JP2004268713A

JP2004268713A - Knee protection device for vehicle

Info

Publication number: JP2004268713A
Application number: JP2003061713A
Authority: JP
Inventors: Akira Matsutani; 陽松谷; Takeshi Sato; 武佐藤; Toshio Ohashi; 利男大橋
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2004-09-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a knee protection device having simple structure for a vehicle capable of sufficiently securing space in the cabin. <P>SOLUTION: The knee protection device 1A for the vehicle protecting the knee of an occupant 13 at the front seat at the time of vehicle collision is equipped with a lower cover 4 which is disposed under the lower part of an instrument panel 3 and rotatably connected to the steering column 8 side at its upper part, and a cylinder 16 where a piston 17 slides backward of the vehicle at the time of vehicle collision. The cylinder 16 is connected to the steering column 8, and the tip end of the piston 17 is connected to the lower part of the lower cover 4 respectively. The lower cover 4 is changed to the set position of shock absorbing of the occupant side from the normal waiting position by sliding of the piston 17 in the cylinder 16 with the explosion of an inflator 15. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両衝突時に前席の乗員の膝部を保護する車両用ニープロテクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両が前面衝突を起こした際には、シートベルトやエアバックが装着されていても、乗員の下半身が座席より車両前方側に移動する場合がある。このような場合に乗員の膝まわりへの衝撃荷重を吸収するための車両用ニープロテクタ装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両用ニープロテクタ装置においては、乗員の膝部分の衝撃吸収を行う場合には、衝突時に乗員の膝部がニープロテクタ部材に当たるまでの空走距離が短い方が好ましい。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３２１９５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両用ニープロテクタ装置では、ニープロテクタ部材がインストルメントパネル面に略直交する方向に飛び出す構造になっているため、インストルメントパネル面が車両後方側、即ち室内側に突き出している。よって、車両室内の空間が狭くなるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、構造がシンプルで、車両室内空間、特に乗員の足膝まわりのスペースを十分に確保できる車両用ニープロテクタ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、車両衝突時に車両後方に移動して乗員の膝部を保護する車両用ニープロテクタ装置において、上部に設けられた支持部を介して車体側に回動自在に支持されたロアカバーと、該ロアカバーの支持部の下側に設けられた連結部にピストンが回動自在に支持されたピストンシリンダ機構とを備え、このピストンシリンダ機構を、車両の衝突を検知して前記ピストンを車両後方に押し出すように構成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載の車両用ニープロテクタ装置であって、衝撃吸収セット位置に位置した状態の前記ロアカバーに車両前方側への衝撃荷重が入力すると、前記ロアカバーの上部を車両前方側に変移して衝撃荷重を吸収する上部衝撃吸収手段と、前記ロアカバーの下部を車両前方側に変移して衝撃荷重を吸収する下部衝撃吸収手段とを備えたことを特徴とする車両用ニープロテクタ装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記上部衝撃吸収手段は、前記ロアカバー側の連結ピンが挿入された回転用孔の近傍に、破断用壁部を介して前記連結ピンより若干幅狭に設けられたエネルギー吸収溝にて構成され、衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバーに車両前方側への衝撃荷重が入力されると、この衝撃荷重により前記連結ピンが前記破断用壁部を破断して前記エネルギー吸収溝を押し広げながら移動することによって衝撃荷重を吸収することを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２または請求項３記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記下部衝撃吸収手段は、前記シリンダ室と外部の間に小孔を連通させた前記ピストンシリンダ機構にて構成され、衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバーに車両前方側への衝撃が作用すると、この衝撃力により前記シリンダ室内のガスが前記小孔より外部に排気されつつ前記ピストンが収縮摺動することによって衝撃を吸収することを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項２記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記ロアカバーの下部に衝撃出力アーム部を設け、前記ロアカバーが通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで移動されると前記衝撃出力アーム部をロックするロック手段を設け、衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバーに車両前方側への衝撃が作用すると、この衝撃力が前記衝撃出力アーム部を介して前記下部衝撃吸収手段に伝達されることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記ピストンシリンダ機構の連結部が前記ロアカバーのガイド部にスライド自在に連結され、前記ピストンが伸長移動すると前記連結部が前記ロアカバーの下部から上部にガイド部に沿って変移することによって前記ロアカバーが通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで変移され、前記ロアカバーが衝撃吸収セット位置に位置する状態では、前記ピストンシリンダ機構の伸縮方向が前記車両前後方向と同じ方向になることを特徴とする車両用ニープロテクタ装置である。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項６記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記ロアカバーが衝撃吸収セット位置に位置する状態では、前記ピストンシリンダ機構の前記連結部が前記ガイド部材に沿って下部方向に変移するのを阻止するロック手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項２記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記上部衝撃吸収手段は、前記ロアカバーの上部と車体部材との間を連結するブラケットにて構成され、衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバーに車両前方側への衝撃が作用すると、この衝撃力によって前記ブラケットが塑性変形することによって衝撃を吸収することを特徴とする。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項２記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記上部衝撃吸収手段は、前記ロアカバーの上部と車体部材との間を連結するブラケットにて構成され、衝撃吸収セット位置に位置する前記ロアカバーに車両前方側への衝撃が作用すると、この衝撃力によって前記ブラケットが脆弱部の部分で徐々に切り裂かれることによって衝撃を吸収することを特徴とする。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項１〜請求項９記載の車両用ニープロテクタ装置であって、前記ロアカバーは、その表層側に衝撃緩衝材が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、車両衝突時には、ロアカバーの上部に設けられた支持部を中心に回動することによって、ロアカバー全体として車両後方に突出する構成であるため、車両室内の空間を狭めることなく、車両用ニープロテクタ装置を効率的に配設することができる。特に、前側の座席に座った乗員の足元近傍のスペースを十分に確保できる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、ロアカバーに車両前方側への衝撃荷重が入力されると、この衝撃荷重を上部衝撃吸収手段と下部衝撃吸収手段で吸収するため、乗員からの衝撃荷重を有効に吸収でき、また、ロアカバーの上部と下部の衝撃吸収性能を別個独立に適宜調整することができる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、上部衝撃吸収手段を容易に、かつ、低コストに作製することができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、請求項２または請求項３の発明の効果に加え、ピストンシリンダ機構を下部衝撃吸収手段としても利用するため、構造がより単純になると共に、部品点数の削減、低コスト化になる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、ピストンシリンダ機構でない下部衝撃吸収手段によってロアカバーの下部側の衝撃を吸収させることができる。ピストンシリンダ機構を下部衝撃吸収手段として利用しない場合やピストンシリンダ機構と併用する場合に有効である。特に、例えばピストンシリンダ機構として小出力のものを使用し、下部衝撃吸収手段を兼用させることができない場合に効果的である。
【００２１】
請求項６の発明によれば、請求項５の発明の効果に加え、ピストンシリンダ機構を上部衝撃吸収手段として利用できる。また、ピストンシリンダ機構の伸縮方向が車両前後方向と略同一方向になるため、ロアカバーからの衝撃荷重が効率的にピストンに作用し、有効に衝撃荷重を吸収することができる。
【００２２】
請求項７の発明によれば、請求項６の発明の効果に加え、ロアカバー側からの衝撃荷重によってピストンシリンダ機構の連結部が変移しないため、ロアカバーからの衝撃荷重が確実にピストンシリンダ機構に伝達され、ピストンシリンダ機構が有効に上部衝撃吸収手段として機能する。
【００２３】
請求項８の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、上部衝撃吸収手段を所定構造のブラケットにて構成できるため、上部衝撃吸収手段を容易に、かつ、低コストに作製できる。
【００２４】
