(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡材で形成されて車両用シートの前方に配置され、車両衝突時に前記車両用シートに着座した乗員の膝部を拘束するブロック状のニーボルスタと、
前記ニーボルスタ内に埋設され、軸方向の一端が前記車両用シート側へ向いた筒状の中子と、
を有し、前記中子は、軸方向の他端がブラケットに対向配置されると共に前記ブラケットを介して車体へ支持されることを特徴とする膝拘束装置。
【請求項２】
前記中子は、前記ニーボルスタを形成する前記発泡材よりも硬質の材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載の膝拘束装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両衝突時に乗員の膝部を拘束する膝拘束装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両衝突時における乗員の前方への移動を制限するために、膝拘束装置が設けられる場合がある（例えば、特許文献１参照）。このような膝拘束装置では、衝突時における乗員の膝を受け止めるために、ウレタンの発泡体等から構成されるパッドをインストルメントパネルに固定している。
【０００３】
しかし、この従来の膝拘束装置では、衝突時における乗員の移動速度が速い場合には、大荷重を吸収しながら乗員の移動を制限することが難しい。
【特許文献１】特開２００４−１２３０３５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、車両衝突時における大荷重を吸収しながら乗員の移動を確実に制限することが可能な膝拘束装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載する本発明の膝拘束装置は、発泡材で形成されて車両用シートの前方に配置され、車両衝突時に前記車両用シートに着座した乗員の膝部を拘束するブロック状のニーボルスタと、前記ニーボルスタ内に埋設され、軸方向の一端が前記車両用シート側へ向いた筒状の中子と、を有し、前記中子は、軸方向の他端がブラケットに対向配置されると共に前記ブラケットを介して車体へ支持されることを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載する本発明の膝拘束装置によれば、ニーボルスタ内には筒状の中子が埋設され、この中子は、軸方向の一端が車両用シート側へ向いているので、車両衝突時に乗員の膝部がニーボルスタを押圧した際に、中子内の発泡材が中子内に保持されて飛び散りにくい。このため、耐衝撃性が向上し、車両衝突時には、大荷重が吸収されながら乗員の慣性移動が制限される。また、中子は、軸方向の他端がブラケットに対向配置されると共にブラケットを介して車体へ支持されているので、車両衝突時における乗員の膝部からの荷重が、中子だけでなくブラケットによっても支持され、さらにブラケットを介して最終的に車体へ支持されるので、耐衝撃性がさらに向上する。
【０００７】
請求項２に記載する本発明の膝拘束装置は、請求項１記載の構成において、前記中子は、前記ニーボルスタを形成する前記発泡材よりも硬質の材料で形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載する本発明の膝拘束装置によれば、中子は、ニーボルスタを形成する発泡材よりも硬質の材料で形成されているので、中子の埋設されたニーボルスタは、車両衝突時における乗員の膝部からの荷重に対して圧縮変形しにくい。これにより、耐衝撃性がさらに向上する。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載の膝拘束装置によれば、車両衝突時に中子内の発泡材を飛散させないことで、車両衝突時における大荷重を吸収しながら乗員の慣性移動を確実に制限することができるという優れた効果を有する。
【００１２】
