特許 7294221 乗員保護装置

(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】

(24)【登録日】2023-06-12

(45)【発行日】2023-06-20

(54)【発明の名称】乗員保護装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/045 20060101AFI20230613BHJP

   B60N 2/42 20060101ALI20230613BHJP

【ＦＩ】

B60R21/045 331

B60N2/42

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020072892

(22)【出願日】2020-04-15

(65)【公開番号】P2021169258

(43)【公開日】2021-10-28

【審査請求日】2022-06-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000110321

【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】永木 諒

(72)【発明者】

【氏名】三村 拓也

【審査官】村山 禎恒

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２３７９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０７９６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１２４０２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｒ ２１／００－２１／１３

Ｂ６０Ｎ ２／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のシートに着座している乗員を保護する乗員保護装置であって、
前記シートの前後方向の前方及び後方を前方及び後方とするとき、
前記シートの前方に設けられるブラケットと、
前記ブラケットの後端に取り付けられ、前記車両の衝突時に、前記シートに着座している乗員の膝を前方から支持しつつ圧縮変形するニーボルスタと、
前記車両の衝突時に、前記ブラケットを支点として、前記前後方向に交差する交差方向に前記ニーボルスタが変位することを規制する規制部と、を備え、
前記ニーボルスタと前記シートとの間には、内装部材が配置され、
前記規制部は、前記内装部材の前面に設けられており、前記車両の衝突前には、前記ニーボルスタと接触しておらず、前記車両の衝突時には、前記ニーボルスタに接触することにより前記交差方向に前記ニーボルスタが変位することを規制する、
乗員保護装置。

【請求項2】

前記規制部は、前記内装部材から前記ニーボルスタに向かって突出する突出部により構成されており、
前記突出部は、前記ニーボルスタの前記交差方向における少なくとも一側に設けられている、
請求項１に記載の乗員保護装置。

【請求項3】

前記突出部は、前記ニーボルスタの前記交差方向における両側に設けられている、
請求項２に記載の乗員保護装置。

【請求項4】

前記ニーボルスタの後端部には、凹部が設けられており、
前記突出部は、前記前後方向において前記凹部に対向する位置に設けられている、
請求項２または請求項３に記載の乗員保護装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乗員保護装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両のインストルメントパネルの裏側には、シートに着座する乗員の一対の膝に対応して、一対のニーボルスタが車幅方向に互いに間隔をおいて配置されている（例えば、特許文献１参照）。インストルメントパネルの裏側には、車体のフレームを構成する一対の支持ブラケットが設けられている。各支持ブラケットの後端には、取付板が支持されている。ニーボルスタは、ブロー成形体からなる中空の構造体であり、取付板に取り付けられている。

【0003】

車両の衝突時、乗員が前方に移動した際に、乗員の膝によってニーボルスタが押圧されて圧縮変形することで乗員の膝に作用する荷重が低減される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６４７７０６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、車両の衝突時において、乗員の膝が車両の前後方向に対して角度をもってニーボルスタに向かって移動する場合には、ニーボルスタが前後方向に沿って圧縮変形しにくくなり、乗員の膝に作用する荷重の低減効果が発揮されにくくなる。

【0006】

本発明の目的は、ニーボルスタを好適に圧縮変形させることができる乗員保護装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するための乗員保護装置は、車両のシートに着座している乗員を保護するものであって、前記シートの前後方向の前方及び後方を前方及び後方とするとき、前記シートの前方に設けられるブラケットと、前記ブラケットの後端に取り付けられ、前記車両の衝突時に、前記シートに着座している乗員の膝を前方から支持しつつ圧縮変形するニーボルスタと、前記車両の衝突時に、前記ブラケットを支点として、前記前後方向に交差する交差方向に前記ニーボルスタが変位することを規制する規制部と、を備える。

【0008】

同構成によれば、車両の衝突時に、ブラケットを支点として交差方向にニーボルスタが変位することが規制部によって規制される。これにより、乗員の膝が前後方向に対して角度をもってニーボルスタに向かって移動する場合であっても、ニーボルスタが前後方向に沿って圧縮変形しやすくなる。したがって、ニーボルスタを好適に圧縮変形させることができる。