請求項９の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、上部衝撃吸収手段を所定構造のブラケットにて構成できるため、上部衝撃吸収手段を容易に、かつ、低コストに作製できる。
【００２５】
請求項１０の発明によれば、請求項１〜請求項９の発明の効果に加え、乗員からの衝撃荷重をロアカバー内の衝撃緩衝材によっても更に効率的に吸収できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
［第１の実施形態］
図１〜図９は本発明の第１実施形態を示し、図１は車両用ニープロテクタ装置１Ａを側方から見た側面図、図２（ａ）は車両用ニープロテクタ装置１Ａのロアカバー４を斜め下方から見た斜視図、図２（ｂ）はロアカバー４の断面図、図３は上部衝撃吸収手段２０の側面図、図４は上部衝撃吸収手段２０の衝撃吸収状態を示す側面図、図５（ａ）はピストン１７が収縮位置に位置するピストンシリンダ機構５の概略図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図６（ａ）はピストンシリンダ機構５のシリンダ室１６ａが加圧され、ピストン１７が伸長方向に変移している過程を示す概略図、図６（ｂ）はピストン１７が伸長位置に位置するピストンシリンダ機構５の概略図、図６（ｃ）はピストン１７に衝撃力が作用し、ピストン１７が収縮方向に変移している過程を示す概略図、図７（ａ）はロアカバー４が通常待機位置に位置する車両用ニープロテクタ装置１Ａの要部側面図、図７（ｂ）は衝突検知時であって、ロアカバー４が通常位置から衝撃吸収セット位置に移動する過程を示す車両用ニープロテクタ装置１Ａの要部側面図、図８は車両衝突の瞬間における車両用ニープロテクタ装置１Ａの要部側面図、図９は乗員１３の２次衝突エネルギー吸収時における車両用ニープロテクタ装置１Ａの要部側面図である。
【００２８】
図１に示すように、車両用ニープロテクタ装置１Ａは、車両の衝突を検知する衝突検知手段２と、インストルメントパネル３の運転席側の下部に配置されたロアカバー４と、衝突検知手段２により作動し、ロアカバー４を移動させるピストンシリンダ機構５と、ロアカバー４の上部で衝撃を吸収する上部衝撃吸収手段２０と、ロアカバー４の下部で衝撃を吸収する下部衝撃吸収手段２１とを備えている。
【００２９】
衝突検知手段２は、車両の実際の衝突を検知したり、車間レーダ等により事前に衝突を予測したりするもので、遅くても車両の実際の衝突直後時点を検知する。そして、車両の衝突を検知すると、発火信号を下記するインフレータ１５に出力する。
【００３０】
図１〜図４に示すように、ロアカバー４は、ベース４ａと、該ベース４ａの表層側の発泡材や弾性体等による衝撃緩衝材６と、該衝撃緩衝材６の表を覆う表皮４ｂとから構成されている。ロアカバー４の上部には連結ピン７が設けられ、この連結ピン７が車体部材であるステアリングコラム８に固定されたブラケット９の回転用孔１０に回転自在に支持されている。ロアカバー４の下部には連結孔１１が設けられ、この連結孔１１にピストンシリンダ機構５の連結部１２が回転自在に連結されている。
【００３１】
ピストンシリンダ機構５は、図１、図５及び図６に示すように、インフレータ１５がシリンダ室１６ａに内蔵されたシリンダ１６と、このシリンダ１６のシリンダ室１６ａを摺動するピストン１７とを有する。シリンダ１６の端部の連結部１６ｂは、車体部材であるステアリングコラム８に回転自在に連結され、ピストン１７の先端の連結部１２はロアカバー４の下部の連結孔１１に回転自在に連結されている。ピストン１７は、通常運転時にはシリンダ室１６ａ内の収縮位置に位置されている。そして、ピストン１７が収縮位置に位置する通常運転時には、ロアカバー４は乗員１３の膝部との間に大きなスペースを確保する通常待機位置（図１の実線位置）に位置されている。
【００３２】
また、インフレータ１５は、衝突検知手段２からの発火信号により爆発するように設定されている。インフレータ１５が爆発すると、図６（ａ）に示すように、ピストン１７がシリンダ室１６ａ内を伸長方向Ｓに摺動し、このピストン１７の移動によりロアカバー４が通常待機位置（図１の実線位置）より乗員１３側の衝撃吸収セット位置（図１の仮想線位置）に変移される。衝撃吸収セット位置では、ロアカバー４は乗員１３の膝部との間にほとんどスペースのない位置に位置される。
【００３３】
上部衝撃吸収手段２０は、図３及び図４に示すように、ロアカバー４の連結ピン７が挿入されたブラケット９の回転用孔１０の近傍に破断用壁部２２を介して設けられたエネルギー吸収溝２３にて構成されている。エネルギー吸収溝２３は、その幅ｄが連結ピン７の直径より若干幅狭に設定されている。そして、衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー４に車両前方側への衝撃が作用すると、図４に示すように、この衝撃力Ｆにより連結ピン７が破断用壁部２２を破断してエネルギー吸収溝２３を押し広げながら移動することによって衝撃を吸収する。
【００３４】
下部衝撃吸収手段２１は、図５に示すように、ピストン１７の弁体１７ａに小孔２４が形成された前記ピストンシリンダ機構５にて構成されている。図６（ｂ）に示す衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー４に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、図６（ｃ）に示すように、この衝撃力Ｆによりシリンダ室１６ａ内のガスが小孔２４より外部に排気されつつピストン１７が収縮方向Ｔに摺動することによって衝撃を吸収する。つまり、ピストンシリンダ機構５は、車両の衝突時にロアカバー４を通常待機位置から衝撃吸収位置に変移させる機構と、乗員１３の２次衝撃時にロアカバー４への衝撃を吸収する機構とを兼用する。
【００３５】
次に、前記車両用ニープロテクタ装置１Ａの衝撃吸収動作を図７及び図８に基づいて説明する。通常の運転時においては、図７（ａ）に示すように、ピストンシリンダ機構５のピストン１７はシリンダ室１６ａ内の収縮位置に位置し、ロアカバー４は通常待機位置に位置する。この状態にあって、衝突検知手段２が車両の衝突を検知すると、衝突検知手段２から点火信号がインフレータ１５を出力される。インフレータ１５は点火信号を受信すると直ちに爆発し、この爆発圧によりピストン１７が伸長方向Ｓに摺動される。このピストン１７の移動により、図７（ｂ）に示すように、ロアカバー４が通常待機位置から衝撃吸収位置に直ちに変移される。
【００３６】
このロアカバー４の変移とほぼ同時に、図８（ａ）に示すように、車両の衝突により乗員１３の下半身が反動で車両前方に移動し、乗員１３の膝部がロアカバー４に当たる。すると、図８（ｂ）に示すように、ロアカバー４に車両前方への衝撃力Ｆが作用する。この衝撃力Ｆによりロアカバー４の上部側では、連結ピン７が破断用壁部２２を破断してエネルギー吸収溝２３に入り込み、エネルギー吸収溝２３を押し広げながら車両前方側へと移動する。連結ピン７のエネルギー吸収溝２３内の移動により２次衝撃エネルギーが吸収される。
【００３７】
一方、前記衝撃力によりロアカバー４の下部では、ピストンシリンダ機構５のシリンダ室１６ａ内のガスが小孔２４より外部に排気されつつピストン１７が収縮方向Ｔに摺動する。このピストン１７の移動により２次衝撃エネルギーが吸収される。つまり、ロアカバー４の上部と下部の両方で乗員１３の２次衝撃エネルギーが吸収される。
【００３８】
以上、前記車両用ニープロテクタ装置１Ａでは、ロアカバー４自体が通常待機位置から乗員１３側の衝撃吸収セット位置に移動する構成であるため、インストルメントパネル３の下部がロアカバー４の１層構造にできる。また、ロアカバー４はピストンシリンダ機構５によって直接移動するため、その移動機構自体も単純である。以上より、車両用ニープロテクタ装置１Ａの構造がシンプルである。さらに、インストルメントパネル３の下部がロアカバー４の１層構造であるため、乗員１３の足膝まわりのスペースを十分に確保できる。
【００３９】
前記第１実施形態では、上部衝撃吸収手段２０と下部衝撃吸収手段２１とを備えたので、ロアカバー４に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、この衝撃力Ｆを上部衝撃吸収手段２０と下部衝撃吸収手段２１で吸収するため、乗員１３への衝撃力を有効に吸収できる。また、ロアカバー４の上部と下部の衝撃吸収性能を別個独立に適宜調整可能である。
【００４０】
前記第１実施形態では、上部衝撃吸収手段２０は、ロアカバー４側の連結ピン７が挿入されたブラケット９の回転用孔１０の近傍に、破断用壁部２２を介して連結ピン７より若干幅狭に設けられたエネルギー吸収溝２３にて構成されたので、上部衝撃吸収手段２０を容易に、かつ、低コストに作製できる。
【００４１】
前記第１実施形態では、下部衝撃吸収手段２１は、シリンダ室１６ａと外部の間を連通する小孔２４を有するピストンシリンダ機構５にて構成されたので、ピストンシリンダ機構５が下部衝撃吸収手段２１を兼用するため、車両用ニープロテクタ装置１Ａの構造がよりシンプル化でき、部品点数の削減、低コスト化になる。なお、前記第１実施形態では、ピストン１７の弁体１７ａに小孔２４を設けたが、小孔２４はシリンダ室１６ａと外部の間を連通できる箇所に設ければ良い。
【００４２】
前記第１実施形態では、ロアカバー４は、その表層側に衝撃緩衝材６が設けられているので、乗員１３からの衝撃力をロアカバー４内の衝撃緩衝材６によっても吸収できる。
【００４３】
［第２の実施形態］
図１０〜図１６は本発明の第２実施形態を示し、図１０は車両用ニープロテクタ装置１Ｂを側方から見た側面図、図１１はロアカバー３０に車両前方への衝撃力が作用した状態を示す側面図、図１２はロアカバー３０の衝撃力を吸収する状態を示す側面図、図１３はロアカバー３０を裏面側から見た斜視図、図１４はガイド部材の分解斜視図、図１５は図１４のＣ部の要部拡大図、図１６は図１３のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４４】
車両用ニープロテクタ装置１Ｂは、図１０〜図１２に示すように、車両の衝突を検知する衝突検知手段（図示せず）と、インストルメントパネル（図示せず）の運転席側の下部に配置されたロアカバー３０と、衝撃検知手段（図示せず）により作動し、ロアカバー３０を移動させるピストンシリンダ機構３１と、ロアカバー４の上部で衝撃を吸収する上部衝撃吸収手段３２と、ロアカバー４の下部で衝撃を吸収する下部衝撃吸収手段３８とを備えている。
【００４５】
ロアカバー３０の上部は、前記第１実施形態のようにステアリングコラムのブラケットに連結されているのではなく、ステアリングコラム（図示せず）に固定された上部衝撃吸収手段３２の衝撃作用ピン３３に回転自在に支持されている。上部衝撃吸収手段３２は、衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー３０に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、図１２に示すように、ロアカバー３０の上部を車両前方側に変移して衝撃を吸収する。また、上部衝撃吸収手段３２は、第１実施形態の上部衝撃吸収手段２０と同様の構成を採用でき、エネルギー吸収溝３２ａの幅を衝撃作用ピン３３の直径よりも幅狭に設定している。
【００４６】
ロアカバー３０の下部は、第１実施形態のものと較べて内部構造が同一で、かつ、小型・低出力であるピストンシリンダ機構３１に連結されているが、その連結構造が相違する。つまり、ピストンシリンダ機構３１の連結部３４は、図１３〜図１６に示すように、ロアカバー３０のガイド部材３５の縦ガイド溝（ガイド部）３５ａ及び横ガイド溝（ガイド部）３５ｂに挿入されることによってスライド自在に連結されている。縦及び横ガイド溝３５ａ，３５ｂはロアカバー３０の下部から上部に向かって延設されており、ピストン３１ｂが伸長移動すると連結部３４がロアカバー３０の下部から上部に縦及び横ガイド溝３５ａ，３５ｂに沿って変移することによってロアカバー３０が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで変移される。そして、ロアカバー３０が衝撃吸収セット位置に位置する状態では、図１１に示すように、ピストンシリンダ機構３１の伸縮方向ＳＴが車両前後方向と同じ方向になるように設定されている。
【００４７】
また、ガイド部材３５の縦及び横ガイド溝３５ａ，３５ｂの上端部付近にはロック手段である一対の爪部３６が設けられている。ロアカバー３０が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで移動されると、一対の爪部３６によって連結部３４をこの位置にロックする。なお、横ガイド溝３５ｂの上端はＬ字状に屈曲し、連結部３４がこの上端に達したとき、連結部３４が不用意に下方に移動しないようにされている。
【００４８】
