連結され、前記ピストンが伸長移動すると前記連結部が前記ロアカバーの下部から上部にガイド部に沿って変移することによって前記ロアカバーが通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで変移され、前記ロアカバーが衝撃吸収セット位置に位置する状態では、前記ピストンシリンダ機構の伸縮方向が前記車両前後方向と同じ方向になることを特徴とする車両用ニープロテクタ装置である。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項６記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記ロアカバーが衝撃吸収セット位置に位置する状態では、前記ピストンシリンダ機構の前記連結部が前記ガイド部材に沿って下部方向に変移するのを阻止するロック手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項２記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記上部衝撃吸収手段は、前記ロアカバーの上部と車体部材との間を連結するブラケットにて構成され、衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバーに車両前方側への衝撃が作用すると、この衝撃力によって前記ブラケットが塑性変形することによって衝撃を吸収することを特徴とする。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項２記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記上部衝撃吸収手段は、前記ロアカバーの上部と車体部材との間を連結するブラケットにて構成され、衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバーに車両前方側への衝撃が作用すると、この衝撃力によって前記ブラケットが脆弱部の部分で徐々に切り裂かれることによって衝撃を吸収することを特徴とする。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項１〜請求項９記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記ロアカバーは、その表層側に衝撃緩衝材が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、車両衝突時には、ロアカバーの上部に設けられた支持部を中心に回動することによって、ロアカバー全体として車両後方に突出する構成であるため、車両室内の空間を狭めることなく、車両用ニープロテクタ装置を効率的に配設することができる。特に、前側の座席に座った乗員の足元近傍のスペースを十分に確保できる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、ロアカバーに車両前方側への衝撃荷重が入力されると、この衝撃荷重を上部衝撃吸収手段と下部衝撃吸収手段で吸収するため、乗員からの衝撃荷重を有効に吸収でき、また、ロアカバーの上部と下部の衝撃吸収性能を別個独立に適宜調整することができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、上部衝撃吸収手段を容易に、かつ、低コストに作製することができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、請求項２または請求項３の発明の効果に加え、ピストンシリンダ機構を下部衝撃吸収手段としても利用するため、構造がより単純になると共に、部品点数の削減、低コスト化になる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、ピストンシリンダ機構でない下部衝撃吸収手段によってロアカバーの下部側の衝撃を吸収させることができる。ピストンシリンダ機構を下部衝撃吸収手段として利用しない場合やピストンシリンダ機構と併用する場合に有効である。特に、例えばピストンシリンダ機構として小出力のものを使用し、下部衝撃吸収手段を兼用させることができない場合に効果的である。
【００２１】
請求項６の発明によれば、請求項５の発明の効果に加え、ピストンシリンダ機構を上部衝撃吸収手段として利用できる。また、ピストンシリンダ機構の伸縮方向が車両前後方向と略同一方向になるため、ロアカバーからの衝撃荷重が効率的にピストンに作用し、有効に衝撃荷重を吸収することができる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、請求項６の発明の効果に加え、ロアカバー側からの衝撃荷重によってピストンシリンダ機構の連結部が変移しないため、ロアカバーからの衝撃荷重が確実にピストンシリンダ機構に伝達され、ピストンシリンダ機構が有効に上部衝撃吸収手段として機能する。
