(57)【要約】【課題】  車両衝突に起因する二次衝突に対して運転者を保護する運転者保護装置であって、実用的な運転者保護装置を提供する。【解決手段】  車両衝突時において、足下デバイスとインパネ下部デバイスとの少なくとも一方を、それらが相対接近するように移動させるデバイス移動装置を備えた運転者保護装置とする。例えば、デバイス移動装置に、足下デバイスとしてのブレーキペダル１００を車両後方側に向かって後退させる装置１０２等を備えさせ、運転者の足の位置と膝の位置との両者を拘束可能な車室空間を作る。それによって、運転者の身体は膝を中心として回転し、上半身がお辞儀をする格好となる。運転者にそのような挙動をさせることにより、運転者の胸部は傾斜して設けられたステアリング操作部材に真直ぐに二次衝突させることができ、運転者の受ける衝撃を効果的に緩和することが可能となる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング操作部材がインパネの車両後方に上端部が下端部より車両前方側に位置するように傾斜して配設された車両に装備される運転者保護装置であって、
車両衝突時において、操作ペダルとフットレストとの少なくとも一方を含む足下デバイスと、インパネの下部の少なくとも一部を構成するインパネ下部デバイスとの少なくとも一方を、それらが相対接近するように移動させるデバイス移動装置を備えた運転者保護装置。
【請求項２】
前記デバイス移動装置が、前記足下デバイスを後退させる足下デバイス後退装置を含んで構成された請求項１に記載の運転者保護装置。
【請求項３】
当該運転者保護装置が、運転者のシートベルトの着用の有無を検知するシートベルト検知器と、前記前記デバイス移動装置を制御作動させる制御装置を備え、その制御装置が、前記シートベルト検知器の検知結果に基づいて、運転者がシートベルトを着用していない場合にのみ前記デバイス移動装置を作動させるものとされた請求項１または請求項２のいずれかに記載の運転者保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両衝突に起因する二次衝突に対して運転者を保護する保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両衝突に起因して、運転者がステアリングホイール等のステアリング操作部材に衝突することがある。この二次衝突によって運転者が受ける衝撃の大きさは、ステアリング操作部材に対する運転者の上半身の角度によって影響される。例えば、ステアリング操作部材にエアバッグ装置が装備されている場合には、ステアリング操作部材に真直ぐ衝突するときに、展開したエアバッグによる衝撃吸収が効果的に行われ、運転者が受ける衝撃は比較的小さいものとなる。そのような実情を考慮して、例えば、下記特許文献に記載の技術では、シートベルトを引き込むことによって、二次衝突時の運転者の上半身の傾斜角度を、ステアリング操作部材の配設角度に対して適切とする技術が記載されている。
【特許文献１】実公平６−３５８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献に記載の技術は、運転者がシートベルトを着用していることを前提とするものであり、運転者がシートベルトを着用していない場合には、二次衝突時の運転者の上半身の傾斜角度は適切化され得ない。したがって、運転者のシートベルトの着用の有無に拘わらず、ステアリング操作部材への二次衝突時の運転者の上半身の傾斜角度を適切化できることが保護装置に望まれている。本発明は、そのような実情に鑑みなされたものであり、実用的な運転者保護装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明の運転者保護装置は、車両衝突時において、足下デバイスとインパネ下部デバイスとの少なくとも一方を、それらが相対接近するように移動させるデバイス移動装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
一般的な車両では、ステアリング操作部材は、傾斜して設けられる。一方、車両衝突時において、運転者は慣性力によって車両前方側に移動するが、運転者の足と膝との両者の位置が拘束されている場合には、運転者の身体のうち膝から上の部分が、膝を中心として回転し、臀部がシートから浮き上がり、上半身がお辞儀をする格好となる。本発明の保護装置は、そのような運転者の身体の挙動を利用するものであり、本発明の保護装置によれば、車両衝突時において、足の位置と膝の位置との両者を拘束可能な車室空間が作り出され、ステアリング操作部材への二次衝突時における運転者の上半身の傾斜角度が適切化されることになる。本発明の保護装置は、シートベルトによらず上半身の傾斜角度の適切化が図れることから、実用的な運転者保護装置となる。
【発明の態様】
【０００６】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００７】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項に相当し、（２）項が請求項２に、（６）項と（７）項とを合わせたものが請求項３に、それぞれ相当する。
【０００８】
（１）ステアリング操作部材がインパネの車両後方に上端部が下端部より車両前方側に位置するように傾斜して配設された車両に装備される運転者保護装置であって、
