(57)【要約】【課題】  簡素な構造で乗員の下肢に加わる衝撃を低減する。【解決手段】  フロアパネルに対応して位置する平坦部１０ａ、及び平坦部から屈曲又は湾曲して延出し、ダッシュパネルに対応して位置する傾斜部１０ｂを有する筐体部１０と、筐体部１０に内蔵される緩衝体２０とを備え、筐体部１０及び緩衝体２０全体の剛性は、平坦部１０ａと傾斜部１０ｂとの境界である屈曲位置Ｂ１から傾斜部１０ｂに向かって連続的又は非連続的に小さくなっており、屈曲位置Ｂ１の側が平坦部１０ａ寄りの側より小さくなっている、ティビアパッド１。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロアパネルに対応して位置する平坦部、及び前記平坦部から屈曲又は湾曲して延出し、ダッシュパネルに対応して位置する傾斜部を有する筐体部と、
前記筐体部に内蔵される緩衝体とを備え、
前記筐体部及び前記緩衝体全体の剛性は、前記平坦部と前記傾斜部との境界から前記傾斜部に向かって連続的又は非連続的に小さくなっており、前記境界寄りの側が前記平坦部寄りの側より小さくなっている、
車両の衝撃吸収機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両の衝撃吸収機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車においては運転者又は乗員の下肢の保護又は疲労低減を目的として、フロアパネル又はフロアパネルと他の部材との境界にティビアパッド又はフットレストと称される部材を設けることが行われている。
【０００３】
ティビアパッドはフロアパネルの表面に敷設されるフロアカーペットとフロアパネルとの間に設けられた硬質ウレタン等の衝撃耐性を有する材料を本体として備える部材であって、座席前方に位置するダッシュボードとフロアパネルとの境界に運転者又は乗員の足裏が載置される傾斜面を有する。これにより、自動車の前方から衝撃が加わる際に、傾斜面を含むティビアパッドの本体部分を変形させて、当該衝撃が運転者又は乗員の下肢に影響を与えることを抑制する。
【０００４】
更に、下肢への影響を低減するべく、例えば特許文献１においては、傾斜面を含む衝撃吸収体をスライド可能に支持することにより、衝撃が加わった際に足首部分を並進させるようにした技術が開示されている。また、特許文献２及び３においては、運転者又は乗員の足裏が接する傾斜面において爪先側の剛性を踵側よりも小さくして、爪先側の変形の程度をより大きくすることにより、足首の回動を抑えるようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０８７５１１号公報
【特許文献２】特許第３６９５２６７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１２０４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のティビアパッド又はフットレストにおいては、以下のような課題があった。すなわち、特許文献１に開示される技術においては、足が載置される衝撃吸収体と支持部材とが独立しており、衝撃吸収体をスライドさせるための構造が複雑となっていた。また、特許文献２及び３に開示される技術は、動作の再現性に乏しく、足首に所望の挙動を行わせることは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡素な構造で乗員の下肢に加わる衝撃を低減することが可能な車両の衝撃吸収機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、フロアパネルに対応して位置する平坦部、及び前記平坦部から屈曲又は湾曲して延出し、ダッシュパネルに対応して位置する傾斜部を有する筐体部と、前記筐体部に内蔵される緩衝体とを備え、前記筐体部及び前記緩衝体全体の剛性は、前記平坦部と前記傾斜部との境界から前記傾斜部に向かって連続的又は非連続的に小さくなっており、前記境界寄りの側が前記平坦部寄りの側より小さくなっている、車両の衝撃吸収機構である。
【０００９】
なお、本発明は他の側面として、前記筐体部の剛性は、前記境界から前記傾斜部の端部へ向かって連続的又は非連続的に小さくなっているものとしてもよい。
【００１０】