【００２３】
請求項８の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、上部衝撃吸収手段を所定構造のブラケットにて構成できるため、上部衝撃吸収手段を容易に、かつ、低コストに作製できる。
【００２４】
請求項９の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、上部衝撃吸収手段を所定構造のブラケットにて構成できるため、上部衝撃吸収手段を容易に、かつ、低コストに作製できる。
【００２５】
請求項１０の発明によれば、請求項１〜請求項９の発明の効果に加え、乗員からの衝撃荷重をロアカバー内の衝撃緩衝材によっても更に効率的に吸収できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
［第１の実施形態］
図１〜図９は本発明の第１実施形態を示し、図１は車両用ニープロテクタ装置１Ａを側方から見た側面図、図２（ａ）は車両用ニープロテクタ装置１Ａのロアカバー４を斜め下方から見た斜視図、図２（ｂ）はロアカバー４の断面図、図３は上部衝撃吸収手段２０の側面図、図４は上部衝撃吸収手段２０の衝撃吸収状態を示す側面図、図５（ａ）はピストン１７が収縮位置に位置するピストンシリンダ機構５の概略図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図６（ａ）はピストンシリンダ機構５のシリンダ室１６ａが加圧され、ピストン１７が伸長方向に変移している過程を示す概略図、図６（ｂ）はピストン１７が伸長位置に位置するピストンシリンダ機構５の概略図、図６（ｃ）はピストン１７に衝撃力が作用し、ピストン１７が収縮方向に変移している過程を示す概略図、図７（ａ）はロアカバー４が通常待機位置に位置する車両用ニープロテクタ装置１Ａの要部側面図、図７（ｂ）は衝突検知時であって、ロアカバー４が通常位置から衝撃吸収セット位置に移動する過程を示す車両用ニープロテクタ装置１Ａの要部側面図、図８は車両衝突の瞬間における車両用ニープロテクタ装置１Ａの要部側面図、図９は乗員１３の２次衝突エネルギー吸収時における車両用ニープロテクタ装置１Ａの要部側面図である。
【００２８】
図１に示すように、車両用ニープロテクタ装置１Ａは、車両の衝突を検知する衝突検知手段２と、インストルメントパネル３の運転席側の下部に配置されたロアカバー４と、衝突検知手段２により作動し、ロアカバー４を移動させるピストンシリンダ機構５と、ロアカバー４の上部で衝撃を吸収する上部衝撃吸収手段２０と、ロアカバー４の下部で衝撃を吸収する下部衝撃吸収手段２１とを備えている。
【００２９】
衝突検知手段２は、車両の実際の衝突を検知したり、車間レーダ等により事前に衝突を予測したりするもので、遅くても車両の実際の衝突直後時点を検知する。そして、車両の衝突を検知すると、発火信号を下記するインフレータ１５に出力する。
【００３０】
図１〜図４に示すように、ロアカバー４は、ベース４ａと、該ベース４ａの表層側の発泡材や弾性体等による衝撃緩衝材６と、該衝撃緩衝材６の表を覆う表皮４ｂとから構成されている。ロアカバー４の上部には連結ピン７が設けられ、この連結ピン７が車体部材であるステアリングコラム８に固定されたブラケット９の回転用孔１０に回転自在に支持されている。ロアカバー４の下部には連結孔１１が設けられ、この連結孔１１にピストンシリンダ機構５の連結部１２が回転自在に連結されている。
【００３１】
ピストンシリンダ機構５は、図１、図５及び図６に示すように、インフレータ１５がシリンダ室１６ａに内蔵されたシリンダ１６と、このシリンダ１６のシリンダ室１６ａを摺動するピストン１７とを有する。シリンダ１６の端部の連結部１６ｂは、車体部材であるステアリングコラム８に回転自在に連結され、ピストン１７の先端の連結部１２はロアカバー４の下部の連結孔１１に回転自在に連結されている。ピストン１７は、通常運転時にはシリンダ室１６ａ内の収縮位置に位置されている。そして、ピストン１７が収縮位置に位置する通常運転時には、ロアカバー４は乗員１３の膝部との間に大きなスペースを確保する通常待機位置（図１の実線位置）に位置されている。
【００３２】
また、インフレータ１５は、衝突検知手段２からの発火信号により爆発するように設定されている。インフレータ１５が爆発すると、図６（ａ）に示すように、ピストン１７がシリンダ室１６ａ内を伸長方向Ｓに摺動し、このピストン１７の移動によりロアカバー４が通常待機位置（図１の実線位置）より乗員１３側の衝撃吸収セット位置（図１の仮想線位置）に変移される。衝撃吸収セット位置では、ロアカバー４は乗員１３の膝部との間にほとんどスペースのない位置に位置される。
