(57)【要約】【課題】  膝受部材移動部の強度を確保し得るようにする。【解決手段】  車体側メンバ２に、前席乗員の膝入力エネルギを吸収する衝撃吸収部６と、前席乗員の膝受位置へと移動させる膝受部材移動部７とを介して、膝入力を受けるための膝受部材３を取付けたニーボルスタ構造であって、前記膝受部材移動部７が、上端間を開閉自在にヒンジ２６で連結された固定側アーム２７および可動側アーム２８と、固定側アーム２７に対して可動側アーム２８を開かせる作動機構２２と、可動側アーム２８を開いた状態で保持させる保持機構２３とを備え、可動側アーム２８が、固定側アーム２７よりも一回り大きい断面形状を有して、固定側アーム２７に外嵌されると共に、固定側アーム２７に保持機構２３が設けられるよう構成している。【選択図】        図１  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側メンバに、前席乗員の膝入力エネルギを吸収する衝撃吸収部と、前席乗員の膝受位置へと移動させる膝受部材移動部とを介して、膝入力エネルギを受けるための膝受部材を取付けたニーボルスタ構造であって、
前記膝受部材移動部が、上端間をヒンジで開閉自在に連結された固定側アームおよび可動側アームと、固定側アームに対して可動側アームを開かせる作動機構と、可動側アームを開いた状態で保持させる保持機構とを備え、
可動側アームが、固定側アームよりも一回り大きい断面形状を有して、固定側アームに外嵌されると共に、固定側アームに保持機構が設けられるよう構成したことを特徴とするニーボルスタ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ニーボルスタ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両では、荷重入力時に前席乗員の膝を保護するために、車室内にニーボルスタ（或いは、ニープロテクタとも言う）を設置することが検討され、その開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−３２１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記ニーボルスタでは、前席乗員の膝入力を受ける膝受部材と、該膝受部材に膝が当った時に生じる膝入力エネルギを吸収する衝撃吸収部とが必要となる。更に、膝受部材を前席乗員の膝受位置へと移動させる膝受部材移動部を設けて、前席乗員の体格に応じた対応が取れるようにすることが考えられる。しかし、膝受部材移動部を設けた場合、入力荷重によって衝撃吸収機能よりも先に膝受部材移動機能が潰れてしまうと、所定の性能が発揮できなくなってしまうので、膝受部材移動機能は衝撃吸収機能よりも強度が大きくなるようにする必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明では、車体側メンバに、前席乗員の膝入力エネルギを吸収する衝撃吸収部と、前席乗員の膝受位置へと移動させる膝受部材移動部とを介して、膝入力エネルギを受けるための膝受部材を取付けたニーボルスタ構造であって、前記膝受部材移動部が、上端間をヒンジで開閉自在に連結された固定側アームおよび可動側アームと、固定側アームに対して可動側アームを開かせる作動機構と、可動側アームを開いた状態で保持させる保持機構とを備え、可動側アームが、固定側アームよりも一回り大きい断面形状を有して、固定側アームに外嵌されると共に、固定側アームに保持機構が設けられるよう構成したニーボルスタ構造を特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１の発明によれば、可動側アームを、固定側アームよりも一回り大きい断面形状として、固定側アームに外嵌させるようにしたことにより、膝受部材が直接的に取付けられる可動側アームの強度を増すことができる。よって、膝受部材移動部全体としての強度を確保することが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