また、ロアカバー３０の下部には衝撃出力アーム部３７が設けられ、この衝撃出力アーム部３７の円弧溝３７ａ内には下部衝撃吸収手段３８の衝撃作用ピン３９が挿入されている。衝撃作用ピン３９が衝撃出力アーム部３７の円弧溝３７ａ内を移動することによってロアカバー３０が図１３に示す通常待機位置から図１４に示す衝撃吸収セット位置まで回転される。
【００４９】
衝撃出力アーム部３７の円弧溝３７ａの端部付近には、ロック手段である一対の爪部４０が設けられている。ロアカバー３０が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで移動されると、一対の爪部４０によって衝撃出力アーム部３７をこの位置にロックする。衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー３０に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、この衝撃力Ｆが衝撃出力アーム部３７を介して下部衝撃吸収手段３８に伝達される。そして、下部衝撃吸収手段３８は、衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー３０に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、図１２に示すように、ロアカバー３０の下部を車両前方側に変移して衝撃を吸収する。なお、この下部衝撃吸収手段３８も、上部衝撃吸収手段３２と同様の構成を採用することができ、エネルギー吸収溝３８ａの幅は衝撃作用ピン３９の直径よりも幅狭に設定されている。
【００５０】
次に、前記車両用ニープロテクタ装置１Ｂの衝撃吸収動作を図１０〜図１２に基づいて説明する。通常の運転時においては、図１０に示すように、ピストンシリンダ機構３１のピストン３１ｂはシリンダ室内の収縮位置に位置し、ロアカバー３０は通常待機位置に位置する。この状態にあって、衝突検知手段（図示せず）が車両の衝突を検知すると、衝突検知手段から点火信号がインフレータ（図示せず）を出力される。インフレータは点火信号を受信すると直ちに爆発し、この爆発圧によりピストン３１ｂが伸長方向に摺動される。このピストン３１ｂの移動により、ロアカバー３０が図１０の矢印方向Ｄに回転して通常待機位置から衝撃吸収位置に直ちに変移される。
【００５１】
このロアカバー３０の変移とほぼ同時に、車両の衝突により乗員の下半身が反動で車両前方に移動し、乗員の膝部がロアカバー３０に当たる。すると、図１１に示すように、ロアカバー３０に車両前方への衝撃力Ｆが作用する。この衝撃力Ｆによりロアカバー３０の上部側では、上部衝撃吸収手段３２の衝撃作用ピン３３が車両前方側に移動する。また、ピストンシリンダ機構３１のピストン３１ｂが収縮方向に移動する。衝撃作用ピン３３の移動、及び、ピストン３１ｂの移動により２次衝撃エネルギーが吸収される。
【００５２】
一方、ロアカバー４の下部では、前記衝撃力Ｆが衝撃出力アーム部３７を介して衝撃作用ピン３９で伝達され、下部衝撃吸収手段３８の衝撃作用ピン３９が車両前方側に移動する。この衝撃作用ピン３９の移動により２次衝撃エネルギーが吸収される。つまり、ロアカバー４の上部と下部の両方で乗員の２次衝撃エネルギーが吸収される。
【００５３】
以上、この第２実施形態の車両用ニープロテクタ装置１Ｂでは、第１実施形態と同様に、ロアカバー３０自体が通常待機位置から乗員側の衝撃吸収セット位置に移動する構成であるため、ステアリングコラム（図示せず）の下部がロアカバー３０の１層構造にできる。また、ロアカバー３０はピストンシリンダ機構３１によって直接移動するため、その移動機構自体も単純である。以上より、車両用ニープロテクタ装置１Ｂの構造がシンプルである。さらに、ステアリングコラム（図示せず）の下部がロアカバー３０の１層構造であるため、乗員の足膝まわりのスペースを十分に確保できる。
【００５４】
前記第２実施形態では、ロアカバー３０の下部に衝撃出力アーム部３７を設け、ロアカバー３０が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで移動されると衝撃出力アーム部３７をロックする一対の爪部（ロック手段）４０を設け、衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー３０に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、この衝撃力Ｆが衝撃出力アーム部３７を介して下部衝撃吸収手段３８に伝達されるように構成されている。従って、ピストンシリンダ機構３１でない下部衝撃吸収手段３８によってロアカバー３０の下部側の衝撃を吸収させることができる。ピストンシリンダ機構３１を下部衝撃吸収手段として利用しない場合、または、ピストンシリンダ機構３１と併用する場合に有効である。特に、前記第２実施形態のように、例えばピストンシリンダ機構３１として小型・低出力のものを使用し、ピストンシリンダ機構３１が下部衝撃吸収手段として利用できない場合に効果的である。
【００５５】
前記第２実施形態では、ピストンシリンダ機構３１の連結部３４がロアカバー３０のガイド部３５にスライド自在に連結され、ピストン３１ｂが伸長移動すると連結部３４がロアカバー３０の下部から上部にガイド部材３５に沿って変移することによってロアカバー３０が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで変移され、ロアカバー３０が衝撃吸収セット位置に位置する状態では、ピストンシリンダ機構３１の伸縮方向が車両前後方向と同じ方向になるに設定されている。従って、ピストンシリンダ機構３１を上部衝撃吸収手段３２の一部として利用できる。また、ピストンシリンダ機構３１の伸縮方向ＳＴが車両前後方向と同一方向になるため、ロアカバー３０からの衝撃力Ｆがロスなくピストン３１ｂに作用し、有効に衝撃力Ｆを吸収できる。
【００５６】
前記第２実施形態では、ロアカバー３０が衝撃吸収セット位置に位置する状態では、ピストンシリンダ機構３１の連結部３４がガイド部３５に沿って下部方向に変移するのを阻止する一対の爪部（ロック手段）３６を設けた。従って、ロアカバー３０側からの衝撃力Ｆによってピストンシリンダ機構３１の連結部３４が変移しないため、ロアカバー３０からの衝撃力Ｆがピストンシリンダ機構３１に伝達され、ピストンシリンダ機構３１が確実に上部衝撃吸収手段３２の一部として機能する。
【００５７】
図１７〜図１９は第２実施形態のピストンシリンダ機構３１の連結部３４とロアカバー３０の下部との連結構造の変形例を示し、図１７はロアカバー３０の裏面側から見た斜視図、図１８は図１７のＤ部の要部拡大図、図１９は図１７のＥ−Ｅ線断面図である。
【００５８】
ピストンシリンダ機構３１の連結部３４は、図１７〜図１９に示すように、ロアカバー３０の縦ガイド溝（ガイド部）３５ａに挿入され、かつ、ガイドロッド（ガイド部）４１にスライド自在に連結されている。縦ガイド溝３５ａ及びガイドロッド４１はロアカバー３０の下部から上部に向かって延設されており、ピストン３１ｂが伸長移動すると連結部３４がロアカバー３０の下部から上部に縦ガイド溝３５ａ及びガイドロッド４１に沿って変移することによってロアカバー３０が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで変移される。そして、ロアカバー３０が衝撃吸収セット位置に位置する状態では、ピストンシリンダ機構３１の伸縮方向が車両前後方向と同じ方向になるように設定されている。
【００５９】
また、縦ガイド溝３５ａの上端部付近にはロック手段である一対の爪部４０が設けられている。ロアカバー３０が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで移動されると、一対の爪部４０によって連結部３４をこの位置にロックする。
【００６０】
この変形例のピストンシリンダ機構３１の連結部３４とロアカバー３０の縦ガイド溝３５ａ及びガイドロッド４１によっても前記第２実施形態と同様の作用が得られる。なお、前記ロアカバー３０も、第１実施形態のロアカバー４と同様にベース３０ａと衝撃緩衝材６と表皮３０ｂとから構成されている。
【００６１】
［第３の実施形態］
図２０は本発明の第３実施形態を示し、車両用ニープロテクタ装置１Ｃの側方から見た側面図である。
【００６２】
車両用ニープロテクタ装置１Ｃは、図２０に示すように、前記第１実施形態と同様に、車両の衝突を検知する衝突検知手段（図示せず）と、インストルメントパネル（図示せず）の運転席側の下部に配置されたロアカバー４と、衝突検知手段（図示せず）により作動し、ロアカバー４を移動させるピストンシリンダ機構５と、ロアカバー４の上部で衝撃を吸収する上部衝撃吸収手段２０と、ロアカバー４の下部で衝撃を吸収する下部衝撃吸収手段２１とを備えている。下部衝撃吸収手段２１は、前記第１実施形態と同様に、ピストンシリンダ機構５が兼用している。図２０において、仮想線位置がロアカバー４の通常待機位置を、破線位置がロアカバー４の衝撃吸収セット位置を、実線位置がロアカバー４のエネルギー吸収状態をそれぞれ示している。
【００６３】
そして、ロアカバー４の上部は、前記第１実施形態と同様に、ステアリングコラム８に固定されたブラケット４２に連結部４２ａを介して回転自在に連結されているが、そのブラケット４２自体が上部衝撃吸収手段２０として構成されている。つまり、ブラケット４２は、ピストンシリンダ機構５のピストン１７が伸長方向に移動されると、連結部４２ａを中心にロアカバー４を回転させることによって通常待機位置から衝撃吸収セット位置に変移させるが、車両前方側への衝撃力Ｆを受けると塑性変形するように構成されている。
【００６４】
なお、ロアカバー４とピストンシリンダ機構５の連結構造、ピストンシリンダ機構５の内部構造などは前記第１実施形態と同様であるため、重複説明を回避するべく説明を省略する。
【００６５】
前記の構成において、衝突検知手段が車両の衝突を検知すると、ピストンシリンダ機構５の動作によってロアカバー４が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで直ちに変移される。そして、図２０にて破線で示す衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー４に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、この衝撃力Ｆによってブラケット４２が塑性変形することによって衝撃を吸収する。
【００６６】
この第３実施形態によれば、上部衝撃吸収手段２０を所定構造のブラケット４２にて構成できるため、上部衝撃吸収手段２０を容易に、かつ、低コストに作製できる。
【００６７】
［第４の実施形態］
図２１及び図２２は本発明の第４実施形態を示し、図２１は車両用ニープロテクタ装置１Ｄを側方から見た側面図、図２２はブラケット４３を上方から見た平面図である。
【００６８】
車両用ニープロテクタ装置１Ｄは、図２１に示すように、前記第１実施形態と同様に、車両の衝突を検知する衝突検知手段（図示せず）と、インストルメントパネル（図示せず）の運転席側の下部に配置されたロアカバー４と、衝突検知手段（図示せず）により作動し、ロアカバー４を移動させるピストンシリンダ機構５と、ロアカバー４の上部で衝撃を吸収する上部衝撃吸収手段２０と、ロアカバー４の下部で衝撃を吸収する下部衝撃吸収手段２１とを備えている。下部衝撃吸収手段２１は、前記第１実施形態と同様に、ピストンシリンダ機構５が兼用している。図２１において、仮想線位置がロアカバー４の通常待機位置を、破線位置がロアカバー４の衝撃吸収セット位置を、実線位置がロアカバー４のエネルギー吸収状態をそれぞれ示している。
【００６９】
そして、ロアカバー４の上部は、前記第１実施形態と同様に、ステアリングコラム８に固定されたブラケット４３に連結部４４を介して連結されているが、そのブラケット４３自体が上部衝撃吸収手段２０として構成されている。つまり、ブラケット４３は、ピストンシリンダ機構５のピストン１７が伸長方向に移動されると、連結部４４を中心にロアカバー４を回転させることによって通常待機位置から衝撃吸収セット位置に変移させるが、車両前方側への衝撃力Ｆを受けると引き裂かれるように構成されている。具体的には、ブラケット４３は、車体部材であるステアリングコラム８に固定された基部４３ａと、この基部４３ａの左右一対の脆弱部４３ｂの間に設けられ、ロアカバー４が連結された塑性変形部４３ｃとを有している。
【００７０】
なお、ロアカバー４とピストンシリンダ機構５の連結構造、ピストンシリンダ機構５の内部構造などは前記第１実施形態と同様であるため、重複説明を回避するべく説明を省略する。
【００７１】
