5947079 自動車の乗員保護構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5947079

(24)【登録日】2016年6月10日

(45)【発行日】2016年7月6日

(54)【発明の名称】自動車の乗員保護構造

(51)【国際特許分類】

   B60R 7/06 20060101AFI20160623BHJP

   B60R 21/045 20060101ALI20160623BHJP

【ＦＩ】

   B60R7/06 G

   B60R21/045 F

   B60R21/045 G

   B60R21/045 J

【請求項の数】3

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2012-76552(P2012-76552)

(22)【出願日】2012年3月29日

(65)【公開番号】特開2013-203317(P2013-203317A)

(43)【公開日】2013年10月7日

【審査請求日】2015年1月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】富士重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】特許業務法人 エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉川 満晴

【審査官】 森本 哲也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−１８２８５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０１２５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３９６４５７８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ７／０４−７／０６

Ｂ６０Ｒ ２１／０４５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車室内の座席に座った乗員の膝部の前方位置にパネルが設けられた自動車の乗員保護構造であって、
前記パネルの前記乗員の膝部よりも下方の位置に配設されて車室幅方向に延びる軸部を中心として前記パネルの上部が前方に回動自在に支持され、
前記軸部よりも下方の位置の前記パネルの下部は、前記パネルの上部よりも強度が大きく、
前記パネルは、前記車室の座席前方位置に設けられたグローブボックスのリッドである
ことを特徴とする自動車の乗員保護構造。

【請求項2】

前記パネルの下部は、前記自動車の前突時に前記乗員の下肢の前方向の移動を抑え、
前記パネルの上部は、前記軸部を中心として前方側へ傾斜して前記乗員の膝部の上方への移動をフリーにする
ことを特徴とする請求項１に記載の自動車の乗員保護構造。

【請求項3】

前記パネルの上部の車室内側と反対側には、エネルギ吸収部材が設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車の乗員保護構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車室内の座席に座った乗員の膝部の前方位置にパネルが設けられた自動車の乗員保護構造に関する。

【背景技術】

【0002】

乗員が乗った自動車が前突した場合に、車両用物入れとしてのグローブボックスに乗員の膝部が衝突する際に作用する衝撃荷重を低減する乗員保護構造が提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載に記載の乗員保護構造は、グローブボックスの乗員側に面する前壁部とグローブボックスの奥側に配設された後壁部の各幅方向両側間を繋ぐ一対の側壁部の強度が、前壁部及び後壁部よりも弱くなるように設定されている。このため、自動車の前突時にグローブボックスの前壁部に乗員の膝部が衝突すると、側壁部が最初に変形して膝部に作用する衝撃エネルギを吸収することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−１０１９８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、この従来のグローブボックスの前壁部は、車室内側へ延びるに従って上方へ傾斜して延びているので、自動車の前突時に膝部が前壁部に衝突すると、前壁部が変形し、この変形した前壁部によって膝部の上方への移動が拘束されながら、膝部がグローブボックスの前壁部に沿って下方へ移動しようとして、膝部から下方へ延びる下肢を介して足首に圧縮方向の軸力が作用する虞がある。さらに、膝部が前壁部を変形しながら前側へ移動すると、下肢の足首に曲げモーメントが作用する虞がある。また、このグローブボックスは最初に側壁部が変形するため、グローブボックス内に収容物があると、側壁部の変形が困難になり、衝撃エネルギを吸収することができなくなる。

【0005】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、グローブボックス内に収容物があっても、自動車の前突時に、乗員の足首に作用する軸力や曲げモーメントを低減可能な自動車の乗員保護構造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】

【0006】

上記目的を達成するために本発明は、車室内の座席に座った乗員の膝部の前方位置にパネル（実施の形態におけるリッド３０）が設けられた自動車の乗員保護構造であって、パネルの乗員の膝部よりも下方の位置に配設されて車室幅方向に延びる軸部を中心としてパネルの上部（実施の形態における上側アウタパネル３３）が前方に回動自在に支持され、軸部よりも下方の位置のパネルの下部（実施の形態における下側アウタパネル３３）は、パネルの上部よりも強度が大きく、パネルは、車室の座席前方位置に設けられたグローブボックスのリッドであることを特徴とする（請求項１）。

