JP2009012514A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インストルメントパネルのレイアウト設定の自由度の向上と併せて、２次衝突に対するロバスト性の向上、衝撃吸収の信頼性の向上を同時に実現できる乗員保護装置を提供すること。
【解決手段】２次衝突によりインストルメントパネルを備えた車両の乗員に加わる衝撃を緩和する乗員保護装置において、インストルメントパネルに配置されたグローブボックス２が、２次衝突によりその取付け位置から車両前方へ移動したとき、このグローブボックス２の移動により荷重を受けて変形する衝撃吸収部材を備えた。そして、この衝撃吸収部材は、取り付けスペースが殆ど不用となり、また、グローブボックス２への荷重の入力方向によらず所期の衝撃吸収効果が得られ、加えて、変形時の亀裂の発生及びこれによる破断が低減するよう、単一且つプレート状の衝撃吸収プレート３として構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、２次衝突によりインストルメントパネルを備えた車両の乗員に加わる衝撃を緩和する乗員保護装置に関する。

従来、車両衝突の際、乗員の膝を保護することを目的とし、２本の衝撃吸収部材を用いて、それぞれの衝撃吸収部材の一端側をグローブボックスを構成するパネルに固定し、他端側を車体メンバに固定した乗員保護装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この構成は、乗員の膝がパネルに干渉して該パネルに荷重が作用すると、この荷重により衝撃吸収部材を変形させて２次衝突時の衝撃を吸収し、もって乗員に対する衝撃緩和を図ろうとするものである。
特開2004−203237号公報

しかしながら、従来の乗員保護装置にあっては、グローブボックスの幅方向に平行して２本の衝撃吸収部材を設けているためロバスト性が良好ではないという問題がある。すなわち、２本の衝撃吸収部材の各々の剛性や形状は、グローブボックス正面への２次衝突に対して最適な衝撃吸収性が発揮されるように設定され、グローブボックス中央部から偏った位置或いは偏った方向から入力される加重に対しては、最適な衝撃吸収性が得難く、２次衝突に対するロバスト性が低いという問題がある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、インストルメントパネルのレイアウト設定の自由度の向上と併せて、２次衝突に対するロバスト性の向上、衝撃吸収の信頼性の向上を同時に実現できる乗員保護装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、２次衝突によりインストルメントパネルを備えた車両の乗員に加わる衝撃を緩和する乗員保護装置において、
前記インストルメントパネルに配置され、前記２次衝突により取付け位置から車両前方への移動が許容されるインパネ設置器材と、
前記インストルメントパネルを支持するステアリングメンバに固定され、前記インパネ設置器材の移動により荷重を受けて生じる変形により前記衝撃を吸収する単一の衝撃吸収プレートと、
を備えたことを特徴とする。

本発明の乗員保護装置にあっては、２次衝突の際、乗員がインストルメントパネル設置器材（以下、「インパネ設置器材」と称す。）に干渉すると、インパネ設置器材の移動により単一の衝撃吸収プレートに変形が生じ、この変形によりインパネ設置器材に作用する２次衝突時の衝撃が吸収される。

すなわち、衝撃吸収部材は、単一の衝撃吸収プレートであることから、インパネ設置器材の幅内側で重合させて、インパネ設置器材の幅外側におけるインパネ内部スペースを削減することが容易となる。

また、複数の分離した衝撃吸収部材から構成されるものではなく、単一の衝撃吸収プレートから構成されるため、衝撃吸収部材における荷重の偏在が低減され、ロバスト性に優れたものとなる。さらに、アーム状の衝撃吸収部材から構成されるものでもなく、プレート状の衝撃吸収部材から構成されるため、２次衝突の急速な荷重付加による亀裂発生の頻度が低下し、衝突吸収の信頼性が高いものとなる。

このように、本発明の乗員保護装置によれば、インストルメントパネルのレイアウト設定の自由度の向上、２次衝突に対するロバスト性の向上、衝撃吸収の信頼性の向上が同時に実現できる。

以下、本発明の乗員保護装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の乗員保護装置の斜視図である。
実施例１の乗員保護装置は、図１に示すように、ダッシュサイドパネルｄに横架して固定され、インストルメントパネル（不図示）を支持するステアリングメンバ１と、インストルメントパネルに配置されると共にステアリングメンバ１に固定されるグローブボックス２（インパネ設置器材）と、ステアリングメンバ１に固定され、グローブボックス２の上面に当接される衝撃吸収プレート３とを有している。