前記構成において、衝突検知手段（図示せず）が車両の衝突を検知すると、ピストンシリンダ機構５の動作によってロアカバー４が通常待機位置から衝撃吸収セット位置まで直ちに変移される。そして、図２１にて破線で示す衝撃吸収セット位置に位置するロアカバー４に車両前方側への衝撃力Ｆが作用すると、この衝撃力Ｆによってブラケット４３が一対の脆弱部４３ａの部分で徐々に切り裂かれることによって衝撃荷重を吸収する。
【００７２】
この第４実施形態によれば、上部衝撃吸収手段２０を所定構造のブラケット４３にて構成できるため、上部衝撃吸収手段２０を容易に、かつ低コストに作製できる。
【００７３】
なお、前記各実施形態では、上部衝撃吸収手段２０，３２及び下部衝撃吸収手段２１，３８は、前記各実施形態で示したもの以外にも種々考えられ、例えばステアリングコラム８の２次衝突エネルギー吸収構造のエネルギー吸収プレートやワイヤの摺動抵抗若しくは折り曲げ力を利用したものが考えられる。
【００７４】
なお、前記各実施形態では、ロアカバー４，３０をステアリングコラム８に連結されているが、ステアリングコラム８以外の車体部材に連結しても良いことはもちろんである。
【００７５】
なお、前記各実施形態では、車両用ニープロテクタ装置１Ａ〜１Ｄを運転席側に配置したが、助手席側に配置しても、または、運転席側と助手席側の双方に配置しても良いことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、車両用ニープロテクタ装置の側方から見た側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は車両用ニープロテクタ装置のロアカバーを下方から見た斜視図、（ｂ）はロアカバーの断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示し、上部衝撃吸収手段の側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示し、上部衝撃吸収手段の衝撃吸収状態を示す側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）はピストンが収縮位置に位置するピストンシリンダ機構の概略図、（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）はピストンシリンダ機構のシリンダ室が加圧され、ピストンが伸長方向に変移している過程を示す概略図、（ｂ）はピストンが伸長位置に位置するピストンシリンダ機構の概略図、（ｃ）はピストンに衝撃力が作用し、ピストンが収縮方向に変移している過程を示す概略図である。
【図７】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）はロアカバーが通常待機位置に位置する車両用ニープロテクタ装置の側面図、（ｂ）は衝突検知時であって、ロアカバーが通常位置から衝撃吸収セット位置に移動する過程を示す車両用ニープロテクタ装置の側面図である。
【図８】本発明の第１実施形態を示し、車両衝突の瞬間における車両用ニープロテクタ装置の側面図である。
【図９】本発明の第１実施形態を示し、乗員の２次衝突エネルギー吸収時における車両用ニープロテクタ装置の側面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態を示し、車両用ニープロテクタ装置の側面から見た概略図である。
【図１１】本発明の第２実施形態を示し、ロアカバーに車両前方への衝撃力が作用した状態を示す概略図である。
【図１２】本発明の第２実施形態を示し、ロアカバーの衝撃力を吸収する状態を示す概略図である。
【図１３】本発明の第２実施形態を示し、ロアカバーの裏面側から見た斜視図である。
【図１４】本発明の第２実施形態を示し、ガイド部材の分解斜視図である。
【図１５】本発明の第２実施形態を示し、図１４のＣ部の要部拡大図である。
【図１６】本発明の第２実施形態を示し、図１３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態の変形例を示し、ロアカバーの裏面側から見た斜視図である。
【図１８】本発明の第２実施形態の変形例を示し、図１７のＤ部の要部拡大図である。
【図１９】本発明の第２実施形態の変形例を示し、図１７のＥ−Ｅ線断面図である。
【図２０】本発明の第３実施形態を示し、車両用ニープロテクタ装置の側面から見た側面図である。
【図２１】本発明の第４実施形態を示し、車両用ニープロテクタ装置の側面から見た側面図である。
【図２２】本発明の第４実施形態を示し、ブラケットを上面から見た平面図である。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｄ車両用ニープロテクタ装置
４ロアカバー
５，３１ピストンシリンダ機構（上部衝撃吸収手段）
６衝撃緩衝材
７連結ピン（支持部）
８ステアリングコラム（車体部材）
１２連結部
１７，３１ｂピストン
２０，３２上部衝撃吸収手段
２２破断用壁部
２３エネルギー吸収溝
２４小孔
３０ロアカバー
３５ａ縦ガイド溝（ガイド部）
３５ｂ横ガイド溝（ガイド部）
３６爪部（ロック手段）
３７衝撃出力アーム部
３８下部衝撃吸収手段
４０爪部（ロック手段）
４１ガイドロッド（ガイド部）
４２，４３ブラケット（支持部、上部衝撃吸収手段）
４３ｂ脆弱部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a knee protector device for a vehicle that protects a knee of an occupant in a front seat at the time of a vehicle collision.
[0002]
[Prior art]
When a vehicle such as an automobile causes a frontal collision, the lower body of the occupant may move to the front of the vehicle from the seat even if a seat belt or an airbag is worn. In such a case, various knee protector devices for a vehicle have been proposed to absorb an impact load around the knees of the occupant (for example, see Patent Document 1). In the vehicle knee protector device, when the impact of the knee portion of the occupant is absorbed, it is preferable that the idle running distance until the knee portion of the occupant hits the knee protector member at the time of collision is short.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-32195
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional vehicle knee protector device, since the knee protector member has a structure that protrudes in a direction substantially orthogonal to the instrument panel surface, the instrument panel surface protrudes toward the vehicle rear side, that is, the indoor side. . Therefore, there is a problem that the space in the vehicle compartment becomes narrow.
[0005]
Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a vehicle knee protector device having a simple structure and capable of sufficiently securing a space in a vehicle interior, particularly, a space around an occupant's feet and knees. With the goal.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, in a vehicle knee protector device that protects a passenger's knee by moving rearward during a vehicle collision, the vehicle knee protector device is rotatably supported by a vehicle body via a support portion provided at an upper portion. A lower cover, and a piston cylinder mechanism in which a piston is rotatably supported by a connecting portion provided below the supporting portion of the lower cover, and the piston cylinder mechanism detects the collision of the vehicle and disconnects the piston. It is configured to be pushed out to the rear of the vehicle.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle knee protector device according to the first aspect, when an impact load to the front side of the vehicle is input to the lower cover in a state where the vehicle is positioned at an impact absorbing set position, the upper part of the lower cover is moved to the vehicle. A knee for a vehicle, comprising: an upper shock absorbing means for shifting to a front side to absorb an impact load; and a lower shock absorbing means for shifting a lower portion of the lower cover to a front side of the vehicle to absorb an impact load. It is a protector device.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the vehicle knee protector device according to the second aspect, the upper shock absorbing means includes a breaking wall portion near a rotation hole in which the lower cover side connecting pin is inserted. When an impact load to the front side of the vehicle is input to the lower cover located at the impact absorption set position, the connection is made by the impact load. The impact load is absorbed by the pin moving while breaking the wall for breaking and pushing and expanding the energy absorbing groove.
