(57)【要約】【課題】車両用ドアなどの狭小な空間でも容易に設置できるとともに車両衝突時の衝撃エネルギーを吸収するのに十分な荷重特性を得ることができ、かつ乗員の身体を衝突時の衝撃から確実に保護することができる車両用乗員保護装置を提供する。【解決手段】平部１１１、座屈誘導部１１２及び衝撃受部１１３を有する中空筒体１１で車両用乗員保護装置を構成し、この中空筒体１１を、その衝撃受部１１３が車両内の乗員と対向するようにして乗員が衝突する箇所の内装部品１３内に装着し、車両衝突時に乗員の身体の一部が内装部品１３に衝突することにより生じる衝突荷重を衝撃受部１１３を介して座屈誘導部１１２から中空筒体１１に作用させることにより、中空筒体１１を長さ方向に座屈変形させ、この座屈変形で乗員の衝突荷重を吸収するように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両衝突時の衝撃から乗員を保護する車両用乗員保護装置であって、
前記衝撃を吸収するのに必要な長さと太さを有するとともに長さ方向の圧縮荷重に対して座屈変形する中空筒体を備え、
前記中空筒体は、該中空筒体の一端に扁平状に加工された形の扁平部を有し、前記扁平部の一端と該一端に連なる前記中空筒体との間に前記一端から前記中空筒体の外周面に向けて傾斜する座屈誘導部が形成され、前記扁平部の他端に衝撃受部が設けられ、
前記中空筒体は、前記衝撃受部が車両内の乗員と対向するようにして車両の内装部品内に装着され、車両衝突時に乗員の身体の一部が内装部品に衝突することにより生じる衝突荷重が前記衝撃受部及び前記座屈誘導部を介して前記中空筒体に作用することにより該中空筒体を長さ方向に座屈変形させて前記乗員の衝突荷重を吸収するように構成した、
ことを特徴とする車両用乗員保護装置。
【請求項２】
前記中空筒体の他端部外周に該中空筒体を車両への設置箇所に取り付けるための支持部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の車両用乗員保護装置。
【請求項３】
前記中空筒体の長さ、太さ及び肉厚の少なくとも１つを変ることにより、前記中空筒体で吸収し得る衝撃エネルギーを任意に調整できるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用乗員保護装置。
【請求項４】
前記扁平部の他端開口は前記衝撃受部により閉塞され、前記中空筒体の他端を閉塞された半球状に形成するとともに前記半球状の他端に空気抜き用の孔が形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用乗員保護装置。
【請求項５】
車両の内装部品内に装着される前記中空筒体は複数有し、該複数の中空筒体は内装部品への乗員の衝突部位に対応して配列されていることを特徴とする請求項１記載の車両用乗員保護装置。
【請求項６】
前記中空筒体はエラストマー等のプラスチック成形品であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の車両用乗員保護装置。
【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突時に乗員の膝部や腰部または頭部等の身体に作用する衝撃を吸収して乗員を保護する車両用乗員保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の衝突事故などにおいて、衝突時に乗員の身体が部分的に受ける衝撃力を緩和して乗員を保護する装置には、エアーバッグや衝撃エネルギー吸収体などが使用され（特許文献１参照）、これらは乗員の膝部や腰部または頭部等の身体が部分的に衝突する車内の必要箇所に設置される構成になっている。
【０００３】
また、この種のエアーバッグや衝撃エネルギー吸収体は、主に車両用内装部品の内側に設けられる関係上、これらが動作する時に内装部品が部分的に変形または破壊されることでなされる。しかしながら、内装部品は通常プラスチック製であり、多くの場合デザインやボディー要件やコスト等が優先されるため、発泡ウレタン等の緩衝材を内装部品の内側に詰め込み、この緩衝材の併用によって乗員への衝撃エネルギーをより有効に吸収できるようにしている。
