(57)【要約】【課題】重量や容積の増大を抑えて、車両衝突時の膝の運動エネルギーを吸収して、膝を保護することができる膝保護装置を提供すること。【解決手段】膝保護装置Ｓ１は、車両衝突時に、駆動機構３０により、乗員Ｍの膝Ｋの前方側に繰り出される膝保護パネル２１を備える。パネル２１は、パネル本体２２と、本体２２の前面側に位置して、運動エネルギーを吸収可能に塑性変形可能な衝撃吸収材２５と、を備える。駆動機構３０は、衝撃吸収材２５を支持する支持プレート３３と、車両衝突時に、支持プレート３３をパネル２１とともに膝Ｋの前方側に繰り出す駆動源３１と、を備える。衝撃吸収材２５は、前後方向の投影面積をパネル本体２２より小さくして、パネル本体側から支持プレート側にかけての上下方向の断面積を、徐々に減少させる。支持プレート３３は、衝撃吸収材２５の前面側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材２５を支持する。【選択図】図１
2005280463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両衝突時に、駆動機構により、乗員の膝の前方側に繰り出されて、前方移動する膝を拘束して膝の運動エネルギーを吸収可能な膝保護パネルを備えて構成される膝保護装置であって、
前記膝保護パネルが、後面側の全域に配置されて前記膝と干渉するパネル本体と、該パネル本体の前面側に配置されて、運動エネルギーを吸収可能に塑性変形可能な衝撃吸収材と、を備えて構成され、
前記駆動機構が、膝拘束時の前記衝撃吸収材の前面側を支持する支持プレートと、車両衝突時に、前記支持プレートを、前記膝保護パネルとともに、後方移動させて乗員の膝の前方側に繰り出す駆動源と、を備えて構成され、
前記衝撃吸収材が、前後方向の投影面積を、前記パネル本体より小さくするとともに、前記パネル本体側から前記支持プレート側にかけての上下方向の断面積を、徐々に、減少させて、
前記支持プレートが、前記衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、前記衝撃吸収材を支持するように、構成されていることを特徴とする膝保護装置。
【請求項２】
車両衝突時に、駆動機構により、乗員の膝の前方側に繰り出されて、前方移動する膝を拘束して膝の運動エネルギーを吸収可能な膝保護パネルを備えて構成される膝保護装置であって、
前記膝保護パネルが、後面側の全域に配置されて前記膝と干渉するパネル本体と、該パネル本体の前面側に配置されて、運動エネルギーを吸収可能に塑性変形可能な衝撃吸収材と、を備えて構成され、
前記駆動機構が、膝拘束時の前記衝撃吸収材の前面側を支持する支持プレートと、車両衝突時に、前記支持プレートを、前記膝保護パネルとともに、後方移動させて乗員の膝の前方側に繰り出す駆動源と、を備えて構成され、
前記衝撃吸収材が、前後方向の投影面積を、前記パネル本体より小さくするとともに、前記支持プレートが、前記衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、前記衝撃吸収材を支持するように、構成されて、
膝拘束時における前記パネル本体の周縁の前方側への回転移動を許容して、膝拘束時における前記パネル本体の周縁の後方側への回転移動を規制可能に、前記パネル本体の外周縁と膝拘束時の前記支持プレート付近とを連結する連結材が、配設されていることを特徴とする膝保護装置。
【請求項３】
車両衝突時に、駆動機構により、乗員の膝の前方側に繰り出されて、前方移動する膝を拘束して膝の運動エネルギーを吸収可能な膝保護パネルを備えて構成される膝保護装置であって、
前記膝保護パネルが、後面側の全域に配置されて前記膝と干渉するパネル本体と、該パネル本体の前面側に配置されて、運動エネルギーを吸収可能に塑性変形可能な衝撃吸収材と、を備えて構成され、
前記駆動機構が、膝拘束時の前記衝撃吸収材の前面側を支持する支持プレートと、車両衝突時に、前記支持プレートを、前記膝保護パネルとともに、後方移動させて乗員の膝の前方側に繰り出す駆動源と、を備えて構成され、
前記衝撃吸収材が、前後方向の投影面積を、前記パネル本体より小さくするとともに、前記支持プレートが、前記衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、前記衝撃吸収材を支持するように、構成されて、
前記パネル本体の曲げ強度が、前記衝撃吸収材の圧縮強度より、高く設定されていることを特徴とする膝保護装置。
【請求項４】
車両衝突時に、駆動機構により、乗員の膝の前方側に繰り出されて、前方移動する膝を拘束して膝の運動エネルギーを吸収可能な膝保護パネルを備えて構成される膝保護装置であって、
前記膝保護パネルが、後面側の全域に配置されて前記膝と干渉するパネル本体と、該パネル本体の前面側に配置されて、運動エネルギーを吸収可能に塑性変形可能な衝撃吸収材と、を備えて構成され、
前記駆動機構が、膝拘束時の前記衝撃吸収材の前面側を支持する支持プレートと、車両衝突時に、前記支持プレートを、前記膝保護パネルとともに、後方移動させて乗員の膝の前方側に繰り出す駆動源と、を備えて構成され、
前記衝撃吸収材が、前後方向の投影面積を、前記パネル本体より小さくするとともに、前記支持プレートが、前記衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、前記衝撃吸収材を支持するように、構成されて、
前記衝撃吸収材と該衝撃吸収材を支持する前記支持プレートとが、前記パネル本体の前面側に、複数組、配設され、
各組の前記支持プレート付近相互間を連結するように配設されて、前記パネル本体を介在させて侵入する膝を拘束して、前記膝の運動エネルギーを塑性変形して吸収可能な第２の衝撃吸収材が、配設されていることを特徴とする膝保護装置。
【請求項５】
車両衝突時に、駆動機構により、乗員の膝の前方側に繰り出されて、前方移動する膝を拘束して膝の運動エネルギーを吸収可能な膝保護パネルを備えて構成される膝保護装置であって、
前記膝保護パネルが、後面側の全域に配置されて前記膝と干渉するパネル本体と、該パネル本体の前面側に配置されて、運動エネルギーを吸収可能に塑性変形可能な衝撃吸収材と、を備えて構成され、
前記駆動機構が、膝拘束時の前記衝撃吸収材の前面側を支持する支持プレートと、車両衝突時に、前記支持プレートを、前記膝保護パネルとともに、後方移動させて乗員の膝の前方側に繰り出す駆動源と、を備えて構成され、
前記衝撃吸収材が、前後方向の投影面積を、前記パネル本体より小さくするとともに、前記支持プレートが、前記衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、前記衝撃吸収材を支持するように、構成されて、
前記パネル本体の前面側に、前記衝撃吸収材から離れて、塑性変形して運動エネルギーを吸収可能な第２の衝撃吸収材が配設されるとともに、該第２衝撃吸収材の前面側を支持可能な支持材が、前記駆動機構における支持プレートの後方移動時に、前記駆動機構から繰り出されて配設されるように、構成されていることを特徴とする膝保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両衝突時に、駆動機構により、乗員の膝の前方側に繰り出されて、前方移動する膝を拘束して膝の運動エネルギーを吸収可能な膝保護パネルを、備えて構成される膝保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両衝突時に、膝を保護するように、ニープロテクタによって膝を拘束するものがある（例えば、特許文献１参照）。また、車両衝突時に、膝の跳ね上がりを防止するように、略波形のニープロテクタを配設させたり（例えば、特許文献２参照）、さらに、車両衝突時に、ガスバッグを利用して、膝を保護するものがある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平３−１８２８５１号公報