[0009]
A fourth aspect of the present invention is the knee protector device for a vehicle according to the second or third aspect, wherein the lower impact absorbing means has a small hole communicating between the cylinder chamber and the outside. When an impact to the vehicle front side acts on the lower cover located at the impact absorbing set position, the piston shrinks and slides while the gas in the cylinder chamber is exhausted to the outside from the small hole by the impact force. By doing so, the shock is absorbed.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle knee protector device according to the second aspect, an impact output arm portion is provided at a lower portion of the lower cover, and the lower cover is moved from a normal standby position to an impact absorbing set position. Lock means for locking an impact output arm is provided, and when an impact on the front side of the vehicle acts on the lower cover located at the impact absorbing set position, the impact force is applied to the lower impact absorbing means via the impact output arm. It is characterized by being transmitted.
[0011]
The invention according to claim 6 is the knee protector device for a vehicle according to claim 5, wherein a connection portion of the piston cylinder mechanism is slidably connected to a guide portion of the lower cover, and the connection portion is extended when the piston extends. The lower cover is shifted from the normal standby position to the shock absorbing set position by shifting from the lower portion to the upper portion of the lower cover along the guide portion, and in a state where the lower cover is located at the shock absorbing set position, the piston cylinder mechanism A knee protector device for a vehicle, wherein a direction of expansion and contraction is the same as the vehicle front-rear direction.
[0012]
According to a seventh aspect of the present invention, in the vehicle knee protector device according to the sixth aspect, when the lower cover is located at the shock absorbing set position, the connecting portion of the piston cylinder mechanism moves downward along the guide member. It is characterized in that locking means for preventing displacement in the direction is provided.
[0013]
The invention according to claim 8 is the knee protector device for a vehicle according to claim 2, wherein the upper shock absorbing means is constituted by a bracket that connects between an upper portion of the lower cover and a vehicle body member. When an impact to the front side of the vehicle acts on the lower cover located at the position, the impact is absorbed by the bracket being plastically deformed by the impact force.
[0014]
According to a ninth aspect of the present invention, in the vehicle knee protector device according to the second aspect, the upper shock absorbing means is constituted by a bracket connecting between an upper portion of the lower cover and a vehicle body member. When an impact on the vehicle front side acts on the lower cover located at a position, the impact force is absorbed by the bracket being gradually torn at the weakened portion by the impact force.
[0015]
A tenth aspect of the present invention is the knee protector device for a vehicle according to the first to ninth aspects, wherein the lower cover is provided with an impact cushioning material on a surface layer side.
[0016]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the invention, at the time of a vehicle collision, the lower cover as a whole is configured to protrude rearward of the vehicle by rotating about the support portion provided on the upper portion of the lower cover, so that the space in the vehicle compartment is reduced. Thus, the vehicle knee protector device can be efficiently disposed. In particular, a sufficient space near the feet of the occupant sitting on the front seat can be secured.
[0017]
According to the invention of claim 2, in addition to the effect of the invention of claim 1, when an impact load is input to the lower cover in the front side of the vehicle, the impact load is absorbed by the upper impact absorbing means and the lower impact absorbing means. Therefore, the impact load from the occupant can be effectively absorbed, and the impact absorbing performance of the upper and lower portions of the lower cover can be adjusted independently and appropriately.
[0018]
According to the third aspect of the invention, in addition to the effect of the second aspect of the invention, the upper shock absorbing means can be easily manufactured at low cost.
[0019]
According to the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention of claim 2 or 3, in addition to using the piston cylinder mechanism as the lower shock absorbing means, the structure becomes simpler and the number of parts is reduced. Lower costs.
[0020]
According to the invention of claim 5, in addition to the effect of the invention of claim 2, it is possible to absorb the impact on the lower side of the lower cover by the lower impact absorbing means other than the piston cylinder mechanism. This is effective when the piston-cylinder mechanism is not used as the lower impact absorbing means or when it is used together with the piston-cylinder mechanism. This is particularly effective when, for example, a low-power piston-cylinder mechanism is used and the lower impact absorbing means cannot be used.
[0021]
According to the invention of claim 6, in addition to the effect of the invention of claim 5, the piston cylinder mechanism can be used as the upper shock absorbing means. Further, since the direction of expansion and contraction of the piston cylinder mechanism is substantially the same as the front-back direction of the vehicle, the impact load from the lower cover acts on the piston efficiently, and the impact load can be effectively absorbed.
[0022]
According to the invention of claim 7, in addition to the effect of the invention of claim 6, since the connecting portion of the piston-cylinder mechanism does not shift due to the impact load from the lower cover side, the impact load from the lower cover is reliably transmitted to the piston-cylinder mechanism. Thus, the piston cylinder mechanism effectively functions as the upper shock absorbing means.
[0023]
According to the invention of claim 8, in addition to the effect of the invention of claim 2, since the upper shock absorbing means can be constituted by a bracket having a predetermined structure, the upper shock absorbing means can be manufactured easily and at low cost.
[0024]
According to the ninth aspect of the present invention, in addition to the effect of the second aspect, the upper shock absorbing means can be constituted by a bracket having a predetermined structure, so that the upper shock absorbing means can be manufactured easily and at low cost.
[0025]
According to the tenth aspect of the invention, in addition to the effects of the first to ninth aspects, the impact load from the occupant can be more efficiently absorbed by the impact cushioning material in the lower cover.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0027]
[First Embodiment]
1 to 9 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view of a vehicle knee protector device 1A viewed from the side. FIG. 2A is a view showing a lower cover 4 of the vehicle knee protector device 1A. 2B is a cross-sectional view of the lower cover 4, FIG. 3 is a side view of the upper shock absorbing means 20, and FIG. 4 is a side view showing a shock absorbing state of the upper shock absorbing means 20. 5 (a) is a schematic view of the piston cylinder mechanism 5 in which the piston 17 is located at the contracted position, FIG. 5 (b) is a sectional view taken along the line AA of FIG. 5 (a), and FIG. FIG. 6B is a schematic diagram showing a process in which the piston 17 is displaced in the extension direction when the cylinder chamber 16a is pressurized, and FIG. 6B is a schematic diagram of the piston cylinder mechanism 5 in which the piston 17 is located in the extension position. In c), an impact force acts on the piston 17, and the piston 17 FIG. 7 (a) is a schematic view showing a process of shifting in the contraction direction, FIG. 7 (a) is a side view of a main part of the vehicle knee protector device 1A in which the lower cover 4 is located at a normal standby position, and FIG. FIG. 8 is a main part side view of the vehicle knee protector device 1A showing a process of moving the lower cover 4 from the normal position to the shock absorbing set position. FIG. 8 is a main part side view of the vehicle knee protector device 1A at the moment of a vehicle collision. FIG. 9 is a side view of a main part of the vehicle knee protector device 1A when the occupant 13 absorbs secondary collision energy.
[0028]
As shown in FIG. 1, the vehicle knee protector device 1 </ b> A includes a collision detection unit 2 that detects a collision of a vehicle, a lower cover 4 disposed below a driver's seat side of an instrument panel 3, and a collision detection unit 2. It includes a piston-cylinder mechanism 5 that operates to move the lower cover 4, upper shock absorbing means 20 for absorbing a shock above the lower cover 4, and lower shock absorbing means 21 for absorbing a shock below the lower cover 4.
[0029]
The collision detecting means 2 detects an actual collision of the vehicle or predicts the collision in advance by an inter-vehicle radar or the like, and detects a point immediately after the actual collision of the vehicle at the latest. Then, when a collision of the vehicle is detected, an ignition signal is output to an inflator 15 described below.
[0030]
As shown in FIGS. 1 to 4, the lower cover 4 includes a base 4 a, an impact buffer 6 made of a foam material or an elastic body on the surface of the base 4 a, and a skin 4 b covering the surface of the impact buffer 6. It is composed of A connection pin 7 is provided on an upper portion of the lower cover 4, and the connection pin 7 is rotatably supported by a rotation hole 10 of a bracket 9 fixed to a steering column 8 which is a vehicle body member. A connection hole 11 is provided in a lower portion of the lower cover 4, and a connection portion 12 of the piston cylinder mechanism 5 is rotatably connected to the connection hole 11.
[0031]
As shown in FIGS. 1, 5, and 6, the piston cylinder mechanism 5 includes a cylinder 16 in which an inflator 15 is built in a cylinder chamber 16a, and a piston 17 that slides in the cylinder chamber 16a of the cylinder 16. The connecting portion 16b at the end of the cylinder 16 is rotatably connected to the steering column 8, which is a vehicle body member, and the connecting portion 12 at the tip of the piston 17 is rotatably connected to the connecting hole 11 at the lower portion of the lower cover 4. . The piston 17 is located at a contracted position in the cylinder chamber 16a during normal operation. During the normal operation in which the piston 17 is located at the contracted position, the lower cover 4 is located at the normal standby position (solid line position in FIG. 1) for securing a large space between the lower cover 4 and the knee of the occupant 13.
[0032]
Further, the inflator 15 is set to explode in response to an ignition signal from the collision detecting means 2. When the inflator 15 explodes, as shown in FIG. 6A, the piston 17 slides in the cylinder chamber 16a in the extending direction S, and the movement of the piston 17 moves the lower cover 4 to the normal standby position (solid line position in FIG. 1). ) Is shifted to the shock absorbing set position (the imaginary line position in FIG. 1) on the occupant 13 side. In the shock absorbing set position, the lower cover 4 is located at a position where there is almost no space between the lower cover 4 and the knee of the occupant 13.
