特許 6011715 ニーボルスター

(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】6011715

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月19日

(54)【発明の名称】ニーボルスター

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/045 20060101AFI20161006BHJP

【ＦＩ】

   B60R21/045 F

【請求項の数】11

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-508223(P2015-508223)

(86)(22)【出願日】2014年3月5日

(86)【国際出願番号】JP2014055655

(87)【国際公開番号】WO2014156522

(87)【国際公開日】20141002

【審査請求日】2015年9月4日

(31)【優先権主張番号】特願2013-69437(P2013-69437)

(32)【優先日】2013年3月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000104674

【氏名又は名称】キョーラク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】玉田 輝雄

(72)【発明者】

【氏名】船戸 隆文

【審査官】 森本 康正

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００９３８３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１２／１３７８８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２４７３８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ２１／０４−２１／０５

Ｆ１６Ｆ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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ニーボルスターであって、
前記膝から前記荷重が入力される荷重入力面を有する低荷重吸収部と、前記低荷重吸収部よりも前記膝から離れた位置で荷重入力方向に並んで配置され且つ前記低荷重吸収部よりも塑性変形開始荷重が大きい高荷重吸収部とを備え、
前記低荷重吸収部と前記高荷重吸収部は、一体又は別々の中空構造体からなり、
前記低荷重吸収部及び前記高荷重吸収部には、それぞれ、前記荷重により塑性変形される壁面を有する横溝状のリブを有し、
前記高荷重吸収部の横溝状のリブは、前記低荷重吸収部の横溝状のリブよりも数が多い、ニーボルスター。

【請求項2】

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であって、
前記膝から前記荷重が入力される荷重入力面を有する低荷重吸収部と、前記低荷重吸収部よりも前記膝から離れた位置で荷重入力方向に並んで配置され且つ前記低荷重吸収部よりも塑性変形開始荷重が大きい高荷重吸収部とを備え、
前記低荷重吸収部と前記高荷重吸収部は、一体又は別々の中空構造体からなり、
前記低荷重吸収部と前記高荷重吸収部は、別々の中空状に形成されたブロー成形体からなり、
前記低荷重吸収部のパーティングライン面は、前記荷重の入力方向と略垂直であり、
前記高荷重吸収部のパーティングライン面は、前記荷重の入力方向に略平行である、ニーボルスター。

【請求項3】

少なくとも前記高荷重吸収部には、前記荷重により塑性変形される壁面を有する中空部側へ凹んだリブを有し、これらのリブは、前記高荷重吸収部の塑性変形開始荷重が前記低荷重吸収部よりも大きくなるように設けられる、請求項１又は請求項２に記載のニーボルスター。

【請求項4】

少なくとも前記高荷重吸収部には、前記荷重により塑性変形される壁面を有する荷重方向に延びる横溝状のリブを有する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のニーボルスター。

【請求項5】

前記低荷重吸収部及び前記高荷重吸収部には、それぞれ、前記荷重により塑性変形される壁面を有する横溝状のリブを有し、
前記高荷重吸収部の横溝状のリブは、前記低荷重吸収部の横溝状のリブよりも、深いか、数が多いか、及び／又は前記荷重の入力方向に近い方向に延びるように形成されている、請求項２に記載のニーボルスター。

【請求項6】

前記高荷重吸収部は、前記荷重により塑性変形される壁面を有する荷重方向に延びる横溝状のリブと、前記横溝状のリブに略垂直方向に延びる縦溝状のリブを有する、請求項１〜請求項５の何れか１つに記載のニーボルスター。

【請求項7】

前記荷重入力面は、前記荷重の入力方向に対して下側に傾斜している、請求項１〜請求項６の何れか１つに記載のニーボルスター。

【請求項8】

前記低荷重吸収部と前記高荷重吸収部は、別々の中空状に形成されたブロー成形体からなり、
前記低荷重吸収部のパーティングライン面は、前記荷重の入力方向と略垂直であり、
前記高荷重吸収部のパーティングライン面は、前記荷重の入力方向に略平行である、請求項１に記載のニーボルスター。