【0007】

また、本発明のパネルの下部は、自動車の前突時に乗員の下肢の前方向の移動を抑え、パネルの上部は、軸部を中心として前方側へ傾斜して乗員の膝部の上方への移動をフリーにすることを特徴とする（請求項２）。

【0008】

また、本発明のパネルの上部の車室内側と反対側には、エネルギ吸収部材が設けられていることを特徴とする（請求項３）。

【発明の効果】

【0010】

以上説明したように、本発明に係わる自動車の乗員保護構造によれば、上記特徴を有することで、グローブボックス内に収容物があっても、自動車の前突時に、乗員の足首に作用する軸力や曲げモーメントを低減可能な自動車の乗員保護構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施の形態に係わる自動車の乗員保護構造が設けられた自動車の助手席側の車室前側の斜視図を示す。

【図2】助手席に座った乗員の下肢とグローブボックスとの位置関係を説明するための側面側説明図を示す。

【図3】自動車の前突時に乗員の膝部がグローブボックスに衝突する前後の状態を説明する説明図を示し、同図（ａ）は比較対象となる乗員保護構造を有しないグローブボックスの場合の説明図であり、同図（ｂ）は本願の乗員保護構造を有したグローブボックスの場合の説明図である。

【図4】同図（ａ）は、自動車の前突時における経過時間に対する足首に作用する軸力の変化を示し、同図（ｂ）は自動車の前突時における経過時間に対する足首に作用するモーメントの変化を示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の自動車の乗員保護構造の好ましい実施の形態を図１から図４に基づいて説明する。先ず、図１、図２、図３を参照して、自動車の乗員保護構造が設けられる車室の前側について概説する。

【0013】

図１は、自動車１の助手席側の車室３の前側の斜視図を示したものである。車室３の前側には、図１に示すように、インストルメントパネル４が車室幅方向に延びて設けられ、このインストルメントパネル４の助手席の前方には、小物を収容可能なグローブボックス１０及びリッド３０が設けられている。

【0014】

図２は、グローブボックス１０を上下方向に切断した断面を記載し、また助手席に座った乗員Ｈの下肢Ｌの側面側を記載した説明図である。グローブボックス１０は、図２に示すように、前後方向に延びる板状の上面部１０ａと、上面部１０ａの下方に配置されて前後方向に延びる下面部１０ｂと、乗員Ｈから離反した位置に配設された裏面部１０ｃと、上面部１０ａ及び下面部１０ｂの幅方向両側に接続されて前後方向に延びる一対の側面部１０ｄと、乗員Ｈ側に面するように配置された前面部１０ｅとを有して箱状に形成されている。車室３内に開口するグローブボックス１０の図示しない開口部は、前面部１０ｅに設けられている。この開口部はリッド３０により開閉される。前面部１０ｅは、側面視において上方へ延びるに従って後方側へ傾斜する下側前面部１０ｅ１と、下側前面部１０ｅ１の上端部に繋がって上方へ延びて下側前面部１０ｅ１よりも後方側への傾き角度が小さい上側前面部１０ｅ２とを有してなる。

【0015】

インストルメントパネル４の前方には、車両幅方向に延在するステアリングサポートビーム６が配設され、このステアリングサポートビーム６にブラケットを介してグローブボックス１０が固定されている。

【0016】

次に、本願発明の乗員保護構造を有したリッド３０について説明する。リッド３０は、グローブボックス１０の前面部１０ｅ側を覆うように配置されるインナパネル３１と、車室３側に配置されてインナパネル３１に対向配置されるアウタパネル３３とを有して構成される。リッド３０の下部には、図示しない摺動部が形成されている。この摺動部はグローブボックス１０の下面部１０ｂに設けられた図示しない軸部と係合してメインヒンジ部を形成している。このため、リッド３０はメインヒンジ部の軸部を中心として前後方向に回動自在に支持されている。

【0017】

リッド３０の上部前側には図示しない係止突起部が設けられ、インストルメントパネル４の下部には、係止突起部を係止可能な図示しないクリップが設けられて、リッド３０の上部が係止可能になっている。

【0018】

インナパネル３１は、リッド３０の上部がクリップに係止された状態で、下側前面部１０ｅ１に沿って延びる下側インナパネル３１ａと、上側前面部１０ｅ２に沿って延びる上側インナパネル３１ｂとを有してなる。