[0033]
As shown in FIGS. 3 and 4, the upper shock absorbing means 20 is an energy absorbing means provided via a breaking wall 22 near the rotation hole 10 of the bracket 9 in which the connecting pin 7 of the lower cover 4 is inserted. The groove 23 is formed. The width d of the energy absorbing groove 23 is set slightly smaller than the diameter of the connecting pin 7. When an impact to the front side of the vehicle acts on the lower cover 4 located at the impact absorbing set position, as shown in FIG. The shock is absorbed by moving while pushing out 23.
[0034]
As shown in FIG. 5, the lower shock absorbing means 21 is constituted by the piston cylinder mechanism 5 in which a small hole 24 is formed in the valve body 17a of the piston 17. When an impact force F toward the vehicle front acts on the lower cover 4 located at the impact absorption set position shown in FIG. 6B, the gas in the cylinder chamber 16a is caused by the impact force F as shown in FIG. The piston 17 slides in the contraction direction T while being exhausted to the outside through the small holes 24, thereby absorbing the shock. That is, the piston cylinder mechanism 5 serves both as a mechanism for shifting the lower cover 4 from the normal standby position to the shock absorbing position at the time of a vehicle collision and as a mechanism for absorbing a shock to the lower cover 4 at the time of the secondary shock of the occupant 13.
[0035]
Next, the impact absorbing operation of the vehicle knee protector device 1A will be described with reference to FIGS. During normal operation, as shown in FIG. 7A, the piston 17 of the piston cylinder mechanism 5 is located at the contracted position in the cylinder chamber 16a, and the lower cover 4 is located at the normal standby position. In this state, when the collision detecting means 2 detects the collision of the vehicle, the collision detecting means 2 outputs an ignition signal to the inflator 15. The inflator 15 explodes immediately upon receiving the ignition signal, and the explosion pressure causes the piston 17 to slide in the extension direction S. Due to the movement of the piston 17, as shown in FIG. 7B, the lower cover 4 is immediately shifted from the normal standby position to the shock absorbing position.
[0036]
At approximately the same time as the displacement of the lower cover 4, as shown in FIG. 8A, the lower body of the occupant 13 moves forward due to the collision of the vehicle and the knee of the occupant 13 hits the lower cover 4. Then, as shown in FIG. 8B, an impact force F acts on the lower cover 4 toward the front of the vehicle. Due to the impact force F, on the upper side of the lower cover 4, the connecting pin 7 breaks the breaking wall 22 and enters the energy absorbing groove 23, and moves toward the front of the vehicle while expanding the energy absorbing groove 23. The secondary impact energy is absorbed by the movement of the connecting pin 7 in the energy absorbing groove 23.
[0037]
On the other hand, the piston 17 slides in the contraction direction T while the gas in the cylinder chamber 16a of the piston cylinder mechanism 5 is exhausted to the outside from the small hole 24 below the lower cover 4 by the impact force. The movement of the piston 17 absorbs the secondary impact energy. That is, the secondary impact energy of the occupant 13 is absorbed by both the upper and lower portions of the lower cover 4.
[0038]
As described above, in the vehicle knee protector device 1A, since the lower cover 4 itself is moved from the normal standby position to the shock absorbing set position on the occupant 13 side, the lower portion of the instrument panel 3 can have a one-layer structure of the lower cover 4. . Further, since the lower cover 4 is directly moved by the piston cylinder mechanism 5, the movement mechanism itself is simple. As described above, the structure of the vehicle knee protector device 1A is simple. Furthermore, since the lower part of the instrument panel 3 has a one-layer structure of the lower cover 4, a sufficient space around the feet and knees of the occupant 13 can be secured.
[0039]
In the first embodiment, since the upper shock absorbing means 20 and the lower shock absorbing means 21 are provided, when an impact force F is applied to the lower cover 4 toward the vehicle front side, the impact force F is transmitted to the upper impact absorbing means 20. Since the lower impact absorbing means 21 absorbs the impact, the impact force on the occupant 13 can be effectively absorbed. Further, the shock absorbing performance of the upper and lower portions of the lower cover 4 can be adjusted independently and appropriately.
[0040]
In the first embodiment, the upper shock absorbing means 20 is slightly wider than the connection pin 7 via the breaking wall 22 near the rotation hole 10 of the bracket 9 in which the connection pin 7 on the lower cover 4 side is inserted. Since it is constituted by the narrow energy absorbing groove 23, the upper shock absorbing means 20 can be manufactured easily and at low cost.
[0041]
In the first embodiment, the lower shock absorbing means 21 is constituted by the piston cylinder mechanism 5 having the small hole 24 communicating between the cylinder chamber 16a and the outside. Therefore, the structure of the vehicle knee protector device 1A can be further simplified, the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced. In the first embodiment, the small hole 24 is provided in the valve element 17a of the piston 17, but the small hole 24 may be provided at a location where the cylinder chamber 16a can communicate with the outside.
[0042]
In the first embodiment, since the lower cover 4 is provided with the shock absorbing material 6 on the surface layer side, the impact force from the occupant 13 can be absorbed by the shock absorbing material 6 in the lower cover 4.
[0043]
[Second embodiment]
10 to 16 show a second embodiment of the present invention. FIG. 10 is a side view of the vehicle knee protector device 1B as viewed from the side. FIG. 11 shows a state in which an impact force is applied to the lower cover 30 in the forward direction of the vehicle. 12 is a side view showing a state of absorbing the impact force of the lower cover 30, FIG. 13 is a perspective view of the lower cover 30 as viewed from the back side, FIG. 14 is an exploded perspective view of a guide member, and FIG. 14 is an enlarged view of a main part of a portion C, and FIG. 16 is a sectional view taken along line BB of FIG.
[0044]
As shown in FIGS. 10 to 12, the vehicle knee protector device 1B is disposed at a lower portion of an instrument panel (not shown) on the driver's seat side with a collision detecting means (not shown) for detecting a vehicle collision. The lower cover 30, a piston-cylinder mechanism 31 that is operated by impact detection means (not shown) to move the lower cover 30, an upper impact absorbing means 32 that absorbs an impact at the upper part of the lower cover 4, and a lower part of the lower cover 4 that absorbs an impact And a lower shock absorbing means 38 for absorbing a shock.
[0045]
The upper portion of the lower cover 30 is not connected to the bracket of the steering column as in the first embodiment, but is rotated by the impact action pin 33 of the upper impact absorbing means 32 fixed to a steering column (not shown). It is freely supported. When an impact force F toward the front of the vehicle acts on the lower cover 30 located at the shock absorption set position, the upper shock absorbing means 32 shifts the upper portion of the lower cover 30 to the front of the vehicle as shown in FIG. Absorb. Further, the upper shock absorbing means 32 can adopt the same configuration as the upper shock absorbing means 20 of the first embodiment, and the width of the energy absorbing groove 32a is set smaller than the diameter of the impact action pin 33.
[0046]
The lower portion of the lower cover 30 has the same internal structure as that of the first embodiment, and is connected to a small and low-power piston-cylinder mechanism 31, but the connection structure is different. That is, the connecting portion 34 of the piston cylinder mechanism 31 is inserted into the vertical guide groove (guide portion) 35a and the lateral guide groove (guide portion) 35b of the guide member 35 of the lower cover 30, as shown in FIGS. Thus, they are slidably connected. The vertical and horizontal guide grooves 35a, 35b extend from the lower part of the lower cover 30 toward the upper part, and when the piston 31b extends, the connecting part 34 is moved from the lower part of the lower cover 30 to the upper part in the vertical and horizontal guide grooves 35a, 35b. The lower cover 30 is shifted from the normal standby position to the shock absorbing set position by shifting along. When the lower cover 30 is located at the shock absorbing set position, the expansion / contraction direction ST of the piston cylinder mechanism 31 is set to be the same as the vehicle front-rear direction, as shown in FIG.
[0047]
A pair of claw portions 36 serving as locking means are provided near the upper end portions of the vertical and horizontal guide grooves 35a and 35b of the guide member 35. When the lower cover 30 is moved from the normal standby position to the shock absorbing set position, the connecting portion 34 is locked at this position by the pair of claws 36. The upper end of the lateral guide groove 35b is bent in an L shape so that when the connecting portion 34 reaches this upper end, the connecting portion 34 is prevented from inadvertently moving downward.
[0048]
An impact output arm 37 is provided below the lower cover 30, and an impact pin 39 of a lower impact absorbing means 38 is inserted into an arc groove 37 a of the impact output arm 37. The lower cover 30 is rotated from the normal standby position shown in FIG. 13 to the shock absorbing set position shown in FIG. 14 by moving the impact action pin 39 in the arc groove 37a of the impact output arm portion 37.
[0049]
Near the end of the arc groove 37a of the shock output arm 37, a pair of claws 40 as locking means is provided. When the lower cover 30 is moved from the normal standby position to the shock absorbing set position, the shock output arm 37 is locked at this position by the pair of claws 40. When an impact force F toward the front of the vehicle acts on the lower cover 30 located at the impact absorbing set position, the impact force F is transmitted to the lower impact absorbing means 38 via the impact output arm 37. When the impact force F to the front of the vehicle acts on the lower cover 30 located at the shock absorption set position, the lower impact absorbing means 38 shifts the lower portion of the lower cover 30 to the front of the vehicle as shown in FIG. Absorbs shock. The lower shock absorbing means 38 can also adopt the same configuration as the upper shock absorbing means 32, and the width of the energy absorbing groove 38a is set smaller than the diameter of the shock acting pin 39.
