JP6327091B2 - ニーボルスター - Google Patents

Description

この発明は、乗員の膝からの荷重の入力によって変形し、前記膝への衝撃を吸収するニーボルスターに関する。

ニーボルスターは、車両の前部座席に座る乗員の膝の前方に配置され、車両が正面衝突した際にニーボルスターが塑性変形することによって乗員の膝を保護する機能を有する。特許文献１には、ブロー成形体からなるニーボルスターが開示されている。ブロー成形体は、背面に設けられた取付爪を、取付対象物に設けられた取付穴に挿入することによって、取付対象物に取り付けられる。

ＷＯ２０１２／１３７８９２

特許文献１には、種々の種類の取付爪が開示されているが、ブロー成形体をより安定して取付対象物に装着可能にすることが求められている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、安定して取付対象物に装着することができるブロー成形体からなるニーボルスターを提供するものである。

本発明によれば、乗員の膝からの荷重の入力によって変形し、前記膝への衝撃を吸収するブロー成形体からなるニーボルスターであって、前記ブロー成形体は、前記荷重が入力される荷重入力面と、前記荷重入力面に対向する背面と、前記荷重入力面と前記背面の間に設けられる右側面及び左側面を備え、前記ブロー成形体を取付対象物に装着するための取付凸部が前記背面に設けられ、前記取付凸部は、前記背面から突出する中空の軸部と、前記軸部から前記ブロー成形体のパーティングラインに沿った方向に突出するように設けられる一対の係止部とを備え、前記係止部と前記軸部との間に薄肉部が設けられる、ニーボルスターが提供される。

本発明では、ブロー成形体を取付対象物に装着するための取付凸部は、中空の軸部と、この軸部から突出するように設けられる一対の係止部を備えており、軸部と係止部の間に薄肉部が設けられている。係止部がパーティングラインに沿って設けられるので薄肉部は、パーティングライン上に設けられ、ブロー成形の際に溶融パリソンを分割金型で挟んで圧縮することによって容易に形成することができ、且つその厚さを調整することができる。薄肉部の厚さを適宜調整することによって、適度な力で取付対象物の開口部に取付凸部を挿入することが可能になると共に、ブロー成形体を取付対象物に装着した後の安定性を向上させることができる。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記係止部は、前記軸部から前記背面に向かって延びる分岐部に設けられる。
好ましくは、前記軸部は、前記背面側での中心軸が、前記軸部の先端側での中心軸からずれている。
好ましくは、前記一対の係止部が設けられた部位での、前記軸部と前記一対の係止部の合計厚さは、前記取付対象物の開口部の直径の０．８５〜１．０５倍である。
好ましくは、前記取付凸部は、前記背面に複数個設けられ、複数の前記取付凸部は、互いに上下方向及び左右方向にずれた位置に設けられる。
好ましくは、前記ブロー成形体の右側面及び左側面には、前記荷重入力面と前記背面の間の位置において、幅方向外側に広がる折れ位置が設けられる。

本発明のニーボルスター１の取り付け例を示す。 本発明の第１実施形態のニーボルスター１の斜視図である。 図２のニーボルスター１の別の角度から見た斜視図である。 図２のニーボルスター１の左側面図である。 図２のニーボルスター１の正面図である。 図２のニーボルスター１の右側面図である。 （ａ）は、図２のニーボルスター１の平面図であり、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ断面図である。 図２のニーボルスター１の別の角度から見た斜視図である。 図２のニーボルスター１の製造工程を示す、図７（ｂ）に対応した断面図である。 図２のニーボルスター１を装着させる取付対象物１５を示す平面図である。 本発明の第２実施形態のニーボルスター１の斜視図である。 本発明の第３実施形態のニーボルスター１の平面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。

＜ニーボルスター１の取り付け例＞
まず、図１を参照しながら、本実施形態のニーボルスター１の取り付け例について説明する。図１は、後述するニーボルスター１を衝撃吸収体として自動車１００に取り付けた状態を示す。

図１に示す自動車１００は、ドライバー１０１を含む乗員のための前部座席１０２を備える乗員車室１０３を有して構成しており、メータ１０４がハンドル１０５の側面に位置している。ハンドル１０５は、ステアリングコラム（図示せず）と接続しており、そのステアリングコラムを支持するステアリングサポートメンバが車体内壁面に支持されて車幅方向に設けられる。本実施形態のニーボルスター１は、ステアリングコラムの両側にステアリングコラムを挟んで運転席側に取り付けられる。但し、ステアリングコラムの両脇のスペースは、他の車両構成部材（メータ１０４、ナビ装置、空調機器等）の設置スペースとの関係で、縦長となるため、その縦長のスペースにおいてドライバー１０１の各々の膝３に隣接するようにニーボルスター１が取り付けられる。これにより、自動車１００が衝撃を受けた場合に、ドライバー１０１の膝３が各々のニーボルスター１に接触し、ニーボルスター１により衝撃を吸収し、膝３に加わる衝撃を低減することにしている。なお、図１には、運転席側のニーボルスター１を示したが、助手席側にも運転席側と同様に、助手席に乗員した乗員者の膝に隣接するように肘受け部材が取り付けられることになる。