【特許文献１】２００５−７５１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動車の衝突事故が発生した場合、ベルトの着用、非着用に関らず、乗員は慣性力によりインストルメントパネルやドア等の内装部品へ向かって移動し、その結果、相当に大きな力で内装部品に膝部や腰部等の身体が部分的に衝突することになる。この場合、内装部品はプラスチック成形品であるとともに、内装部品とこれが支持される車両本体またはドア本体との間の空間は極めて狭小で限られているため、この空間内に実装されるエアーバッグや衝撃エネルギー吸収体の大きさや形状が制限されるほか、緩衝材の充填量が制限され、これらエアーバッグや衝撃エネルギー吸収体の耐性荷重も制限されてしまう。その結果、これらエアーバッグや衝撃エネルギー吸収体の耐性荷重を超える衝撃エネルギーに対しては、これを十分に吸収できず、衝撃吸収装置としての機能を十分に発揮できないという問題がある。
【０００５】
また、エアーバッグや衝撃エネルギー吸収体の耐性荷重を大きくすると、エアーバッグや衝撃エネルギー吸収体自体が大きくなり、車両用ドアなど狭小な空間しか有しない箇所への設置は不可能となる問題がある。
【０００６】
本発明は上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、車両用ドアなどの狭小な空間でも容易に設置できるとともに車両衝突時の衝撃エネルギーを吸収するのに十分な荷重特性を得ることができ、かつ乗員の身体を衝突時の衝撃から確実に保護することができる車両用乗員保護装置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】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明は、車両衝突時の衝撃から乗員を保護する車両用乗員保護装置であって、前記衝撃を吸収するのに必要な長さと太さを有するとともに長さ方向の圧縮荷重に対して座屈変形する中空筒体を備え、前記中空筒体は、該中空筒体の一端に扁平状に加工された形の扁平部を有し、前記扁平部の一端と該一端に連なる前記中空筒体との間に前記一端から前記中空筒体の外周面に向けて傾斜する座屈誘導部が形成され、前記扁平部の他端に衝撃受部が設けられ、前記中空筒体は、前記衝撃受部が車両内の乗員と対向するようにして車両の内装部品内に装着され、車両衝突時に乗員の身体の一部が内装部品に衝突することにより生じる衝突荷重が前記衝撃受部及び前記座屈誘導部を介して前記中空筒体に作用することにより該中空筒体を長さ方向に座屈変形させて前記乗員の衝突荷重を吸収するように構成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の車両用乗員保護装置において、前記中空筒体の他端部外周に該中空筒体を車両への設置箇所に取り付けるための支持部材が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１記載の車両用乗員保護装置において、前記中空筒体の長さ、太さ及び肉厚の少なくとも１つを変ることにより、前記中空筒体で吸収し得る衝撃エネルギーを任意に調整できるように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１記載の車両用乗員保護装置において、前記扁平部の他端開口は前記衝撃受部により閉塞され、前記中空筒体の他端を閉塞された半球状に形成するとともに前記半球状の他端に空気抜き用の孔が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１記載の車両用乗員保護装置において、車両の内装部品内に装着される前記中空筒体は複数有し、該複数の中空筒体は内装部品への乗員の衝突部位に対応して配列されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載の車両用乗員保護装置において、前記中空筒体はエラストマー等のプラスチック成形品であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、扁平部、座屈誘導部及び衝撃受部を有する中空筒体で車両用乗員保護装置を構成し、この中空筒体を、その衝撃受部が車両内の乗員と対向するようにして乗員が衝突する箇所の内装部品内に装着し、車両衝突時に乗員の身体の一部が内装部品に衝突することにより生じる衝突荷重を衝撃受部を介して座屈誘導部から中空筒体に作用することにより、中空筒体を長さ方向に座屈変形させ、この座屈変形で乗員の衝突荷重を吸収するように構成したので、車両用乗員保護装置を小型化できるとともに車両用ドアなどの内装部品との間に形成される空間が狭小でも容易に設置でき、かつ車両衝突時の衝撃エネルギーを吸収するのに十分な荷重特性を得ることができるほか、乗員の身体を衝突時の衝撃から確実に保護することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、中空筒体の長さ、太さ及び肉厚を変更することによって吸収し得る乗員への衝撃エネルギーを任意に調整することができるので、車両用ドアなどの内装部品との間に形成される空間が狭小であっても、この狭小空間に適合した構造と荷重特性を有する車両用乗員保護装置を提供でき、乗員を車両衝突時の衝撃から保護し、乗員への影響を最小限に抑えることができる。