車両衝突時において、操作ペダルとフットレストとの少なくとも一方を含む足下デバイスと、インパネの下部の少なくとも一部を構成するインパネ下部デバイスとの少なくとも一方を、それらが相対接近するように移動させるデバイス移動装置を備えた運転者保護装置。
【０００９】
図を用いて後に詳しく説明するが、一般的な車両では、ステアリングホイール等の操作部材（以下、単に「操作部材」という場合がある）は、上部が車両前方側に位置するように傾斜して設けられる。一方、運転者は、シートに着座し、インストゥルメントパネル（本明細書では、「インパネ」という略称を用いる）の下方の空間に下肢を存在させ、足を足下デバイス（後に説明するところの操作ペダル，フットレストの総称である）に載せ置く姿勢で、車両を運転する。運転者がシートベルトを着用していない状態で車両が衝突した場合、運転者は慣性力によって車両前方に移動する。運転者が車両前方に移動する場合、運転者の足は足下デバイスに支え、運転者の膝は曲げられることになる。曲がった膝がインパネの下部に衝突する場合、足の位置と膝の位置が拘束された状態となるため、その状態では、運転者の身体の膝から上の部位は、慣性力によって膝を中心に回転し、臀部はシートから浮上し、上半身はお辞儀をする格好、つまり、頭部が臀部に比較して車両前方に位置するように傾斜させられることになる。
【００１０】
運転者が車両衝突時に上記のような挙動を示す場合、操作部材の配設角度と運転者の上半身の傾斜角度とが整合させられ、運転者の胸部は操作部材に真っ直ぐに二次衝突する。運転者が操作部材に真直ぐに衝突する場合に、運転者が操作部材から受ける衝撃は小さいものとなる。具体的に言えば、真直ぐに衝突する場合、例えば、操作部材にエアバッグ装置が備わっている車両では、展開したエアバッグによる衝撃吸収が効果的に行われ、また、例えば、操作部材の軸線方向の移動を許容しつつ衝撃を吸収する衝撃吸収装置を備える車両では、その衝撃吸収装置による衝撃吸収が効果的に行われるため、衝撃は小さいものとなるのである。したがって、運転者が受ける衝撃を小さくするためには、運転者の上半身の傾斜角度を操作部材の配設角度に整合させることが重要となるのである。
【００１１】
ところが、車両衝突時において、シートベルトを着用していない運転者が前記のような挙動を示すとは限らない。例えば、インパネの下方の空間が充分に確保されている，運転者が体格の小さな人であるといった諸要因が存在する場合には、足の位置と膝の位置との両者が拘束されない場合もあり、その場合には、運転者の上半身が傾斜させられずに、運転者の胸部が真直ぐに操作部材に二次衝突しない状態となり得る。そのような実情に鑑み、本項に記載の態様では、足下デバイスとインパネ下部デバイスとの距離を接近させ、インパネの下方において足の位置と膝の位置との両者を拘束可能な車室空間を作り出すことで、運転者の上半身の傾斜角度と操作部材の配設角度との整合を担保するように構成されている。したがって、本項に記載の態様によれば、上記諸要因が存在する場合でも、運転者の胸部が操作部材に真直ぐに二次衝突することが担保され、運転者の受ける衝撃を効果的に緩和することが可能とされるのである。したがって、本項に記載の態様によれば、実用的な運転者保護装置が実現されることになる。
【００１２】
本項に記載の態様において、「足下デバイス」は、先にブレーキペダル，アクセルペダル，クラッチペダル等の操作ペダルとフットレストとを含む概念である。足下デバイスを移動させる場合、足下デバイスのみを単独で移動させてもよく、また、足下デバイスが何らかの基材に設けられている場合、その基材を移動させることで、基材ごと足下デバイスを移動させてもよい。なお、足下デバイスを移動させる場合、全体を移動させてもよく、また、足下デバイスの一部を移動させてもよい。例えば、足下デバイスがブレーキペダル，アクセルペダル等である場合、ペダルの足が載せ置かれる部分のみを移動させてもよいのである。また、「インパネ下部デバイス」は、例えば、インパネロアカバーやそれの一部、膝を保護する装置であるニーパッド装置を備える場合にその装置を構成するニーパッド等を含む概念である。
【００１３】
本項に記載の「デバイス移動装置」は、足下デバイスとインパネ下部デバイスとの両者を移動させることによって、それらを相対接近させるものであってもよく、足下デバイスとインパネ下部デバイスとのいずれか一方のみを移動させることによって、それらを相対接近させるものであってもよい。また、本項のデバイス移動装置は、それらデバイスを移動させるための具体的な構造が限定されるものではない。例えば、後に説明するように、駆動源としてのアクチュエータを備え、そのアクチュエータの駆動力によって、上記デバイスを移動させるものであってもよく、車両の衝突の衝撃力を何らかの伝達機構を用いてデバイスの移動力に変換し、その変換された力によってデバイスを移動させるものであってもよい。さらに、デバイス移動装置によってデバイスが移動させられる方向に関しても、特に限定されず、足下デバイスとインパネ下部デバイスとが接近し、足の位置と膝の位置との両者を拘束可能となる方向であれば、任意の方向とすることが可能である。さらにまた、移動量に関しても特に限定されず、デバイス移動装置は、例えば、一定の移動量だけ移動させる構造のものであってもよく、また、運転者の体格とインパネの下方空間との関係に応じて移動量が可変とされるような構造のものであってもよい。
【００１４】
（２）前記デバイス移動装置が、前記足下デバイスを後退させる足下デバイス後退装置を含んで構成された(1)項に記載の運転者保護装置。
【００１５】