【請求項9】

前記低荷重吸収部の前記荷重入力面に格子状リブをさらに備える、請求項２又は請求項８に記載のニーボルスター。

【請求項10】

前記低荷重吸収部は、前記低荷重吸収部のパーティングライン上に、前記低荷重吸収部と前記高荷重吸収部を連結させるために用いられる取付片をさらに備える、請求項２、請求項８又は請求項９に記載のニーボルスター。

【請求項11】

前記低荷重吸収部と前記高荷重吸収部は、一体の中空状に形成されたブロー成形体からなる、請求項１に記載のニーボルスター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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乗員の膝を保護する機能を有する。乗員がシートベルドをしているかどうかや、衝突時の車両速度の高低等によって、ニーボルスターが受ける荷重が異なる。ニーボルスターの剛性を高めると高い荷重がニーボルスターに入力された場合でも膝を保護する機能を発揮できる一方、比較的低い荷重がニーボルスターに入力された場合はニーボルスターは塑性変形せずに膝に対する保護機能が実質的に働かないという問題がある。

【0003】

このような問題を解消するために、特許文献１では、一枚の鋼板からプレス成形で形成された第１ブラケットをステアリングハンガービームに取り付け、一枚の鋼板からプレス成形で形成された第２ブラケットを第１ブラケットの先端に取り付け、第１ブラケットの材質を第２ブラケットよりも高剛性かつ高強度のものにすることによって、高荷重と低荷重の両方の衝撃に対応することを可能としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−１８３９６１号公報

【特許文献2】ＷＯ２０１２／１３７８８９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の技術では、鋼板を用いてブラケットを形成しているので車両重量を大幅に増大させてしまうという問題があり、さらに、第１ブラケットと第２ブラケットの材質を異なるものにすることによって塑性変形が開始される荷重を所望の値に制御することは必ずしも容易でない場合がある。

【0006】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、車両重量を大幅に増大させることなく且つ塑性変形が開始される荷重を所望の値に制御することが容易なニーボルスターを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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ニーボルスターであって、前記膝から前記荷重が入力される荷重入力面を有する低荷重吸収部と、前記低荷重吸収部よりも前記膝から離れた位置で荷重入力方向に並んで配置され且つ前記低荷重吸収部よりも塑性変形開始荷重が大きい高荷重吸収部とを備え、前記低荷重吸収部と前記高荷重吸収部は、一体又は別々の中空構造体からなる、ニーボルスターが提供される。

【0008】

本発明者は、従来技術の問題を解消する方法として、中空構造体を用いて高荷重形成部と低荷重形成部を形成することを思いついた。中空構造体は樹脂で形成できるので、鋼板を使用した場合よりも大幅な軽量化が可能である。また、中空構造体は、その肉厚を変化させたり、リブ構成（リブの形状やリブの数）を変化させることによって、塑性変形開始荷重を容易に変化させることができるので、一種類の樹脂を用いて高荷重形成部と低荷重形成部を容易に形成することができる。

【0009】

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、少なくとも前記高荷重吸収部には、前記荷重により塑性変形される壁面を有する中空部側へ凹んだリブを有し、これらのリブは、前記高荷重吸収部の塑性変形開始荷重が前記低荷重吸収部よりも大きくなるように設けられる。
好ましくは、少なくとも前記高荷重吸収部には、前記荷重により塑性変形される壁面を有する荷重方向に延びる横溝状のリブを有する。
好ましくは、前記低荷重吸収部及び前記高荷重吸収部には、それぞれ、前記荷重により塑性変形される壁面を有する横溝状のリブを有し、前記高荷重吸収部の横溝状のリブは、前記低荷重吸収部の横溝状のリブよりも、深いか、数が多いか、及び／又は前記荷重の入力方向に近い方向に延びるように形成されている。
好ましくは、前記高荷重吸収部は、前記荷重により塑性変形される壁面を有する荷重方向に延びる横溝状のリブと、前記横溝状のリブに略垂直方向に延びる縦溝状のリブを有する。
好ましくは、前記荷重入力面は、前記荷重の入力方向に対して下側に傾斜している。
好ましくは、前記低荷重吸収部と前記高荷重吸収部は、別々の中空状に形成されたブロー成形体からなり、前記低荷重吸収部のパーティングライン面は、前記荷重の入力方向と略垂直であり、前記高荷重吸収部のパーティングライン面は、前記荷重の入力方向に略平行である。
好ましくは、前記低荷重吸収部の前記荷重入力面に格子状リブをさらに備える。
好ましくは、前記低荷重吸収部は、前記低荷重吸収部のパーティングライン上に、前記低荷重吸収部と前記高荷重吸収部を連結させるために用いられる取付片をさらに備える。
好ましくは、前記低荷重吸収部と前記高荷重吸収部は、一体の中空状に形成されたブロー成形体からなる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明のニーボルスター１の取り付け例を示す。