図２は実施例１の乗員保護装置の図１におけるＡ−Ａ´断面図である。図３は実施例１の乗員保護装置の組立斜視図である。

図２に示すように、前記ステアリングメンバ１は、このステアリングメンバ１から下方に延設され、前記グローブボックス２や衝撃吸収プレート３をボルトｖ１で締結固定するメンバブラケット１１を有している。このメンバブラケット１１は、一定の荷重に対して変形が生じるように剛性度が設定されている。

前記グローブボックス２は、インストルメントパネルの助手席側に配置されており、ボックス２１と、このボックス２１の開口部を閉鎖するリッド２２とから構成されている。また、ボックス２１のボックス側固定部２２６とステアリングメンバ１のメンバブラケット１１とは、ボルトｖ１により締結固定されている。

ボックス２１には仕切り板２１１が設けられており、ボックス２１の内部の空間を上部開口空間２１２ａと下部開口空間２１２ｂに領域分割されている。また、リッド２２は、アウタパネル２２１及びインナパネル２２２から構成されている。アウタパネル２２１とインナパネル２２２とで形成される空間部には、大小の凹凸形状を有するインサートパネル２２３が挿入されており、その一端はリッド２２に設けられている軸部２２５に固定されている。また、リッド２２の補強機能を担うと共に、２次衝突時にはリッド２２の変形により荷重を受けて変形し、リッド２２の衝撃吸収性を高めるリブ２２４ａ〜２２４ｅが、アウタパネル２２及びインナパネル２１の両パネル間に架け渡されている。

２次衝突の際、乗員の膝がグローブボックス２に干渉すると、この荷重がメンバブラケット１１、衝撃吸収プレート３、その他の構造に伝播してこれらの構造の変位及び変形が生じる。グローブボックス２は、このような構造の変位等と共に車両前方及び上方の合成方向へ変位するように取り付けられている。詳細は作用と共に後述する。

前記衝撃吸収プレート３は、グローブボックス２の上面と平行に設定され、弾性変形及び塑性変形が許容される変形許容面３１とこの変形許容面３１の車両前方端にて下方に向けて略直角に折り曲げられて形成された固定面３２とを有している。この変形許容面３１は、グローブボックス２の車幅方向の内側の領域に収まり、かつ、グローブボックス２と車両前後方向で重合するように形状および位置が設定されている。

また、衝撃吸収プレート３には、車幅方向に渡って変形許容面３１の強度を高めるビードｂが形成され、衝撃吸収プレート３の中央から左右に偏った位置からの荷重入力に対して、衝撃吸収プレート３が極力車両前方へ変形するように応力伝播方向の制限が図られたものとなっている。

衝撃吸収プレート３は、グローブボックス２と一体化されている。この一体化は、衝撃吸収プレート３の変形許容面３１の四箇所に設けたボルト接合部とボックス２１の上面とがボルトｖ２〜ｖ５により締結固定されて成る。また、衝撃吸収プレート３の固定面３２は、ボルトｖ１によりメンバブラケット１１に締結固定されている。

なお、乗員保護装置の組み付けにあっては、先ず、図３に示すように、ボルトｖ２〜ｖ５による締結固定によりグローブボックス２と衝撃吸収プレート３とが一体化される。次に、ボルトｖ１により、前記一体化されたグローブボックス２及び衝撃吸収プレート３のユニットが、メンバブラケット１１に対して締結固定される。すなわち、図２に示すように、この固定面３２とボックス側固定部２２６とメンバブラケット１１とは、ボルトｖ１によって共締めされた状態となっている。

次に、作用を説明する。

ここで、作用説明に入る前に背景技術並びに本発明に至る経緯について説明する。図５は別形態の乗員保護装置の斜視図であり、図６は別形態の乗員保護装置の図５におけるＢ−Ｂ´断面図であり、図７は別形態の乗員保護装置の組立斜視図である。また、図８は別形態の乗員保護装置の作用説明図である。