（３）前記デバイス移動装置が、前記インパネ下部デバイスを下降させるインパネ下部デバイス下降装置を含んで構成された(1)項または(2)項に記載の運転者保護装置。
【００１６】
上記２つの項の態様は、デバイス移動装置の構成をより具体的に限定した態様である。それらの態様によれば、足の位置と膝の位置との両者が充分に拘束可能とされ、運転者の上半身の傾斜角度と操作部材の配設角度との整合が充分に担保されることになる。なお、デバイス移動装置は、足下デバイス後退装置とインパネ下部デバイス下降装置との両者を含んで構成されるものであってもよい。そのような構成のデバイス移動装置は、上記２つの装置を同時に作動させるように構成されたものであってもよく、また、上記２つの装置を選択的に作動させるように構成されたものであってもよい。
【００１７】
（４）前記デバイス移動装置が、駆動源としてのアクチュエータを有する(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の運転者保護装置。
【００１８】
本項に記載の態様のようにアクチュエータを採用すれば、上記デバイスを所望の移動方向に所望の移動量だけ移動させるデバイス移動装置が容易に実現可能である。本項におけるアクチュエータは、その具体的な構成が特に限定されるものではなく、例えば、電動モータ、高圧気体，高圧液体等を利用したシリンダ装置等、種々の構成のものを採用することができる。
【００１９】
（５）前記アクチュエータが、シリンダと、そのシリンダの内部に充満させられる高圧気体の圧力によってそのシリンダと相対移動させられるピストンとを備えた(4)項に記載の運転者保護装置。
【００２０】
本項に記載のアクチュエータには、高圧気体によって作動するシリンダ装置のようなものが含まれる。そのようなシリンダ装置を装備したデバイス移動装置は、構造が比較的単純であり、また、迅速な動作を行い得るものとなる。そのようなシリンダ装置として、例えば、シリンダ内部に高圧気体を発生させる火薬等の固体薬剤を含み、その薬剤によって発生させられた高圧気体によってピストンが移動させらるような態様のものを採用することが可能である。また、外部で発生させられた高圧気体をシリンダ内部に導入し、その導入された高圧気体によってピストンが移動させられるような態様のものとすることが可能である。
【００２１】
（６）当該運転者保護装置が、前記デバイス移動装置を制御作動させる制御装置を備えた(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の運転者保護装置。
【００２２】
本項に記載の「制御装置」は、例えば、コンピュータを主体とするような構成のものとすることが可能である。そのような制御装置を採用すれば、デバイス移動装置の作動の有無，作動のタイミング等を、車両の構成，車両衝突の衝撃の程度、運転者の体格，運転者の姿勢，シートベルトの着用の有無等の運転者の状態等の諸要因に応じて、任意に変更可能な運転者保護装置が容易に実現する。つまり、本項に記載の態様によれば、汎用性に富んだ運転者保護装置，動作特性が適正化された運転者保護装置が容易に実現することになる。
【００２３】
（７）当該運転者保護装置が、運転者のシートベルトの着用の有無を検知するシートベルト検知器を備え、前記制御装置が、前記シートベルト検知器の検知結果に基づいて、運転者がシートベルトを着用していない場合にのみ前記デバイス移動装置を作動させるものとされた(6)項に記載の運転者保護装置。
【００２４】
先に説明したように、二次衝突時における運転者の上半身の傾斜角度と操作部材の配設角度との整合は、運転者がシートベルトを着用していない場合に、特に必要となる。逆にいえば、本項に記載の態様によれば、シートベルトを着用している場合には、デバイス移動装置を作動する必要がない場合が多い。本項に記載の態様によれば、真に必要な場合にのみデバイス移動装置を作動させ、必要のない場合には作動させないようにすることができるため、不要時に移動させられた場合における上記デバイスを復帰させるための作業を行わなくてもよいという利点を有することになる。
【００２５】
（８）前記ステアリング操作部材がエアバッグ装置を備えた車両に装備される(1)項ないし(7)項のいずれかに記載の運転者保護装置。
【００２６】
（９）前記ステアリング操作部材の軸線方向への移動を許容しつつ二次衝突の衝撃を吸収する衝撃吸収装置を備えた車両に装備される(1)項ないし(8)項のいずれかに記載の運転者保護装置。
【００２７】
先に説明したように、上記エアバッグ装置，上記衝撃吸収装置は、運転者の胸部が真直ぐに操作部材に衝突する場合に効果的な衝撃吸収が行われるように設計されたものが一般的である。したがって、上記２つの項に記載の態様では、デバイス移動装置の作用によって運転者の上半身の傾斜角度と操作部材の配設角度との整合が図られるため、それらの装置による効果的な衝撃吸収が担保されることになる。なお、上記衝撃吸収装置は、操作部材がステアリングコラムの一端部に保持され、そのステアリングコラムが車体の一部に支持されるような構成のステアリングシステムに装備され、ステアリングコラムあるいはそれの一部の車体の一部からの離脱および離脱後の移動を許容し、その移動に伴うエネルギ吸収荷重（ＥＡ荷重）を発生させることで、二次衝突の衝撃エネルギを吸収するような装置が含まれる。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明の実施例およびそれの変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例に限定されるものではなく、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。また、説明の都合上、まず、車両衝突時の運転者の身体の挙動、運転者の二次衝突の対象となるステアリング操作部材を備えたステアリングシステムの構成を説明した後、本発明の実施例である運転者保護装置、その運転者保護装置の変形例について説明する。