【００３３】
上部衝撃吸収手段２０は、図３及び図４に示すように、ロアカバー４の連結ピン７が挿入されたブラケット９の回転用孔１０の近傍に破断用壁部２２を介して設けられたエネルギー吸収溝２３にて構成されている。エネルギー吸収溝２３は、その幅ｄが連結ピン７の直径より若干幅狭に設定されている。そして、衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー４に車両前方側への衝撃が作用すると、図４に示すように、この衝撃力Ｆにより連結ピン７が破断用壁部２２を破断してエネルギー吸収溝２３を押し広げながら移動することによって衝撃を吸収する。
【００３４】
下部衝撃吸収手段２１は、図５に示すように、ピストン１７の弁体１７ａに小孔２４が形成された前記ピストンシリンダ機構５にて構成されている。図６（ｂ）に示す衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー４に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、図６（ｃ）に示すように、この衝撃力Ｆによりシリンダ室１６ａ内のガスが小孔２４より外部に排気されつつピストン１７が収縮方向Ｔに摺動することによって衝撃を吸収する。つまり、ピストンシリンダ機構５は、車両の衝突時にロアカバー４を通常待機位置から衝撃吸収位置に変移させる機構と、乗員１３の２次衝撃時にロアカバー４への衝撃を吸収する機構とを兼用する。
【００３５】
次に、前記車両用ニープロテクタ装置１Ａの衝撃吸収動作を図７及び図８に基づいて説明する。通常の運転時においては、図７（ａ）に示すように、ピストンシリンダ機構５のピストン１７はシリンダ室１６ａ内の収縮位置に位置し、ロアカバー４は通常待機位置に位置する。この状態にあって、衝突検知手段２が車両の衝突を検知すると、衝突検知手段２から点火信号がインフレータ１５を出力される。インフレータ１５は点火信号を受信すると直ちに爆発し、この爆発圧によりピストン１７が伸長方向Ｓに摺動される。このピストン１７の移動により、図７（ｂ）に示すように、ロアカバー４が通常待機位置から衝撃吸収位置に直ちに変移される。
【００３６】
このロアカバー４の変移とほぼ同時に、図８（ａ）に示すように、車両の衝突により乗員１３の下半身が反動で車両前方に移動し、乗員１３の膝部がロアカバー４に当たる。すると、図８（ｂ）に示すように、ロアカバー４に車両前方への衝撃力Ｆが作用する。この衝撃力Ｆによりロアカバー４の上部側では、連結ピン７が破断用壁部２２を破断してエネルギー吸収溝２３に入り込み、エネルギー吸収溝２３を押し広げながら車両前方側へと移動する。連結ピン７のエネルギー吸収溝２３内の移動により２次衝撃エネルギーが吸収される。
【００３７】
一方、前記衝撃力によりロアカバー４の下部では、ピストンシリンダ機構５のシリンダ室１６ａ内のガスが小孔２４より外部に排気されつつピストン１７が収縮方向Ｔに摺動する。このピストン１７の移動により２次衝撃エネルギーが吸収される。つまり、ロアカバー４の上部と下部の両方で乗員１３の２次衝撃エネルギーが吸収される。
【００３８】
以上、前記車両用ニープロテクタ装置１Ａでは、ロアカバー４自体が通常待機位置から乗員１３側の衝撃吸収セット位置に移動する構成であるため、インストルメントパネル３の下部がロアカバー４の１層構造にできる。また、ロアカバー４はピストンシリンダ機構５によって直接移動するため、その移動機構自体も単純である。以上より、車両用ニープロテクタ装置１Ａの構造がシンプルである。さらに、インストルメントパネル３の下部がロアカバー４の１層構造であるため、乗員１３の足膝まわりのスペースを十分に確保できる。
【００３９】
前記第１実施形態では、上部衝撃吸収手段２０と下部衝撃吸収手段２１とを備えたので、ロアカバー４に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、この衝撃力Ｆを上部衝撃吸収手段２０と下部衝撃吸収手段２１で吸収するため、乗員１３への衝撃力を有効に吸収できる。また、ロアカバー４の上部と下部の衝撃吸収性能を別個独立に適宜調整可能である。
【００４０】
前記第１実施形態では、上部衝撃吸収手段２０は、ロアカバー４側の連結ピン７が挿入されたブラケット９の回転用孔１０の近傍に、破断用壁部２２を介して連結ピン７より若干幅狭に設けられたエネルギー吸収溝２３にて構成されたので、上部衝撃吸収手段２０を容易に、かつ、低コストに作製できる。
【００４１】