【0009】

上記乗員保護装置において、前記ニーボルスタと前記シートとの間には、内装部材が配置され、前記規制部は、前記内装部材の前面に設けられていることが好ましい。
同構成によれば、規制部が、前後方向においてブラケットから離れた位置に設けられる。このため、車両の衝突時に、ブラケットを支点として交差方向にニーボルスタが変位することを効果的に規制できる。したがって、乗員の膝が前後方向に対して角度をもってニーボルスタに向かって移動する場合であっても、ニーボルスタが前後方向に沿って一層圧縮変形しやすくなる。

【0010】

上記乗員保護装置において、前記規制部は、前記内装部材から前記ニーボルスタに向かって突出する突出部により構成されており、前記突出部は、前記ニーボルスタの前記交差方向における少なくとも一側に設けられていることが好ましい。

【0011】

同構成によれば、車両の衝突時に、乗員の膝によって押圧されることで内装部材がニーボルスタに向かって移動する際に、突出部が、交差方向における少なくとも一側においてニーボルスタに対向する。これにより、ブラケットを支点として交差方向における少なくとも一側にニーボルスタが変位することが規制される。このように内装部材に突出部を設けることによって、規制部を容易に具現化できる。

【0012】

上記乗員保護装置において、前記突出部は、前記ニーボルスタの前記交差方向における両側に設けられていることが好ましい。
同構成によれば、ブラケットを支点として交差方向における一側及び他側のいずれの側にニーボルスタが変位しようとする場合であっても、こうした変位が突出部によって規制される。これにより、ニーボルスタが前後方向に沿ってより好適に圧縮変形しやすくなる。したがって、ニーボルスタをより好適に圧縮変形させることができる。

【0013】

上記乗員保護装置において、前記ニーボルスタの後端部には、凹部が設けられており、前記突出部は、前記前後方向において前記凹部に対向する位置に設けられていることが好ましい。

【0014】

同構成によれば、車両の衝突時に、突出部が凹部内に位置した状態でニーボルスタが圧縮変形するようになる。こうした圧縮変形に伴って、ニーボルスタと突出部との間隔が小さくなり、ニーボルスタと突出部とが互いに密着しやすくなる。このため、ブラケットを支点として交差方向にニーボルスタが変位することが規制されやすくなる。したがって、ニーボルスタをより一層好適に圧縮変形させることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、ニーボルスタを好適に圧縮変形させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】一実施形態の乗員保護装置が設けられた車室内を示す斜視図。

【図2】乗員保護装置におけるブラケットとニーボルスタとを分解して示す分解斜視図。

【図3】車両の衝突前における乗員保護装置を模式的に示す平面図。

【図4】車両の衝突後における乗員保護装置を模式的に示す平面図。

【図5】第１変更例の乗員保護装置を模式的に示す平面図。

【図6】第２変更例の乗員保護装置を模式的に示す平面図。

【図7】第３変更例の乗員保護装置を模式的に示す平面図。

【図8】第４変更例の乗員保護装置を模式的に示す平面図。

【図9】第５変更例の乗員保護装置を模式的に示す側面図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図１～図４を参照して、乗員保護装置の一実施形態について説明する。
各図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率については実際と異なる場合がある。

【0018】

図１に示すように、本実施形態の乗員保護装置１０は、車室内における乗員Ｐが着座するシート２０の前方に設けられている。本実施形態のシート２０は、運転席である。
以降において、シート２０の前後方向を前後方向Ｌと称し、車幅方向を車幅方向Ｗと称する。また、前後方向Ｌの前方を単に前方と称し、前後方向Ｌの後方を単に後方と称する。本実施形態では、シート２０の前後方向Ｌと、車両の前後方向とが一致している。なお、シート２０に着座した乗員Ｐは前方を向いている。

【0019】

シート２０の前方における車両の前部には、車幅方向Ｗに沿って延びる金属製のリーンフォースメント３０が設けられている。リーンフォースメント３０の両端は、車幅方向Ｗの両側に設けられた図示しないフレームに連結されている。

【0020】

リーンフォースメント３０におけるシート２０の前方に対応する部分には、金属製の一対のブラケット４０が車幅方向Ｗに互いに間隔をおいて設けられている。各ブラケット４０は、乗員Ｐの一対の膝に対応する位置において、後方に向かって延びている。なお、各ブラケット４０同士の間には、後斜め上方に延びる図示しないステアリングコラムが配置されている。

【0021】

図２に示すように、ブラケット４０は、前後方向Ｌに延在する延在部４１と、延在部４１の後端に設けられた取付部４２とを有している。延在部４１の前端は、リーンフォースメント３０に連結されている。なお、ブラケット４０は、金属板を曲げ加工及び溶接することにより形成されている。