請求項２に記載の膝拘束装置によれば、硬質の中子によって強度アップを図ることで耐衝撃性がさらに向上し、乗員の慣性移動をさらに確実に制限することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施形態の構成）
本発明における膝拘束装置の実施形態を図面に基づき説明する。なお、図中の矢印ＵＰは車両の上方向、矢印ＦＲは車両の前方向をそれぞれ示す。
【００１５】
図１に示されるように、車両室内１０の前部には、乗員Ｐが着座する車両用シートとしてのフロントシート１２が配設されており、このフロントシート１２に乗員Ｐを拘束するためのシートベルト装置１４が設けられている。
【００１６】
フロントシート１２は、シートクッション１２Ａと、シートバック１２Ｂとを備えている。シートクッション１２Ａは、上面部が乗員Ｐの着座部とされており、スライド機構（図示省略）によって車両前後方向にスライド移動可能とされている。シートクッション１２Ａの後端部の上方には、着座した乗員Ｐの背中を保持するためのシートバック１２Ｂが配置されてシート後部を構成している。シートバック１２Ｂは、シートクッション１２Ａとの連結部に設けたリクライニング機構（図示省略）により、傾倒角が変えられるようになっている。
【００１７】
また、シートベルト装置１４は、本実施形態では３点式とされており、乗員拘束用のウエビング１４Ａと、ウエビング１４Ａの一端部を巻取軸に層状に巻き取るウエビング巻取装置１４Ｂと、ウエビング１４Ａの他端部が係止されるアンカプレート１４Ｃと、ウエビング１４Ａの中間部が挿通可能に支持されて折り返されるショルダアンカ１４Ｄと、ウエビング１４Ａの中間部に移動可能に挿通支持されたタングプレート（図示省略）と、シートクッション１２Ａの側部に立設されたバックル装置（図示省略）とによって構成されている。
【００１８】
フロントシート１２の前方には、インストルメントパネル１６が配置されている。インストルメントパネル１６内には、膝拘束装置２０が配置されており、この膝拘束装置２０がフロントシート１２に着座した乗員Ｐの下肢における膝部Ｐ１を車両前方から拘束するようになっている。膝拘束装置２０は、フロントシート１２の前方に配置されるブロック状のニーボルスタ２２と、ニーボルスタ２２内に埋設された筒状の樹脂中子２４と、ニーボルスタ２２が取り付けられるニーパネル２６と、ニーパネル２６が取り付けられるニーブラケット２８と、を含んで構成されている。
【００１９】
ニーブラケット２８は、インストルメントパネル１６内に配設されている車体の一部としてのインパネリインフォース３０に溶接等により固着されている。インパネリインフォース３０は、高強度・高剛性のパイプ状部材とされ、車体の左右の取付部（図示省略）間に車両幅方向を長手方向として配置されている。ニーブラケット２８は、高強度・高剛性の金属材料（例えば鋼材等）により形成されて本実施形態では上下一対の板状部材とされており（図２参照）、着座状態の乗員Ｐの膝部想定位置付近へ向けた方向（車両側面視におけるインパネリインフォース３０からシートクッション１２Ａの前端上部１１２Ａへ向けた方向とほぼ同じ方向）に延在している。
【００２０】
ニーブラケット２８の車両室内１０側の端部には、ニーブラケット２８の延在方向に対して垂直な面で接合される板状のニーパネル２６が取り付けられている。ニーパネル２６の車両室内１０側には、ニーボルスタ２２が配置されており、ニーボルスタ２２は、ニーパネル２６にクリップ（図示省略）で取り付けられている。
【００２１】
ニーボルスタ２２は、所定の硬度に設定された発泡材としての硬質ウレタンで形成された発泡成形体のパッドであり、車両衝突時にフロントシート１２に着座した乗員Ｐの膝部Ｐ１を拘束するようになっている。ここで、ニーボルスタ２２は、乗員Ｐの膝部Ｐ１によって車両室内１０側から車両略前方へ向けて非常に大きな力で押圧される状態では、膝部Ｐ１の移動に伴い圧縮されるようになっている。ニーボルスタ２２は、本実施形態では、略直方体状とされており（図２参照）、着座状態の乗員Ｐの膝部想定位置の前方を含む範囲に配置されている。