前記第１実施形態では、下部衝撃吸収手段２１は、シリンダ室１６ａと外部の間を連通する小孔２４を有するピストンシリンダ機構５にて構成されたので、ピストンシリンダ機構５が下部衝撃吸収手段２１を兼用するため、車両用ニープロテクタ装置１Ａの構造がよりシンプル化でき、部品点数の削減、低コスト化になる。なお、前記第１実施形態では、ピストン１７の弁体１７ａに小孔２４を設けたが、小孔２４はシリンダ室１６ａと外部の間を連通できる箇所に設ければ良い。
【００４２】
前記第１実施形態では、ロアカバー４は、その表層側に衝撃緩衝材６が設けられているので、乗員１３からの衝撃力をロアカバー４内の衝撃緩衝材６によっても吸収できる。
【００４３】
［第２の実施形態］
図１０〜図１６は本発明の第２実施形態を示し、図１０は車両用ニープロテクタ装置１Ｂを側方から見た側面図、図１１はロアカバー３０に車両前方への衝撃力が作用した状態を示す側面図、図１２はロアカバー３０の衝撃力を吸収する状態を示す側面図、図１３はロアカバー３０を裏面側から見た斜視図、図１４はガイド部材の分解斜視図、図１５は図１４のＣ部の要部拡大図、図１６は図１３のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４４】
車両用ニープロテクタ装置１Ｂは、図１０〜図１２に示すように、車両の衝突を検知する衝突検知手段（図示せず）と、インストルメントパネル（図示せず）の運転席側の下部に配置されたロアカバー３０と、衝撃検知手段（図示せず）により作動し、ロアカバー３０を移動させるピストンシリンダ機構３１と、ロアカバー４の上部で衝撃を吸収する上部衝撃吸収手段３２と、ロアカバー４の下部で衝撃を吸収する下部衝撃吸収手段３８とを備えている。
【００４５】
ロアカバー３０の上部は、前記第１実施形態のようにステアリングコラムのブラケットに連結されているのではなく、ステアリングコラム（図示せず）に固定された上部衝撃吸収手段３２の衝撃作用ピン３３に回転自在に支持されている。上部衝撃吸収手段３２は、衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー３０に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、図１２に示すように、ロアカバー３０の上部を車両前方側に変移して衝撃を吸収する。また、上部衝撃吸収手段３２は、第１実施形態の上部衝撃吸収手段２０と同様の構成を採用でき、エネルギー吸収溝３２ａの幅を衝撃作用ピン３３の直径よりも幅狭に設定している。
【００４６】
ロアカバー３０の下部は、第１実施形態のものと較べて内部構造が同一で、かつ、小型・低出力であるピストンシリンダ機構３１に連結されているが、その連結構造が相違する。つまり、ピストンシリンダ機構３１の連結部３４は、図１３〜図１６に示すように、ロアカバー３０のガイド部材３５の縦ガイド溝（ガイド部）３５ａ及び横ガイド溝（ガイド部）３５ｂに挿入されることによってスライド自在に連結されている。縦及び横ガイド溝３５ａ，３５ｂはロアカバー３０の下部から上部に向かって延設されており、ピストン３１ｂが伸長移動すると連結部３４がロアカバー３０の下部から上部に縦及び横ガイド溝３５ａ，３５ｂに沿って変移することによってロアカバー３０が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで変移される。そして、ロアカバー３０が衝撃吸収セット位置に位置する状態では、図１１に示すように、ピストンシリンダ機構３１の伸縮方向ＳＴが車両前後方向と同じ方向になるように設定されている。
【００４７】
また、ガイド部材３５の縦及び横ガイド溝３５ａ，３５ｂの上端部付近にはロック手段である一対の爪部３６が設けられている。ロアカバー３０が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで移動されると、一対の爪部３６によって連結部３４をこの位置にロックする。なお、横ガイド溝３５ｂの上端はＬ字状に屈曲し、連結部３４がこの上端に達したとき、連結部３４が不用意に下方に移動しないようにされている。
【００４８】
また、ロアカバー３０の下部には衝撃出力アーム部３７が設けられ、この衝撃出力アーム部３７の円弧溝３７ａ内には下部衝撃吸収手段３８の衝撃作用ピン３９が挿入されている。衝撃作用ピン３９が衝撃出力アーム部３７の円弧溝３７ａ内を移動することによってロアカバー３０が図１３に示す通常待機位置から図１４に示す衝撃吸収セット位置まで回転される。
【００４９】