【図2】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3】図３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図２のニーボルスター１の正面図及び平面図である。図３（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、図３（ａ）中の矢印Ｃ方向及び矢印Ｄ方向の投影図である。

【図4】図４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図３（ａ）〜（ｂ）中のＡ−Ａ線端面形状及びＢ−Ｂ線端面形状を示す。

【図5】図５（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、分割金型の例を示す図３（ａ）〜（ｂ）中のＡ−Ａ線端面形状及びＢ−Ｂ線端面形状に対応した図である。

【図6】ニーボルスター１を取り付ける取付対象物１７の一例を示す斜視図である。

【図7】ニーボルスター１の変形量と荷重との関係の一例を示すグラフである。

【図8】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。

【図9】図９（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図８のニーボルスター１の正面図、平面図、及び右側面図である。図９（ｄ）は、図９（ａ）中の矢印Ｄ方向の投影図である。

【図10】図１０（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図９（ａ）中のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、及びＣ−Ｃ線端面形状を示す。

【図11】分割金型の例を示す図９（ａ）中のＡ−Ａ線端面形状に対応した図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

＜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、図２〜図１１に示すニーボルスター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。

【0013】

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。

【0014】

＜ニーボルスター１の構成＞
１．第１実施形態
図２〜図７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。図２は、ニーボルスター１の斜視図である。図３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、ニーボルスター１の正面図及び平面図である。図３（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ、図３（ａ）中の矢印Ｃ方向及び矢印Ｄ方向の投影図である。図４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図３（ａ）〜（ｂ）中のＡ−Ａ線端面形状及びＢ−Ｂ線端面形状を示す。図５（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、分割金型の例を示す図３（ａ）〜（ｂ）中のＡ−Ａ線端面形状及びＢ−Ｂ線端面形状に対応した図であり、図６は、ニーボルスター１を取り付ける取付対象物１７の一例を示す斜視図である。図７は、ニーボルスター１の変形量と荷重との関係を示すグラフである。

【0015】

図２に示すように、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ニーボルスター１であって、膝３から荷重Ｆが入力される荷重入力面を有する低荷重吸収部７と、低荷重吸収部７よりも膝３から離れた位置で荷重入力方向に並んで配置され且つ低荷重吸収部７よりも塑性変形開始荷重が大きい高荷重吸収部９とを備える。低荷重吸収部７と高荷重吸収部９は、別々の中空構造体で構成されている。本実施形態では、中空構造体は、中空状に形成されたブロー成形体である。

【0016】

低荷重吸収部７は、膝３に隣接し且つ荷重入力面となる前面７ｆと、それに対向する背面７ｒと、前面７ｆと背面７ｒを連結する上面７ｕ、底面７ｂ、右側面７ｍ、及び左側面７ｌとで構成される。高荷重吸収部９は、低荷重吸収部７に隣接した前面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。

【0017】

低荷重吸収部７は、前後方向（図２及び図５（ａ）中の矢印Ｇ方向）に開閉する分割金型１３ｆ，１３ｒを用いたブロー成形で形成されるため（図５（ａ）を参照）、上面７ｕ、右側面７ｍ、底面７ｂ、及び左側面７ｌに渡ってパーティングライン７ｐが形成される。このため、パーティングライン面（パーティングライン７ｐによって囲まれる面）が荷重Ｆの入力方向に略垂直になる。