膝受部材移動機能の強度を確保するという目的を、膝受部材移動部が、上端間をヒンジで開閉自在に連結された固定側アームおよび可動側アームと、固定側アームに対して可動側アームを開かせる作動機構と、可動側アームを開いた状態で保持させる保持機構とを備え、可動側アームが、固定側アームよりも一回り大きい断面形状を有して、固定側アームに外嵌されると共に、固定側アームに保持機構が設けられるよう構成する、という手段で実現した。
【実施例】
【０００７】
以下、本発明を具体化した実施例について、図示例と共に説明する。
【０００８】
図１〜図６は、この発明の実施例を示すものである。
【０００９】
まず、構成を説明すると、図１に示すように、自動車などの車両には、車室内の前部にインストルメントパネル１が設けられている。そして、このインストルメントパネル１の内部には、ステアリングサポートメンバなどの車体側メンバ２が設けられている。このステアリングサポートメンバは、車幅方向へ略水平に延びて、車体の左右のサイドフレーム間に連結される強度部材である。このステアリングサポートメンバの運転席側には、図示しないステアリングコラムが取付けられる。
【００１０】
この車体側メンバ２に前席乗員の膝入力エネルギを受けるための膝受部材３を、後述するように取付ける。膝受部材３は、インストルメントパネル１下部における前席乗員の足元空間を構成する部分に、前下がりとなるよう傾斜配置される。なお、この膝受部材３は、運転席側および助手席側の少なくとも一方または両方に設けられる。膝受部材３は、膝入力を広い面積で受けることができるように（前席乗員の両膝を同時に受けることができるように）略板状を呈している。
【００１１】
この実施例のものでは、膝受部材３は、前席乗員の膝入力エネルギを吸収する衝撃吸収部６と、膝受部材３を膝受位置へと移動させる膝受部材移動部７とを有して、車体側メンバ２に間接的に取付けられるようにする。そして、衝撃吸収部６と膝受部材移動部７とを機能別に構造分割し、衝撃吸収部６と膝受部材移動部７とが組合自在となるように構成する。
【００１２】
より具体的には、衝撃吸収部６を、大柄な体格の前席乗員の膝入力エネルギを吸収可能な上部衝撃吸収部１１と、小柄な前席乗員の膝入力エネルギを吸収可能な下部衝撃吸収部１２との２つに分けて上下に設置する。上部衝撃吸収部１１は、主に膝受部材３の上部に対する膝入力エネルギを受け得るよう構成する。また、下部衝撃吸収部１２は、主に膝受部材３の下部に対する膝入力エネルギを受け得るよう構成する。
【００１３】
そして、上部衝撃吸収部１１の受け強度が強くなり、下部衝撃吸収部１２の受け強度が弱くなるよう、両者に強度差を設ける。そのために、上部衝撃吸収部１１の延べ寸法を短くし、下部衝撃吸収部１２の延べ寸法を長くするなどして、両者の長さの差によって強度差を設定する。あるいは、上部衝撃吸収部１１を厚肉にし、下部衝撃吸収部１２を薄肉にして、肉厚差によって強度差を設定するようにしても良い。または、上部衝撃吸収部１１の断面形状を大きくし、下部衝撃吸収部１２の断面形状を小さくして、面積差によって強度差を設定するようにしても良い。更に、上記以外の手段を採用して強度差を設定するようにしても良い。または、これらを組合せても良い。
【００１４】
加えて、上部衝撃吸収部１１は、基端を車体側メンバ２の車両後部側に接続されると共に、中間部に大柄な体格の前席乗員の膝入力エネルギを吸収可能とするための屈曲部１３を１箇所有する、側面視略ヘ字状を呈している。また、下部衝撃吸収部１２は、基端を車体側メンバ２の車両前部側に接続されると共に、中間部に小柄な前席乗員の膝入力エネルギを吸収可能とするための屈曲部１４を複数箇所（図では３箇所とされている）有する、側面視略レ字状を呈している。即ち、上部衝撃吸収部１１と下部衝撃吸収部１２とは、屈曲部１３，１４の数によって膝入力エネルギに対する反力を設定される。そして、上部衝撃吸収部１１の先端を下部衝撃吸収部１２の車両前方から車両後方へ取り回された先端近傍の裏面側（上面側）に接続する。
【００１５】
一方、膝受部材移動部７は、膝受部材３の下部を後方（乗員側）へ変位させて小柄な前席乗員の膝入力エネルギをより速い時点で受けられるようにするものである。この膝受部材移動部７は、移動機構２１と、この移動機構２１を作動させる作動機構２２と、移動機構２１を作動状態で保持させる保持機構２３を備えている。
【００１６】