【００２９】
＜車両衝突時の運転者の身体の挙動＞
図１に、車両衝突における運転者の身体の挙動を概念的に示す。図１（ａ）は、運転者の下肢が車体の一部に衝突する場合の様子を示し、図１（ｂ）は、その後に運転者の臀部が浮き上がる状態を示している。なお、いずれの図も、運転者がシートベルトを着用していない場合における運転者の身体の挙動を示している。
【００３０】
図１（ａ）に示すように、通常の運転姿勢において、運転者Ａの足Ｂは、操作ペダルとフットレストとの少なくとも一方を含む足下デバイスＣに載せ置かれた状態にある。車両が衝突した場合には、運転者は慣性力によって車両前方に移動するが、足Ｂが足下デバイスＣに支えるため、膝Ｄが曲がってそれの位置が斜め前上方に移動する。インパネの下部には、インパネ下部デバイスＥ（インパネロアカバー，膝保護装置であるニーパッド装置を構成するニーパッド等）が設けられており、膝Ｄは、インパネ下部デバイスＥに衝突し、インパネ下部デバイスＥに支えることになる。足Ｂの位置と膝Ｄの位置とが拘束された状態では、図１（ｂ）に示すように、運転者Ａの慣性力によって、運転者Ａの膝Ｄから上の部位が膝Ｄを支点として回転させられることとなるため、臀部がシートから浮き上がり、上半身がお辞儀をする格好となる。一般的な車両では、ステアリング操作部材Ｆは、上部が車両前方側に位置するように傾斜して設けられており、その操作部材Ｆの配設角度θｓと上述した運転者Ａの上半身の傾斜角度θｂとが整合させられ、運転者Ａの胸部は、操作部材Ｆに対して真直ぐに二次衝突することになる。
【００３１】
図から解るように、運転者Ａの胸部が操作部材Ｆに対して真直ぐに衝突する場合は、比較的大きな面積で胸部が受け止められるため、運転者の受ける衝撃は比較的小さいものとなる。その意味において、二次衝突時において、運転者Ａの上半身の傾斜角度θｂと操作部材Ｆの配設角度θｓとが整合することが望ましいのである。また、多くの車両には、二次衝突に対処するための各種装置が備えられる。例えば、操作部材Ｆに装備されて展開したエアバッグによる衝撃吸収を行うエアバッグ装置、操作部材Ｆの軸線方向の移動を許容しつつ衝撃を吸収する衝撃吸収装置等である。それらの装置は、胸部が操作部材Ｆに対して真直ぐに衝突する場合に、衝撃吸収が効果的に行われ、運転者Ａの受ける衝撃が小さくなるように設計されている。そのような保護装置の機能に鑑みれば、保護装置との関係においても、運転者Ａの上半身の傾斜角度θｂを操作部材Ｆの配設角度θｓに整合させることが重要となるのである。
【００３２】
しかしながら、車両衝突時において、運転者Ａの身体が前記のような挙動を示さず、胸部が操作部材Ｆに対して真直ぐに衝突しない場合がある。例えば、インパネの下方の空間が広く確保されている場合や、運転者Ａが体格の小さな人であるような場合である。その一例として、図２に、運転者Ａが小柄な体格であり、その小柄な運転者Ａの運転する車両が衝突した場合の様子を示す。その場合では、運転者Ａの足Ｂが足下デバイスＣに支えた後、膝Ｄがインパネ下部デバイスＥに衝突する位置が前述の場合と比較して車両前方側となる、あるいは、膝Ｄがインパネ下部デバイスＥに衝突しない状態となる。つまり、運転者の下半身がインパネの下方の空間に入り込んでしまう状態となるのである。そのような状態では、上半身が傾斜させられる前に運転者Ａの胸部が操作部材Ｆに二次衝突し、運転者Ａは大きな衝撃を受けることになる。なお、インパネの下方空間が広くされている車両である場合は、体格が小さくない運転者Ａであっても、その運転者Ａの身体の挙動は、上述した挙動と同様の挙動となる。
【００３３】
以上のことに鑑み、インパネの下方において足Ｂの位置と膝Ｄの位置との両者を拘束可能な空間を作り出し、運転者Ａの上半身の傾斜角度θｂを操作部材Ｆの配設角度θｓに整合させるための手段として、以下に説明する実施例の運転者保護装置が有効な手段となるのである。後に詳しく説明するが、実施例の運転者保護装置は、足下デバイスＣとインパネ下部デバイスＥとの距離を接近させるデバイス移動装置を含んで構成されている。そのデバイス移動装置は、図３に示すように、足下デバイスＣを車両後方側に後退させることと、インパネ下部デバイスＥを下降させることとの少なくとも一方を実行する装置であり、そのようなデバイス移動装置によって、運転者Ａの身体の挙動が図１（ｂ）に示した挙動となることを担保し、運転者Ａの受ける衝撃を効果的に緩和することが可能とされるのである。
【００３４】
なお、図１〜３は、運転者がシートベルトを着用していない場合について示しているが、運転者がシートベルトを着用している場合は、シートベルトによって腰の位置が拘束されていることに加え、シートベルト装置が有するフォースリミッタ等の機能により、上半身がお辞儀をする格好で操作部材Ｆに衝突する。つまり、シートベルト装置によって、運転者Ａの上半身の傾斜角度θｂと操作部材Ｆの配設角度θｓとが整合させられるのである。そのため、シートベルトを着用している場合には、デバイス移動装置を作動する必要がない場合が多く、シートベルトを着用していない場合にのみデバイス移動装置を作動させれば十分であると考えられる。
【００３５】