【特許文献２】特開平５−２２１２７６号公報
【特許文献３】特表２００２−５２１２５７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１・２に記載の装置では、膝の運動エネルギーを吸収して、膝を保護できるものでなく、膝を保護する点に改善の余地があった。また、特許文献３に記載の装置では、ガスバッグを利用していることから、クッション作用を奏して、膝を保護できるものの、ガスを発生させるためのインフレーター等の装置が必要となって、コストが上昇してしまう。
【０００４】
これらの対処として、膝を拘束できるパネルに、塑性変形して膝の運動エネルギーを吸収できる衝撃吸収材を設けて、車両衝突時、そのパネルを膝の前方側に配設させるように繰り出すことが、考えられる。
【０００５】
そしてこの場合、車両衝突時、乗員の体格や姿勢による膝の配置位置を考慮して、広い面積で、衝撃吸収材を配設させては、その衝撃吸収材を支持する剛性を有した支持部材の面積も広く必要となって、重量が増大し、さらに、その広い支持部材を含めて、膝の前方側に移動させる駆動手段も大型となって、一層、装置の重量を増大させて、好ましくない。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、重量や容積の増大を抑えて、車両衝突時の膝の運動エネルギーを吸収して、膝を保護することができる膝保護装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る第１番目の膝保護装置は、車両衝突時に、駆動機構により、乗員の膝の前方側に繰り出されて、前方移動する膝を拘束して膝の運動エネルギーを吸収可能な膝保護パネルを備えて構成される膝保護装置であって、
膝保護パネルが、後面側の全域に配置されて膝と干渉するパネル本体と、パネル本体の前面側に配置されて、運動エネルギーを吸収可能に塑性変形可能な衝撃吸収材と、を備えて構成され、
駆動機構が、膝拘束時の衝撃吸収材の前面側を支持する支持プレートと、車両衝突時に、支持プレートを、膝保護パネルとともに、後方移動させて乗員の膝の前方側に繰り出す駆動源と、を備えて構成され、
衝撃吸収材が、前後方向の投影面積を、パネル本体より小さくするとともに、パネル本体側から支持プレート側にかけての上下方向の断面積を、徐々に、減少させて、
支持プレートが、衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材を支持するように、構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第１番目の膝保護装置では、作動時、駆動機構の駆動源が作動すれば、支持プレートが、車両後方側に移動し、衝撃吸収材の前面側を支持した状態で、膝保護パネルを乗員の膝の前方側に配置させることから、前方移動する膝は、膝保護パネルと干渉しても、膝保護パネルにおけるパネル本体の前面側でかつ支持プレートに支持された衝撃吸収材を塑性変形させ、運動エネルギーを低減させた状態で膝保護パネルに拘束されることから、効果的に保護される。
【０００９】
特に、この第１番目の膝保護装置では、衝撃吸収材が、膝保護パネルにおけるパネル本体の全域でなく、前後方向の投影面積を、パネル本体より小さくするように配設されているものの、パネル本体側から支持プレート側にかけての上下方向の断面積を、徐々に、減少させて、支持プレートが、衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材を支持していることから、極力、衝撃吸収材を支持するための剛性を有した支持プレートを小型化できる。そして、衝撃吸収材自体は、パネル本体側の面積を、支持プレート側の面積より大きくしており、パネル本体の外周縁付近に膝が干渉しても、極力、塑性変形する領域を確保している。そのため、支持プレートが小型化された状態として、さらに、パネル本体に対する膝の干渉位置が変化しても、効果的に、その膝の運動エネルギーを吸収することができる。
【００１０】
したがって、本発明に係る第１番目の膝保護装置では、衝撃吸収材の塑性変形領域を広く確保して、衝撃吸収材を支持する剛性を有した支持プレートをコンパクトにできることから、重量や容積の増大を抑えて、車両衝突時の膝の運動エネルギーを吸収して、膝を効果的に保護することができる。
【００１１】
本発明に係る第２番目の膝保護装置は、車両衝突時に、駆動機構により、乗員の膝の前方側に繰り出されて、前方移動する膝を拘束して膝の運動エネルギーを吸収可能な膝保護パネルを備えて構成される膝保護装置であって、
膝保護パネルが、後面側の全域に配置されて膝と干渉するパネル本体と、パネル本体の前面側に配置されて、運動エネルギーを吸収可能に塑性変形可能な衝撃吸収材と、を備えて構成され、
駆動機構が、膝拘束時の衝撃吸収材の前面側を支持する支持プレートと、車両衝突時に、支持プレートを、膝保護パネルとともに、後方移動させて乗員の膝の前方側に繰り出す駆動源と、を備えて構成され、
衝撃吸収材が、前後方向の投影面積を、パネル本体より小さくするとともに、支持プレートが、衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材を支持するように、構成されて、
膝拘束時におけるパネル本体の周縁の前方側への回転移動を許容して、膝拘束時におけるパネル本体の周縁の後方側への回転移動を規制可能に、パネル本体の外周縁と膝拘束時の支持プレート付近とを連結する連結材が、配設されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る第２番目の膝保護装置でも、作動時、駆動機構の駆動源が作動すれば、支持プレートが、車両後方側に移動し、衝撃吸収材の前面側を支持した状態で、膝保護パネルを乗員の膝の前方側に配置させることから、前方移動する膝は、膝保護パネルと干渉しても、膝保護パネルにおけるパネル本体の前面側でかつ支持プレートに支持された衝撃吸収材を塑性変形させ、運動エネルギーを低減させた状態で膝保護パネルに拘束されることから、効果的に保護される。
【００１３】
そして、この第２番目の膝保護装置でも、支持プレートが、衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材を支持しているものの、衝撃吸収材が、膝保護パネルにおけるパネル本体の全域でなく、前後方向の投影面積を、パネル本体より小さくするように配設されていることから、極力、衝撃吸収材を支持するための剛性を有した支持プレートを小型化できる。
【００１４】
特に、この第２番目の膝保護装置では、パネル本体の外周縁と膝拘束時の支持プレート付近とを連結する連結材が、配設されて、膝拘束時におけるパネル本体の周縁の前方側への回転移動を許容し、膝拘束時におけるパネル本体の周縁の後方側への回転移動を規制可能としていることから、膝が、パネル本体の外周縁付近に干渉して、その外周縁付近を前方側に移動させようとしても、連結材により、パネル本体の中央付近を中心としたその干渉領域の点対称的な位置では、後方側への回転移動を規制される。そのため、膝が干渉したパネル本体の外周縁の部位は、その前面側に、直接、衝撃吸収材が配置されていなくとも、パネル本体の中央付近を中心とする回転モーメントを生じさせて前方移動することが規制されて、その近傍の衝撃吸収材を塑性変形させて、前方移動し、その結果、膝の運動エネルギーが、的確に、衝撃吸収材に吸収されることとなる。
【００１５】