【0019】

アウタパネル３３は、インナパネル３１の下側インナパネル３１ａに沿って延びる下側アウタパネル３３ａと、上側インナパネル３１ｂに沿って延びる上側アウタパネル３３ｂとを有してなる。上側アウタパネル３３ｂの上部３３ｂ１は、水平面に対する傾斜角度θが上側アウタパネル３３ｂの下部３３ｂ２よりも大きくなるように屈曲している。図面では上側アウタパネルの上部３３ｂ１の傾斜角度θは約７０°〜約９０°を有している。

【0020】

上側アウタパネル３３ｂと下側アウタパネル３３ａとの間には、サブヒンジ部３５が設けられている。サブヒンジ部３５は、上側アウタパネル３３ｂの下部に設けられた図示しない摺動部と、下側アウタパネル３３ａの上部に設けられた軸部３５ａとを有してなり、軸部３５ａに対して摺動部が摺動することで、上側アウタパネル３３ｂが矢印Ａ方向（前側）に回動可能である。

【0021】

サブヒンジ部３５の上下位置は、助手席に座った乗員Ｈの下肢Ｌの膝部Ｎの上下位置よりも下方に配設されている。このため、自動車１が前突した場合に、乗員Ｈの膝部Ｎがリッド３０に衝突した際に、膝部Ｎをリッド３０の上側アウタパネル３３ｂに衝突させることができ、また膝部Ｎよりも下方の下肢Ｌｄを下側アウタパネル３３ａに当接させることができる。乗員Ｈの膝部Ｎや下肢Ｌｄがリッド３０に衝突した場合のリッド３０の変形の詳細については後述する。

【0022】

上側アウタパネル３３ｂは、側面視において上側に延びるに従って上側インナパネル３１ｂから離反する方向に延びて、上側インナパネル３１ｂと上側アウタパネル３３ｂとの間に隙間３７が形成されている。この隙間３７には、衝撃エネルギを吸収可能なエネルギ吸収部材３９が設けられている。

【0023】

下側アウタパネル３３ａの強度は上側アウタパネル３３ｂの強度よりも大きくなるように形成されている。強度を相違させる手段は、例えば、強度の異なる材料を選択したり、同一材料で厚さを変えたり、また下側アウタパネル３３ａの前側にリブを設けて強度を向上させるようにしてもよい。

【0024】

次に、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しながら、自動車１が前突したときの乗員保護構造を有したリッド３０の作動について説明する。なお、図３（ａ）は本願発明の比較対象となる乗員保護構造を有しないリッド５０の作動を説明するための説明図であり、図３（ｂ）は本願発明に拘わる乗員保護構造を有するリッド３０の作動を説明するための説明図である。なお、比較対象としたリッド５０は、その強度が上下位置に拘わらず略一定になるように形成され、リッド５０の側面視における傾き角度は本願のリッド３０と略同一角度を有して傾斜している。また、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、自動車１が前突した時から所定時間経過後の乗員Ｈの下肢Ｌやリッド３０，５０の変形の様子を示したものである。先ず、比較対象とした乗員保護構造を有しないリッド５０の作動ついて説明する。

【0025】

自動車１が前突すると、図３（ａ）の左図に示すように、助手席に座った乗員Ｈは車室３に対して前方側に相対移動する。そして、自動車１の前突時から所定時間が経過すると、図３（ａ）の中央図に示すように、乗員Ｈの下肢Ｌの膝部Ｎ及び膝部Ｎよりも下方の下肢Ｌｄがリッド５０に衝突して、リッド５０は前側に向けて変形する。そして、時間がさらに経過すると、図３（ａ）の右図に示すように、変形したリッド５０によって膝部Ｎの上方への移動が拘束されながら、膝部Ｎはリッド５０に沿って下方へ移動する。また膝部Ｎよりも下方の下肢Ｌｄが前方へ移動しようとしてリッド５０をさらに前側に変形させる。

【0026】

このため、膝部Ｎよりも下方へ延びる下肢Ｌｄには前方斜め下方へ向く軸力Ｆが作用し、この軸力Ｆが足首Ｌｎに作用する。また膝部Ｎはその上方への移動が拘束されるとともに、前方へ移動する。このため、乗員Ｈの足首Ｌｎに曲げモーメントＭが作用する。従って、乗員Ｈの傷害値が悪化する。