[0050]
Next, the shock absorbing operation of the vehicle knee protector device 1B will be described with reference to FIGS. During normal operation, as shown in FIG. 10, the piston 31b of the piston cylinder mechanism 31 is located at the contracted position in the cylinder chamber, and the lower cover 30 is located at the normal standby position. In this state, when the collision detecting means (not shown) detects the collision of the vehicle, an ignition signal is output from the collision detecting means to the inflator (not shown). The inflator explodes immediately upon receiving the ignition signal, and the explosion pressure causes the piston 31b to slide in the extension direction. Due to the movement of the piston 31b, the lower cover 30 rotates in the arrow direction D in FIG. 10 and is immediately shifted from the normal standby position to the shock absorbing position.
[0051]
At substantially the same time as the lower cover 30 is displaced, the lower body of the occupant moves forward due to the collision of the vehicle, and the knee of the occupant hits the lower cover 30. Then, as shown in FIG. 11, an impact force F acts on the lower cover 30 toward the front of the vehicle. Due to the impact force F, on the upper side of the lower cover 30, the impact action pin 33 of the upper impact absorbing means 32 moves to the front side of the vehicle. Further, the piston 31b of the piston cylinder mechanism 31 moves in the contraction direction. The secondary impact energy is absorbed by the movement of the impact action pin 33 and the movement of the piston 31b.
[0052]
On the other hand, below the lower cover 4, the impact force F is transmitted by the impact action pin 39 via the impact output arm 37, and the impact action pin 39 of the lower impact absorbing means 38 moves to the vehicle front side. The secondary impact energy is absorbed by the movement of the impact action pin 39. That is, the secondary impact energy of the occupant is absorbed by both the upper and lower portions of the lower cover 4.
[0053]
As described above, in the vehicle knee protector device 1B of the second embodiment, similarly to the first embodiment, since the lower cover 30 itself moves from the normal standby position to the shock absorbing set position on the occupant side, the steering column ( The lower part of the lower cover 30 (not shown) can have a one-layer structure. Further, since the lower cover 30 is directly moved by the piston cylinder mechanism 31, the moving mechanism itself is simple. As described above, the structure of the vehicle knee protector device 1B is simple. Further, since the lower portion of the steering column (not shown) has a one-layer structure of the lower cover 30, a sufficient space around the feet and knees of the occupant can be secured.
[0054]
In the second embodiment, a shock output arm portion 37 is provided below the lower cover 30, and a pair of claws (locks) that lock the shock output arm portion 37 when the lower cover 30 is moved from the normal standby position to the shock absorbing set position. Means) 40 is provided, and when the impact force F toward the vehicle front acts on the lower cover 30 located at the impact absorption set position, the impact force F is transmitted to the lower impact absorption means 38 via the impact output arm 37. It is configured as follows. Therefore, the lower impact of the lower cover 30 can be absorbed by the lower impact absorbing means 38 other than the piston cylinder mechanism 31. This is effective when the piston cylinder mechanism 31 is not used as the lower impact absorbing means, or when used together with the piston cylinder mechanism 31. This is particularly effective when, for example, a small and low-power piston cylinder mechanism 31 is used as in the second embodiment, and the piston cylinder mechanism 31 cannot be used as a lower shock absorbing means.
[0055]
In the second embodiment, the connecting portion 34 of the piston cylinder mechanism 31 is slidably connected to the guide portion 35 of the lower cover 30. When the piston 31b extends, the connecting portion 34 moves from the lower portion of the lower cover 30 to the upper portion of the guide member 35. The lower cover 30 is moved from the normal standby position to the shock absorbing set position by moving along, and when the lower cover 30 is located at the shock absorbing set position, the expansion and contraction direction of the piston cylinder mechanism 31 is the same as the vehicle front-rear direction. Is set to Therefore, the piston cylinder mechanism 31 can be used as a part of the upper shock absorbing means 32. Further, since the expansion / contraction direction ST of the piston cylinder mechanism 31 is the same as the vehicle front-back direction, the impact force F from the lower cover 30 acts on the piston 31b without loss, and the impact force F can be effectively absorbed.
[0056]
In the second embodiment, in a state where the lower cover 30 is located at the shock absorbing set position, a pair of claw portions (locks) for preventing the connecting portion 34 of the piston cylinder mechanism 31 from displacing downward along the guide portion 35. Means) 36 were provided. Therefore, since the connecting portion 34 of the piston cylinder mechanism 31 is not displaced by the impact force F from the lower cover 30 side, the impact force F from the lower cover 30 is transmitted to the piston cylinder mechanism 31, and the piston cylinder mechanism 31 reliably absorbs the upper impact. It functions as a part of the means 32.
[0057]
17 to 19 show a modification of the connection structure between the connection portion 34 of the piston cylinder mechanism 31 and the lower portion of the lower cover 30 according to the second embodiment. FIG. 17 is a perspective view of the lower cover 30 as viewed from the back side, and FIG. 17 is an enlarged view of a main part of a portion D in FIG. 17, and FIG. 19 is a sectional view taken along line EE of FIG.
[0058]
The connecting portion 34 of the piston cylinder mechanism 31 is inserted into a vertical guide groove (guide portion) 35a of the lower cover 30 and slidably connected to a guide rod (guide portion) 41, as shown in FIGS. ing. The vertical guide groove 35a and the guide rod 41 extend from the lower portion of the lower cover 30 toward the upper portion. When the piston 31b extends, the connecting portion 34 moves from the lower portion of the lower cover 30 to the upper portion to the vertical guide groove 35a and the guide rod 41. The lower cover 30 is shifted from the normal standby position to the shock absorbing set position by shifting along. When the lower cover 30 is located at the shock absorbing set position, the expansion / contraction direction of the piston cylinder mechanism 31 is set to be the same as the vehicle front-rear direction.
[0059]
In addition, a pair of claw portions 40 as locking means are provided near the upper end of the vertical guide groove 35a. When the lower cover 30 is moved from the normal standby position to the shock absorbing set position, the connecting portion 34 is locked at this position by the pair of claws 40.
[0060]
The same operation as in the second embodiment can be obtained by the connecting portion 34 of the piston cylinder mechanism 31 of this modification, the vertical guide groove 35a of the lower cover 30 and the guide rod 41. The lower cover 30 also includes a base 30a, a shock absorbing material 6, and a skin 30b, similarly to the lower cover 4 of the first embodiment.
[0061]
[Third Embodiment]
FIG. 20 shows a third embodiment of the present invention and is a side view of a vehicle knee protector device 1C as viewed from the side.
[0062]
As shown in FIG. 20, the vehicle knee protector device 1C includes a collision detection unit (not shown) for detecting a vehicle collision and an operation of an instrument panel (not shown), as in the first embodiment. A lower cover 4 arranged at a lower portion on the seat side, a piston cylinder mechanism 5 operated by collision detection means (not shown) to move the lower cover 4, and an upper impact absorbing means 20 for absorbing an impact at an upper portion of the lower cover 4; And a lower impact absorbing means 21 for absorbing an impact at a lower portion of the lower cover 4. The lower impact absorbing means 21 is also used by the piston cylinder mechanism 5 as in the first embodiment. 20, the imaginary line position indicates the normal standby position of the lower cover 4, the broken line position indicates the shock absorbing set position of the lower cover 4, and the solid line position indicates the energy absorbing state of the lower cover 4.
[0063]
The upper portion of the lower cover 4 is rotatably connected to a bracket 42 fixed to the steering column 8 via a connecting portion 42a as in the first embodiment, but the bracket 42 itself absorbs the upper impact. It is configured as means 20. That is, when the piston 17 of the piston cylinder mechanism 5 is moved in the extension direction, the bracket 42 is moved from the normal standby position to the shock absorbing set position by rotating the lower cover 4 about the connecting portion 42a. It is configured to undergo plastic deformation when subjected to an impact force F to the side.
[0064]
The connection structure between the lower cover 4 and the piston cylinder mechanism 5, the internal structure of the piston cylinder mechanism 5, and the like are the same as those in the first embodiment, and therefore, description thereof will be omitted to avoid redundant description.
[0065]
In the above configuration, when the collision detecting means detects the collision of the vehicle, the lower cover 4 is immediately shifted from the normal standby position to the shock absorbing set position by the operation of the piston cylinder mechanism 5. When an impact force F toward the front of the vehicle is applied to the lower cover 4 located at the impact absorption set position indicated by the broken line in FIG. 20, the impact is absorbed by the bracket 42 being plastically deformed by the impact force F.
[0066]
According to the third embodiment, since the upper shock absorbing means 20 can be constituted by the bracket 42 having a predetermined structure, the upper shock absorbing means 20 can be manufactured easily and at low cost.
[0067]
[Fourth embodiment]
21 and 22 show a fourth embodiment of the present invention. FIG. 21 is a side view of the vehicle knee protector device 1D as viewed from the side, and FIG. 22 is a plan view of the bracket 43 as viewed from above.
[0068]
As shown in FIG. 21, the vehicle knee protector device 1D includes a collision detection unit (not shown) for detecting a vehicle collision and an operation of an instrument panel (not shown), as in the first embodiment. A lower cover 4 disposed at a lower portion on the seat side, a piston cylinder mechanism 5 operated by collision detection means (not shown) to move the lower cover 4, and an upper shock absorbing means 20 for absorbing a shock at an upper portion of the lower cover 4; And a lower impact absorbing means 21 for absorbing an impact at a lower portion of the lower cover 4. The lower impact absorbing means 21 is also used by the piston cylinder mechanism 5 as in the first embodiment. 21, the imaginary line position indicates the normal standby position of the lower cover 4, the broken line position indicates the shock absorbing set position of the lower cover 4, and the solid line position indicates the energy absorption state of the lower cover 4.