【0018】

低荷重吸収部７は、上面７ｕ、底面７ｂ、右側面７ｍ、及び左側面７ｌに横溝状のリブ（以下、「横溝リブ」と称する。）７ｃを有する。横溝リブ７ｃは、前面７ｆと背面７ｒのそれぞれからパーティングライン７ｐに向かって延び、パーティングライン７ｐに向かって先細り形状になっている。また、前面７ｆから延びる横溝リブ７ｃと背面７ｒから延びる横溝リブ７ｃは、パーティングライン７ｐ上で先端部７ｄが溶着され、強度が高められている。横溝リブ７ｃの側壁は、膝３からの荷重Ｆの入力方向に略平行になっていて、膝３からの荷重Ｆにより塑性変形される。横溝リブ７ｃの数やサイズが低荷重吸収部７の塑性変形開始荷重に相関しており、横溝リブ７ｃの数やサイズを変化させることによって低荷重吸収部７の塑性変形開始荷重を調整することができる。なお、横溝リブ７ｃの数やサイズを変化させる以外にも、低荷重吸収部７の肉厚を変化させることによって塑性変形開始荷重を調整することもできる。また、横溝リブ７ｃの位置、数、及びサイズは図２に示すものに限定されず、例えば右側面７ｍ及び左側面７ｌにのみ横溝リブ７ｃを設けてよい。また、横溝リブ７ｃの代わりに、例えばパーティングライン７ｐに向かって周長が小さくなる円錐台状のリブ（いわゆる丸リブ）を設けてもよい。このように、低荷重吸収部７のリブの構成は、低荷重吸収部７に求められる塑性変形開始荷重に応じて、適宜設定することができる。

【0019】

低荷重吸収部７の前面７ｆには格子状リブ７ｅが形成されていて、前面７ｆが補強されている。これによって前面７ｆ内の狭い領域に強い衝撃が加えられた場合に低荷重吸収部７が破損することが抑制される。また、低荷重吸収部７の前面７ｆは、膝３からの荷重Ｆの入力方向に対して下向きに傾斜している。これによって、前面７ｆが膝３からの力を確実に受けることができ、膝３がニーボルスター１から上側にスリップして抜けてしまうことを防ぐことができる。

【0020】

高荷重吸収部９は、左右方向（図２及び図５（ｂ）中の矢印Ｈ方向）に開閉する分割金型１５ｍ，１５ｌを用いたブロー成形で形成されるため（図５（ｂ）を参照）、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９ｐが形成される。このため、パーティングライン面（パーティングライン９ｐによって囲まれる面）が荷重Ｆの入力方向に略平行になる。高荷重吸収部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９ｐに向かって（つまり中空部側へ）凹んでおり、パーティングライン９ｐに向かって先細り形状になっている。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、荷重方向に延び、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の側壁は、膝３からの荷重Ｆにより塑性変形される。

【0021】

図２、図３（ｃ）及び（ｄ）に示すように、高荷重吸収部９の横溝リブ９ｃの深さは、低荷重吸収部７の横溝リブ７ｃよりも６倍程度深くなっており、これにより膝３からの荷重Ｆの入力方向に略平行な壁面の面積が大きくなり、塑性変形開始荷重が低荷重吸収部７よりも大きくなる。なお、さらに強度が必要な場合は、右側面９ｍからの横溝リブ９ｃと左側面９ｌからの横溝リブ９ｃの先端同士を溶着させてもよい。横溝リブ９ｃの深さ／横溝リブ７ｃの深さの比は、例えば４〜８であり、好ましくは５〜７である。

【0022】

高荷重吸収部９は、横溝リブ９ｃに略垂直方向延びる縦溝状のリブ（以下、「縦溝リブ」と称する。）９ｅを有する。縦溝リブ９ｅを形成することによって、高荷重吸収部９が図４（ｂ）に示すようにアコーディオンのような形状となり、塑性変形の際に破裂したり、荷重Ｆの入力方向からずれた方向に変形することを防ぐことができる。縦溝リブ９ｅの側壁は荷重Ｆを受けないので、縦溝リブ９ｅは、横溝リブ９ｃよりも浅くなっている。