【0027】

これに対して本願発明の乗員保護構造を有したリッド３０の場合では、自動車１が前突すると、図３（ｂ）の左図に示すように、助手席に座った乗員Ｈは車室３に対して前方側に相対移動する。そして、自動車１の前突時から所定時間が経過すると、図３（ｂ）の中央図に示すように、乗員Ｈの下肢Ｌの膝部Ｎが上側アウタパネル３３ｂに衝突し、膝部Ｎよりも下方の下肢Ｌｄが下側アウタパネル３３ａに衝突する。そして、時間がさらに経過すると、強度の大きい下側アウタパネル３３ａは変形することなく下肢Ｌｄの下側アウタパネル３３ａに対する前側への相対移動を拘束する。これと同時に膝部Ｎは上側アウタパネル３３ｂへの衝突に伴ってサブヒンジ部３５の軸部３５ａを中心として上側アウタパネル３３ｂを前側へ回動させる。このため、上側アウタパネル３３ｂの上部は膝部Ｎから前側に離れる方向に移動するので、膝部Ｎは上方への移動がフリーな状態になる。従って、上側アウタパネル３３ｂと上側インナパネル３１ｂとの間に設けられたエネルギ吸収部材３９によって、膝部Ｎの衝突エネルギが吸収される。

【0028】

また、膝部Ｎは上方への移動がフリーな状態にあるので、リッド３０に沿って下方へ移動しようと動作が抑えられる。このため、膝部Ｎから下方へ延びる下肢Ｌｄを介して足首Ｌｎに作用する圧縮方向の軸力の大きさを低減することができる。また膝部Ｎから下方へ延びる下肢Ｌｄは、強度の大きい下側アウタパネル３３ａによって前側への移動が拘束されるので、下肢Ｌｄの前側への移動が抑制されて、足首Ｌｎに作用する曲げモーメントの大きさを低減することができる。

【0029】

図４（ａ）は、自動車１の前突時において、経過時間Ｔに対する足首Ｌｎに作用する軸力Ｆの変化を示し、図４（ｂ）は自動車１の前突時において、経過時間Ｔに対する足首Ｌｎに作用するモーメントＭの変化を示している。図４（ａ）に示すように、実線で示す乗員保護構造を有した本願発明の場合のピーク時の軸力Ｆは、破線で示す比較対象のピーク時の軸力Ｆよりも小さくなることが判る。

【0030】

また、図４（ｂ）に示すように、実線で示す本願発明の場合のピーク時のモーメントＭは、破線で示す乗員保護構造のない比較対象のピーク時のモーメントＭよりも小さくなることが判る。

【0031】

このように、本願発明は、自動車１が前突した場合、前述したように助手席に載った乗員Ｈの足首Ｌｎに作用する軸力や曲げモーメントを低減することができ、乗員Ｈの傷害値を低減することができる。

【0032】

また、自動車１の前突時に乗員Ｈの下肢Ｌがリッド３０に衝突すると、膝部Ｎよりも下方の下肢Ｌｄは強度の大きい下側アウタパネル３３ａによって前側への移動が拘束されるが、下肢Ｌの膝部Ｎは前側に移動可能であるので、膝部Ｎの衝突エネルギがエネルギ吸収部材３９によって吸収される。このため、乗員Ｈの下肢Ｌがリッド３０に衝突したときのエネルギの多くがエネルギ吸収部材３９によって吸収される。また、乗員保護構造はリッド３０内に設けられている。従って、グローブボックス１０が変形して容量が減少する虞はない。

【0033】

なお、前述した実施例では、助手席の前方のグローブボックス１０の前面側を覆うリッド３０に乗員保護構造が設けられた例を示したが、運転席の前方のパネルに乗員保護構造を設けてもよい。また、車室内の助手席及び運転席に座る乗員Ｈの膝部Ｎに対向する位置に設けられて前突時に膝部を拘束しながら変形して衝撃エネルギを吸収可能なニーブラケットに、乗員保護構造が設けられてもよい。

【符号の説明】

【0034】

１ 自動車
３ 車室
３０ リッド（パネル）
３３ａ 下側アウタパネル（パネルの下部）
３３ｂ 上側アウタパネル（パネルの上部）
３５ａ 軸部
３９ エネルギ吸収部材
Ｈ 乗員
Ｎ 膝部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】