＜ステアリングシステムの構成＞
図４に、車両に装備されているステアリングシステムを示す。ステアリングシステムは、ステアリングコラム（以下、「コラム」と略す場合がある）１０を主体として構成されるものであり、そのコラム１０は、車幅方向において互いに離間してインパネのリインフォースメント（以下、「インパネＲ／Ｆ」と略す場合がある）１２に設けられた１対のコラム取付ブラケット（以下、「取付ブラケット」と略す場合がある）１４において、インパネＲ／Ｆ１２に固定支持される。コラム１０は、支持された状態では、図に示すように、車両前方側が下方に位置するように傾斜した姿勢で配置されることになる。コラム１０は、主として、コラム本体２０と、コラム本体２０の軸線方向における中間部に設けられたブレークアウェイブラケット（以下、「Ｂ.Ａ.ＢＫＴ」と略す場合がある）２２と、前方部に設けられた前方ブラケット２４とを含んで構成されており、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２と前方ブラケット２４との各々が、取付ブラケット１４に取付られることで、コラム１０は、２箇所において支持される。支持されたコラム１０は、後方に位置する部分がインパネ３０から車両後方に突出する状態とされる。その突出する後端部には、ステアリング操作部材であるステアリングホイール３２が取り付けられており、コラム１０はステアリングホイール３２を操作可能に保持するものとなっている。このような構造から、ステアリングホイール３２は、上端部が下端部より車両前方側に位置するように傾斜して配設されているのである。なお、コラム１０の前端部は、図示を省略するインタミディエイトシャフトを介し、車室外に存在する転舵装置に接続される。
【００３６】
ステアリングホイール３２には、エアバッグ装置３４が設けられている。エアバッグ装置３４は、車両衝突時において、エアバッグ３６を、ステアリングホイール３２の車両後方側に、ステアリングホイール３２によって支持された状態で展開させる（図における二点鎖線参照）。その展開したエアバッグ３６により、ステアリングホイールへの二次衝突時において運転者が受ける衝撃が緩和されることになる。
【００３７】
コラム本体２０の構造を簡単に説明すれば、コラム本体２０は、シャフトと、そのシャフトを挿通させた状態で支持するチューブとを含んで構成されている。シャフトは、車両後方側に位置させられる後部シャフト４０と車両前方側に位置させられる前部シャフト４２とを含んで構成され、チューブは、車両後方側に位置させられる後部チューブ４４と、車両前方側に位置させられる前部チューブ４６とを含んで構成されている。後部シャフト４０は後部チューブ４４に、前部シャフト４２は前部チューブ４６に、それぞれ回転可能に保持され、シャフトとチューブとはともに伸縮可能とされていることで、コラム本体２０は伸縮可能とされている。
【００３８】
後部チューブ４４は、チルト・テレスコピック機構５０を介してＢ.Ａ.ＢＫＴ２２に保持されており、そのＢ.Ａ.ＢＫＴ２２が１対の取付ブラケット１４に締結されている。その締結構造５２は、詳しい説明は省略するが、運転者の二次衝突によってステアリングホイール３２に衝撃が加わった場合において、Ｂ.Ａ.ＢＫＴ２２の離脱を許容する構造とされている。したがって、二次衝突時には、コラム１０の車両後方側の部分がコラム１０の軸線方向に移動することになる。本ステアリングシステムでは、その移動に伴って二次衝突の衝撃のエネルギを吸収する衝撃吸収装置、つまり、ステアリングホイール３２の軸線方向への移動を許容しつつ二次衝突の衝撃を吸収する衝撃吸収装置（以下、「ＥＡ装置」と略す場合がある）５４を備えており、そのＥＡ装置５４によって、コラム二次衝突の衝撃エネルギは効果的に吸収されることになる。ちなみに、ＥＡ装置５４は、Ｕ字形状のＥＡプレート５６の変形に伴う衝撃エネルギ吸収荷重（以下、「ＥＡ荷重」という場合がある）によって衝撃エネルギの吸収を行う装置であり、ＥＡプレート５６は、一端部が取付ブラケット１４に係止された状態とされ、コラム１０の車両後方側の部分の移動に伴って、ＥＡプレート５６はＢ.Ａ.ＢＫＴ２２の前端部分によって変形させられることによってＥＡ荷重を発生させるのである。
【００３９】
上述したように、本ステアリングシステムは、エアバッグ装置３４，ＥＡ装置５４を備えている。それらの装置３４，５４は、上述した構造から解るように、運転者がステアリングホイール３２に対して真直ぐに衝突した際に、効果的な衝撃吸収が行われるように設計されている。そのため、上記ステアリングシステムを備えた車両においては、下記の運転者保護装置が衝撃吸収において重要な役割を果たすことになる。
【００４０】
＜運転者保護装置＞
上述したように、本実施例の運転者保護装置は、足下デバイスとインパネ下部デバイスとを、それらの距離を接近させるデバイス移動装置を含んで構成されている。詳しくは、デバイス移動装置は、足下デバイスを車両後方側に後退させる足下デバイス後退装置と、インパネ下部デバイスを下降させるインパネ下部デバイス下降装置とを含んで構成されている。
【００４１】
ａ）足下デバイス後退装置
図５に、足下デバイスとしてのブレーキペダル１００を後退させる第１足下デバイス後退装置１０２を、車両の左方からの視点において示す（一部断面図とされている）。ブレーキペダル１００は、車体の一部に固定された回転軸１０４に軸支されたアーム部１０６と、そのアーム部１０６の下方側の端部に固定されたペダル踏部１０８とを含んで構成されている。ブレーキペダル１００は、ブレーキを操作していない原位置が二点鎖線で示す位置であり、ブレーキペダル１００を完全に踏み込んだ場合に実線で示す位置となる。