【0023】

低荷重吸収部７のパーティングライン７ｐ上には、取付片７ｇが低荷重吸収部７と一体に形成されている。取付片７ｇは、薄厚部７ｈを有しているので、高荷重吸収部９の方向に向けて容易に寝かせることができる。取付片７ｇは、係合孔７ｉを有しており、高荷重吸収部９の係合凸部９ｉを係合孔７ｉに挿入して低荷重吸収部７と高荷重吸収部９を連結させることができる。取付片７ｇは、図５（ａ）に示すような分割金型１３ｆ，１３ｒを用いることにより、低荷重吸収部７のブロー成形の際に同時に形成することができる。

【0024】

荷重Ｆの入力方向についての、高荷重吸収部９の長さ割合（高荷重吸収部９の長さ／ニーボルスター１）は、特に限定されないが、例えば５５〜８０％であり、好ましくは６０〜７０％である。高荷重吸収部９の割合が小さすぎると、強い衝撃が加わった場合のエネルギー吸収が不十分になり、高荷重吸収部９の割合が大きすぎるとその分だけ低荷重吸収部７の割合が小さくなり、その結果、比較的小さい衝撃が加わった場合の膝３の保護が不十分になるからである。

【0025】

高荷重吸収部９は、荷重Ｆの入力方向の長さが比較的長いので、図５（ｂ）に示すような左右方向に開閉する分割金型１５ｍ，１５ｌを使用してブロー成形することが好ましく、その一方で、低荷重吸収部７は、荷重Ｆの入力方向の長さが比較的短いので、図５（ａ）に示すような前後方向に開閉する分割金型１３ｆ，１３ｒを使用してブロー成形することが好ましい。従って、高荷重吸収部９のパーティングライン面と低荷重吸収部７のパーティングライン面は互いに直交することが好ましい。また、低荷重吸収部７をブロー成形する際に左右方向に開閉する分割金型を使用した場合は、成形品を金型からスムーズに取り出すという要請から格子状リブ７ｅのようなリブを形成することは容易ではなく、さらに、高荷重吸収部９側に容易に寝かせることができる取付片７ｇを一体に形成することも容易ではない。

【0026】

図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、低荷重吸収部７の背面７ｒと高荷重吸収部９の前面９ｆには、それぞれ、互いに略相補形状である凹凸形状７ｏ、９ｏが形成されている。また、低荷重吸収部７の背面７ｒには、高荷重吸収部９との係合を補強する係合補強部材８を収容する補強部材収容部７ｑが設けられる。このような構成により、係合補強部材８を用いて低荷重吸収部７と高荷重吸収部９を確実に係合させることができる。なお、係合補強部材８を用いずに低荷重吸収部７と高荷重吸収部９を直接係合させてもよく、低荷重吸収部７の背面７ｒと高荷重吸収部９の前面９ｆは係合させずに、取付片７ｇを用いて、上面及び左右側面でのみ低荷重吸収部７と高荷重吸収部９を係合させてもよい。

【0027】

高荷重吸収部９の背面９ｒにはニーボルスター１を、例えば図６に示すような取付対象物１７に取り付けるための取付凸部９ｇが設けられる。取付方法の一例は、取付凸部９ｇを、取付対象物１７の幅広開口部１７ａに挿入した後にニーボルスター１を下方に移動させることによって、取付凸部９ｇの幅細部分１ｇ（図３（ａ），（ｂ）を参照）を取付対象物１７の幅狭開口部１７ｂに係合させることによって、ニーボルスター１を取付対象物１７に取り付けることができる。取付対象物１７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。ニーボルスター１を取付対象物１７に取り付ける方法の別の方法として、例えば特許文献２に開示されているものが挙げられる。