[0069]
The upper portion of the lower cover 4 is connected to a bracket 43 fixed to the steering column 8 via a connecting portion 44 in the same manner as in the first embodiment. It is configured. That is, when the piston 17 of the piston cylinder mechanism 5 is moved in the extension direction, the bracket 43 is moved from the normal standby position to the shock absorbing set position by rotating the lower cover 4 about the connecting portion 44, It is configured to be torn when subjected to an impact force F on the side. Specifically, the bracket 43 is provided between a base 43a fixed to the steering column 8, which is a vehicle body member, and a pair of left and right fragile portions 43b of the base 43a, and the plastic deformation portion 43c to which the lower cover 4 is connected. And
[0070]
The connection structure between the lower cover 4 and the piston cylinder mechanism 5, the internal structure of the piston cylinder mechanism 5, and the like are the same as those in the first embodiment, and therefore, description thereof will be omitted to avoid redundant description.
[0071]
In the above configuration, when the collision detecting means (not shown) detects the collision of the vehicle, the lower cover 4 is immediately shifted from the normal standby position to the shock absorbing set position by the operation of the piston cylinder mechanism 5. When an impact F toward the front of the vehicle is applied to the lower cover 4 located at the impact absorbing set position indicated by the broken line in FIG. 21, the bracket 43 is gradually torn at the pair of fragile portions 43a by the impact F. By absorbing the impact load.
[0072]
According to the fourth embodiment, since the upper shock absorbing means 20 can be constituted by the bracket 43 having a predetermined structure, the upper shock absorbing means 20 can be manufactured easily and at low cost.
[0073]
In each of the above embodiments, the upper shock absorbing means 20 and 32 and the lower shock absorbing means 21 and 38 may be variously conceived in addition to those shown in the above embodiments. A structure utilizing a sliding resistance or a bending force of an energy absorbing plate or wire having a structure can be considered.
[0074]
Although the lower covers 4 and 30 are connected to the steering column 8 in each of the above embodiments, the lower covers 4 and 30 may be connected to a vehicle body member other than the steering column 8.
[0075]
In the above embodiments, the vehicle knee protector devices 1A to 1D are arranged on the driver's seat side. However, they may be arranged on the passenger seat side or on both the driver's seat side and the passenger seat side. The good thing is, of course.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention and is a side view of a knee protector device for a vehicle as viewed from a side.
FIGS. 2A and 2B show a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a perspective view of a lower cover of the vehicle knee protector device as viewed from below, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the lower cover.
FIG. 3 shows the first embodiment of the present invention and is a side view of the upper shock absorbing means.
FIG. 4 is a side view showing the first embodiment of the present invention and showing a shock absorbing state of an upper shock absorbing means.
5A and 5B show a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A is a schematic diagram of a piston cylinder mechanism in which a piston is located at a contracted position, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. .
6A and 6B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 6A is a schematic view showing a process in which a cylinder chamber of a piston cylinder mechanism is pressurized and a piston is displaced in an extension direction, and FIG. FIG. 4C is a schematic view of a piston cylinder mechanism located at an extended position, and FIG. 4C is a schematic view showing a process in which an impact force acts on the piston and the piston is displaced in a contraction direction.
FIGS. 7A and 7B show a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 7A is a side view of a vehicle knee protector device in which a lower cover is located at a normal standby position, and FIG. FIG. 5 is a side view of the vehicle knee protector device showing a process of moving from the vehicle to the shock absorbing set position.
FIG. 8 shows the first embodiment of the present invention, and is a side view of the knee protector device for a vehicle at the moment of a vehicle collision.
FIG. 9 shows the first embodiment of the present invention, and is a side view of the vehicle knee protector device when the occupant absorbs secondary collision energy.
FIG. 10 is a schematic view showing a second embodiment of the present invention, as viewed from a side of a knee protector device for a vehicle.
FIG. 11 is a schematic diagram showing the second embodiment of the present invention and showing a state in which an impact force is applied to the lower cover toward the front of the vehicle.
FIG. 12 is a schematic view showing a second embodiment of the present invention and showing a state in which an impact force of a lower cover is absorbed.
FIG. 13 is a perspective view showing the second embodiment of the present invention, viewed from the back surface side of the lower cover.
FIG. 14 is an exploded perspective view of a guide member according to the second embodiment of the present invention.
15 shows the second embodiment of the present invention and is an enlarged view of a main part of a portion C in FIG. 14;
16 shows a second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line BB of FIG.
FIG. 17 is a perspective view showing a modified example of the second embodiment of the present invention and viewed from the back side of the lower cover.
18 shows a modification of the second embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a main part of a portion D in FIG.
19 shows a modification of the second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line EE of FIG.
FIG. 20 shows a third embodiment of the present invention, and is a side view of a knee protector device for a vehicle as viewed from the side.
FIG. 21 is a side view of the knee protector device for a vehicle according to the fourth embodiment of the present invention, viewed from the side.
FIG. 22 is a plan view of the bracket according to the fourth embodiment of the present invention, as viewed from above.
[Explanation of symbols]
1A to 1D Knee protector device for vehicle
4 Lower cover
5,31 piston cylinder mechanism (upper impact absorbing means)
6 Shock absorbing material
7 Connecting pin (support)
8 Steering column (body member)
12 Connecting part
17, 31b piston
20, 32 Upper impact absorbing means
22 Breaking wall
23 Energy absorption groove
24 small holes
30 Lower cover
35a Vertical guide groove (guide part)
35b Lateral guide groove (guide part)
36 Claws (locking means)
37 Shock output arm
38 Lower impact absorbing means
40 Claws (locking means)
41 Guide rod (guide part)
42, 43 Brackets (support, upper shock absorbing means)
43b Vulnerable part

Claims

In a vehicle knee protector device (1A to 1D) for moving behind a vehicle at the time of a vehicle collision to protect a knee portion of an occupant (13),
A lower cover (4, 30) rotatably supported by a vehicle body member (8) via support portions (7, 33, 42, 43) provided at an upper portion, and a support portion of the lower cover (4, 30) A piston-cylinder mechanism (5, 31) in which a piston (17) is rotatably supported at a connecting portion (12) provided below the (7, 22, 42, 43); The knee protector device for a vehicle according to (5, 31), wherein the collision of the vehicle is detected and the piston (17) is pushed to the rear of the vehicle.

The knee protector device (1A to 1D) for a vehicle according to claim 1,
When an impact load to the vehicle front side is input to the lower cover (4, 30) located at the impact absorption set position, the upper portion of the lower cover (4, 30) is shifted to the vehicle front side to absorb the impact load. An upper shock absorbing means (20, 32) and a lower shock absorbing means (21, 38) for shifting a lower portion of the lower cover (4, 30) to a vehicle front side to absorb an impact load. Vehicle knee protector device.

The vehicle knee protector device (1A) according to claim 2,
The upper shock absorbing means (20) is connected to the connection pin (7) via a breaking wall (22) in the vicinity of the rotation hole (10) in which the connection pin (7) of the lower cover (4) is inserted. 7) When an impact load to the front side of the vehicle is input to the lower cover (4), which is constituted by an energy absorbing groove (23) provided a little narrower than that of the lower cover (4) disposed at the impact absorbing set position, The knee for a vehicle according to claim 1, wherein the connecting pin (7) absorbs the impact load by moving while breaking the wall (22) for breaking and pushing and expanding the energy absorbing groove (23) by a load. Protector device.

The vehicle knee protector device (1A) according to claim 2 or 3, wherein:
The lower shock absorbing means (21) is constituted by the piston cylinder mechanism (5) having a small hole (24) communicated between the cylinder chamber (16a) and the outside, and is located at a shock absorbing set position. When an impact load to the front side of the vehicle is input to the lower cover (4), the gas in the cylinder chamber (16a) is exhausted to the outside from the small hole (24) by the impact load, and the piston (17) is released. A knee protector device for a vehicle, wherein the impact load is absorbed by contracting and sliding.

The vehicle knee protector device (1B) according to claim 2, wherein
A shock output arm (37) is provided below the lower cover (30), and a lock means (40) for locking the shock output arm (37) when the lower cover (30) moves to a shock absorbing set position. When an impact load to the front side of the vehicle is input to the lower cover (30) located at the impact absorption set position, the impact load is transmitted to the lower impact absorption means (38) via the impact output arm (37). ) Is transmitted to the vehicle knee protector device (1B).

The vehicle knee protector device (1B) according to claim 5, wherein
A connecting portion (34) of the piston cylinder mechanism (31) is slidably connected to guide portions (35a, 35b) of the lower cover (30), and when the piston (31b) extends, the connecting portion (34) is moved. The lower cover (30) is shifted from a normal standby position to a shock absorbing set position by shifting from a lower portion to an upper portion of the lower cover (30) along the guide portions (35a, 35b), and the lower cover (30) is shock absorbing. A knee protector device for a vehicle, wherein the piston cylinder mechanism (31) is disposed in the vehicle front-rear direction when the piston cylinder mechanism (31) is located at the set position.

The vehicle knee protector device (1B) according to claim 6, wherein:
When the lower cover (30) is located at the shock absorbing set position, the connecting portion (34) of the piston cylinder mechanism (31) is prevented from displacing downward along the guide portions (35a, 35b). A knee protector device for a vehicle, comprising a lock means (36).

The vehicle knee protector device (1C) according to claim 2, wherein
The upper shock absorbing means (20) is constituted by a bracket (42) connecting between an upper portion of the lower cover (4) and a vehicle body member (8), and the lower cover (4) located at a shock absorbing set position. A shock load applied to a front side of the vehicle, the bracket (42) is plastically deformed by the shock load to absorb the shock load.

The vehicle knee protector device (1D) according to claim 2,
The upper shock absorbing means (20) is constituted by a bracket (43) connecting between the upper part of the lower cover (4) and the vehicle body member (8), and the lower cover (4) located at the shock absorbing set position. When an impact load is input to the front side of the vehicle, the bracket (43) is gradually cut at the fragile portion (43b) by the impact load to absorb the impact load. apparatus.

The knee protector device (1A to 1D) for a vehicle according to any one of claims 1 to 9,
A knee protector device for a vehicle, wherein the lower cover (4, 30) is provided with an impact buffering material (6) on a surface side thereof.