【００４２】
ブレーキペダル１００の下方には、ブレーキペダル１００を完全に踏み込んだ状態においてもアーム部１０６が当接しない位置に、ブレーキペダル１００を押し戻すための押戻板１１０が設けられている。押戻板１１０は、その車幅方向に延びる一辺が、車室を区画する床部材としてのフロアパネル１１２に車幅方向に延びる状態で固定された支持軸１１４に軸支され、もう一方の車幅方向の一辺が、車室を区画する立壁としてのダッシュパネル１１６に設けられた段部１１８に載せ置かれている。また、押戻板１１０の下面側には、ダッシュパネル１１６から車室側に臨み出る状態で車体の一部に固定されたシリンダ装置１２０が設けられている。シリンダ装置１２０は、ハウジングとして機能するシリンダ１２２と、シリンダ１２２内に移動可能に設けられたピストン１２４と、一端部がピストン１２４に連結されて他端部がシリンダ１２２より車両の斜め後上方に向かって延びるピストンロッド１２６を含んで構成されるものであり、ピストンロッド１２６の斜め後上方側の端部が、押戻板１１０の下面側に連結されている。
【００４３】
シリンダ１２２の内部、詳しくは、ピストン１２４の下方側の空間には、固体薬剤である火薬１２８が充填されている。この火薬１２８は、図示を省略するスパーク電極によって着火させられ、高圧気体を発生する。高圧気体は、火薬１２８が充填されているシリンダ１２２の空間内に充満させられ、その圧力によって、ピストン１２４が、斜め後上方側に移動させられる。それに伴って、上記押戻板１１０は、支持軸１１４を中心に回転させられ、ブレーキペダル１００が踏み込まれている場合、アーム部１０６の車両前方側を車両後方側に向かって押し、それによって、ブレーキペダル１００が二点鎖線で示した原位置まで押し戻されることになる。上記高圧気体は、シリンダ１２２内に充満させられたままであり、その高圧気体の圧力によって、ブレーキペダル１００の位置は、原位置に維持されることになる。つまり、運転者によりブレーキペダル１００が踏み込まれている状態で車両が衝突した場合には、運転者の右足は、原位置にあるブレーキペダル１００に拘束された状態となるのである。
【００４４】
以上のような構造から、押戻板１１０，シリンダ装置１２０等を含んで第１足下デバイス後退装置１０２が構成されいるのである。なお、シリンダ装置１２０は、第１足下デバイス後退装置１０２を駆動するアクチュエータ、すなわち、第１足下デバイス後退装置１０２の駆動源として機能するものとなっている。
【００４５】
本実施例のデバイス移動装置は、ブレーキペダル１００を後退させる足下デバイス後退装置だけではなく、足下デバイスとしてのアクセルペダルを後退させる第２足下デバイス後退装置をも備えている。第２足下デバイス後退装置の構造は、第１足下デバイス後退装置１０２の構造と同様であるため、第２足下デバイス後退装置に関する説明は省略する。
【００４６】
本実施例のデバイス移動装置は、さらに、左足が載せ置かれる足下デバイスとしてのフットレスト１４０を後退させる第３足下デバイス後退装置１４２を備えている。図６に、第３足下デバイス後退装置１４２を、車両の左方からの視点において示す（一部断面図とされている）。フットレスト１４０は、パッド１４４と、それを支持する基台１４６とを含んで構成されている。基台１４６の下部には凸条１４８が設けられ、その凸条１４８は、フロアパネル１１２に設けられた車両前後方向に延びるガイド溝１５０に嵌められており、フットレスト１４０は、そのガイド溝１５０によって、車両後方側にのみ移動可能とされている。
【００４７】
フットレスト１４０の車両前方側には、フロアパネル１１２の上面に、１対のシリンダ装置１５８が固定されている。シリンダ装置１５８は、ハウジングとして機能するシリンダ１６０と、シリンダ１６０内に挿入されたピストン１６２と、一端部がピストン１６２に固定されて他端部がシリンダ１６０より車両後方側に向かって延びるピストンロッド１６４と、ピストンロッド１６４の他端部に固定されたプランジャヘッド１６６とを含んで構成されている。ピストン１６２は、シリンダ１６０内部の車両前方側の端部との間に比較的狭い空間を挟んで位置させられ、その空間には、火薬１６８が充填されている。シリンダ装置のプランジャヘッド１６６の車両後方側の端部である先端部は、フットレスト１４０の車両前方側に当接させられている。
【００４８】
上記シリンダ装置１５８は、図示を省略するスパーク電極によって火薬１６８が着火させられることによって作動する。着火によって火薬１６８は高圧気体を発生させ、その圧力によってピストン１６２が車両後方側に向かって移動する。ピストン１６２の移動により、プランジャヘッド１６６は、フットレスト１４０の基台１４６を押し、フットレスト１４０をガイド溝１５０に沿って後退させる。つまり、シリンダ装置１５８を含んで第３足下デバイス後退装置１４２が構成されているのである。なお、本装置１４２においては、シリンダ装置１５８はアクチュエータであり、第３足下デバイス後退装置１４２の駆動源として機能するもとなっている。
【００４９】
なお、本実施例では、アクセルペダルを移動させる第２足下デバイス後退装置として、第１足下デバイス後退装置１０２同様の構造の装置を採用しているが、例えば、アクセルペダルが、加圧センサを備えた電子式のペダルであるような場合は、そのアクセルペダルを後退させる装置として、上記第３足下デバイス後退装置と同様の構造の装置を採用することも可能である。