衝撃出力アーム部３７の円弧溝３７ａの端部付近には、ロック手段である一対の爪部４０が設けられている。ロアカバー３０が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで移動されると、一対の爪部４０によって衝撃出力アーム部３７をこの位置にロックする。衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー３０に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、この衝撃力Ｆが衝撃出力アーム部３７を介して下部衝撃吸収手段３８に伝達される。そして、下部衝撃吸収手段３８は、衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー３０に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、図１２に示すように、ロアカバー３０の下部を車両前方側に変移して衝撃を吸収する。なお、この下部衝撃吸収手段３８も、上部衝撃吸収手段３２と同様の構成を採用することができ、エネルギー吸収溝３８ａの幅は衝撃作用ピン３９の直径よりも幅狭に設定されている。
【００５０】
次に、前記車両用ニープロテクタ装置１Ｂの衝撃吸収動作を図１０〜図１２に基づいて説明する。通常の運転時においては、図１０に示すように、ピストンシリンダ機構３１のピストン３１ｂはシリンダ室内の収縮位置に位置し、ロアカバー３０は通常待機位置に位置する。この状態にあって、衝突検知手段（図示せず）が車両の衝突を検知すると、衝突検知手段から点火信号がインフレータ（図示せず）を出力される。インフレータは点火信号を受信すると直ちに爆発し、この爆発圧によりピストン３１ｂが伸長方向に摺動される。このピストン３１ｂの移動により、ロアカバー３０が図１０の矢印方向Ｄに回転して通常待機位置から衝撃吸収位置に直ちに変移される。
【００５１】
このロアカバー３０の変移とほぼ同時に、車両の衝突により乗員の下半身が反動で車両前方に移動し、乗員の膝部がロアカバー３０に当たる。すると、図１１に示すように、ロアカバー３０に車両前方への衝撃力Ｆが作用する。この衝撃力Ｆによりロアカバー３０の上部側では、上部衝撃吸収手段３２の衝撃作用ピン３３が車両前方側に移動する。また、ピストンシリンダ機構３１のピストン３１ｂが収縮方向に移動する。衝撃作用ピン３３の移動、及び、ピストン３１ｂの移動により２次衝撃エネルギーが吸収される。
【００５２】
一方、ロアカバー４の下部では、前記衝撃力Ｆが衝撃出力アーム部３７を介して衝撃作用ピン３９で伝達され、下部衝撃吸収手段３８の衝撃作用ピン３９が車両前方側に移動する。この衝撃作用ピン３９の移動により２次衝撃エネルギーが吸収される。つまり、ロアカバー４の上部と下部の両方で乗員の２次衝撃エネルギーが吸収される。
【００５３】
以上、この第２実施形態の車両用ニープロテクタ装置１Ｂでは、第１実施形態と同様に、ロアカバー３０自体が通常待機位置から乗員側の衝撃吸収セット位置に移動する構成であるため、ステアリングコラム（図示せず）の下部がロアカバー３０の１層構造にできる。また、ロアカバー３０はピストンシリンダ機構３１によって直接移動するため、その移動機構自体も単純である。以上より、車両用ニープロテクタ装置１Ｂの構造がシンプルである。さらに、ステアリングコラム（図示せず）の下部がロアカバー３０の１層構造であるため、乗員の足膝まわりのスペースを十分に確保できる。
【００５４】
前記第２実施形態では、ロアカバー３０の下部に衝撃出力アーム部３７を設け、ロアカバー３０が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで移動されると衝撃出力アーム部３７をロックする一対の爪部（ロック手段）４０を設け、衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー３０に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、この衝撃力Ｆが衝撃出力アーム部３７を介して下部衝撃吸収手段３８に伝達されるように構成されている。従って、ピストンシリンダ機構３１でない下部衝撃吸収手段３８によってロアカバー３０の下部側の衝撃を吸収させることができる。ピストンシリンダ機構３１を下部衝撃吸収手段として利用しない場合、または、ピストンシリンダ機構３１と併用する場合に有効である。特に、前記第２実施形態のように、例えばピストンシリンダ機構３１として小型・低出力のものを使用し、ピストンシリンダ機構３１が下部衝撃吸収手段として利用できない場合に効果的である。
【００５５】
前記第２実施形態では、ピストンシリンダ機構３１の連結部３４がロアカバー３０のガイド部３５にスライド自在に連結され、ピストン３１ｂが伸長移動すると連結部３４がロアカバー３０の下部から上部にガイド部材３５に沿って変移することによってロアカバー３０が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで変移され、ロアカバー３０が衝撃吸収セット位置に位置する状態では、ピストンシリンダ機構３１の伸縮方向が車両前後方向と同じ方向になるに設定されている。従って、ピストンシリンダ機構３１を上部衝撃吸収手段３２の一部として利用できる。また、ピストンシリンダ機構３１の伸縮方向ＳＴが車両前後方向と同一方向になるため、ロアカバー３０からの衝撃力Ｆがロスなくピストン３１ｂに作用し、有効に衝撃力Ｆを吸収できる。