図５及び６に示すように、乗員保護装置Ａのニープロテクタ３Ａは、２本の衝撃吸収アーム３２Ａと、その間に架け渡され、衝撃吸収アーム３２Ａにの端部には、グローブボックス２に加わる荷重を２本の衝撃吸収アーム３２Ａに分散化して伝達する荷重伝達アーム３５Ａを有し、前記衝撃吸収アーム３２Ａには脆弱部ｗ（図６参照）が形成されている。この構成によれば、グローブボックス２Ａに対する荷重が中央よりも偏った位置から入力されても、２本の衝撃吸収アーム３２Ａに荷重が分散されやすく、また、この荷重を脆弱部ｗに集中させて、図８に示すような衝撃吸収アーム３２Ａの塑性変形（衝撃吸収アーム３２Ａの位置から衝撃吸収アーム３２Ａ´の位置への変位）させることにより衝撃が吸収され易いものとなる。

しかし、グローブボックス２Ａの中央よりも偏った位置から荷重が入力されれば、荷重伝達アーム３５Ａによる荷重の分散化によっても片側の衝撃吸収アーム３２Ａに塑性変形が偏在する。このため、所期の衝撃吸収性能が得られず、また、衝撃吸収アーム３２Ａが２次衝突の早い段階から脆弱部ｗ付近で破断して衝撃吸収機能が喪失する問題もある。

また、このニープロテクタ３Ａは、グローブボックス２Ａのボックス２１Ａの幅よりも大きく寸法設定されているため、グローブボックス２Ａの設計寸法のバラツキ等が吸収される。しかし、ニープロテクタ３Ａに占有される取り付けスペースが必要となり、インストルメントパネルのレイアウト設定に制限が加えられるという問題が生じる。

本発明者は、衝撃吸収部材を単一とし、かつ、プレート状にすることで、インストルメントパネルのレイアウト設定の自由度を向上させつつ、２次衝突に対するロバスト性の向上及び衝撃吸収部材の破断が抑えられて衝撃吸収に対する信頼性向上が可能であるという点に着目し、このような経緯により実施例１の乗員保護装置が発明された。実施例１の乗員保護装置の具体的な作用を以下に説明する。

「作用」
図４は実施例１の乗員保護装置の作用説明図である。２次衝突により、インストルメントパネルに配置されたグローブボックス２がその取付け位置から車両前方へ移動すると、衝撃吸収プレート３はグローブボックス２との干渉により荷重を受けて変形する。この変形によりグローブボックス２に加わった衝撃が吸収され、もって乗員の膝への衝撃が緩和される。

このとき、衝撃吸収プレート３は、単一であると共に、グローブボックス２の幅（車幅方向）の内側において、グローブボックス２の上面と重合させて配置されている。このため、実施例１の乗員保護装置は、インストルメントパネル内部空間のうち車幅方向については、衝撃吸収プレート３の取り付け占有スペースを必要としない。また、衝撃吸収プレート３はグローブボックス２の上面に当接されているため、インストルメントパネル内部空間のうち上下方向についても、衝撃吸収プレート３の取り付け占有スペースが殆ど不用である。

また、２次衝突時のグローブボックス２への衝撃は、単一の衝撃吸収プレート３により吸収される。すなわち、グローブボックス２に対する衝撃の入力角度や入力位置によらず、衝撃吸収プレート３の衝撃吸収性能が余すことなく発揮され、ロバスト性に優れて乗員を有効に保護する。

さらに、衝撃吸収プレート３は、図１にも示すように、車幅方向及び車両前後方向へと広がる変形許容面３１を有しており、現在採用されているアーム状の衝撃吸収部材に比べて急速荷重による亀裂が生じ難い形状となっており、また、仮に亀裂が生じても破断に至り難い形状となっている。このような衝撃吸収プレート３の形状設定により、乗員保護装置は、衝撃吸収に対する高い信頼性を有している。

また、衝撃吸収プレート３は、ステアリングメンバ１から下方に延設させたメンバブラケット１１に固定され、このステアリングメンバ１の下方にてステアリングメンバ１と車両前後方向で重合して配置されている。このため、図４に示すように、変形許容面３１は、ステアリングメンバ１に接触して変形許容面３１´の状態となり、このステアリングメンバ１を支点として回動するような変形が進行して変形許容面３１´´の状態となる。このため、局部的に切欠等を形成して該脆弱部から屈曲させる場合に比べると、ステアリングメンバ１に巻き付くような変形による変形量の増大分吸収できる衝撃量が増大する。また、脆弱部を形成する場合に懸念される該脆弱部からの破断の発生頻度も低減し、２次衝突時の衝撃吸収に対する信頼性が高く、衝撃吸収プレート３の変形量の増大（衝撃吸収効果の向上）と破断の低減（衝撃吸収の信頼性の向上）との両立が図られたものとなっている。