したがって、この第２番目の膝保護装置でも、衝撃吸収材の塑性変形領域を実質的に広く確保できて、衝撃吸収材を支持する剛性を有した支持プレートをコンパクトにできることから、重量や容積の増大を抑えて、車両衝突時の膝の運動エネルギーを吸収して、膝を効果的に保護することができる。
【００１６】
本発明に係る第３番目の膝保護装置では、車両衝突時に、駆動機構により、乗員の膝の前方側に繰り出されて、前方移動する膝を拘束して膝の運動エネルギーを吸収可能な膝保護パネルを備えて構成される膝保護装置であって、
膝保護パネルが、後面側の全域に配置されて膝と干渉するパネル本体と、パネル本体の前面側に配置されて、運動エネルギーを吸収可能に塑性変形可能な衝撃吸収材と、を備えて構成され、
駆動機構が、膝拘束時の衝撃吸収材の前面側を支持する支持プレートと、車両衝突時に、支持プレートを、膝保護パネルとともに、後方移動させて乗員の膝の前方側に繰り出す駆動源と、を備えて構成され、
衝撃吸収材が、前後方向の投影面積を、パネル本体より小さくするとともに、支持プレートが、衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材を支持するように、構成されて、
パネル本体の曲げ強度が、衝撃吸収材の圧縮強度より、高く設定されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る第３番目の膝保護装置でも、作動時、駆動機構の駆動源が作動すれば、支持プレートが、車両後方側に移動し、衝撃吸収材の前面側を支持した状態で、膝保護パネルを乗員の膝の前方側に配置させることから、前方移動する膝は、膝保護パネルと干渉しても、膝保護パネルにおけるパネル本体の前面側でかつ支持プレートに支持された衝撃吸収材を塑性変形させ、運動エネルギーを低減させた状態で膝保護パネルに拘束されることから、効果的に保護される。
【００１８】
そして、この第３番目の膝保護装置でも、支持プレートが、衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材を支持しているものの、衝撃吸収材が、膝保護パネルにおけるパネル本体の全域でなく、前後方向の投影面積を、パネル本体より小さくするように配設されていることから、極力、衝撃吸収材を支持するための剛性を有した支持プレートを小型化できる。
【００１９】
そして特に、この第３番目の膝保護装置では、パネル本体の曲げ強度が、衝撃吸収材の圧縮強度より、高く設定されていることから、パネル本体に対して前方移動する膝が干渉した際、パネル本体が、その干渉部位の前面側に、直接、衝撃吸収材を配設させていなくとも、部分的な曲げ変形を極力抑えて、前方移動し、干渉部位近傍の衝撃吸収材を塑性変形させて、その結果、膝は、その運動エネルギーを吸収されることとなる。
【００２０】
したがって、本発明に係る第３番目の膝保護装置でも、衝撃吸収材の塑性変形領域を実質的に広く確保できて、衝撃吸収材を支持する剛性を有した支持プレートをコンパクトにできることから、重量や容積の増大を抑えて、車両衝突時の膝の運動エネルギーを吸収して、膝を効果的に保護することができる。
【００２１】
本発明に係る第４番目の膝保護装置は、車両衝突時に、駆動機構により、乗員の膝の前方側に繰り出されて、前方移動する膝を拘束して膝の運動エネルギーを吸収可能な膝保護パネルを備えて構成される膝保護装置であって、
膝保護パネルが、後面側の全域に配置されて膝と干渉するパネル本体と、パネル本体の前面側に配置されて、運動エネルギーを吸収可能に塑性変形可能な衝撃吸収材と、を備えて構成され、
駆動機構が、膝拘束時の衝撃吸収材の前面側を支持する支持プレートと、車両衝突時に、支持プレートを、膝保護パネルとともに、後方移動させて乗員の膝の前方側に繰り出す駆動源と、を備えて構成され、
衝撃吸収材が、前後方向の投影面積を、パネル本体より小さくするとともに、支持プレートが、衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材を支持するように、構成されて、
衝撃吸収材とこの衝撃吸収材を支持する支持プレートとが、パネル本体の前面側に、複数組、配設され、
各組の支持プレート付近相互間を連結するように配設されて、パネル本体を介在させて侵入する膝を拘束して、膝の運動エネルギーを塑性変形して吸収可能な第２の衝撃吸収材が、配設されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第４番目の膝保護装置でも、作動時、駆動機構の駆動源が作動すれば、支持プレートが、車両後方側に移動し、衝撃吸収材の前面側を支持した状態で、膝保護パネルを乗員の膝の前方側に配置させることから、前方移動する膝は、膝保護パネルと干渉しても、膝保護パネルにおけるパネル本体の前面側でかつ支持プレートに支持された衝撃吸収材を塑性変形させ、運動エネルギーを低減させた状態で膝保護パネルに拘束されることから、効果的に保護される。
【００２３】
さらに、この第４番目の膝保護装置では、支持プレートが、衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材を支持しているものの、衝撃吸収材が、膝保護パネルにおけるパネル本体の全域でなく、前後方向の投影面積を、パネル本体より小さくするように配設され、さらに、パネル本体の前面側で、複数に分割されたように配設されていることから、極力、衝撃吸収材を支持するための剛性を有した支持プレートを小型化できる。
【００２４】
そして特に、衝撃吸収材とこの衝撃吸収材を支持する支持プレートとの各組の支持プレート付近相互間を連結するように、第２の衝撃吸収材が配設されており、パネル本体における前方側に支持プレートの配設されていない部位に、前方移動する膝が干渉してきても、その膝は、パネル本体を介在させて、第２の衝撃吸収材を塑性変形させることにより、運動エネルギーが吸収されることとなって、的確に保護される。
【００２５】
したがって、本発明に係る第４番目の膝保護装置では、各支持プレートをコンパクトにしても、支持プレート間に配設された第２の衝撃吸収材によって、支持プレート間に侵入する膝の運動エネルギーを吸収可能となることから、衝撃吸収材を支持する剛性を有した支持プレートをコンパクトにでき、重量や容積の増大を抑えて、車両衝突時の膝の運動エネルギーを吸収して、膝を効果的に保護することができる。
【００２６】
なお、この第４番目の膝保護装置の第２衝撃吸収材は、分離されている支持プレート間を単に連結するように配設されているだけであり、支持プレートのコンパクト化に伴う膝保護装置の重量や容積の増大防止効果を阻害しない。
【００２７】
本発明に係る第５番目の膝保護装置は、車両衝突時に、駆動機構により、乗員の膝の前方側に繰り出されて、前方移動する膝を拘束して膝の運動エネルギーを吸収可能な膝保護パネルを備えて構成される膝保護装置であって、
膝保護パネルが、後面側の全域に配置されて膝と干渉するパネル本体と、パネル本体の前面側に配置されて、運動エネルギーを吸収可能に塑性変形可能な衝撃吸収材と、を備えて構成され、
駆動機構が、膝拘束時の衝撃吸収材の前面側を支持する支持プレートと、車両衝突時に、支持プレートを、膝保護パネルとともに、後方移動させて乗員の膝の前方側に繰り出す駆動源と、を備えて構成され、
衝撃吸収材が、前後方向の投影面積を、パネル本体より小さくするとともに、支持プレートが、衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材を支持するように、構成されて、
パネル本体の前面側に、衝撃吸収材から離れて、塑性変形して運動エネルギーを吸収可能な第２の衝撃吸収材が配設されるとともに、この第２衝撃吸収材の前面側を支持可能な支持材が、駆動機構における支持プレートの後方移動時に、駆動機構から繰り出されて配設されるように、構成されていることを特徴とする。