＜ニーボルスター１の構成＞
１．第１実施形態
図２〜図８を用いて、本発明の第１実施形態のニーボルスター１について説明する。
ニーボルスター１は、乗員の膝３からの荷重Ｆの入力によって変形し、膝３への衝撃を吸収するブロー成形体９からなる。ブロー成形体９は、ブロー成形によって形成される中空の構造体である。

ブロー成形体９は、膝３に隣接し且つ荷重入力面となる前面９ｆと、それに対向する背面９ｒと、前面９ｆと背面９ｒを連結する上面９ｕ、底面９ｂ、右側面９ｍ、及び左側面９ｌとで構成される。なお、本明細書においては、上下・左右・前後は、乗員からの視点で表記する。

前面９ｆには、膝３からの荷重Ｆが最初に加わる初期打撃部５が設けられている。初期打撃部５は、平坦面になっており、これによって、ブロー成形体９が横倒れすることが抑制されている。また、初期打撃部５の周囲の領域は、初期打撃部５に対して傾斜していて、Ｃ面化又はＲ面化されている。初期打撃部５の周囲の領域を初期打撃部５に対して傾斜させることによって、初期荷重の増大を抑制することができる。

ブロー成形体９は、図５、図７〜図９に示す左右方向に開閉する分割金型１１，１２を用いたブロー成形で形成されるため、前面９ｆ、上面９ｕ、背面９ｒ、及び底面９ｂに渡ってパーティングラインＰＬが形成される。図５、図７〜図８では、パーティングラインＰＬを強調して太線で表示している。

ブロー成形体９は、右側面９ｍ及び左側面９ｌに横溝リブ９ｃを有する。横溝リブ９ｃは、右側面９ｍと左側面９ｌのそれぞれからパーティングラインＰＬに向かって（つまり中空部側へ）凹んでいる。また、膝３からの荷重Ｆに対する耐力を高めるために、横溝リブ９ｃは、その側壁が荷重Ｆの入力方向に略平行になるように形成されている。横溝リブ９ｃは、右側面９ｍと左側面９ｌにそれぞれ３本ずつ形成されており、上下２本の横溝リブ９ｃは、背面９ｒから前面９ｆまでの全体に渡って延びるように形成されているのに対し、中央の横溝リブ９ｃは、背面９ｒには到達しているが、前面９ｆには到達していない。つまり、中央の横溝リブ９ｃは、背面９ｒから前面９ｆに向かって途中まで延びており、横溝リブ９ｃの前面９ｆ側の端部に段差９ｄが設けられている。本実施形態では、複数の横溝リブ９ｃのうち、初期打撃部５に最も近接した横溝リブ９ｃのみに段差９ｄが設けられている。

ブロー成形体９は、段差９ｄよりも背面９ｒ側が横溝リブ９ｃで補強されているのに対し、段差９ｄよりも前面９ｆ側が横溝リブ９ｃで補強されていない。このため、初期打撃部５に荷重Ｆが加わってブロー成形体９が変形すると、段差９ｄに隣接した位置が折れ位置Ｂとなって右側面９ｍ及び左側面９ｌに外形外折れ現象が生じる。外形外折れ現象とは、前面９ｆ、右側面９ｍ、左側面９ｌを有するブロー成形体９からなるニーボルスター１において、前面９ｆに荷重Ｆが加わった時に、右側面９ｍ及び左側面９ｌが折れ位置Ｂにおいて折れ曲がりながら外側に広がる現象である。折れ位置Ｂの位置が安定するとエネルギー吸収が安定すると共に横倒れが起こりにくくなる。本実施形態では、横溝リブ９ｃに段差９ｄが設けられているために、折れ位置Ｂの位置が安定し、その結果、ニーボルスター１によるエネルギー吸収が安定すると共に横倒れが起こりにくくなる。段差９ｄを設ける位置は、使用状況において適宜設定可能であるが、例えば、図６に示すように、ブロー成形体９の前面９ｆと背面９ｒの間の長さ（奥行きＤ）に対して、背面９ｒから３０〜７０％の位置に設けられる。