衝撃吸収プレート３とグローブボックス２とは、メンバブラケット１１に共締めして固定される。このように構成することで、図３に示すように、衝撃吸収プレート３とグローブボックス２とを、一箇所において同時に締結固定することができ、乗員保護装置の部品点数及び取り付け作業工程が少量となる。加えて、グローブボックス２とステアリングメンバ１との相互固定部であるボックス側固定部２２６及びメンバブラケット１１は、グローブボックス２の車幅方向中央位置の一箇所に設けられており、このため、グローブボックス２は、２次衝突時の荷重により、図４に示すような車両前方及び上方の合成方向、すなわち、ステアリングメンバ１を軸とする回転態様の変形が生じやすいものとなる。

そして、衝撃吸収プレート３は、グローブボックス２の移動によって受ける荷重に対する強度を高める突条のビードｂ（強度調節構造）が、衝撃吸収プレート３の幅方向に形成されている。これにより、衝撃吸収プレート３は、ビードｂの長手軸方向に対する塑性変形は制限されるものとなり、図４に示すようなステアリングメンバ１を軸とする回転態様の変形が生じ易いものとなる。

すなわち、グローブボックス２及び衝撃吸収プレート３の変形や移動は、上述した取り付け方やビードｂの形成により、ステアリングメンバ１を軸とする上方への回転となるよう一様化が図られ、グローブボックス２に対する荷重の入力方向によらず高い衝撃吸収効果を発揮するものとなっている。

一方、リッド２２に関し、アウタパネル２２１とインナパネル２２２とで形成される空間部に、凹凸形状を有するインサートパネル２２３が挿入されていることから、この部分にて衝撃吸収効果が得られるようになっている。加えて、リブ２２４ａ〜２２４ｅがアウタパネル２２及びインナパネル２１の両パネル間に架け渡されていることから、この部分にて通常時はリッド２２の凹み防止等外観品質の維持機能を有し、２次衝突発生時はリッド２２の変形による衝撃吸収効果が得られるようになっている。そして、上述したビードｂの形状や配置を調節することによって、前記リッド２２の衝撃吸収性（リッド２２の強度）を加味して、容易に衝撃吸収プレート３の衝撃吸収性を設定することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の乗員保護装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1)２次衝突によりインストルメントパネルを備えた車両の乗員に加わる衝撃を緩和する乗員保護装置において、前記インストルメントパネルに配置され、前記２次衝突により取付け位置から車両前方への移動が許容されるグローブボックス２と、前記インストルメントパネルを支持するステアリングメンバ１に固定され、前記グローブボックス２の移動により荷重を受けて生じる変形により前記衝撃を吸収する単一の衝撃吸収プレート３と、を備えたため、インストルメントパネルのレイアウト設定の自由度の向上、２次衝突に対するロバスト性の向上、衝撃吸収の信頼性の向上が同時に実現できる。

(2)前記衝撃吸収プレート３は、前記グローブボックス２の幅内側で重合させて位置設定したため、乗員保護装置の省スペース性に優れる。加えて、前記衝撃吸収プレート３は、前記グローブボックス２の上面に当接したため、乗員保護装置の省スペース性に優れる。

(3)前記衝撃吸収プレート３は、前記ステアリングメンバ１から下方に延設させたメンバブラケット１１に固定し、ステアリングメンバ１の下方にてステアリングメンバ１と車両前後方向で重合させて位置設定したため、２次衝突時の衝撃の吸収効果に優れると共に、この効果の信頼性が高いものとなる。

(4)前記衝撃吸収プレート３と前記グローブボックス２とは、前記メンバブラケット１１に共締めして固定したため、乗員保護装置の部品点数及び取り付け作業工程が少量となる。