移動機構２１は、図２〜図６に示すように、上端間をヒンジ２６で連結され下端側を開閉自在とされた固定側アーム２７と可動側アーム２８とを備えている。作動機構２２は、固定側アーム２７に対して可動側アーム２８を開かせる操作レバー３０と、この操作レバー３０を駆動するアーム駆動機構３１とを備えている。保持機構２３は、可動側アーム２８を開いた状態に保持させるものであり、後述するように主として可動側アーム２８の部分に設けられる。
【００１７】
ここで、図４に示すように、固定側アーム２７は略下向きコ字状の断面形状を呈している。また、可動側アーム２８は略上向きコ字状の断面形状を呈している。そして、可動側アーム２８は固定側アーム２７よりも一回り大きい断面形状を有して、固定側アーム２７に外嵌されるようになっている。また、操作レバー３０は、その一端側を固定側アーム２７の中間部側面に支軸３２を用いて軸支されると共に、その他端部を可動側アーム２８の中間部側面に形成した長孔３３に作用軸３４を用いてスライド自在に軸支されている。この長孔３３は、可動側アーム２８の略長手方向に対し僅かな角度を有して比較的長く略直線状に延設されている。なお、操作レバー３０は、閉時に可動側アーム２８と固定側アーム２７の内部にコンパクトに納まるよう構成されている。操作レバー３０は一対設けられている。
【００１８】
そして、アーム駆動機構３１には、例えば、火薬の爆発力などによって伸長動される爆烈式シリンダなどのアクチュエータを用いる。このアーム駆動機構３１としての爆烈式シリンダのロッド先端を操作レバー３０の支軸３２近傍に入力軸３５を用いて固定する。更に、この入力軸３５を固定側アーム２７の側面に形成した長孔３６にスライド可能に挿着する。この長孔３６は、爆烈式シリンダのロッドの直線運動と、操作レバー３０の回転運動との間の動きのズレを調整するためのものであり、比較的短く形成される。
【００１９】
更に、固定側アーム２７の可動側アーム２８に外嵌される部分よりも下端側に対して、アーム駆動機構３１を収容可能な断面拡大部３８を形成する。アーム駆動機構３１は、取付ブラケット３９を介して断面拡大部３８の内部に収容状態で取付けられる。
【００２０】
ここで、支軸３２、作用軸３４、入力軸３５の位置、および、長孔３３、長孔３６の長さや角度は、閉じている固定側アーム２７と可動側アーム２８との内部に可動側アーム２８やアーム駆動機構３１が納められた状態から、可動側アーム２８が膝受位置へ変移され得るように設定される。
【００２１】
更に、保持機構２３は、ここでは、長孔３３の下端側（開側端部）に形成された戻り止め用の屈曲部４１で構成されている。この屈曲部４１は、長孔３３に対する角度を適正化することによって機能されるようになっている。或いは、図５に示すように、屈曲部４１の入口部分に形成された長孔３３の幅を狭くする戻り止め用の狭搾部４２を設けても良い。この狭搾部４２は、作用軸３４の直径よりも間隔を狭くされている。
【００２２】
そして、構造分割された衝撃吸収部６と膝受部材移動部７とは、下部衝撃吸収部１２に固定側アーム２７を取付けることにより連結する。下部衝撃吸収部１２と固定側アーム２７との取付けは、例えば、スポット溶接などとする。膝受部材移動部７は、衝撃吸収部６よりも先に潰れることのない強度とする。
【００２３】
また、図６に示すように、衝撃吸収部６および膝受部材移動部７は、膝受部材３に対し、前席乗員の両膝に対応させて左右一対設けられる。よって、膝受部材３は、左右の膝受部材移動部７の可動側アーム２８間を連結するように取付けられる。なお、膝受部材３を運転席側に設ける場合には、ステアリングコラムなどとの干渉を回避するために、必要に応じてその中央部に略上下方向へ延びて車両後方へ凸形状となるコラム迂回部４５を形成しても良い。また、膝受部材３の表面に対し、化粧部材などを取付けても良い。
【００２４】
次に、この実施例の作用について説明する。
【００２５】
非作動時は、図１に示すように、膝受部材移動部７における移動機構２１の固定側アーム２７と可動側アーム２８とが閉じた状態となっている。
【００２６】
そして、荷重入力時に、アーム駆動機構３１としての爆烈式シリンダが伸長動し、爆烈式シリンダのロッドが入力軸３５を押すことにより、支軸３２を中心として操作レバー３０が回動される。これにより、図２に示すように、操作レバー３０先端の作用軸３４が可動側アーム２８に形成された長孔３３に沿ってスライドし、ヒンジ２６を中心として可動側アーム２８および膝受部材３の下部が後方の膝受位置へと変位され、固定側アーム２７と可動側アーム２８とが開いた状態となる。