更に、本発明は他の側面として、前記傾斜部に、少なくとも一部の面積が前記境界から前記傾斜部の端部へ向かって連続的又は非連続的に拡大するスリットが形成されているものとしてもよい。
【００１１】
更に、本発明は他の側面として、前記緩衝体の厚みは、前記境界及び／又は前記平坦部に対応する位置にて他の位置より小さくなっているものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
以上のような本発明は、簡素な構造で乗員の下肢に加わる衝撃を低減することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１に係るティビアパッドの筐体部の構成を示す斜視図（ｂ）本発明の実施の形態１に係るティビアパッドの緩衝体の構成を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態１に係るティビアパッドの構成及び使用状態を示す側面図
【図３】本発明の実施の形態１に係るティビアパッドの使用状態を示す側面図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態１に係るティビアパッドの筐体部の他の構成例を示す斜視図（ｂ）本発明の実施の形態１に係るティビアパッドの緩衝体の他の構成例を示す斜視図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態１に係るティビアパッドの筐体部の他の構成例を示す斜視図（ｂ）本発明の実施の形態１に係るティビアパッドの緩衝体の他の構成例を示す斜視図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態２に係るティビアパッドの筐体部の構成を示す斜視図（ｂ）本発明の実施の形態２に係るティビアパッドの緩衝体の構成を示す斜視図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態２に係るティビアパッドの構成を示す斜視図（ｂ）本発明の実施の形態２に係るティビアパッドの構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１に係るティビアパッドの主要部である筐体部の構成を示す斜視図であり、図１（ｂ）はティビアパッドの主要部である緩衝体の構成を示す斜視図であり、図２は、筐体部と緩衝体とが組み合わされて完成したティビアパッドの、自動車に組み込まれた使用状態を模式的に示す側面図である。
【００１６】
ティビアパッド１における筐体部１０は、図１（ａ）に示すように、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂を材料として、インジェクション成型等により作成される本体部１１単体から構成された部材である。筐体部１０は、本体部１１において周縁が直立した枠体１１ａにより囲まれることで内部空間１１ｘを有する開口箱状の形状を有する。
【００１７】
筐体部１０は、自動車のフロアパネル３０に配置される平坦部１０ａと、平坦部１０ａから屈曲して上方に向かって延出してダッシュパネル４０に配置される傾斜部１０ｂとに大別され、平坦部１０ａの表面はフロア面１２として図２に示すフロアカーペット５０に接して車内の床を形成し、傾斜部１０ｂの表面はフットレスト面１３として、図２に示すフロアカーペット５０に接して車内のフットレストの底面を形成する。なお、筐体部１０における平坦部１０ａと傾斜部１０ｂとの境界は、フロアカーペット５０寄りの表面においては屈曲位置Ｂ１によって、裏面においては枠体１１ａ上の屈曲位置Ｂ２によって定められる。
【００１８】
更に、傾斜部１０ｂにおいては、フットレスト面１３から上方に延出して頂上から反対面まで回り込んで形成された複数のスリット１３ａが開口されており、傾斜部１０ｂの側面である枠体１１ａにおいても一対のスリット１３ｂが開口されている。スリット１３ａはフットレスト面１３においては、平坦部１０ａと傾斜部１０ｂとの境界である屈曲位置Ｂ１からフットレスト面１３の上方に向かって横幅が連続的に拡大するテーパ状の輪郭を有する。同様に、枠体１１ａにおけるスリット１３ｂも、フットレスト面１３の延伸方向に沿って横幅が連続的に拡大するテーパ状の輪郭を含む扁平な四辺形状を有する。これらスリットを有することにより、傾斜部１０ｂの剛性は屈曲位置Ｂ１から遠ざかるにつれて連続的に小さくなっている。
【００１９】