図５〜図６に示すように、本実施形態のブロー成形体９は、幅Ｗが奥行きＤよりも小さいので荷重Ｆに入力によって横倒れが起こりやすい。このようなブロー成形体９においては、横倒れを防ぐための手段を適用する必要性が特に大きい。高さＨが奥行きＤよりも小さい場合も同様である。

ブロー成形体９の背面９ｒには、図１０に示すような開口部１６を有する取付対象物１５にブロー成形体９を装着するための取付凸部９ｇが設けられる。取付凸部９ｇは、２つ設けられており、これらは、どちらもブロー成形体９の幅方向略中央において、上下方向にずれた位置に設けられる。取付対象物１５は、ステアリングサポートメンバに溶接したり、それ以外の部分にネジ止めや溶接などの方法で固定したりすることができる。開口部１６の形状は、例えば円形である。

取付凸部９ｇは、図７に示すように、背面９ｒから突出する中空の軸部９ｎと、軸部９ｎからブロー成形体９のパーティングラインＰＬに沿った方向に突出するように設けられる一対の係止部９ｏとを備える。係止部９ｏは、軸部９ｎからブロー成形体９の背面９ｒに向かって延びる分岐部に設けられる。係止部９ｏと背面９ｒの間には隙間９ｐが設けられている。係止部９ｏと軸部９ｎの間には薄肉部９ｑが設けられている。

取付凸部９ｇが取付対象物１５の開口部１６に挿入されて、係止部９ｏが開口部１６の縁に当接した状態で、取付凸部９ｇをさらに押し込むと、開口部１６の縁によって係止部９ｏが図７（ｂ）に示す矢印Ｂ方向に押し込まれて、係止部９ｏが開口部１６を通過する。係止部９ｏが開口部１６を通過した後は、係止部９ｏはその復元力によって矢印Ｂの反対方向に移動する。この状態では、取付対象物１５が隙間９ｐにおいて、背面９ｒと係止部９ｏによって挟まれて保持される。

薄肉部９ｑが厚いほど、係止部９ｏを矢印Ｂ方向に押し込むのに強い力が必要になり、取付対象物１５の開口部１６に取付凸部９ｇを挿入する際の抵抗力が大きくなる。一方、薄肉部９ｑが厚いほど、係止部９ｏの復元力が大きくなるので、取付対象物１５を背面９ｒと係止部９ｏで挟んで保持している状態での保持力が大きくなる。従って、薄肉部９ｑの厚さを適宜調整することによって、適度な力で取付対象物１５の開口部１６に取付凸部９ｇを挿入することができると共に、ブロー成形体９を取付対象物１５に装着した後の安定性を向上させることが可能になる。なお、薄肉部９ｑは、軸部９ｎと係止部９ｏの間に配置されていればよく、軸部９ｎと係止部９ｏを連結するものであってもよく、薄肉部９ｑに切れ目が入っていて、軸部９ｎと係止部９ｏを連結しないものであってもよい。

図７（ｂ）に示すように、一対の係止部９ｏが設けられている部位での、軸部９ｎと一対の係止部９ｏの合計厚さ（ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）は、取付対象物１５の開口部１６の直径の０．８５〜１．０５倍であることが好ましい。この合計厚さがこれよりも小さいとブロー成形体９の取付強度が不十分になる場合があり、この合計厚さがこれよりも大きいと、取付凸部９ｇを開口部１６に挿入することが困難になる場合があるからである。

また、図７（ａ）に示すように、軸部９ｎは、ブロー成形体９の背面９ｒ側での中心軸Ａ１が、軸部９ｎの先端側での中心軸Ａ２からずれている（図７（ａ）でのずれ量γ＞０である）ことが好ましい。中心軸Ａ１，Ａ２がずれていることによって、取付対象物１５が隙間９ｐにおいて保持されている状態で、取付対象物１５がはずれにくくなるという利点がある。ずれ量γは、例えば１〜４ｍｍである。

図９（ａ）に示すように、ブロー成形体９を製造するための分割金型１１，１２は、ピンチオフ部１１ａ，１２ａの内側に圧縮部１１ｂ，１２ｂを有しており、図９（ｂ）に示すように、溶融パリソン１３，１４が圧縮部１１ｂ，１２ｂによって挟まれることによって溶融パリソン１３，１４が圧縮されて薄肉部９ｑが形成される。分割金型１１，１２を閉じた状態での圧縮部１１ｂ，１２ｂの間の隙間を変えることによって薄肉部９ｑの厚さを容易に変化させることができる。なお、圧縮部１１ｂ，１２ｂの隙間をほぼ０にして、薄肉部９ｑを極薄にして、ピンチオフ部１１ａ，１２ａに形成されるバリと同様の状態にしてもよい。つまり、薄肉部９ｑは、バリと同程度に薄いものであってもよく、ある程度の肉厚を有するものであってもよい。