【００２８】
この第５番目の膝保護装置でも、作動時、駆動機構の駆動源が作動すれば、支持プレートが、車両後方側に移動し、衝撃吸収材の前面側を支持した状態で、膝保護パネルを乗員の膝の前方側に配置させることから、前方移動する膝は、膝保護パネルと干渉しても、膝保護パネルにおけるパネル本体の前面側でかつ支持プレートに支持された衝撃吸収材を塑性変形させ、運動エネルギーを低減させた状態で膝保護パネルに拘束されることから、効果的に保護される。
【００２９】
さらに、この第５番目の膝保護装置でも、支持プレートが、衝撃吸収材の前面側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材を支持しているものの、衝撃吸収材が、膝保護パネルにおけるパネル本体の全域でなく、前後方向の投影面積を、パネル本体より小さくするように配設されていることから、極力、衝撃吸収材を支持するための剛性を有した支持プレートを小型化できる。
【００３０】
そして特に、パネル本体の前面側には、衝撃吸収材から離れて、塑性変形して運動エネルギーを吸収可能な第２の衝撃吸収材が配設されるとともに、この第２衝撃吸収材の前面側を支持可能な支持材が、駆動機構における支持プレートの後方移動時に、駆動機構から繰り出されて配設されるように、構成されている。そのため、衝撃吸収材を支持している支持プレートの領域から離れて、第２衝撃吸収材の配置領域に、前方移動する膝が干渉しても、その第２衝撃吸収材が、繰り出された支持材に支持されて、塑性変形し、膝の運動エネルギーを的確に吸収することとなる。
【００３１】
したがって、本発明に係る第５番目の膝保護装置では、支持プレートをコンパクトにしても、支持プレートから離れた第２の衝撃吸収材によって、支持プレートから離れた領域に侵入する膝の運動エネルギーを吸収可能となることから、衝撃吸収材を支持する剛性を有した支持プレートをコンパクトにでき、重量や容積の増大を抑えて、車両衝突時の膝の運動エネルギーを吸収して、膝を効果的に保護することができる。
【００３２】
なお、第２衝撃吸収材や第２衝撃吸収材を支持する支持材は、支持プレートに連なるように配設させなくとも、支持プレートから離し、かつ、小さな占有面積として、配設させても、パネル本体がある程度の剛性を有することから、支障なく、膝の運動エネルギーを吸収できて、支持材等は、支持プレートのコンパクト化に伴う膝保護装置の重量や容積の増大防止効果を阻害しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明すると、第１実施形態の膝保護装置Ｓ１は、図１〜３に示すように、乗員としての運転者Ｍの膝Ｋを拘束できるように、運転者Ｍの車両前方側であるステアリングコラム６の下方に配設されている。
【００３４】
なお、本明細書での上下・前後・左右の関係は、膝保護装置Ｓ１が車両に搭載された状態を基準とするもので、搭載時の車両の上下・前後・左右の関係と一致するものである。
【００３５】
ステアリングコラム６は、図１に示すように、ステアリングホイール５に連結されるメインシャフト７と、メインシャフト７の周囲を覆うコラムチューブ８と、それらの周囲を覆うコラムカバー９と、を備えて構成されている。コラムカバー９は、内装材としてのインストルメントパネル（以下、インパネとする）１２から斜め上後方に突出するように、配設されている。
【００３６】
膝保護装置Ｓ１は、膝保護パネル２１と、膝保護パネル２１を移動させる駆動機構３０と、を備えて構成されている。
【００３７】
駆動機構３０は、後方へ突出させた駆動ロッド３２を後方側へ移動可能な駆動源としてのアクチュエータ３１を備えて、構成されている。アクチュエータ３１は、油圧シリンダ・電磁ソレノイド・電動モータ等により構成され、そして、制御装置１７によって作動を制御されている。このアクチュエータ３１は、車両の剛性を有したインパネリインフォースメント２等のボディ側部材１側に対して、ブラケット３・４等を介在させて、保持されている。
【００３８】
なお、第１実施形態の膝保護装置Ｓ１では、駆動機構３０のアクチュエータ３１は、二つ使用されて、コラムカバー９の左右両側に、それぞれ、配置されている。
【００３９】
そして、各アクチュエータ３１の駆動ロッド３２は、後端に、略上下方向に配設される剛性を有した略四角形の鋼板製の支持プレート３３を、連結させている。各支持プレート３３は、車両後方側から見て、膝保護パネル２１のパネル本体２２におけるコラムカバー９の左右両側の領域２２ａ・２２ｂに、それぞれ配設されるとともに、それらの領域２２ａ・２２ｂの略中央の車両前方側に配置されている。
【００４０】
膝保護パネル２１は、パネル本体２２と、パネル本体２２の前面側に配置される衝撃吸収材２５と、を備えて構成されている。パネル本体２２は、略長方形の板状のポリプロピレン・ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂製として、内装材としてのインパネ１２の開口１３に配設されている。なお、開口１３は、略長方形形状として、車両の前後方向に貫通するように、コラムカバー９の下方側における左右に広がった領域に、配設されている。
【００４１】
パネル本体２２の外周縁の四隅における前面側には、それぞれ、インパネ１２の開口１３の周縁部１４に形成された係止孔１５に挿入されて、周縁部１４に係止可能な係止脚２３が、前方側に突設されている。そして、こられの係止脚２３が周縁部１４に係止されることにより、膝保護パネル２１は、膝保護装置Ｓ１の作動前の状態において、車両後方側の面を、インパネ１２の車両後方側の面と面一となるように連ならせて、乗員Ｍの前方側の意匠性を良好にしている。
【００４２】
衝撃吸収材２５は、パネル本体２２の左右の領域２２ａ・２２ｂの前面側に、それぞれ、固着され、オレフィン系等の熱可塑性エラストマーやポリプロピレン等の合成樹脂製、あるいは、板金等の金属製として、適宜、複数のリブを設けたり、あるいは、発泡層を備えて、前後方向の厚さを縮めるように塑性変形可能として、その塑性変形時に、運動エネルギーを吸収するように、構成されている。
【００４３】
これらの衝撃吸収材２５は、それぞれ、前後方向の投影面積を、パネル本体２２の左右の各領域２２ａ・２２ｂより、小さくするとともに、パネル本体２２側から支持プレート３３側にかけての上下方向の断面積を、徐々に、減少させている。そして、各衝撃吸収材２５の前面２５ａは、各支持プレート３３の形状と略同一の略四角形状としている。すなわち、第１実施形態の場合、各衝撃吸収材２５は、後面側から前面側にかけての断面積を狭めるように、略四角錐台形状に形成されている。
【００４４】
そして、各衝撃吸収材２５の前面２５ａと支持プレート３３の後面３３ａとには、相互に係合する係合部材２７・２８が配設されている。第１実施形態の場合、係合部材２７・２８は、相互に係合する面ファスナーであり、膝保護装置Ｓ１の作動前の状態では、相互に離れており、装置Ｓ１の作動時には、駆動ロッド３２の後方移動に伴う支持プレート３３の後方移動により、相互に係合し、支持プレート３３に対して、上下や左右にずらさないように、膝保護パネル２１を保持させることとなる。なお、膝保護パネル２１は、駆動ロッド３２の更なる後方移動に伴って、各係止脚２３を係止孔１５から離脱させ、支持プレート３３に保持された状態で、乗員Ｍの膝Ｋの前方側に配置されることとなる。
【００４５】
制御装置１７は、バンパ等に配置される複数のセンサ１８と電気的に接続されている。センサ１８は、車両に前方から接近してくる物体を検出可能としているもので、赤外線や超音波を利用するタイプ、あるいは、ＣＣＤカメラを利用するタイプを例示できる。制御装置１７は、車速等を考慮しつつ、各センサ１８からの信号を入力して、接近してくる物体との衝突を予測できる衝突検知時に、駆動機構３０の各アクチュエータ３１を作動させることとなる。