(5)前記衝撃吸収プレート３は、前記グローブボックス２の移動により受ける荷重に対する強度を高めるビードｂを有するため、グローブボックス２それ自体の衝撃吸収性を加味して最適な２次衝突衝撃吸収効果が得られやすいものとなる。また、このビードｂは、衝撃吸収プレート３の幅方向に突条に形成しているため、車両前方への塑性変形が効率よく行なわれ、衝撃吸収効果が優れたものとなる。

以上、本発明の乗員保護装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、衝撃吸収プレートに荷重を伝達するインパネ設置器材をグローブボックスとした例を示したが、インストルメントパネルに配置されるオーディオ機器等、２次衝突時に乗員と接触し得るインパネ設置器材であれば実施例１の乗員保護装置を構成できる。オーディオ機器を対象にするときは、２次衝突の際の乗員の頭部等の挙動を考慮して、衝撃吸収プレートをオーディオ機器の下面に設定する。これにより、該衝撃吸収プレートの変形による有効な衝撃吸収効果が得られる。

また、衝撃吸収プレートに関し、インパネ設置器材の移動により受ける荷重に対する強度を調節する強度調節構造としてビードを用いた例を示したが、この強度を弱める穴を用いるとか、ビードと穴とを併用して強度を調節しても良い。

要するに、２次衝突によりインストルメントパネルを備えた車両の乗員に加わる衝撃を緩和する乗員保護装置において、前記インストルメントパネルに配置され、前記２次衝突により取付け位置から車両前方への移動が許容されるインパネ設置器材と、前記インストルメントパネルを支持するステアリングメンバに固定され、前記インパネ設置器材の移動により荷重を受けて生じる変形により前記衝撃を吸収する単一の衝撃吸収プレートと、を備えた構成であれば、実施例１に限られることはない。

図１は実施例１の乗員保護装置の斜視図である。 図２は実施例１の乗員保護装置の図１におけるＡ−Ａ´断面図である。 図３は実施例１の乗員保護装置の組立斜視図である。 図４は実施例１の乗員保護装置の作用説明図である。 図５は別形態の乗員保護装置Ａの斜視図である。 図６は別形態の乗員保護装置Ａの図５におけるＢ−Ｂ´断面図である。 図７は別形態の乗員保護装置Ａの組立斜視図である。 図８は別形態の乗員保護装置Ａの作用説明図である

符号の説明

１ ステアリングメンバ，
１１ メンバブラケット，
２ グローブボックス（インパネ設置器材），
３ 衝撃吸収プレート，
ｂ ビード（強度調節構造）

Claims (6)

1. ２次衝突によりインストルメントパネルを備えた車両の乗員に加わる衝撃を緩和する乗員保護装置において、
   前記インストルメントパネルに配置され、前記２次衝突により取付け位置から車両前方への移動が許容されるインパネ設置器材と、
   前記インストルメントパネルを支持するステアリングメンバに固定され、前記インパネ設置器材の移動により荷重を受けて生じる変形により前記衝撃を吸収する単一の衝撃吸収プレートと、
   を備えたことを特徴とする乗員保護装置。
2. 請求項１に記載された乗員保護装置において、
   前記衝撃吸収プレートは、前記インパネ設置器材の幅内側で重合させて位置設定したことを特徴とする乗員保護装置。
3. 請求項１又は２に記載された乗員保護装置において、
   前記衝撃吸収プレートは、前記ステアリングメンバから下方に延設させたメンバブラケットに固定し、ステアリングメンバの下方にてステアリングメンバと車両前後方向で重合させて位置設定したことを特徴とする乗員保護装置。
4. 請求項３に記載された乗員保護装置において、
   前記衝撃吸収プレートと前記インパネ設置器材とは、前記メンバブラケットに共締めして固定したことを特徴とする乗員保護装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載された乗員保護装置において、
   前記衝撃吸収プレートは、前記インパネ設置器材の移動により受ける荷重に対する強度を調節する強度調節構造を有することを特徴とする乗員保護装置。
6. 請求項1乃至５の何れか１項に記載された乗員保護装置において、
   前記インパネ設置器材は、前記インストルメントパネルの下部に取り付けたグローブボックスであり、
   前記衝撃吸収プレートは、前記グローブボックスの上面に当接され、このグローブボックスの幅内側で重合させて位置設定したことを特徴とする乗員保護装置。

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