【0028】

次に、図７のグラフを用いて、本実施形態のニーボルスター１に膝３からの荷重Ｆが加わったときの、ニーボルスター１の変形量と、その変形に要する荷重の関係について説明する。図７のグラフ及び以下に示す説明は、ニーボルスター１による衝撃エネルギー吸収原理を概念的に理解するためのものであり、実施形態によっては、ニーボルスター１の変形量とその変形に要する荷重の関係は異なるものになる。例えば、図７では、低荷重吸収部７が変形している間は膝３に加わる荷重はほぼ一定になっているが、この荷重が徐々に増大するような実施形態もあり得る。

【0029】

ニーボルスター１の低荷重吸収部７は、塑性変形開始荷重Ｆ１で塑性変形を開始し、高荷重吸収部９は、塑性変形開始荷重Ｆ２で塑性変形を開始する。荷重Ｆ１は、例えば１〜２ｋＮであり、荷重Ｆ２は、例えば４〜６ｋＮである。膝３からの荷重Ｆがニーボルスター１に加わるとニーボルスター１は最初は弾性変形するが、ニーボルスター１の変形量がＡに到達すると低荷重吸収部７が膝３からの衝撃エネルギーを吸収しながら塑性変形を始める。この際にニーボルスター１から膝３に加わる荷重はほぼＦ１に維持される。ニーボルスター１の変形量がＢに到達すると低荷重吸収部７がほぼ潰された状態となって、これ以上、塑性変形できなくなる。変形量がＢからＣの間においては高荷重吸収部９が弾性変形して、ニーボルスター１の変形量がＣに到達すると高荷重吸収部９が膝３からの衝撃エネルギーを吸収しながら塑性変形を始める。この際にニーボルスター１から膝３に加わる荷重はほぼＦ２に維持される。ニーボルスター１の変形量がＤに到達すると高荷重吸収部９がほぼ潰された状態となって、これ以上、塑性変形できなくなり、もはやニーボルスター１では衝撃が吸収できなくなる。

【0030】

ニーボルスター１はこのような作用を有しているので膝３からの衝撃エネルギーが比較的小さいときは低荷重吸収部７の塑性変形のみで衝撃エネルギーを吸収し、膝３に加わる荷重をＦ１に抑えることができ、膝３へのダメージが抑制される。膝３からの衝撃エネルギーが大きいときは低荷重吸収部７と高荷重吸収部９の両方の塑性変形によって多量の衝撃エネルギーの吸収が可能になり、膝３へのダメージを最小限に抑えることができる。また、低荷重吸収部７と高荷重吸収部９のそれぞれの塑性変形開始荷重Ｆ１，Ｆ２は、車両の種類や設計思想などに応じて柔軟に調節可能であることが望ましいが、本実施形態では、低荷重吸収部７と高荷重吸収部９が何れもブロー成形体で構成されているので、その肉厚やリブ構成を変化させることによって、塑性変形開始荷重Ｆ１，Ｆ２を容易に変化させることができる。また、本実施形態のニーボルスター１はブロー成形体で構成されているので、金属製の従来のニーボルスターに比べて車両の軽量化が可能になる。

【0031】

２．第２実施形態
図８〜図１０を用いて、本発明の第２実施形態のニーボルスター１について説明する。図８は、ニーボルスター１の斜視図である。図９（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ニーボルスター１の正面図、平面図、及び右側面図である。図９（ｄ）は、図９（ａ）中の矢印Ｄ方向の投影図である。図１０（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図９（ａ）中のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、及びＣ−Ｃ線端面形状を示す。図１１は、分割金型の例を示す図９（ａ）中のＡ−Ａ線端面形状に対応した図である。

【0032】

本実施形態のニーボルスター１は、低荷重吸収部７と高荷重吸収部９を備えるという基本的構成及びその衝撃エネルギー吸収原理は第１実施形態のもの共通しており、共通部分については第１実施形態の説明は本実施形態にも当てはまる。