【００４６】
すなわち、この膝保護装置Ｓ１では、制御装置１７がセンサ１８からの信号により衝突検知を検出したならば、制御装置１７によって駆動機構３０の各アクチュエータ３１が作動され、それぞれの駆動ロッド３２の後方移動に伴って、各駆動ロッド３２の後端に接続された支持プレート３３が、車両後方側に移動する。そして、図４のＡ・Ｂに示すように、係合部材２７・２８が相互に係合されて、支持プレート３３が衝撃吸収材２５の前面２５ａ側を支持した状態で、膝保護パネル２１を乗員Ｍの膝Ｋの前方側に配置させる。
【００４７】
その結果、車両衝突時に前方移動する膝Ｋは、膝保護パネル２１と干渉して、膝保護パネル２１におけるパネル本体２２の前面側でかつ支持プレート３３に支持された衝撃吸収材２５を塑性変形させ、運動エネルギーを低減させた状態で膝保護パネル２１に拘束されることから、効果的に保護される。
【００４８】
さらに、第１実施形態の膝保護装置Ｓ１では、衝撃吸収材２５が、膝保護パネル２１におけるパネル本体２２の全域でなく、前後方向の投影面積を、パネル本体２２より小さくするように配設されるものの、パネル本体２２側から支持プレート３３側にかけての上下方向の断面積を、徐々に、減少させて、支持プレート３３が、衝撃吸収材２５の前面２５ａ側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材２５を支持していることから、極力、衝撃吸収材２５を支持するための剛性を有した支持プレート３３を小型化できる。
【００４９】
そして、衝撃吸収材２５自体は、パネル本体２２側の面積を、支持プレート３３側の面積より大きくしており、図５に示すように、パネル本体２２の外周縁付近、例えば、下縁２２ｄ側に、膝Ｋが干渉しても、衝撃吸収材２５の下縁２５ｂ側が広い領域で塑性変形し易い。そのため、支持プレート３３が小型化された状態として、さらに、パネル本体２２に対する膝Ｋの干渉位置が、衝撃吸収材２５から離れたパネル本体２２の外周縁側に変化しても、衝撃吸収材２５が、その変形領域を広くさせた状態として塑性変形し、極力、その膝Ｋの運動エネルギーを吸収することが可能となる。その結果、前方移動する膝Ｋは、膝保護パネル２１により、運動エネルギーを吸収されるとともに拘束されることとなって、効果的に保護されることとなる。
【００５０】
したがって、第１実施形態の膝保護装置Ｓ１では、衝撃吸収材２５の塑性変形領域を広く確保して、衝撃吸収材２５を支持する剛性を有した支持プレート３３をコンパクトにできることから、重量や容積の増大を抑えて、車両衝突時の膝Ｋの運動エネルギーを吸収して、膝Ｋを効果的に保護することができる。
【００５１】
第２実施形態の膝保護装置Ｓ２は、図６・７に示すように、膝保護パネル４１と、駆動機構３０と、備えて構成されている。なお、この膝保護装置Ｓ２の駆動機構３０は、第１実施形態の駆動機構３０と同様であり、センサ１８の衝突検知信号に基づいて、制御装置１７が、アクチュエータ３１を作動させて、駆動ロッド３２と駆動ロッド３２の後端に設けた支持プレート３３とを後方移動させることとなる。また、アクチュエータ３１は、パネル本体４２におけるコラムカバー９の左右両側の領域４２ａ・４２ｂの前方側に、それぞれ、配設されている。
【００５２】
膝保護パネル４１は、パネル本体４２と、パネル本体４２の前面側に配置される衝撃吸収材４５と、を備えて構成され、パネル本体４２は、第１実施形態のパネル本体２２と同様に、略長方形の板状の合成樹脂製として、内装材としてのインパネ１２の開口１３に配設され、そして、係止孔１５に挿入係止可能な係止脚４３を、四隅に備えて構成されている。
【００５３】
衝撃吸収材４５は、略四角板状として、パネル本体４２の左右の領域４２ａ・４２ｂにおける略中央付近の前面側に、それぞれ、固着されている。各衝撃吸収材４５は、第１実施形態の衝撃吸収材２５と同様に、オレフィン系等の熱可塑性エラストマーやポリプロピレン等の合成樹脂製、あるいは、板金等の金属製として、適宜、複数のリブを設けたり、あるいは、発泡層を備えて、前後方向の厚さを縮めるように塑性変形可能として、その塑性変形時に、運動エネルギーを吸収するように、構成されている。
【００５４】
そして、これらの衝撃吸収材４５は、それぞれ、前後方向の投影面積を、パネル本体４２の左右の各領域４２ａ・４２ｂより、小さくし、また、各衝撃吸収材４５の前面４５ａを、各支持プレート３３の形状と略同一の略四角形状としている。
【００５５】
さらに、各衝撃吸収材４５の周縁には、後方移動する支持プレート３３の外周縁を係止可能な複数の係合部材４７が、パネル本体４２から突設されている。そして、膝保護装置Ｓ２の作動前の状態では、衝撃吸収材４５の前面４５ａと支持プレート３３の後面３３ａとは、相互に離れているものの、装置Ｓ２の作動時では、駆動ロッド３２の後方移動に伴う支持プレート３３の後方移動により、支持プレート３３の後面３３ａに衝撃吸収材４５の前面４５ａが当接すれば、各係合部材４７が支持プレート３３の外周縁に係合し、支持プレート３３に対して、上下や左右にずれないように、膝保護パネル４５が保持されることとなる。
【００５６】
そしてさらに、この第２実施形態の膝保護装置Ｓ２では、膝拘束時におけるパネル本体４２の周縁における前方側への回転移動を許容して、膝拘束時におけるパネル本体４２の周縁における後方側への回転移動を規制可能に、パネル本体４２の外周縁と膝拘束時の支持プレート３３付近とを連結する連結材４９が、配設されている。実施形態の場合、連結材４９は、可撓性を有するものの、伸びを抑えた金属ワイヤから構成され、パネル本体４２の上縁４２ｃ付近と支持プレート３３の上縁３３ｂ付近とを連結するように配設されて、膝拘束時におけるパネル本体４２の上縁４２ｃ側における前方側への回転移動を許容して、膝拘束時におけるパネル本体４２の上縁４２ｃ側における後方側への回転移動を規制するように配設されている。
【００５７】
なお、実施形態の連結材４９は、支持プレート３３の上縁３３ｂ側の係合部材４７とパネル本体４２の上縁４２ｃ側とを連結するように、配設されているが、係合部材４７を無くして、支持プレート３３が、予め、衝撃吸収材４５の前面４５ａと連結されている構成であれば、支持プレート３３の上縁３３ｂ自体と、パネル本体４２の上縁４２ｃ自体とを連結するように、配設させてもよい。
【００５８】
この第２実施形態の膝保護装置Ｓ２でも、制御装置１７がセンサ１８からの信号により衝突検知を検出したならば、制御装置１７によって、駆動機構３０の各アクチュエータ３１が作動され、それぞれの駆動ロッド３２の後方移動に伴って、各駆動ロッド３２の後端に接続された支持プレート３３が、車両後方側に移動する。そして、図８のＡ・Ｂに示すように、各係合部材４７が支持プレート３３の外周縁を係止して、支持プレート３３が衝撃吸収材４５の前面４５ａ側を支持した状態で、膝保護パネル４１を乗員Ｍの膝Ｋの前方側に配置させる。
【００５９】
その結果、車両衝突時に前方移動する膝Ｋは、膝保護パネル４１と干渉して、膝保護パネル４１におけるパネル本体４２の前面側でかつ支持プレート３３に支持された衝撃吸収材４５を塑性変形させ、運動エネルギーを低減させた状態で膝保護パネル４１に拘束されることから、効果的に保護される。
【００６０】
そして、この第２実施形態の膝保護装置Ｓ２でも、支持プレート３３が、衝撃吸収材４５の前面４５ａ側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材４５を支持しているものの、衝撃吸収材４５が、膝保護パネル４１におけるパネル本体４２の全域でなく、前後方向の投影面積を、パネル本体４２より小さくするように配設されていることから、極力、衝撃吸収材４５を支持するための剛性を有した支持プレート３３を小型化できる。