【００１５】
また、本発明によれば、中空筒体をエラストマー等のプラスチック成形品で加工できるため、車両用乗員保護装置の低コスト化できるほか、中空筒体が扁平部と衝撃受部及び座屈誘導部を備えることにより、中空筒体の衝突荷重に対する長手方向の座屈変形が確実になされ、安定した荷重特性を得ることができる。
【００１６】
また、本発明によれば、中空筒体の扁平部の他端開口を衝撃受部で閉塞し、中空筒体の他端を閉塞された半球状に形成するとともに、この半球状の他端に空気抜き用の孔を形成したので、より安定した荷重特性の車両用乗員保護装置を得ることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、車両用乗員保護装置を複数の中空筒体を用いて構成することにより、車両ドアの広い範囲に亘って、車両衝突時の乗員に対する衝撃吸収を行うことができ、乗員に対する車両衝突時の安全性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施の形態１）
次に、本発明にかかる車両用乗員保護装置の実施の形態１について図面を参照して説明する。なお、本発明の車両用乗員保護装置は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
【００１９】
図１は本発明の車両用乗員保護装置を構成する中空筒体の一例を示す斜視図、図２は図１の矢印２の方向から見た平面図、図３は図１の矢印３の方向から見た側面図、図４は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図、図５は図４のＢの部分を拡大した拡大断面図、図６は本実施の形態における中空筒体を車両用ドアなどの内装部品内に装着した状態を示す説明用断面図、図７は本実施の形態における中空筒体が乗員の衝突荷重に対し座屈変形して衝撃エネルギーを吸収する過程を示す説明図、図８は車両衝突時における中空筒体の荷重と変形ストロークとの関係を示す特性図である。
【００２０】
本実施の形態における車両用乗員保護装置は、車両衝突時の慣性力で乗客が車両の内装部品、例えば車両ドアの内面を覆う内装部品やグローブボックスなどに衝突した時の衝撃を吸収するのに必要な長さと太さを有するとともに長さ方向の圧縮荷重に対して座屈変形する円筒状の中空筒体１１を備える。
【００２１】
前記中空筒体１１は、図１〜図４に示すように、中空筒体１１の一端に相対向する両側面から扁平状に押圧或いは成型などのよって加工された形の扁平部１１１を有し、この扁平部１１１の一端と該一端に連なる中空筒体１１との間には、前記一端から中空筒体１１の外周面に向けて傾斜する座屈誘導部１１２が形成され、さらに、扁平部１１１の他端には、中空筒体１１の径より大きい径の平板状の衝撃受部１１３が一体に設けられている。この衝撃受部１１３は扁平部１１１の他端開口１１１ａを閉塞する構成になっている。
【００２２】
また、中空筒体１１の他端は、図１、図４及び図５に示すように、閉塞された半球状に形成され、この半球状他端部１１４の頂部には、中空筒体１１が長手方向に座屈変形される時に中空筒体１１の空気を排出する空気抜き用の孔１１５が形成されている。
このような中空筒体１１は、エラストマー等のプラスチックにより一体成形された樹脂成形品から構成される。
なお、本発明における中空筒体１１の構成材料はプラスチックに限らず、アルミ合金などの金属材から成形されるものでもよい。
【００２３】
上述する中空筒体１１を車両用乗員保護装置として車両ドアなどの内装部品の内側に実装する場合は、図６に示すように、中空筒体１１の他端部外周に、その半球状部分が貫通された状態に係合保持される支持部材１２が設けられ、この支持部材１２は、図示省略した車両ドアのドア本体または車両本体のフレームなどに、中空筒体１１の衝撃受部１１３が車両ドアの内装部品１３と相対向するように固定される。この場合、中空筒体１１は車両ドアの内装部品１３と直交する状態に配置される。
【００２４】