【００５６】
前記第２実施形態では、ロアカバー３０が衝撃吸収セット位置に位置する状態では、ピストンシリンダ機構３１の連結部３４がガイド部３５に沿って下部方向に変移するのを阻止する一対の爪部（ロック手段）３６を設けた。従って、ロアカバー３０側からの衝撃力Ｆによってピストンシリンダ機構３１の連結部３４が変移しないため、ロアカバー３０からの衝撃力Ｆがピストンシリンダ機構３１に伝達され、ピストンシリンダ機構３１が確実に上部衝撃吸収手段３２の一部として機能する。
【００５７】
図１７〜図１９は第２実施形態のピストンシリンダ機構３１の連結部３４とロアカバー３０の下部との連結構造の変形例を示し、図１７はロアカバー３０の裏面側から見た斜視図、図１８は図１７のＤ部の要部拡大図、図１９は図１７のＥ−Ｅ線断面図である。
【００５８】
ピストンシリンダ機構３１の連結部３４は、図１７〜図１９に示すように、ロアカバー３０の縦ガイド溝（ガイド部）３５ａに挿入され、かつ、ガイドロッド（ガイド部）４１にスライド自在に連結されている。縦ガイド溝３５ａ及びガイドロッド４１はロアカバー３０の下部から上部に向かって延設されており、ピストン３１ｂが伸長移動すると連結部３４がロアカバー３０の下部から上部に縦ガイド溝３５ａ及びガイドロッド４１に沿って変移することによってロアカバー３０が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで変移される。そして、ロアカバー３０が衝撃吸収セット位置に位置する状態では、ピストンシリンダ機構３１の伸縮方向が車両前後方向と同じ方向になるように設定されている。
【００５９】
また、縦ガイド溝３５ａの上端部付近にはロック手段である一対の爪部４０が設けられている。ロアカバー３０が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで移動されると、一対の爪部４０によって連結部３４をこの位置にロックする。
【００６０】
この変形例のピストンシリンダ機構３１の連結部３４とロアカバー３０の縦ガイド溝３５ａ及びガイドロッド４１によっても前記第２実施形態と同様の作用が得られる。なお、前記ロアカバー３０も、第１実施形態のロアカバー４と同様にベース３０ａと衝撃緩衝材６と表皮３０ｂとから構成されている。
【００６１】
［第３の実施形態］
図２０は本発明の第３実施形態を示し、車両用ニープロテクタ装置１Ｃの側方から見た側面図である。
【００６２】
車両用ニープロテクタ装置１Ｃは、図２０に示すように、前記第１実施形態と同様に、車両の衝突を検知する衝突検知手段（図示せず）と、インストルメントパネル（図示せず）の運転席側の下部に配置されたロアカバー４と、衝突検知手段（図示せず）により作動し、ロアカバー４を移動させるピストンシリンダ機構５と、ロアカバー４の上部で衝撃を吸収する上部衝撃吸収手段２０と、ロアカバー４の下部で衝撃を吸収する下部衝撃吸収手段２１とを備えている。下部衝撃吸収手段２１は、前記第１実施形態と同様に、ピストンシリンダ機構５が兼用している。図２０において、仮想線位置がロアカバー４の通常待機位置を、破線位置がロアカバー４の衝撃吸収セット位置を、実線位置がロアカバー４のエネルギー吸収状態をそれぞれ示している。
【００６３】
そして、ロアカバー４の上部は、前記第１実施形態と同様に、ステアリングコラム８に固定されたブラケット４２に連結部４２ａを介して回転自在に連結されているが、そのブラケット４２自体が上部衝撃吸収手段２０として構成されている。つまり、ブラケット４２は、ピストンシリンダ機構５のピストン１７が伸長方向に移動されると、連結部４２ａを中心にロアカバー４を回転させることによって通常待機位置から衝撃吸収セット位置に変移させるが、車両前方側への衝撃力Ｆを受けると塑性変形するように構成されている。
【００６４】
なお、ロアカバー４とピストンシリンダ機構５の連結構造、ピストンシリンダ機構５の内部構造などは前記第１実施形態と同様であるため、重複説明を回避するべく説明を省略する。
【００６５】
前記の構成において、衝突検知手段が車両の衝突を検知すると、ピストンシリンダ機構５の動作によってロアカバー４が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで直ちに変移される。そして、図２０にて破線で示す衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー４に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、この衝撃力Ｆによってブラケット４２が塑性変形することによって衝撃を吸収する。