次に、緩衝体２０は、硬質ウレタン、ポリエチレン、ポリエステル等の発泡性材料により作成された本体部２１単体から構成された部材である。本体部２１は筐体部１０の内部空間１１ｘに対応した外形を有し、枠体１１ａに嵌り込んで筐体部１０と一体化する。
【００２０】
緩衝体２０は、筐体部１０の平坦部１０ａ及び傾斜部１０ｂの外形にそれぞれ対応した平坦部２０ａ及び傾斜部２０ｂに大別され、平坦部２０ａの表面２２はフロア面１２の裏面に、傾斜部２０ｂの表面２３はフットレスト面１３の裏面に、それぞれ密着する。
【００２１】
更に、緩衝体２０における平坦部１０ａと傾斜部１０ｂとの境界は、表面２２及び２３においては筐体部１０における平坦部１０ａと傾斜部１０ｂとの境界に対応する屈曲位置Ｂ１によって定められる一方、裏面においては、枠体１１ａの屈曲位置Ｂ２より緩やかに変化する曲面Ｂ３を形成している。これにより、図２に示すように、完成したティビアパッド１においては、フロアパネル３０及びダッシュパネル４０に対して、平坦部（筐体部１０の平坦部１０ａと緩衝体２０の平坦部２０ａとから構成される）と傾斜部（筐体部１０の傾斜部１０ｂと緩衝体２０の傾斜部２０ｂとから構成される）との境界は、空隙Ｃを介して筐体部１０の枠体１１ａのみが接している。
【００２２】
以上の構成において、ティビアパッド１は本発明の衝撃吸収機構に相当し、筐体部１０は本発明の筐体部に相当し、緩衝体２０は本発明の緩衝体に相当する。更に、スリット１３ａ及び１３ｂは本発明のスリットに相当する。
【００２３】
このような構成を有する本実施の形態１のティビアパッド１は、筐体部１０において屈曲位置Ｂ１からフットレスト面１３の上方に向かうにつれて横幅が拡大するスリット１３ａ及び１３ｂを有するとともに、緩衝体２０における曲面Ｂ３がフロアパネル３０及びダッシュパネル４０から離隔して配置され、筐体部１０の枠体１１ａのみでフロアパネル３０及びダッシュパネル４０の境界に接していることを特徴とする。
【００２４】
図２に示すように、乗員の足６０がフロアカーペット５０を介してティビアパッド１のフットレスト面１３に載置されている状態においては、足の爪先６０ａはフットレスト面１３の上端近傍に位置し、踵６０ｂは平坦部１０ａと傾斜部１０ｂとの境界である屈曲位置Ｂ１近傍に位置している。
【００２５】
この状態において、図３に示すように、図中白矢印で示す衝撃Ｆが車体に加わった場合、ダッシュパネル４０はフロアパネル３０に対して直立する向きに変形し、ダッシュパネル４０からの力を受けたティビアパッド１は変形することにより衝撃を吸収する。このとき、ティビアパッド１においては、筐体部１０にスリット１３ａ及び１３ｂを設けたことにより、傾斜部１０ｂの剛性が屈曲位置Ｂ１から遠ざかるにつれて連続的に小さくなっているため、ティビアパッド１の傾斜部は、屈曲位置Ｂ１から上方に向かうに連れて変形量が大きくなる。これにより、乗員の足６０の爪先６０ａ近傍においては、ダッシュパネル４０の変形とティビアパッド１の変形とが相殺して、爪先６０ａの移動量が抑えられる。
【００２６】
更に、ティビアパッド１においては、筐体部１０における平坦部と傾斜部との境界をなす筐体部１０の枠体１１ａが、ダッシュパネル４０の変形に伴い、緩衝体２０の曲面Ｂ３近傍において、空隙Ｃを塞ぐように圧縮変形することにより、屈曲位置Ｂ１がフロアパネル３０に向かって沈降する。これにより、乗員の足６０の踵６０ｂの位置がフロアパネル３０に向かって下がることとなる。
【００２７】
すなわち、車体に衝撃が加わった際、ティビアパッド１においては、平坦部と傾斜部の境界となる屈曲位置Ｂ１を起点として、傾斜部のフットレスト面１３が先端に向かって傾斜するよう変形するとともに屈曲位置Ｂ１自体もフロアパネル３０へ沈降するよう変形する。これにより、ティビアパッド１に載置された乗員の足６０は、フロアパネル３０に向かってほぼ並進する向きに移動することとなる。
【００２８】
一方、比較例として、筐体部１０においてスリット１３ａ及び１３ｂ並びに曲面Ｂ３を省略したティビアパッドを用いて、車体が同様の衝撃Ｆを受けた場合における足６０の挙動を図中一点鎖線により示す。この場合、乗員の足６０の爪先６０ａ近傍においては、ダッシュパネル４０の変形はティビアパッドを介してほぼそのまま足６０に伝わり、爪先６０ａは図中直線（ロ）に示すように、足首の回動中心６０ｘを起点として回動するとともに膝６２が上方に跳ね上げられる。その結果、足首の曲げモーメント及び脛６１に加わる軸力は増大し、乗員の下肢に影響を与えることとなる。