【００５０】
ｂ）インパネ下部デバイス下降装置
インパネ下部デバイス下降装置１８０は、インパネ下部デバイスとしてのニーパッドを下降させる装置として装備されている。本実施例の運転者保護装置が搭載される車両には、図４に示すように、車両衝突時における運転者の膝の車体の一部への衝突に対処すべく、その衝突による衝撃を緩和するためのニーパッド装置１８２が装備されており、そのニーパッド装置１８２を構成するニーパッド１８４がインパネの下部に設けられている。本インパネ下部デバイス下降装置１８０は、そのニーパッド１８４を下降させる。詳しく説明すれば、ニーパッド１８４は、樹脂発泡材からなるパッド材１８６と、それが貼着されてそれをバックアップするバックアップ板１８８と、バックアップ板１８８の背面に固着された補強材１９０を含んで構成され、４つのシリンダ装置１９２（２つのみが図示されている。一方は断面図で示す。）を介して、１対の取付ブラケット１４を挟んでインパネＲ／Ｆ１２に設けられた１対の支持ブラケット１９４に支持されている。
【００５１】
各シリンダ装置１９２は、ハウジングとして機能するシリンダ２００と、シリンダ２００内に移動可能に設けられたピストン２０２と、一端部がピストン２０２に固定されて他端部がシリンダ２００より下方に向かって延びるピストンロッド２０４と、ピストンロッド２０４他端部に固定されたロッドヘッド２０６とを含んで構成されている。シリンダ２００の上方の端部が支持ブラケット１９４に固定され、ロッドヘッド２０６の下端部が、ニーパッド１８４の下端部に固定されている。
【００５２】
各シリンダ装置１９２は、シリンダ２００の内部、詳しくは、ピストン２０２の上方側の空間に、火薬２０８が充填されている。この火薬２０８は、図示を省略するスパーク電極によって着火させられ、高圧気体を発生する。高圧気体は、火薬２０８が充填されているシリンダ２００の空間内に充満させられ、その圧力によって、ロッドヘッド２０６がシリンダ２００から離脱するとともに、ピストン２０２が下方に移動させられる。４つのシリンダ装置１９２を上記のように作動させることによって、ニーパッド１８４は下降することになる。
【００５３】
以上のような構造から、４つのシリンダ装置１９２を含んでインパネ下部デバイス下降装置１８０が構成されており、各シリンダ装置１９２は、そのインパネ下部デバイス下降装置１８０のアクチュエータ、つまり駆動源として機能するものとなっている。
【００５４】
ｃ）運転者保護装置の作動
本実施例の運転者保護装置は、制御装置である電子制御ユニット（ＥＣＵ）２３０を備えている（図４参照）。ＥＣＵ２３０は、車両に設けられた各種のセンサからの信号に基づいて、デバイス移動装置を作動させる。センサは、具体的にいえば、車両の衝突を検知する車両衝突センサ（Ｃ.Ｓ）２３２、運転者のシートベルトの着用の有無を検出するシートベルト検知器としてのシートベルトセンサ（Ｓ.Ｓ）２３４等である。また、３つの足下デバイス後退装置１０２，１４２等の作動を許可するための足下デバイス後退許容スイッチ（ＦＤ.Ｓｗ）２４０と、インパネ下部デバイス下降装置１８０の作動を許容するインパネ下部デバイス下降許容スイッチ（ＩＤ.Ｓｗ）２４２とが、インパネ３０に設けられている。それらのスイッチ２４０，２４２は運転者によって操作され、ＥＣＵ２３０は、それらのスイッチ２４０，２４２がＯＮ状態とされた場合に、そのＯＮ状態とされた装置が作動するように制御するようにされている。なお、それらのスイッチ２４０，２４２は、自身の体格，シートの位置等を考慮して、運転者がＯＮ状態，ＯＦＦ状態を任意に選択することができるようになっている。
【００５５】
少なくとも一方のスイッチがＯＮとされて、選択された装置を作動させる場合について説明する。先に述べたように、運転者がシートベルトを着用していれば、運転者の上半身の傾斜角度と操作部材の配設角度とが整合させられるため、デバイス移動装置を作動する必要がない場合が多い。本実施例においては、ＥＣＵ２３０は、車両衝突センサ２３２が衝突を検知しかつシートベルトセンサ２３４がシートベルトを非着用であることを検知した場合にのみ、選択された装置を作動させる。詳しくは、各装置を構成するシリンダ装置に充填された火薬に着火電流を供給し、その装置を作動させるのである。
【００５６】
車両衝突が車両衝突センサ２３２によって検知された場合、ＥＣＵ２３０は、シートベルトセンサ２３４の検知信号に基づいて、運転者のシートベルトの着用の有無を判断する。シートベルトを着用していると判断された場合は、デバイス移動装置、つまり、足下デバイス後退装置１０２，１４２等およびインパネ下部デバイス下降装置１８０はいずれも作動させられない。一方、運転者がシートベルトを着用していない場合は、ＥＣＵ２３０は、足下デバイス後退許容スイッチ２４０のみがＯＮ状態とされているときには、３つの足下デバイス後退装置１０２，１４２等のみを作動させ、インパネ下部デバイス下降許容スイッチ２４２のみがＯＮ状態とされているときには、インパネ下部デバイス下降装置１８０のみを作動させる。また、両方のスイッチがＯＮ状態とされているときには、両方の装置を作動させ、両方のスイッチがＯＦＦ状態とされているときには、いずれの装置も作動させないような制御が行われる。
【００５７】
本実施例の運転者保護装置は、デバイス移動装置の作動の有無を運転者により任意に選択可能なものであったが、運転者の体格を検知する運転者体格検知器を備え、ＥＣＵが、その検知結果に基づいて、デバイス移動装置を作動させるものであってもよい。例えば、運転者保護装置が、運転者の膝の位置を検知するセンサを備え、その検知した膝の位置によって、ＥＣＵが足下デバイス後退装置およびインパネ下部デバイス下降装置の作動の有無を決定するような構成とすることが可能である