【0022】

取付部４２には、一対の貫通孔４３が上下方向に互いに間隔をおいて設けられている。
各ブラケット４０の取付部４２には、ニーボルスタ５０が取り付けられている。ニーボルスタ５０は、車両の衝突時に、シート２０に着座している乗員Ｐの膝を前方から支持しつつ圧縮変形する。これにより、車両の衝突時に乗員Ｐの膝に作用する荷重が低減される。

【0023】

ニーボルスタ５０は、中空の直方体状をなしている。ニーボルスタ５０は、例えば、硬質ウレタンフォームなどの樹脂材料により形成されている。ニーボルスタ５０の前後方向Ｌにおける長さは、車幅方向Ｗにおける長さよりも長い。

【0024】

ニーボルスタ５０の前端面には、一対のクリップ５１が上下方向に互いに間隔をおいて突出して設けられている。クリップ５１が取付部４２の貫通孔４３に係合することで、ニーボルスタ５０がブラケット４０に対して取り付けられている。

【0025】

ニーボルスタ５０の車幅方向Ｗにおける両側面には、前後方向Ｌに沿って延びる溝部５２が設けられている。ニーボルスタ５０の各側面においては、一対の溝部５２が上下方向に並んでいる。各溝部５２は、ニーボルスタ５０の前後方向Ｌにおける全体にわたって延びている。こうした溝部５２によってニーボルスタ５０の剛性が適度に高められる。これにより、乗員Ｐの膝に作用する荷重が好適に低減される。

【0026】

ニーボルスタ５０の後端部には、一対の凹部５３が車幅方向Ｗに互いに間隔をおいて設けられている。各凹部５３は、上記後端部の上方の角部を略直方体状に切り欠くことにより構成されている。ニーボルスタ５０における凹部５３同士の間の部分は、その他の部分よりも車幅方向Ｗにおける幅が狭い。

【0027】

図１に示すように、シート２０とリーンフォースメント３０との間には、車幅方向Ｗに沿って延びるインストルメントパネル６０が配置されている。インストルメントパネル６０は、アッパパネル６１と一対のロアパネル６２とを備えている。アッパパネル６１には、例えば、各種機器が組み付けられている。一対のロアパネル６２は、車幅方向Ｗに互いに間隔をおいてアッパパネル６１に対して取り付けられている。ロアパネル６２は、シート２０の前方に配置されている。より詳しくは、ロアパネル６２は、シート２０に着座している乗員Ｐの下肢に対向して配置されている。したがって、ロアパネル６２は、各ニーボルスタ５０とシート２０との間に配置されている。ロアパネル６２は、内装部材の一例である。

【0028】

図３に示すように、ロアパネル６２の前面、すなわち、前後方向Ｌにおいてシート２０とは反対側に位置する面には、規制部６３が設けられている。規制部６３は、車両の衝突時に、ブラケット４０を支点として、前後方向Ｌに交差する交差方向にニーボルスタ５０が変位することを規制する。本実施形態における交差方向は、前後方向Ｌに直交する車幅方向Ｗである。

【0029】

本実施形態の規制部６３は、ロアパネル６２からニーボルスタ５０に向かって突出する一対の突出部６４により構成されている。突出部６４は、ロアパネル６２と一体に設けられている。一対の突出部６４は、車幅方向Ｗに互いに間隔をおいて設けられている。したがって、一対の突出部６４は、ニーボルスタ５０の車幅方向Ｗにおける両側に設けられている。

【0030】

突出部６４は、前後方向Ｌにおいてニーボルスタ５０の凹部５３に対向する位置に設けられている。また、各突出部６４とニーボルスタ５０とは車幅方向Ｗにおいて並んで設けられている。なお、突出部６４は、凹部５３の内面には接触していない。

【0031】

本実施形態では、シート２０の前方に設けられたブラケット４０と、ブラケット４０の取付部４２に取り付けられたニーボルスタ５０と、ロアパネル６２に設けられた規制部６３とによって乗員保護装置１０が構成されている。

【0032】

本実施形態の作用について説明する。
図３及び図４に示すように、車両の衝突時に、ブラケット４０を支点として車幅方向Ｗにニーボルスタ５０が変位することが規制部６３によって規制される。これにより、乗員Ｐの膝が前後方向Ｌに対して角度をもってニーボルスタ５０に向かって移動する場合であっても、ニーボルスタ５０が前後方向Ｌに沿って圧縮変形しやすくなる。