このような車両用乗員保護装置において、この車両用乗員保護装置が装着された車両ドアなどの車両部位に対して図６に示す矢印Ｘの方向から自動車などの車両が衝突したとすると、この車両部位と支持部材１２及び内装部品１３を含む中空筒体１１全体が矢印Ｘの方向に移動されると同時に中空筒体１１の衝撃受部１１３が内装部品を貫通して車両ドアの内方へ突出する。そして、車両の運転席または助手席の乗員が車両衝突時の反力に伴う乗員自身の慣性力によって中空筒体１１の衝撃受部１１３に接触する方向に強制的に移動されると、乗員の身体の一部、例えば腰の側面が衝撃受部１１３に衝突する。これに伴い発生する乗員の衝突荷重は内装部品１３、衝撃受部１１３及び扁平部１１１を介して座屈誘導部１１２に伝達され、この座屈誘導部１１２から中空筒体１１の半球状他端部に向け衝突荷重に応じて順次座屈変形させる。すなわち、中空筒体１１の衝撃受部１１３にかかる衝突荷重が、例えば図８に示すように２０ｋＮを超える値になると、中空筒体１１は図７（ａ）に示すように座屈されない通常状態から図７（ｂ）〜（ｇ）に示す座屈状態に順次進行していく。これにより、車両衝突時に乗員の身体にかかる衝突荷重を吸収する。
なお、中空筒体１１の座屈変形時の中空筒体１１内の空気は孔１１５を通して大気に排出される。
【００２５】
このような本実施の形態によれば、扁平部１１１、座屈誘導部１１２及び衝撃受部１１３を有する中空筒体１１で車両用乗員保護装置を構成し、この中空筒体１１を、その衝撃受部１１３が車両内の乗員と対向するようにして乗員が衝突する箇所の内装部品１３内に装着し、車両衝突時に乗員の身体の一部が内装部品１３に衝突することにより生じる衝突荷重を衝撃受部１１３を介して座屈誘導部１１２から中空筒体１１に作用させることにより、中空筒体１１を長さ方向に座屈変形させ、この座屈変形で乗員の衝突荷重を吸収するように構成したので、車両用乗員保護装置を小型化できるとともに車両用ドアなどの内装部品との間に形成される空間が狭小でも容易に設置でき、かつ車両衝突時の衝撃エネルギーを吸収するのに十分な荷重特性を得ることができ、しかも、乗員の身体を衝突時の衝撃から確実に保護することができる。
【００２６】
また、本実施の形態によれば、中空筒体１１の長さ、太さ及び肉厚を変更することによって、中空筒体１１で吸収し得る乗員への衝撃エネルギーを任意に調整することができ、車両用ドアなどの内装部品との間に形成される空間が狭小であっても、この狭小空間に適合した構造と荷重特性を有する車両用乗員保護装置を提供できるほか、乗員を車両衝突時の衝撃から保護し、乗員への影響を最小限に抑えることができる。
【００２７】
また、本実施の形態によれば、中空筒体１１をエラストマー等のプラスチック成形品で加工できるため、中空筒体１１を含めた車両用乗員保護装置の低コスト化が可能になり、中空筒体１１が扁平部１１１と衝撃受部１１３及び座屈誘導部１１２を備えることにより、中空筒体１１の衝突荷重に対する長手方向の座屈変形が確実になされ、安定した荷重特性を得ることができる。
【００２８】
また、本実施の形態によれば、中空筒体１１の扁平部１１１の他端開口１１１ａを衝撃受部１１３で閉塞し、中空筒体１１の他端部１１４を閉塞された半球状に形成するとともに、この半球状の他端部１１４の頂部に空気抜き用の孔１１５を形成したので、中空筒体１１の座屈変形時に中空筒体１１内の空気を孔１１５から大気へ排出できるので、より安定した荷重特性の車両用乗員保護装置を得ることができる。
（実施の形態２）
次に、本発明にかかる車両用乗員保護装置を車両運転席の乗員をドア側からの衝突から保護する場合の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
図９は本発明にかかる車両用乗員保護装置を運転席の車両ドアに装着した場合の例を示す要部の斜視図、図１０は図９に示す車両ドアへの車両用乗員保護装置の装着部分を拡大して示す要部の斜視図、図１１は図１０のＤ−Ｄ線に沿う断面図、図１２は図１０のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【００３０】
図９〜図１２において、３０は運転席の車両ドアであり、この車両ドア３０は外装を構成するドア本体３０１と、このドア本体３０１の内側に装着された内装部品３０２とを含んで構成され、内装部品３０２にはドアポケット３０３及び灰皿３０４などが設けられている。また、ドア本体３０１と内装部品３０２との間に形成された空間３０５内には車両用乗員保護装置４０が装着されている。
【００３１】