【0033】

図２に示すように、本実施形態では、ニーボルスター１は、低荷重吸収部７と高荷重吸収部９が一体の中空状に形成されたブロー成形体で構成されており、ニーボルスター１の仮想上の境界線１ａよりも前方部分が低荷重吸収部７であり、境界線１ａよりも後方部分が高荷重吸収部９である。なお、本明細書では、低荷重吸収部７と高荷重吸収部９の境界を境界線１ａで明示しているが、低荷重吸収部７と高荷重吸収部９の間ははっきりとした境界が存在している必要がなく、低荷重吸収部７から高荷重吸収部９に徐々に移行するようにしてもよい。例えば、横溝リブの深さを徐々に深くしたり、横溝リブの角度を徐々に変化させた場合には低荷重吸収部７と高荷重吸収部９の間にははっきりとした境界が現れないが、このような形態であってもよい。

【0034】

低荷重吸収部７は、膝３に隣接し且つ荷重入力面となる前面７ｆと、前面７ｆから後方に延びる上面７ｕ、底面７ｂ、右側面７ｍ、及び左側面７ｌとで構成される。高荷重吸収部９は、低荷重吸収部７の前面７ｆの反対側の面である背面９ｒと、背面９ｒから前方に延びる上面９ｕ、底面９ｂ、右側面９ｍ、及び左側面９ｌとで構成される。

【0035】

本実施形態のニーボルスター１は、図１１に示すように、左右方向（図８及び図１１中の矢印Ｈ方向）に開閉する分割金型１９ｍ，１９ｌを用いてブロー成形で形成されるため、前面７ｆ、上面７ｕ，９ｕ、背面９ｒ、及び底面９ｂ、７ｂに渡ってパーティングラインｐが形成される。

【0036】

低荷重吸収部７は、右側面７ｍ及び左側面７ｌに横溝リブ７ｃを有し、高荷重吸収部９は、右側面９ｍ及び左側面９ｌに横溝リブ９ｃを有する。低荷重吸収部７の横溝リブ７ｃは、高荷重吸収部９の横溝リブ９ｃよりも浅く形成され、且つ本数が少ない。さらに、図９（ａ）に示すように、横溝リブ７ｃの延びる方向Ｘは、膝３からの荷重Ｆの入力方向Ｙから角度θだけずれているので、この分だけ横溝リブ７ｃの側壁が荷重Ｆを受ける力が弱くなる。以上の構成により、低荷重吸収部７の塑性変形開始荷重が高荷重吸収部９よりも小さくなる。なお、横溝リブ７ｃの方向Ｘを荷重入力方向Ｙからずらすことは必須ではなく、横溝リブ９ｃと同様に荷重入力方向Ｘに一致させてもよい。角度θの大きさは、例えば１０〜５０度であり、好ましくは２０〜４０度である。角度θが小さすぎると低荷重吸収部７の塑性変形開始荷重が十分に小さくなりにくく、角度θが大きすぎると塑性変形開始荷重が小さくなりすぎるからである。

【0037】

高荷重吸収部９の横溝リブ９ｃ及び縦溝リブ９ｅの機能は、第１実施形態と同様であり、高荷重吸収部９の背面９ｒに設けられる取付凸部９ｇの構成及び使用法も第１実施形態と同様である。

【0038】

以上のように、本実施形態によれば１つのブロー成形体を用いて低荷重吸収部７と高荷重吸収部９を実現することができる。

【0039】

上記２つの実施形態では、ニーボルスター１は、低荷重吸収部７と高荷重吸収部９を備えているが、必要に応じて、塑性変形開始荷重が低荷重吸収部７と高荷重吸収部９の間の値である中荷重吸収部を低荷重吸収部７と高荷重吸収部９の間に備えてもよい。第１実施形態においては、中荷重吸収部は、別のブロー成形体であってもよく、低荷重吸収部７のブロー成形体又は高荷重吸収部９のブロー成形体の一部を中荷重吸収部としてもよい。

【符号の説明】

【0040】

１：ニーボルスター
７：低荷重吸収部
９：高荷重吸収部
７ｐ，９ｐ，ｐ：パーティングライン
７ｃ，９ｃ：横溝リブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】