【００６１】
さらに、この第２実施形態の膝保護装置Ｓ２では、パネル本体４２の外周縁の上縁４２ｃと膝拘束時の支持プレート３３の上縁３３ｂ付近とを連結する連結材４９が、配設されて、膝拘束時におけるパネル本体４２の上縁４２ｃ付近の前方側への回転移動を許容し、上縁４２ｃ付近の後方側への回転移動を規制可能としていることから、図９に示すように、膝Ｋが、パネル本体４２の外周縁における下縁４２ｄ付近に干渉して、その下縁４２ｄ付近を前方側に移動させようとしても、連結材４９によって、パネル本体４２の中央付近を中心としたその干渉領域の点対称的な位置、すなわち、パネル本体４２の上縁４２ｃ付近では、後方側への回転移動を規制される。そのため、膝Ｋが干渉したパネル本体４２の下縁４２ｄ付近の部位は、その前面側に、直接、衝撃吸収材４５が配置されていなくとも、パネル本体４２の中央付近を中心とする回転モーメントを生じさせて前方移動することが規制されて、その近傍となる衝撃吸収材４５の下縁４５ｂ付近を大きく塑性変形させて、前方移動し、その結果、膝Ｋの運動エネルギーが、的確に、衝撃吸収材４５に吸収されることとなる。
【００６２】
したがって、この第２実施形態の膝保護装置Ｓ２でも、衝撃吸収材４５の塑性変形領域を実質的に広く確保できて、衝撃吸収材４５を支持する剛性を有した支持プレート３３をコンパクトにできることから、重量や容積の増大を抑えて、車両衝突時の膝Ｋの運動エネルギーを吸収して、膝Ｋを効果的に保護することができる。
【００６３】
第３実施形態の膝保護装置Ｓ３は、図１０〜１２に示すように、膝保護パネル５１と、駆動機構３０と、備えて構成されている。なお、この膝保護装置Ｓ３の駆動機構３０は、第１・２実施形態の駆動機構３０と同様であり、センサ１８の衝突検知信号に基づいて、制御装置１７が、アクチュエータ３１を作動させて、駆動ロッド３２と駆動ロッド３２の後端に設けた支持プレート３３とを後方移動させることとなる。また、アクチュエータ３１は、パネル本体５２におけるコラムカバー９の左右両側の領域５２ａ・５２ｂの前方側に、それぞれ、配設されている。
【００６４】
膝保護パネル５１は、パネル本体５２と、パネル本体５２の前面側に配置される衝撃吸収材５５と、を備えて構成され、衝撃吸収材５５は、略四角板状として、パネル本体５２の左右の領域５２ａ・５２ｂにおける略中央付近の前面側に、それぞれ、固着されている。各衝撃吸収材５５は、第１実施形態の衝撃吸収材２５と同様に、オレフィン系等の熱可塑性エラストマーやポリプロピレン等の合成樹脂製、あるいは、板金等の金属製として、適宜、複数のリブを設けたり、あるいは、発泡層を備えて、前後方向の厚さを縮めるように塑性変形可能として、その塑性変形時に、運動エネルギーを吸収するように、構成されている。
【００６５】
そして、これらの衝撃吸収材５５は、それぞれ、前後方向の投影面積を、パネル本体５２の左右の各領域５２ａ・５２ｂより、小さくし、また、各衝撃吸収材５５の前面５５ａを、各支持プレート３３の形状と略同一の略四角形状としている。
【００６６】
さらに、各衝撃吸収材５５の前面５５ａと支持プレート３３の後面３３ａとには、第１実施形態と同様に、相互に係合する係合部材２７・２８が配設されている。そのため、装置Ｓ３の作動時には、駆動ロッド３２の後方移動に伴う支持プレート３３の後方移動により、係合部材２７・２８相互が係合して、支持プレート３３に対して、上下や左右にずらさないように、膝保護パネル５１が保持されることとなる。
【００６７】
そして、パネル本体５２は、第１実施形態のパネル本体２２と同様に、略長方形の板状の合成樹脂製として、内装材としてのインパネ１２の開口１３に配設され、そして、係止孔１５に挿入係止可能な係止脚５３を、四隅に備えて構成されている。さらに、このパネル本体５２は、衝撃吸収材５５の圧縮強度より、曲げ強度を高くするように、格子状にリブ５４を前方側に突設させて、構成されている。
【００６８】
この第３実施形態の膝保護装置Ｓ３では、制御装置１７がセンサ１８からの信号により衝突検知を検出したならば、制御装置１７によって、駆動機構３０の各アクチュエータ３１が作動され、それぞれの駆動ロッド３２の後方移動に伴って、各駆動ロッド３２の後端に接続された支持プレート３３が、車両後方側に移動する。そして、図１３のＡ・Ｂに示すように、係合部材２７・２８が相互に係合されて、支持プレート３３が衝撃吸収材５５の前面５５ａ側を支持した状態で、膝保護パネル５１を乗員Ｍの膝Ｋの前方側に配置させる。
【００６９】
その結果、車両衝突時に前方移動する膝Ｋは、膝保護パネル５１と干渉して、膝保護パネル５１におけるパネル本体５２の前面側でかつ支持プレート３３に支持された衝撃吸収材５５を塑性変形させ、運動エネルギーを低減させた状態で膝保護パネル５１に拘束されることから、効果的に保護される。
【００７０】
そして、この第３番実施形態の膝保護装置Ｓ３でも、支持プレート３３が、衝撃吸収材５５の前面５５ａ側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材５５を支持しているものの、衝撃吸収材５５が、膝保護パネル５１におけるパネル本体５２の全域でなく、前後方向の投影面積を、パネル本体５２より小さくするように配設されていることから、極力、衝撃吸収材５５を支持するための剛性を有した支持プレート３３を小型化できる。
【００７１】
そして特に、この膝保護装置Ｓ３では、リブ５４によって、パネル本体５２の曲げ強度が、衝撃吸収材５５の圧縮強度より、高く設定されていることから、パネル本体５２に対して前方移動する膝Ｋが干渉した際、パネル本体５２が、その干渉部位５２ｃの前面側に、直接、衝撃吸収材５５を配設させていなくとも、部分的な曲げ変形を極力抑えて、前方移動し、干渉部位５２ｃの近傍の衝撃吸収材５５を塑性変形させて、その結果、膝Ｋは、その運動エネルギーを吸収されることとなる。
【００７２】
したがって、第３実施形態の膝保護装置Ｓ３でも、衝撃吸収材５５の塑性変形領域を実質的に広く確保できて、衝撃吸収材５５を支持する剛性を有した支持プレート３３をコンパクトにできることから、重量や容積の増大を抑えて、車両衝突時の膝Ｋの運動エネルギーを吸収して、膝Ｋを効果的に保護することができる。
【００７３】
第４実施形態の膝保護装置Ｓ４は、図１４〜１６に示すように、膝保護パネル６１と駆動機構３０とを備えて構成され、この膝保護装置Ｓ４の駆動機構３０は、各実施形態の駆動機構３０と同様であり、センサ１８の衝突検知信号に基づいて、制御装置１７が、アクチュエータ３１を作動させて、駆動ロッド３２と駆動ロッド３２の後端に設けた支持プレート３３とを後方移動させることとなる。また、アクチュエータ３１は、パネル本体６２におけるコラムカバー９の左右両側の領域５２ａ・５２ｂの前方側に、それぞれ、配設されている。
【００７４】
膝保護パネル６１は、パネル本体６２と、パネル本体６２の前面側に配置される衝撃吸収材６５と、を備えて構成され、衝撃吸収材６５は、略四角板状として、パネル本体６２の左右の領域６２ａ・６２ｂにおける略中央付近の前面側に、それぞれ、固着されている。各衝撃吸収材６５は、第１実施形態の衝撃吸収材２５と同様に、オレフィン系等の熱可塑性エラストマーやポリプロピレン等の合成樹脂製、あるいは、板金等の金属製として、適宜、複数のリブを設けたり、あるいは、発泡層を備えて、前後方向の厚さを縮めるように塑性変形可能として、その塑性変形時に、運動エネルギーを吸収するように、構成されている。
【００７５】