前記車両用乗員保護装置４０は、複数、例えば３本の中空筒体１１を備え、この複数の中空筒体１１は、上記図１〜図４に示す場合と同様に構成されている。また、これら複数の中空筒体１１の半球状他端部は、ドア本体３０１に水平方向に延在して配設した支持部材４０１に支持部材４０１の延在方向に一定の間隔をおいて直角に貫通保持され、そして、これら中空筒体１１は、支持部材４０１から内装部品３０２に向けて水平に突出されているとともに、これら中空筒体１１の衝撃受部１１３には、水平方向に延在する受け板４０２が接合され、この受け板４０２は内装部品３０２の内面に当接されている。
【００３２】
このように構成された車両ドア用の乗員保護装置４０において、車両ドア３０の乗員保護装置部位に対して図１１に示す矢印Ｘ１の方向から自動車などの車両が衝突したとすると、この車両ドア部位に対応するドア本体３０１及び支持部材４０１を含めた複数の中空筒体１１全体が矢印Ｘ１の方向に移動されると同時に受け板４０２を含む中空筒体１１の衝撃受部１１３が内装部品３０２を貫通して車両ドア３０の内方へ突出する。そして、車両運転席の乗員が車両衝突時の反力に伴う乗員自身の慣性力によって衝撃受部１１３を含む受け板４０２に接触する方向に強制的に移動されると、乗員の身体の一部、例えば腰の側面が受け板４０２に衝突する。これに伴い発生する乗員の衝突荷重は内装部品１３、衝撃受部１１３及び扁平部１１１を介して座屈誘導部１１２に伝達され、この座屈誘導部１１２から中空筒体１１の半球状他端部に向け衝突荷重に応じて順次座屈変形させる。すなわち、中空筒体１１の衝撃受部１１３にかかる衝突荷重が、例えば図８に示すように２０ｋＮを超える値になると、中空筒体１１は図７（ａ）に示すように座屈されない通常状態から図７（ｂ）〜（ｇ）に示す座屈状態に順次進行していく。これにより、車両衝突時に乗員の身体にかかる衝突荷重を吸収する。
【００３３】
このような本実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様な作用効果が得られるとともに、車両用乗員保護装置を複数の中空筒体１１を用いて構成することにより、車両ドアの広い範囲に亘って、車両衝突時の乗員に対する衝撃吸収を行うことができ、乗員に対する車両衝突時の安全性を向上できる。
【００３４】
なお、本発明にかかる車両用乗員保護装置は、上記実施の形態に示した車両ドアに装着するものに限らず、グローブボックスの開閉用支持アームに中空筒体１１を組み込むことにより、グローブボックス自体に、車両衝突時に発生する乗員膝部のグローブボックスへの衝突に伴う膝荷重を吸収し、乗員の膝部を含む下肢を衝突荷重から保護する機能を持たせるようにすることもできる。また、乗員の頭部が当接する車両用窓枠の内面に本発明にかかる車両用乗員保護装置を装着することにより、車両衝突時に発生する衝撃から乗員の頭部を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の車両用乗員保護装置を構成する中空筒体の一例を示す斜視図。
【図２】図１の矢印２の方向から見た平面図。
【図３】図１の矢印３の方向から見た側面図。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図５】図４のＢの部分を拡大した拡大断面図。
【図６】本実施の形態における中空筒体を車両用ドアなどの内装部品内に装着した状態を示す説明用断面図。
【図７】本実施の形態における中空筒体が乗員の衝突荷重に対し座屈変形して衝撃エネルギーを吸収する過程を示す説明図。
【図８】車両衝突時における中空筒体の荷重と変形ストロークとの関係を示す特性図。
【図９】本発明にかかる車両用乗員保護装置を助手席の車両ドアに装着した場合の例を示す要部の斜視図。
【図１０】図９に示す車両ドアへの車両用乗員保護装置の装着部分を拡大して示す要部の斜視図。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ線に沿う断面図。
【図１２】図１０のＥ−Ｅ線に沿う断面図。
【符号の説明】
【００３６】
１１    中空筒体
１１１  扁平部
１１２  座屈誘導部
１１３  衝撃受部
１１１ａ  扁平部の他端開口
１１４  半球状他端部
１１５  空気抜き用の孔
１２    支持部材
１３    内装部品
３０    車両ドア
３０１  ドア本体
３０２  内装部品
３０５  空間
４０    車両用乗員保護装置
【図１】
2009096294.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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