【００２２】
ニーボルスタ２２内にインサート成形によって埋設された樹脂中子２４は、ニーボルスタ２２を形成する発泡材よりも硬質の材料（本実施形態では、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）等の樹脂）で形成されている。樹脂中子２４をＰＰ（ポリプロピレン）製若しくはＰＥ（ポリエチレン）製とすることにより、安価で所定の剛性を確保できる。図２に示されるように、樹脂中子２４は、これらの樹脂で成形された肉厚の等しい四角筒状の中空体とされており、樹脂中子２４を内部空洞の筒状に閉じた構造とすることで、少ない材料（軽量）で強度を上げることができるというメリットが得られる。
【００２３】
樹脂中子２４は、ニーブラケット２８とほぼ同軸に配設されており、樹脂中子２４における軸方向（矢印２４Ｘ方向）の両端部は、本実施形態では、開口径が等しくなっている。ここで、樹脂中子２４における軸方向（矢印２４Ｘ方向）の一端２４Ｂは、ニーボルスタ２２の硬質ウレタンで覆われていると共に、図１に示されるように、フロントシート１２側へ向いており、乗員Ｐの膝部Ｐ１（の皿部分）の前方に配置されている。一方、樹脂中子２４における軸方向（矢印２４Ｘ方向）の他端２４Ａは、ニーパネル２６を介してニーブラケット２８に対向配置されると共にニーパネル２６、ニーブラケット２８を介してインパネリインフォース３０へ支持されている。
【００２４】
樹脂中子２４が埋設されたニーボルスタ２２は、車両室内１０側から車両略前方へ向けて押圧される状態では、樹脂中子２４が埋設されていない従来のニーボルスタに比べて同じ押圧力では変形ストロークが小さくなる。樹脂中子２４における剛性特性の設定としては、樹脂中子２４の軸方向（矢印２４Ｘ方向）に作用する荷重と、樹脂中子２４の軸圧縮変形の変形ストロークとの関係が、乗員Ｐの膝部Ｐ１に過度の負担がかからず、かつ、乗員Ｐの移動を止めることができる範囲内とするのが好ましい。樹脂中子２４は、板厚や径の大きさを変えることによって、その剛性特性が前記範囲内になるようにチューニング（調節）される。本実施形態では、ある程度までの衝撃荷重に対しては樹脂中子２４がほとんど軸圧縮変形せず、大衝撃荷重によってのみ樹脂中子２４が軸圧縮変形（圧壊）するように設定されている。図３では、樹脂中子２４が若干軸圧縮変形した状態を二点鎖線で示している。
【００２５】
（実施形態の作用・効果）
次に、上記実施形態の作用並びに効果を説明する。
【００２６】
図１に示されるように、車両の衝突時（例えば、前面衝突時）には、衝突時における反動で、フロントシート１２に着座している乗員Ｐに対して、車両前方側へ向けて二次衝突荷重Ｆ２が作用する。このとき、シートベルト装置１４によって乗員Ｐが拘束された状態で、乗員Ｐの膝部Ｐ１は、インストルメントパネル１６を介してニーボルスタ２２を押圧する。
【００２７】
ここで、樹脂中子２４における車両室内１０側の端部（軸方向（矢印２４Ｘ方向）の一端２４Ｂ）がニーボルスタ２２の硬質ウレタンで覆われているので、乗員Ｐの膝部Ｐ１は、インストルメントパネル１６、硬質ウレタンを介して樹脂中子２４を押圧する。このとき、樹脂中子２４を覆う硬質ウレタンがまず変形するので、乗員Ｐの膝部Ｐ１への衝撃が緩和される。
【００２８】
樹脂中子２４の車両室内１０側を覆う硬質ウレタンが圧縮し切った状態で、更に乗員Ｐの膝部Ｐ１に二次衝突荷重Ｆ２が作用するが、膝拘束装置２０によって、膝部Ｐ１の慣性移動が制限される。ここで、ニーボルスタ２２内には筒状の樹脂中子２４が埋設され、この樹脂中子２４は、軸方向（矢印２４Ｘ方向）の一端２４Ｂがフロントシート１２側へ向いているので、車両衝突時に乗員Ｐの膝部Ｐ１がニーボルスタ２２を押圧した際に、樹脂中子２４内の硬質ウレタンが樹脂中子２４内に保持されて飛び散りにくい。また、樹脂中子２４が、ニーボルスタ２２を形成する硬質ウレタンよりも硬質の材料（本実施形態では、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）等の樹脂）で形成されているので、樹脂中子２４の埋設されたニーボルスタ２２は、車両衝突時における乗員Ｐの膝部Ｐ１からの荷重に対して圧縮変形しにくい（強度アップ）。これらによって、耐衝撃性が向上し、車両衝突時には、大荷重が吸収されながら乗員Ｐの慣性移動が制限される。