【００２９】
これに対し、本実施の形態１においては、足首の回動中心６０ｘ回りの角度変化が抑制されるため、足首の曲げモーメント及び脛６１に加わる軸力の増大が抑えられ、乗員の下肢への影響を低減することが可能となっている。
【００３０】
更に、本実施の形態１においては、ティビアパッド１の筐体部１０及び緩衝体２０がそれぞれ単一の本体部１１及び２１の静的な組合せにより構成されることにより、簡素な構成により乗員の下肢への影響を低減することが可能となる。
【００３１】
更に、本実施の形態１においては、ティビアパッド１の筐体部１０においてスリット１３ａ及び１３ｂ並びに曲面Ｂ３を設けた構成としたことにより、スリット又は曲面の寸法を変えるだけで筐体部１０及び緩衝体２０全体の剛性の調整を容易に行うことができ、動作の再現性を高めて、乗員の足首に所望の挙動を行わせることが可能となる。
【００３２】
なお、上記の説明においては、筐体部１０の平坦部１０ａと傾斜部１０ｂとの境界は屈曲位置Ｂ２を介して屈曲したものとしたが、図４（ａ）に示すように、図１（ｂ）の緩衝体２０の曲面Ｂ３に対応した曲面Ｂ４を介して湾曲させる構成としてもよい。この場合、ティビアパッド１全体がフロアパネル３０及びダッシュパネル４０との境界と離隔することとなり、ダッシュパネル４０の変形に伴う枠体１１ａの変形量を、曲面Ｂ４近傍においてより大きくとることができ、屈曲位置Ｂ１をフロアパネル３０に向かって更に大きく沈降させることができる。
【００３３】
更に、上記の説明においては、緩衝体２０の平坦部２０ａと傾斜部２０ｂとの境界は曲面Ｂ３として緩やかに湾曲させる態様としたが、図４（ｂ）に示すように、枠体１１ａの屈曲位置Ｂ２に対応して屈曲させた態様とする一方で、平坦部２０ａの表面２２と傾斜部２０ｂの表面２３との間に凹面Ｂ５を設けて、筐体部１０のフロア面１２及びフットレスト面１３の各裏面と緩衝体２０との間に空隙を設ける構成としてもよい。ダッシュパネル４０の変形に伴い、筐体部１０は緩衝体２０の凹面Ｂ５近傍において変形することにより、屈曲位置Ｂ１がフロアパネル３０に向かって沈降して、乗員の足６０の踵６０ｂの位置をフロアパネル３０に向かって下げることができる。
【００３４】
更に、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、筐体部１０のフットレスト面１３上に凹部１２ａを設け、その反転形状としての凸部１２ｂに対応させて、緩衝体２０の表面２２上に凹面２２ａを形成した構成としてもよい。この場合、凸部１２ｂの位置を屈曲位置Ｂ１に近づけることにより、フットレスト面１３の剛性を低下させて、ティビアパッドの変形の際に、乗員の足６０の踵６０ｂの位置をフロアパネル３０に向かって下げることができる。
【００３５】
（実施の形態２）
図６（ａ）は、本発明の実施の形態２に係るティビアパッドの主要部である筐体部１０の構成を示す斜視図であり、図６（ｂ）はティビアパッドの主要部である緩衝体の構成を示す斜視図であり、図７（ａ）は、筐体部と緩衝体とが組み合わされて完成したティビアパッドの構成を示す斜視図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ線による断面図である。なお、各図において図１〜５と同一又は相当する構成については、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
【００３６】
本実施の形態２のティビアパッド２における筐体部１０は、図６（ａ）に示すように、傾斜部１０ｂにおいて、フットレスト面１３及び上面１３ｃに貫通孔１３ｄが形成されている。また、緩衝体２０は、図６（ｂ）に示すように、側面形状が筐体部１０のスリット１３ｂと略同一の形状を有するとともに、筐体部１０よりも全幅の大きい傾斜部２０ｃを備える。
【００３７】
これにより、図７（ａ）に示すティビアパッド２においては、スリット１３ａ及び１３ｂが筐体部１０の傾斜部２０ｃにより閉塞されることとなり、図７（ｂ）に示すように、傾斜部１０ｂの裏面と傾斜部２０ｃとの間には空隙が形成される。ここで傾斜部１０ｂのフットレスト面１３には、貫通孔１３ｄを介して外部と傾斜部１０ｂの裏面及び傾斜部２０ｃから形成される空隙とが連通することにより、ヘルムホルツ型吸音構造が形成される。同様に、図７（ａ）に示す上面１３ｃにおいても貫通孔１３ｄによりヘルムホルツ型吸音構造が形成される。