【００６６】
この第３実施形態によれば、上部衝撃吸収手段２０を所定構造のブラケット４２にて構成できるため、上部衝撃吸収手段２０を容易に、かつ、低コストに作製できる。
【００６７】
［第４の実施形態］
図２１及び図２２は本発明の第４実施形態を示し、図２１は車両用ニープロテクタ装置１Ｄを側方から見た側面図、図２２はブラケット４３を上方から見た平面図である。
【００６８】
車両用ニープロテクタ装置１Ｄは、図２１に示すように、前記第１実施形態と同様に、車両の衝突を検知する衝突検知手段（図示せず）と、インストルメントパネル（図示せず）の運転席側の下部に配置されたロアカバー４と、衝突検知手段（図示せず）により作動し、ロアカバー４を移動させるピストンシリンダ機構５と、ロアカバー４の上部で衝撃を吸収する上部衝撃吸収手段２０と、ロアカバー４の下部で衝撃を吸収する下部衝撃吸収手段２１とを備えている。下部衝撃吸収手段２１は、前記第１実施形態と同様に、ピストンシリンダ機構５が兼用している。図２１において、仮想線位置がロアカバー４の通常待機位置を、破線位置がロアカバー４の衝撃吸収セット位置を、実線位置がロアカバー４のエネルギー吸収状態をそれぞれ示している。
【００６９】
そして、ロアカバー４の上部は、前記第１実施形態と同様に、ステアリングコラム８に固定されたブラケット４３に連結部４４を介して連結されているが、そのブラケット４３自体が上部衝撃吸収手段２０として構成されている。つまり、ブラケット４３は、ピストンシリンダ機構５のピストン１７が伸長方向に移動されると、連結部４４を中心にロアカバー４を回転させることによって通常待機位置から衝撃吸収セット位置に変移させるが、車両前方側への衝撃力Ｆを受けると引き裂かれるように構成されている。具体的には、ブラケット４３は、車体部材であるステアリングコラム８に固定された基部４３ａと、この基部４３ａの左右一対の脆弱部４３ｂの間に設けられ、ロアカバー４が連結された塑性変形部４３ｃとを有している。
【００７０】
なお、ロアカバー４とピストンシリンダ機構５の連結構造、ピストンシリンダ機構５の内部構造などは前記第１実施形態と同様であるため、重複説明を回避するべく説明を省略する。
【００７１】
前記構成において、衝突検知手段（図示せず）が車両の衝突を検知すると、ピストンシリンダ機構５の動作によってロアカバー４が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで直ちに変移される。そして、図２１にて破線で示す衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー４に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、この衝撃力Ｆによってブラケット４３が一対の脆弱部４３ａの部分で徐々に切り裂かれることによって衝撃荷重を吸収する。
【００７２】
この第４実施形態によれば、上部衝撃吸収手段２０を所定構造のブラケット４３にて構成できるため、上部衝撃吸収手段２０を容易に、かつ低コストに作製できる。
【００７３】
なお、前記各実施形態では、上部衝撃吸収手段２０，３２及び下部衝撃吸収手段２１，３８は、前記各実施形態で示したもの以外にも種々考えられ、例えばステアリングコラム８の２次衝突エネルギー吸収構造のエネルギー吸収プレートやワイヤの摺動抵抗若しくは折り曲げ力を利用したものが考えられる。
【００７４】
なお、前記各実施形態では、ロアカバー４，３０をステアリングコラム８に連結されているが、ステアリングコラム８以外の車体部材に連結しても良いことはもちろんである。
【００７５】
なお、前記各実施形態では、車両用ニープロテクタ装置１Ａ〜１Ｄを運転席側に配置したが、助手席側に配置しても、または、運転席側と助手席側の双方に配置しても良いことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、車両用ニープロテクタ装置の側方から見た側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は車両用ニープロテクタ装置のロアカバーを下方から見た斜視図、（ｂ）はロアカバーの断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示し、上部衝撃吸収手段の側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示し、上部衝撃吸収手段の衝撃吸収状態を示す側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）はピストンが収縮位置に位置するピストンシリンダ機構の概略図、（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）はピストンシリンダ機構のシリンダ室が加圧され、ピストンが伸長方向に変移している過程を示す概略図、（ｂ）はピストンが伸長位置に位置するピストンシリンダ機構の概略図、（ｃ）はピストンに衝撃力が作用し、ピストンが収縮方向に変移している過程を示す概略図である。