【００２７】
そして、膝受位置に出た膝受部材３に前席乗員の膝が当ると、膝受部材３が押されて、図３〜図６に示すように、操作レバー３０先端の作用軸３４が長孔３３の屈曲部４１へ入る。これにより、保持機構２３による保持機能、または、戻り止め機能が発揮され、操作レバー３０が突っ張って膝受部材３は戻らなくなる。なお、図５に示すように、作用軸３４が狭搾部４２を越えることによっても保持機能、または、戻り止め機能が発生される。
【００２８】
ここで、大柄な体格の前席乗員の膝は膝受部材３の上部に当接し、小柄な前席乗員の膝は膝受部材３の下部に当接することとなる。よって、膝受部材３の下部が変移することにより、小柄な前席乗員の膝入力エネルギをより速い時点で受けることが可能となる。
【００２９】
その後は、衝撃吸収部６が機能し、大柄な体格の前席乗員の膝入力エネルギは、上部衝撃吸収部１１が主に変形することによって吸収する。また、小柄な前席乗員の膝入力エネルギは、下部衝撃吸収部１２が主に変形することによって吸収する。
【００３０】
このように、上部衝撃吸収部１１と下部衝撃吸収部１２を２つに分けて上下に設置し、上部衝撃吸収部１１の受け強度が強くなり、下部衝撃吸収部１２の受け強度が弱くなるよう、両者に強度差を設定したことにより、上部衝撃吸収部１１が大柄な体格の前席乗員の膝入力エネルギを適切に吸収し、下部衝撃吸収部１２が小柄な前席乗員の膝入力エネルギを適切に吸収するようになるので、大柄な体格の前席乗員と小柄な前席乗員の体格差に応じて受け強度を変えることができるようになり、両者に対応した機能を持たせることが可能となる。
【００３１】
また、この実施例によれば、衝撃吸収部６と膝受部材移動部７とを機能別に構造分割して自在に組合せられるようにすることにより、何種類かの衝撃吸収部６や膝受部材移動部７を予め用意しておき、これらを組合せることで、多くの車種に対応させることが可能となる。あるいは、インストルメントパネル１廻りの規格が類似している車種などに対し、衝撃吸収部６と膝受部材移動部７のどちらか一方に共用部品を用い、他方に寸法関係などを若干変えた簡易修正部品を用いるようにすれば、部品の共用化を図ると共に容易に適合させることができる。よって、コスト削減や開発期間の短縮などを図ることが可能となる。
【００３２】
また、可動側アーム２８を、固定側アーム２７よりも一回り大きい断面形状として、固定側アーム２７に外嵌させるようにしたことにより、膝受部材３が直接的に取付けられる可動側アーム２８の強度を増すことができる。よって、膝受部材移動部７全体としての強度を確保することが容易となる。
【００３３】
そして、可動側アーム２８の断面形状を大きくすることにより、コ字状の可動側アーム２８の両側面の幅寸法も広くなるので、この部分に長孔３３や屈曲部４１などの保持機構２３を有利に設けることができる。よって、保持機構２３の保持力をより高めたり、保持機構２３が確実に機能するように図ることが可能となる。例えば、長孔３３を可動側アーム２８の長手方向に対して斜めに形成することにより、屈曲部４１をより長くしたり、屈曲部４１の屈曲角度をより大きくすることが可能となり、これによって、屈曲部４１に入り込んだ作用軸３４を出られなくすることができる。
【００３４】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例の閉じた状態の側面図である。
【図２】開いた状態の示す図１と同様の側面図である。
【図３】保持機構が作動した状態の図１と同様の側面図である。
【図４】図３の斜視図である。
【図５】狭搾部を有する図３と同様の側面図である。
【図６】図３の全体斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
２    車体側メンバ
３    膝受部材
６    衝撃吸収部
７    膝受部材移動部
２２  作動機構
２３  保持機構
２６  ヒンジ
２７  固定側アーム
２８  可動側アーム
【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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