【００３８】
これにより、上記実施の形態１の効果に加えて、ティビアパッドの吸音特性を高めて、車内の静音性を向上させることが可能となる。なお、上記の説明においては、フットレスト面１３及び上面１３ｃに貫通孔１３ｄが形成されるものとしたが、図７（ａ）中では死角となるとともに、図７（ｂ）においてはダッシュパネル４０に接する側に貫通孔を設けるようにしてもよい。この場合エンジン側からの騒音を低減することができ、より好適である。更に、筐体部１０において各貫通孔１３ｄを個別に区画する隔壁を設けることは、ヘルムホルツ型吸音構造の吸音特性を調整することができ、より好適である。
【００３９】
以上のように、本発明の各実施の形態のティビアパッドによれば、筐体部１０において平坦部１０ａと傾斜部１０ｂとの境界である屈曲位置Ｂ１からフットレスト面１３の上方に向かうにつれて横幅が拡大するスリット１３ａ及び１３ｂを有するとともに、緩衝体２０における平坦部２０ａと傾斜部２０ｂとの境界である曲面Ｂ３がフロアパネル３０及びダッシュパネル４０から離隔して配置され、筐体部１０の枠体１１ａのみでフロアパネル３０及びダッシュパネル４０の境界に接していることにより、簡素な構造で乗員の下肢に加わる衝撃を低減することが可能となる。
【００４０】
しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。上記の説明においては、ティビアパッド１は、開口箱状の筐体部１０及び筐体部１０に内蔵される緩衝体２０の組合せにおいて筐体部１０及び緩衝体２０全体の剛性を屈曲位置Ｂ１から遠ざかるにつれて連続的に小さくするために、筐体部１０にスリット１３ａ及び１３ｂを設けるものとしたが、本発明は、緩衝体２０の形状を変化させるものとしてもよい。要するに、筐体部１０及び緩衝体２０全体の剛性を変化させるのに、筐体部１０及び緩衝体２０の少なくともいずれか一方を変化させるようにすればよい。
【００４１】
更に、スリット１３ａ及び１３ｂを設けたことにより、剛性は連続的に小さくなるよう変化させるものとしたが、複数のスリットを設ける等により、剛性を非連続的（断続的）に小さくなるよう変化させるものとしてもよい。
【００４２】
更に、上記の説明においては、本発明は自動車の前部座席において実施するものとして説明を行ったが、本発明は、フロアパネルとダッシュパネルに相当する隔壁により区画される乗員を収納する空間を有するものであれば、自動車の他、列車、その他の任意の車両において実施してもよい。
【００４３】
以上のように、本発明の車両の衝撃吸収機構は、フロアパネルに対応して位置する平坦部、及び前記平坦部から屈曲又は湾曲して延出し、ダッシュパネルに対応して位置する傾斜部を有する筐体部と、前記筐体部に内蔵される緩衝体とを備え、前記筐体部及び前記緩衝体全体の剛性は、前記平坦部と前記傾斜部との境界から前記傾斜部に向かって連続的又は非連続的に小さくなっており、前記境界寄りの側が前記平坦部寄りの側より小さくなっているものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。
【００４４】
したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のような本発明は、簡素な構造で乗員の下肢に加わる衝撃を低減することが可能になるという効果を有し、例えば自動車の内装等への適用において有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１、２  ティビアパッド
１０  筐体部
１０ａ、２０ａ  平坦部
１０ｂ、２０ｂ、２０ｃ  傾斜部
１１、２１  本体部
１１ａ  枠体
１１ｘ  内部空間
１２  フロア面
１２ａ  凹部
１２ｂ  凸部
１３  フットレスト面
１３ａ、１３ｂ  スリット
１３ｃ  上面
１３ｄ  貫通孔
２０  緩衝体
２２、２３  表面
３０  フロアパネル
４０  ダッシュパネル
５０  フロアカーペット
６０  足
６０ａ  爪先
６０ｂ  踵
６０ｘ  回動中心
６１  脛
６２  膝
Ｂ１、Ｂ２  屈曲位置
Ｂ３、Ｂ４  曲面
Ｂ５、２２ａ  凹面
Ｃ  空隙
【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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