【0033】

本実施形態の効果について説明する。
（１）乗員保護装置１０は、シート２０の前方に設けられるブラケット４０と、ブラケット４０の後端に取り付けられ、車両の衝突時に、シート２０に着座している乗員Ｐの膝を前方から支持しつつ圧縮変形するニーボルスタ５０と、車両の衝突時に、ブラケット４０を支点として、前後方向Ｌに交差する車幅方向Ｗにニーボルスタ５０が変位することを規制する規制部６３とを備える。

【0034】

こうした構成によれば、上述した作用を奏することから、ニーボルスタ５０を好適に圧縮変形させることができる。よって、乗員Ｐの膝に作用する荷重の低減効果を好適に発揮できる。

【0035】

（２）ニーボルスタ５０とシート２０との間には、ロアパネル６２が配置されている。規制部６３は、ロアパネル６２の前面に設けられている。
こうした構成によれば、規制部６３が、前後方向Ｌにおいてブラケット４０から離れた位置に設けられる。このため、車両の衝突時に、ブラケット４０を支点として車幅方向Ｗにニーボルスタ５０が変位することを効果的に規制できる。したがって、乗員Ｐの膝が前後方向Ｌに対して角度をもってニーボルスタ５０に向かって移動する場合であっても、ニーボルスタ５０が前後方向Ｌに沿って一層圧縮変形しやすくなる。

【0036】

（３）規制部６３は、ロアパネル６２からニーボルスタ５０に向かって突出する突出部６４により構成されている。突出部６４は、ニーボルスタ５０の車幅方向Ｗにおける少なくとも一側に設けられている。

【0037】

こうした構成によれば、車両の衝突時に、乗員Ｐの膝によって押圧されることでロアパネル６２がニーボルスタ５０に向かって移動する際に、突出部６４が、車幅方向Ｗにおける少なくとも一側においてニーボルスタ５０に対向する。これにより、ブラケット４０を支点として車幅方向Ｗにおける少なくとも一側にニーボルスタ５０が変位することが規制される。このようにロアパネル６２に突出部６４を設けることによって、規制部６３を容易に具現化できる。

【0038】

（４）突出部６４は、ニーボルスタ５０の車幅方向Ｗにおける両側に設けられている。
こうした構成によれば、ブラケット４０を支点として車幅方向Ｗにおける一側及び他側のいずれの側にニーボルスタ５０が変位しようとする場合であっても、こうした変位が突出部６４によって規制される。これにより、ニーボルスタ５０が前後方向Ｌに沿ってより好適に圧縮変形しやすくなる。したがって、ニーボルスタ５０をより好適に圧縮変形させることができる。

【0039】

（５）ニーボルスタ５０の後端部には、凹部５３が設けられている。突出部６４は、前後方向Ｌにおいて凹部５３に対向する位置に設けられている。
こうした構成によれば、車両の衝突時に、突出部６４が凹部５３内に位置した状態でニーボルスタ５０が圧縮変形するようになる。こうした圧縮変形に伴って、ニーボルスタ５０と突出部６４との間隔が小さくなり、ニーボルスタ５０と突出部６４とが互いに密着しやすくなる。このため、ブラケット４０を支点として車幅方向Ｗにニーボルスタ５０が変位することが規制されやすくなる。したがって、ニーボルスタ５０をより一層好適に圧縮変形させることができる。

【0040】

（６）突出部６４とニーボルスタ５０とが車幅方向Ｗにおいて並んで設けられている。
こうした構成によれば、車両が衝突していない状態において、突出部６４とニーボルスタ５０とが車幅方向Ｗにおいて並んでいるため、ブラケット４０を支点として車幅方向Ｗにニーボルスタ５０が変位することを突出部６４によって早期に規制できる。したがって、ニーボルスタ５０をより一層好適に圧縮変形させることができる。

【0041】

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0042】

・突出部６４とニーボルスタ５０とは、車幅方向Ｗにおいて並んで設けられていなくてもよい。すなわち、突出部６４がニーボルスタ５０よりも後方に位置していてもよい。この場合であっても、車両の衝突時に突出部６４がニーボルスタ５０に車幅方向Ｗにおいて並ぶ位置まで移動することで、上述した効果（１）～効果（５）に準じた効果を奏することができる。

【0043】

・本実施形態の凹部５３は、ニーボルスタ５０の後端部の一部を切り欠いて構成されるものであったが、これに代えて、凹部５３として、ニーボルスタ５０の後端部に突出部６４が挿入される孔を設けることもできる。