そして、これらの衝撃吸収材６５は、それぞれ、前後方向の投影面積を、パネル本体６２の左右の各領域６２ａ・６２ｂより、小さくし、また、各衝撃吸収材６５の前面６５ａを、各支持プレート３３の形状と略同一の略四角形状としている。
【００７６】
さらに、各衝撃吸収材６５の前面６５ａと支持プレート３３の後面３３ａとには、第１実施形態と同様に、相互に係合する係合部材２７・２８が配設されている。そのため、装置Ｓ４の作動時には、駆動ロッド３２の後方移動に伴う支持プレート３３の後方移動により、係合部材２７・２８相互が係合して、支持プレート３３に対して、上下や左右にずらさないように、膝保護パネル６１が保持されることとなる。
【００７７】
また、パネル本体６２は、第１実施形態のパネル本体２２と同様に、略長方形の板状の合成樹脂製として、内装材としてのインパネ１２の開口１３に配設され、そして、係止孔１５に挿入係止可能な係止脚６３を、四隅に備えて構成されている。さらに、このパネル本体６２は、ある程度の曲げ強度をあるものの、部分的に押圧された際には、部分的に曲げ変形可能に、形成されている。
【００７８】
そして、この第４実施形態の膝保護装置Ｓ４では、パネル本体６２の前面側における左右両側に、衝撃吸収材６５とこの衝撃吸収材６５を支持する支持プレート３３とで構成されるエネルギー吸収機構６０が、配設されることとなり、そして、相互の組のエネルギー吸収機構６０における支持プレート３３間に、支持プレート３３・３３相互を連結する第２の衝撃吸収材６７が、配設されている。この第２衝撃吸収材６７は、伸びたり曲るように塑性変形する金属棒から形成され、パネル本体６２を介在させて侵入する膝Ｋを拘束して、膝Ｋの運動エネルギーを塑性変形して吸収可能としている。
【００７９】
この第４実施形態の膝保護装置Ｓ４では、制御装置１７がセンサ１８からの信号により衝突検知を検出したならば、制御装置１７によって、駆動機構３０の各アクチュエータ３１が作動され、それぞれの駆動ロッド３２の後方移動に伴って、各駆動ロッド３２の後端に接続された支持プレート３３が、車両後方側に移動する。そして、図１４の二点鎖線に示すように、係合部材２７・２８が相互に係合されて、支持プレート３３が衝撃吸収材６５の前面６５ａ側を支持した状態で、膝保護パネル６１を乗員Ｍの膝Ｋの前方側に配置させる。
【００８０】
その結果、車両衝突時に前方移動する膝Ｋは、膝保護パネル６１と干渉して、膝保護パネル６１におけるパネル本体６２の前面側でかつ支持プレート３３に支持された衝撃吸収材６５を塑性変形させ、運動エネルギーを低減させた状態で膝保護パネル６１に拘束されることから、効果的に保護される。
【００８１】
そして、この第４実施形態の膝保護装置Ｓ４でも、支持プレート３３が、衝撃吸収材６５の前面６５ａ側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材６５を支持しているものの、衝撃吸収材６５が、膝保護パネル６１におけるパネル本体６２の全域でなく、前後方向の投影面積を、パネル本体６２より小さくするように配設されていることから、極力、衝撃吸収材６５を支持するための剛性を有した支持プレート３３を小型化できる。
【００８２】
そして特に、第４実施形態では、衝撃吸収材６５とその衝撃吸収材６５を支持する支持プレート３３とで構成される二組のエネルギー吸収機構６０の支持プレート３３相互間を連結するように、第２衝撃吸収材６７が配設されており、図１７のＡ・Ｂに示すように、パネル本体６２における前方側に支持プレートの配設されていない部位６２ｃに、前方移動する膝Ｋが干渉してきても、その膝Ｋは、パネル本体６２を介在させて、第２衝撃吸収材６７を塑性変形させることにより、運動エネルギーが吸収されることとなって、的確に保護される。
【００８３】
したがって、第４実施形態の膝保護装置Ｓ４でも、各支持プレート３３をコンパクトにしても、支持プレート３３・３３間に配設された第２の衝撃吸収材６７によって、支持プレート３３・３３間に侵入する膝Ｋの運動エネルギーを吸収可能となることから、衝撃吸収材６５を支持する剛性を有した支持プレート３３をコンパクトにでき、重量や容積の増大を抑えて、車両衝突時の膝Ｋの運動エネルギーを吸収して、膝Ｋを効果的に保護することができる。
【００８４】
なお、この第４実施形態の膝保護装置Ｓ４における第２衝撃吸収材６７は、分離されている支持プレート３３・３３間を単に連結するように配設されているだけであり、支持プレート３３のコンパクト化に伴う膝保護装置Ｓ４の重量や容積の増大防止効果を阻害しない。
【００８５】
第５実施形態の膝保護装置Ｓ５は、図１８・１９に示すように、膝保護パネル７１と、膝保護パネル７１を移動させる駆動機構８０と、を備えて構成されている。
【００８６】
膝保護パネル７１は、パネル本体７２と、パネル本体７２の前面側に配置される衝撃吸収材７５と、を備えて構成されている。パネル本体７２は、第１実施形態のパネル本体２２と同様に、略長方形の板状としたポリプロピレン・ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂製として、内装材としてのインパネ１２の開口１３に配設され、そして、係止孔１５に挿入係止可能な係止脚７３を、四隅に備えて構成されている。
【００８７】
衝撃吸収材７５は、パネル本体７２におけるコラムカバー９の左右の領域７２ａ・７２ｂの前面側に、それぞれ、固着され、各実施形態と同様に、オレフィン系等の熱可塑性エラストマーやポリプロピレン等の合成樹脂製、あるいは、板金等の金属製として、適宜、複数のリブを設けたり、あるいは、発泡層を備えて、前後方向の厚さを縮めるように塑性変形可能として、その塑性変形時に、運動エネルギーを吸収するように、構成されている。そして、これらの衝撃吸収材７５は、それぞれ、四角板状として、前後方向の投影面積を、パネル本体７２の左右の各領域７２ａ・７２ｂより、小さくして、前面７５ａを、各支持プレート８３の形状と略同一の略四角形状としている。
【００８８】
また、パネル本体７２の前面側における各衝撃吸収材７５の周囲には、それぞれ、第２の衝撃吸収材７７・７８が、各衝撃吸収材７５から離れて配設されている。これらの第２衝撃吸収材７７・７８は、衝撃吸収材７５と同様な材料から形成され、前後方向の厚さを減少させるように塑性変形して、運動エネルギーを吸収可能としている。
【００８９】
駆動機構８０は、後方へ突出させた駆動ロッド８２を後方側へ移動可能な駆動源としてのアクチュエータ８１を備えて、構成されている。このアクチュエータ８１は、各実施形態と同様に、油圧シリンダ・電磁ソレノイド・電動モータ等により構成され、そして、制御装置１７によって作動を制御されている。このアクチュエータ８１は、車両の剛性を有したインパネリインフォースメント２等のボディ側部材１側に対して、ブラケット３・４等を介在させて、保持されている。
【００９０】
なお、この第５実施形態の膝保護装置Ｓ５でも、駆動機構８０のアクチュエータ８１は、二つ使用されて、コラムカバー９の左右両側に、それぞれ、配置されている。
【００９１】
そして、各アクチュエータ８１の駆動ロッド８２は、第１実施形態と同様に、後端に、略上下方向に配設される剛性を有した略四角形の鋼板製の支持プレート８３を、連結させている。各支持プレート８３は、車両後方側から見て、膝保護パネル７１のパネル本体７２におけるコラムカバー９の左右両側の領域７２ａ・７２ｂに、それぞれ配設されるとともに、それらの領域７２ａ・７２ｂの略中央の車両前方側に配置されている。
【００９２】
なお、この第５実施形態でも、各支持プレート８３の後面８３ａと衝撃吸収材７５の前面７５ａとには、第１実施形態と同様に、相互に係合する係合部材２７・２８が配設されている。そのため、装置Ｓ５の作動時には、駆動ロッド８２の後方移動に伴う支持プレート８３の後方移動により、係合部材２７・２８が、相互に係合して、支持プレート８３に対して、上下や左右にずらさないように、膝保護パネル７１を保持させることとなる。