ところで、図７〜図９に示すように左右方向に開閉する分割金型を用いてブロー成形体９を製造する場合、ブロー成形体９を金型から取り出しやすくするために、ブロー成形体９の前面９ｆ、上面９ｕ、背面９ｒ、及び底面９ｂには、所謂「抜きテーパー」という１〜５度程度の傾斜が設けられるのが一般的である。しかし、背面９ｒに抜きテーパーを設けると、背面９ｒと取付対象物１５との接触面積が小さくなってブロー成形体９が横倒れしやすくなるという問題がある。そこで、本実施形態では、図８に示すように、抜きテーパーを設けていない平坦領域ＦＬ１、ＦＬ２の面積を背面９ｒ全体の３５％以上（好ましくは５０％以上又は６５％以上）としている。平坦領域ＦＬ１は、分割金型の一方によって形成される面に設けられ、平坦領域ＦＬ２は、分割金型の他方によって形成される面に設けられ、両者は、互いに傾斜しておらず、同一平面上にある。このような構成によれば、ブロー成形体９は、平坦領域ＦＬ１、ＦＬ２において取付対象物１５に接触されるので、ブロー成形体９の横倒れが抑制される。

図７（ａ）に示すように、ブロー成形体９の右側面９ｍ及び左側面９ｌは、ブロー成形体９の背面９ｒに対する角度α及びβが７５〜８８度となっている。角度α及びβがこれよりも大きいと、ブロー成形体９の横倒れが起こりやすいが、本実施形態のように、角度α及びβが７５〜８８度となっていると横倒れが抑制され、かつ右側面９ｍ及び左側面９ｌが折れ位置Ｂで折れ曲がりやすくなって、外形外折れ現象が安定的に生じるようになる。

２．第２実施形態
図１１を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に類似しており、複数の取付凸部９ｇは、互いに上下方向及び左右方向にずれた位置に設けられる点が主な相違点である。複数の取付凸部９ｇを左右方向にずれた位置に設けることによって、ブロー成形体９の横倒れが抑制される。

３．第３実施形態
図１２を用いて、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に類似しており、ブロー成形体９の右側面９ｍ及び左側面９ｌに、前面９ｆと背面９ｒの間の位置において、幅方向外側に広がる折れ位置Ｂが設けられて、ブロー成形体９が樽状の形状になっている点が主な相違点である。このような位置に折れ位置Ｂを設けてブロー成形体９の座屈が生じる位置を規定することによって、安定したエネルギー吸収を示すための座屈現象である外形外折れ現象を生じさせることが可能になる。折れ位置Ｂは、ブロー成形体９の前面９ｆと背面９ｒの間の長さ（奥行きＤ）に対して、背面９ｒから３０〜７０％の位置に設けることが好ましい。

１：ニーボルスター、３：膝、５：初期打撃部、９：ブロー成形体、９ｃ：横溝リブ、９ｄ：段差、９ｇ：取付凸部、９ｎ：軸部、９ｏ：係止部、９ｐ：隙間、９ｑ：薄肉部

Claims (5)

1. 乗員の膝からの荷重の入力によって変形し、前記膝への衝撃を吸収するブロー成形体からなるニーボルスターであって、
   前記ブロー成形体は、前記荷重が入力される荷重入力面と、前記荷重入力面に対向する背面と、前記荷重入力面と前記背面の間に設けられる右側面及び左側面を備え、
   前記ブロー成形体を取付対象物に装着するための取付凸部が前記背面に設けられ、
   前記取付凸部は、前記背面から突出する中空の軸部と、前記軸部から前記ブロー成形体のパーティングラインに沿った方向に突出するように設けられる一対の係止部とを備え、
   前記係止部と前記軸部との間に薄肉部が設けられる、ニーボルスター。
2. 前記軸部は、前記背面側での中心軸が、前記軸部の先端側での中心軸からずれている、請求項１に記載のニーボルスター。
3. 前記一対の係止部が設けられた部位での、前記軸部と前記一対の係止部の合計厚さは、前記取付対象物の開口部の直径の０．８５〜１．０５倍である、請求項１又は請求項２に記載のニーボルスター。
4. 前記取付凸部は、前記背面に複数個設けられ、
   複数の前記取付凸部は、互いに上下方向及び左右方向にずれた位置に設けられる、請求項１〜請求項３の何れか１つに記載のニーボルスター。
5. 前記ブロー成形体の右側面及び左側面には、前記荷重入力面と前記背面の間の位置において、幅方向外側に広がる折れ位置が設けられる、請求項１〜請求項４の何れか１つに記載のニーボルスター。