【0044】

・溝部５２は、ニーボルスタ５０の前後方向Ｌにおける全体にわたって延びるものでなくてもよい。溝部５２は、例えば、ニーボルスタ５０の前端縁から前後方向Ｌにおける中央部まで延びるものであってもよい。

【0045】

・図５に示すように、凹部５３を省略するとともに、突出部６４をニーボルスタ５０の車幅方向Ｗにおける外側に配置してもよい。
・規制部６３は、ニーボルスタ５０の車幅方向Ｗにおける一側にのみ設けられていてもよい。

【0046】

・突出部６４の上下方向における位置は適宜変更することができる。
・複数の突出部６４を上下方向に互いに間隔をおいて設けることもできる。
・突出部６４は、ロアパネル６２と一体に設けられるものでなくてもよい。すなわち、突出部６４は、ロアパネル６２とは別体に設けられるものであってもよい。例えば、ロアパネル６２に機器などを取り付けるためのブラケットが設けられている場合には、当該ブラケットを突出部６４として適用することもできる。

【0047】

・図６に示すように、車両の衝突時に、ニーボルスタ５０に突き刺さる突起６５を規制部６３として採用することもできる。突起６５は、ロアパネル６２のうちニーボルスタ５０に対向する部分からニーボルスタ５０に向かって突出している。こうした構成によれば、車両の衝突時に、突起６５がニーボルスタ５０に向かって移動し、ニーボルスタ５０に突き刺さる。これにより、ブラケット４０を支点として車幅方向Ｗにニーボルスタ５０が変位することが規制される。

【0048】

・図７に示すように、車両の衝突時に、ニーボルスタ５０に接着して固定される接着部６６を規制部６３として採用することもできる。接着部６６は、ロアパネル６２のうちニーボルスタ５０に対向する部分に設けられている。接着部６６としては、例えば、接着シートなどが挙げられる。こうした構成によれば、車両の衝突時に、接着部６６がニーボルスタ５０に向かって移動し、ニーボルスタ５０に接着される。これにより、ブラケット４０を支点として車幅方向Ｗにニーボルスタ５０が変位することが規制される。

【0049】

・図８に示すように、ブラケット４０の取付部４２の車幅方向Ｗにおける両端から後方に向かって突出する一対の規制壁６７を規制部６３として採用することもできる。この場合、内装部材を省略して、ニーボルスタ５０を車室内の任意の位置において露出させることもできる。これらの構成であっても、上記効果（１）を奏することができる。

【0050】

・図９に示すように、シート２０の前方に配置された他のシート２０のシートバック２１の内部にブラケット４０と、ニーボルスタ５０とを設けることもできる。この場合、例えば、ブラケット４０をシートバック２１を構成するフレームに対して連結するとともに、シートバック２１の内面に規制部６３を設ければよい。

【0051】

・本実施形態におけるシート２０の前後方向Ｌは、車両の前後方向と一致するものであったが、シート２０の前後方向Ｌは、例えば、車幅方向Ｗと一致するものであってもよい。すなわち、乗員Ｐが車両の側方を向くように配置されたシート２０に対しても本発明を適用することができる。なお、このとき、交差方向は車両の前後方向と一致する。こうした構成においては、ニーボルスタ５０と上記シート２０との間に、インストルメントパネル６０以外の内装部材が配置されていてもよい。

【0052】

・シート２０は、運転席に限定されず、車両内における任意の位置に配置されるシートであってもよい。
・図３に示すように、突出部６４は、ロアパネル６２を二点鎖線にて示すアッパパネル６１に対して固定するためのクリップであってもよい。この構成によれば、既存のクリップを規制部６３として用いることができるため、ロアパネル６２に規制部６３を個別に設ける必要がない。したがって、乗員保護装置１０の構成を簡素化できる。

【符号の説明】

【0053】

Ｌ…前後方向
Ｐ…乗員
Ｗ…車幅方向
１０…乗員保護装置
２０…シート
２１…シートバック
３０…リーンフォースメント
４０…ブラケット
４１…延在部
４２…取付部
４３…貫通孔
５０…ニーボルスタ
５１…クリップ
５２…溝部
５３…凹部
６０…インストルメントパネル
６１…アッパパネル
６２…ロアパネル
６３…規制部
６４…突出部
６５…突起
６６…接着部
６７…規制壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】