【００９３】
さらに、この第５実施形態では、各駆動ロッド８２の周囲には、図１８・２０・２１に示すように、駆動ロッド８２が後方へ押し出された際に繰り出されて、各第２衝撃吸収材７７・７８の前面側を支持可能な支持材８５・８６が、配設されている。これらの支持材８５・８６は、各駆動ロッド８２の周囲で、前端８５ａ・８６ａ側をロッド８２に揺動可能に支持されるとともに、圧縮ばね８９により、後端８５ｂ・８６ｂ側を駆動ロッド８２から離れる方向に付勢されている。
【００９４】
これらの支持材８５・８６は、アクチュエータ８１の作動前の状態では、駆動ロッド８２の周囲に配設されたカバー８８で押えられるように覆われて、駆動ロッド８２と一体的に配設され、駆動ロッド８２の後方への繰り出し時、カバー８８から離れれば、ばね８９に押されて、後端８５ｂ・８６ｂ側を駆動ロッド８２から離すように、揺動される。そして、各支持材８５・８６の後端８５ｂ・８６ｂが、パネル本体７２の前面側における衝撃吸収材７５の周囲に配置された第２衝撃吸収材７７・７８の前面７７ａ・７８ａを、支持することとなる。
【００９５】
すなわち、この第５実施形態の膝保護装置Ｓ５では、制御装置１７がセンサ１８からの信号により衝突検知を検出したならば、制御装置１７により、駆動機構８０の各アクチュエータ８１が作動され、それぞれの駆動ロッド８２の後方移動に伴って、各駆動ロッド８２の後端に接続された支持プレート８３が、車両後方側に移動する。そして、図１８の二点鎖線や図２０のＡ・Ｂに示すように、係合部材２７・２８が相互に係合されて、支持プレート８３が衝撃吸収材７５の前面７５ａ側を支持した状態で、膝保護パネル７１を乗員Ｍの膝Ｋの前方側に配置させる。
【００９６】
その結果、車両衝突時に前方移動する膝Ｋは、膝保護パネル７１と干渉して、膝保護パネル７１におけるパネル本体７２の前面側でかつ支持プレート８３に支持された衝撃吸収材７５を塑性変形させ、運動エネルギーを低減させた状態で膝保護パネル７１に拘束されることから、効果的に保護される。
【００９７】
そして、この第５実施形態の膝保護装置Ｓ５でも、支持プレート８３が、衝撃吸収材７５の前面７５ａ側の形状と略同一の形状として、衝撃吸収材７５を支持しているものの、衝撃吸収材７５が、膝保護パネル７１におけるパネル本体７２の全域でなく、前後方向の投影面積を、パネル本体７２より小さくするように配設されていることから、極力、衝撃吸収材７５を支持するための剛性を有した支持プレート８３を小型化できる。
【００９８】
そして特に、この第５実施形態では、パネル本体７２の前面側には、衝撃吸収材７５から離れて、塑性変形して運動エネルギーを吸収可能な第２の衝撃吸収材７７・７８が配設されるとともに、この第２衝撃吸収材７７・７８の前面７７ａ・７８ａ側を支持可能な支持材８５・８６が、駆動機構８０における支持プレート８３の後方移動時に、駆動機構８０の駆動ロッド８２から繰り出されるように、配設されている。そのため、衝撃吸収材７５を支持している支持プレート８３の領域から離れて、第２衝撃吸収材７７・７８の配置領域に、前方移動する膝Ｋが干渉しても、第２衝撃吸収材７７・７８が、繰り出された支持材８５・８６に支持されて、塑性変形し、膝Ｋの運動エネルギーを的確に吸収することとなる。
【００９９】
したがって、第５実施形態の膝保護装置Ｓ５では、支持プレート８３をコンパクトにしても、支持プレート８３から離れた第２の衝撃吸収材７７・７８によって、支持プレート８３から離れた領域７２ｃに侵入する膝Ｋの運動エネルギーを吸収可能となることから、衝撃吸収材７５を支持する剛性を有した支持プレート８３をコンパクトにでき、重量や容積の増大を抑えて、車両衝突時の膝Ｋの運動エネルギーを吸収して、膝Ｋを効果的に保護することができる。
【０１００】
なお、第２衝撃吸収材７７・７８や第２衝撃吸収材７７・７８を支持する支持材８５・８６は、支持プレート８３に連なるように配設させなくとも、支持プレート８３から離し、かつ、小さな占有面積として、配設させても、パネル本体７２がある程度の剛性を有することから、支障なく、支持プレート８３から離れた領域７２ｃに干渉してくる膝Ｋの運動エネルギーを吸収できて、支持材８５・８６等は、支持プレート８３のコンパクト化に伴う膝保護装置Ｓ５の重量や容積の増大防止効果を阻害しない。
【０１０１】
また、第１・３・４・５実施形態では、駆動機構３０・８０の作動前の状態では、各支持プレート３３・８３が、衝撃吸収材２５・５５・６５・７５から離れて配設されているが、係合部材２７・２８を無くして、支持プレート３３・８３が、予め、衝撃吸収材２５・５５・６５・７５の前面２５ａ・５５ａ・６５ａ・７５ａに連結させている構成としてもよい。
【０１０２】
さらに、各実施形態の膝保護装置Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５では、運転席の前方側に配設されている場合を示したが、本発明の膝保護装置は、助手席前方に搭載してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の第１実施形態の膝保護装置の概略縦断面図である。
【図２】第１実施形態の膝保護装置の車両後方側から見た概略正面図である。
【図３】第１実施形態の膝保護装置の部分拡大縦断面図であり、図２のIII−III部位に対応する。
【図４】第１実施形態の膝保護装置の作動時を順に示す図である。
【図５】第１実施形態の膝保護装置に膝保護パネルに対して、膝が下縁側に干渉した状態を示す概略縦断面図である。
【図６】第２実施形態の膝保護装置の概略縦断面図である。
【図７】第２実施形態の膝保護装置の車両後方側から見た概略正面図である。
【図８】第２実施形態の膝保護装置の作動時を順に示す図である。
【図９】第２実施形態の膝保護装置に膝保護パネルに対して、膝が下縁側に干渉した状態を示す概略縦断面図である。
【図１０】第３実施形態の膝保護装置の概略縦断面図である。
【図１１】第３実施形態の膝保護装置の車両後方側から見た概略正面図である。
【図１２】第３実施形態の膝保護装置の概略横断面図である。
【図１３】第３実施形態の膝保護装置の作動時を順に示す図である。
【図１４】第４実施形態の膝保護装置の概略縦断面図である。
【図１５】第４実施形態の膝保護装置の車両後方側から見た概略正面図である。
【図１６】第４実施形態の膝保護装置の概略横断面図である。
【図１７】第４実施形態の膝保護装置の作動時を順に示す図である。
【図１８】第５実施形態の膝保護装置の概略縦断面図である。
【図１９】第５実施形態の膝保護装置の車両後方側から見た概略正面図である。
【図２０】第５実施形態の膝保護装置の作動時を順に示す概略横断面図である。
【図２１】第５実施形態の膝保護装置における繰り出し完了時の支持材を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１０４】
２１・４１・５１・６１・７１…膝保護パネル、
２２・４２・５２・６２・７２…パネル本体、
２５・４５・５５・６５・７５…衝撃吸収材、
３０・８０…駆動機構、
３１・８１…（駆動源）アクチュエータ、
３２・８２…駆動ロッド、
３３・８３…支持プレート、
４９…連結材、
６７・７７・７８…第２衝撃吸収材、
８６・８７…支持材、
Ｍ…乗員、
Ｋ…膝、
Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４・Ｓ５…膝保護装置。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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