【００２９】
また、樹脂中子２４は、軸方向（矢印２４Ｘ方向）の他端２４Ａがニーパネル２６を介してニーブラケット２８に対向配置されると共にニーパネル２６、ニーブラケット２８を介してインパネリインフォース３０へ支持されているので、車両衝突時における乗員Ｐの膝部Ｐ１からの荷重が、樹脂中子２４だけでなくニーブラケット２８によっても確実に支持され、さらにニーブラケット２８を介して最終的にインパネリインフォース３０へ支持される。なお、大衝撃荷重によって樹脂中子２４が軸圧縮変形した場合であっても、軸圧縮変形した樹脂中子２４によって、乗員Ｐの移動量は、確実に制限される。
【００３０】
（実施形態の補足説明）
なお、上記実施形態では、樹脂中子２４は、四角筒状とされているが、中子材は、円筒状、三角筒状、六角筒状等に形成された他の中子であってもよい。また、上記実施形態では、樹脂中子２４は、軸方向（矢印２４Ｘ方向）の両端部における開口径が等しくなっているが、中子は、例えば、軸方向の一端側の開口径に比べて他端側の開口径が小さい（若しくはその逆の）中子であってもよい。
【００３１】
また、上記実施形態では、中子が樹脂中子２４である場合を例に挙げて具体的に説明したが、中子は、金属製（例えば、アルミ合金製）の筒状の中子やメッシュ布製の筒状の中子等のように、他の材料で形成された中子であってもよい。なお、中子をメッシュ布製の筒状の中子とした場合であっても、車両衝突時に乗員の膝部がニーボルスタを押圧した際には、中子内の発泡材が中子内に保持されて飛び散りにくくなるので、耐衝撃性を向上させることができる。
【００３２】
また、上記実施形態では、膝拘束装置２０の位置が一定の場合を説明したが、例えば、乗員膝部の位置を検知するための位置検知センサを設け、この位置検知センサが検知した乗員膝部の位置に応じて膝拘束装置の位置を変えてもよい。
【００３３】
さらに、上記実施形態では、ニーボルスタ２２は、ニーパネル２６にクリップ（図示省略）で取り付けられているが、ニーボルスタ２２のニーパネル２６への取付けには、例えば、接着剤や両面接着テープ等のような他の取付手段を適用してもよく、また、樹脂中子２４の一部を取付手段として適用してもよい。
【００３４】
さらにまた、上記実施形態では、ニーボルスタ２２を形成する発泡材として硬質ウレタンを用いているが、発泡材は、例えば、他の圧縮可能な硬質の発泡材であってもよい。
【００３５】
なお、上記実施形態では、ニーブラケット２８は、上下一対の板状部材とされているが、ブラケットは、例えば、中子とほぼ同軸となるように中子に対して対向配置される筒状のブラケット等のような他のブラケットであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る膝拘束装置と着座乗員との位置関係を示す側断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る膝拘束装置を示す拡大斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る膝拘束装置の要部を示す断面図である（図２の３−３線断面図である。）。
【符号の説明】
【００３７】
１２    フロントシート（車両用シート）
２０    膝拘束装置
２２    ニーボルスタ
２４    樹脂中子（中子）
２４Ａ  他端
２４Ｂ  一端
２４Ｘ  軸方向
２８    ニーブラケット（ブラケット）
３０    インパネリインフォース（車体）
Ｐ      乗員
Ｐ１    膝部
【図１】
0004556900.tif 000002
【図２】
0004556900.tif 000003
【図３】
0004556900.tif 000004