【００５８】
＜変形例＞
上記実施例の足下デバイス後退装置１０２，１４２等に代えて、図７に示す変形例としての足下デバイス後退装置を採用することが可能である。図に示す足下デバイス後退装置２５０は、足下デバイスとしてのブレーキペダル，アクセルペダル，フットレストを個別に移動させるのではなく、それら足下デバイスを基材２５２に設けて、その基材２５２ごと足下デバイスを移動させる装置である。基材２５２は、フロアパネル１１２上に設けられた断面が概ねＬ字状の部材であり、上方に延びる立設部２５４の背面は、ダッシュパネル１１６に接した状態とされている。基材２５２は、フロアパネル１１２に設けられたガイド（図示を省略）によって車両後方側にのみ移動可能とされている。また、基材２５２には、車両右側から順に、アクセルペダル２５６、ブレーキペダル２５８、フットレスト２６０が設けられている。図に示すアクセルペダル２５６は、加圧センサを採用する電子式のアクセルペダルであり、そのアクセルペダル２５６とフットレスト２６０とは、基材２５２の車両後方側に延びる部分に固定され、ブレーキペダル２５８は、ブラケット２６２によって、基材２５２の立設部２５４に保持された状態とされている。なお、図の運転者の足は、アクセルペダル２５６に載せ置かれた状態を示している。
【００５９】
基材２５２の車両前方側には、車体の一部に１対のシリンダ装置２６８が固定されている。シリンダ装置２６８は、ハウジングとして機能するシリンダ２７０と、シリンダ２７０内に挿入されたピストン２７２と、一端部がピストン２７２に固定されて他端部がシリンダ２７０より車両後方側に向かって延びるピストンロッド２７４と、ピストンロッド２７４の他端部に固定されたプランジャヘッド２７６とを含んで構成されている。ピストン２７２は、シリンダ２７０内部の車両前方側の端部との間に比較的狭い空間を挟んで位置させられ、その空間には、火薬２７８が充填されている。１対のシリンダ装置のプランジャヘッド２７６の車両後方側の端部である先端部は、基材２５２の車幅方向の両端部の各々に当接させられている。
【００６０】
上記シリンダ装置２６８は、図示を省略するスパーク電極によって火薬２７８が着火させられることによって作動する。着火によって火薬２７８は高圧気体を発生させ、その圧力によってピストン２７２が車両後方側に向かって移動する。ピストン２７２の移動により、プランジャヘッド２７６は、足下デバイスが設けられた基材２５２を押し、その基材２５２ごと足下デバイスとしてのアクセルペダル２５６，ブレーキペダル２５８，フットレスト２６０を後退させる。つまり、本変形例では、基材２５２と、１対のシリンダ装置２６４とを含んで足下デバイス後退装置２５０が構成されているのである。なお、本変形例では、１対のシリンダ装置２６８は、足下デバイス後退装置２５０の駆動源として機能するものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】車両衝突における運転者の挙動を示す概念図である。
【図２】車両衝突における小柄な体格の運転者の挙動を示す概念図である。
【図３】本実施例の運転者保護装置が備えるデバイス移動装置を作動させた場合における小柄な体格の運転者の挙動を示す概念図である。
【図４】インパネ下部デバイス下降装置を車両の左方からの視点において示す図である。
【図５】ブレーキペダルを後退させる足下デバイス後退装置を車両の左方からの視点において示す図である。
【図６】フットレストを後退させる足下デバイス後退装置を車両の左方からの視点において示す図である。
【図７】変形例としての足下デバイス後退装置を車両の左方からの視点において示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０：ステアリングコラム    ３０：インストゥルメントパネル    ３２：ステアリングホイール（ステアリング操作部材）    ３４：エアバッグ装置    ５４：衝撃エネルギ吸収装置    １００：ブレーキペダル（足下デバイス）    １０２：第１足下デバイス後退装置    １２０：シリンダ装置（アクチュエータ）    １２２：シリンダ    １２４：ピストン    １２８：火薬    １４０：フットレスト（足下デバイス）    １４２：第３足下デバイス後退装置    １５８：シリンダ装置（アクチュエータ）    １６０：シリンダ    １６２：ピストン    １６８：火薬    １８０：インパネ下部デバイス下降装置    １８４：ニーパッド（インパネ下部デバイス）    １９２：シリンダ装置（アクチュエータ）    ２００：シリンダ    ２０２：ピストン    ２０８：火薬    ２３０：電子制御ユニット（制御装置）    ２３２：車両衝突センサ    ２３４：シートベルトセンサ（シートベルト検知機）    ２５０：足下デバイス後退装置    ２５２：基材    ２５６：アクセルペダル    ２５８：ブレーキペダル    ２６０：フットレスト    ２６８：シリンダ装置（アクチュエータ）    ２７０：シリンダ    ２７２：ピストン    ２７８：火薬
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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