【図７】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）はロアカバーが通常待機位置に位置する車両用ニープロテクタ装置の側面図、（ｂ）は衝突検知時であって、ロアカバーが通常位置から衝撃吸収セット位置に移動する過程を示す車両用ニープロテクタ装置の側面図である。
【図８】本発明の第１実施形態を示し、車両衝突の瞬間における車両用ニープロテクタ装置の側面図である。
【図９】本発明の第１実施形態を示し、乗員の２次衝突エネルギー吸収時における車両用ニープロテクタ装置の側面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態を示し、車両用ニープロテクタ装置の側面から見た概略図である。
【図１１】本発明の第２実施形態を示し、ロアカバーに車両前方への衝撃力が作用した状態を示す概略図である。
【図１２】本発明の第２実施形態を示し、ロアカバーの衝撃力を吸収する状態を示す概略図である。
【図１３】本発明の第２実施形態を示し、ロアカバーの裏面側から見た斜視図である。
【図１４】本発明の第２実施形態を示し、ガイド部材の分解斜視図である。
【図１５】本発明の第２実施形態を示し、図１４のＣ部の要部拡大図である。
【図１６】本発明の第２実施形態を示し、図１３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態の変形例を示し、ロアカバーの裏面側から見た斜視図である。
【図１８】本発明の第２実施形態の変形例を示し、図１７のＤ部の要部拡大図である。
【図１９】本発明の第２実施形態の変形例を示し、図１７のＥ−Ｅ線断面図である。
【図２０】本発明の第３実施形態を示し、車両用ニープロテクタ装置の側面から見た側面図である。
【図２１】本発明の第４実施形態を示し、車両用ニープロテクタ装置の側面から見た側面図である。
【図２２】本発明の第４実施形態を示し、ブラケットを上面から見た平面図である。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｄ  車両用ニープロテクタ装置
４  ロアカバー
５，３１  ピストンシリンダ機構（上部衝撃吸収手段）
６  衝撃緩衝材
７  連結ピン（支持部）
８  ステアリングコラム（車体部材）
１２  連結部
１７，３１ｂ  ピストン
２０，３２  上部衝撃吸収手段
２２  破断用壁部
２３  エネルギー吸収溝
２４  小孔
３０  ロアカバー
３５ａ  縦ガイド溝（ガイド部）
３５ｂ  横ガイド溝（ガイド部）
３６  爪部（ロック手段）
３７  衝撃出力アーム部
３８  下部衝撃吸収手段
４０  爪部（ロック手段）
４１  ガイドロッド（ガイド部）
４２，４３  ブラケット（支持部、上部衝撃吸収手段）
４３ｂ  脆弱部
【図１】
2004268713.tif 000003
【図２】
2004268713.tif 000004
【図３】
2004268713.tif 000005
【図４】
2004268713.tif 000006
【図５】
2004268713.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004268713.tif 000009
【図８】
2004268713.tif 000010
【図９】
2004268713.tif 000011
【図１０】
2004268713.tif 000012
【図１１】
2004268713.tif 000013
【図１２】
2004268713.tif 000014
【図１３】
2004268713.tif 000015
【図１４】
2004268713.tif 000016
【図１５】
2004268713.tif 000017
【図１６】
2004268713.tif 000018
【図１７】
2004268713.tif 000019
【図１８】
2004268713.tif 000020
【図１９】
2004268713.tif 000021
【図２０】
2004268713.tif 000022
【図２１】
2004268713.tif 000023
【図２２】
2004268713.tif 000024