(57)【要約】  動的展開装置(「ＤＤＤ」)をシートベルト拘束システムと一体化した、減速が起こった時に車両乗員を保護するためのシステムおよび方法。本発明は、シートベルトを使用してＤＤＤ（例えば、エアバッグ）の展開を案内する。ＤＤＤは車両に固定される。動的展開装置が展開時にシートベルトに沿ってスライドし、且つシートベルトによって所定の位置に保持されるように、ＤＤＤは車両のシートベルトにスライド可能に取り付けられている。
2005514251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の乗員を保護するためのシステムであって、
（ａ）動的展開装置と、
（ｂ）当該動的展開装置を車両に取り付けるように適合されたアンカと、
（ｃ）当該動的展開装置との間に通路が作られるようにその動的展開装置に取り付けられたガイドと、
（ｄ）当該通路内に配置されたシートベルトとを含んでなり、
当該動的展開装置の展開時に、前記ガイドが前記シートベルトと係合して動的展開装置を膨張位置に案内する、システム。
【請求項２】
前記ガイドはアンカおよび車両の少なくとも一方に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記動的展開装置は頭部エアバッグ、胴エアバッグ、膝エアバッグ、および膨張式チューブ状構造体のいずれかであることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記アンカはＤ字型リングを含み、前記シートベルトは肩シートベルトを含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記Ｄ字型リングは車両の座席に取り付けられることを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記Ｄ字型リングは車両の構造部材に取り付けられることを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記構造部材はルーフレールおよびピラーいずれかであることを特徴とする、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記シートベルトはラップベルトを含み、そのアンカはラップベルトを車両に固定するラップベルトアンカを含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記シートベルトはラップベルトを含み、そのラップベルトはラップベルトアンカによって車両に取り付けられ、前記アンカはラップベルトアンカに近接して車両に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記アンカは車両の座席に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記アンカは前記ハウジングを備え、このハウジングは、
（ｉ）前記動的展開装置を収容するように適合された第１のコンパートメントと、
（ｉｉ）前記ガイドを収容するように適合された第２のコンパートメントと、
（ｉｉｉ）第１のコンパートメントと第２のコンパートメントとの間のスロットとを有し、前記スロットは、前記動的展開装置および前記ガイドが収容時にシートベルトに接触しないように、前記シートベルトを受け入れるように適合されていることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記動的展開装置を前記ハウジングに取り付ける固定リングをさらに含んでなることを特徴とする、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ハウジングは第１の材料から作成され、前記スロットは第１の材料よりも小さな摩擦係数を有する第２の材料でコーティングされることを特徴とする、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ハウジングの第１のコンパートメントおよび第２のコンパートメントの上に取り付けられたカバーをさらに含んでなることを特徴とする、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記カバーおよび前記ハウジングの上に取り付けられた装飾カバーをさらに含んでなることを特徴とする、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記アンカは前記動的展開装置内に膨張ガスを注入するためのインフレータを含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記動的展開装置はポートを含み、前記システムはさらに、
（ａ）そのポートと流体連通しているダクトと、
（ｂ）そのダクトと連通しているインフレータと、
を含んでなることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記インフレータは車両の座席ヘッドレスト内に収納されることを特徴とする、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記動的展開装置はポートを含み、前記アンカはポートと連通しているインフレータを含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ガイドは前記動的展開装置に連続的に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記ガイドは複数のループを含んでなることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項２２】
動的展開装置を車両のシートベルトと一体化するモジュールであって、
（ａ）第１のコンパートメント、第２のコンパートメント、および第１のコンパートメントと第２のコンパートメントとの間のスロットとを有するハウジングと、そのスロットはシートベルトを受け入れるように適合され、
（ｂ）第１のコンパートメント内に配置され、且つ上記ハウジングに取り付けられた動的展開装置と、
（ｃ）第２のコンパートメント内に配置されたガイドであり、上記スロットが上記動的展開装置と上記ガイドとの間に囲まれるように、その動的展開装置に取り付けられているガイドと、
を含んでなるモジュール。
【請求項２３】
前記動的展開装置を前記ハウジングに取り付ける固定リングをさらに含んでなることを特徴とする、請求項２２に記載のモジュール。
【請求項２４】
前記動的展開装置はポートを含み、前記モジュールはそのポートと流体連通しているインフレータをさらに含んでなることを特徴とする、請求項２２に記載のモジュール。
【請求項２５】
第１のコンパートメントおよび第２のコンパートメントの上に取り付けられたカバーをさらに含んであることを特徴とする、請求項２２に記載のモジュール。
【請求項２６】
前記ハウジングは第１の材料から作成され、前記スロットは第１の材料よりも小さな摩擦係数を有する第２の材料でコーティングされることを特徴とする、請求項２２に記載のモジュール。
【請求項２７】
前記ガイドは前記動的展開装置に取り付けられた複数のループを含んでなることを特徴とする、請求項２２に記載のモジュール。
【請求項２８】
前記ガイドは、２つの短い辺および２つの長い辺を有する矩形の材料片を含み、２つの長い辺は前記動的展開装置に取り付けられていることを特徴とする、請求項２２に記載のモジュール。
【請求項２９】
前記モジュールを車両に取り付けるアンカをさらに含んでなることを特徴とする、請求項２２に記載のモジュール。
【請求項３０】
前記アンカは前記シートベルトを車両に取り付けることを特徴とする、請求項２９に記載のモジュール。
【請求項３１】
車両の乗員を保護するための方法であって、
非展開状態にある動的展開装置を車両に固定するステップと、
ガイドを上記動的展開装置に取り付けてそのガイドとその動的展開装置との間に通路を作るステップと、
上記通路内にシートベルトを配置するステップと、
上記動的展開装置を展開させるステップと、
上記ガイドを上記シートベルトと係合させて展開している上記動的展開装置を膨張位置に案内するステップと、
からなる方法。
【請求項３２】
前記動的展開装置を展開させる前は、前記シートベルト拘束装置は通路内を自由に移動することを特徴とする、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記シートベルトは３点式シートベルト拘束システムの肩シートベルトを含み、前記ガイドはその肩シートベルトの長さの大部分に沿ってその肩シートベルトと係合することを特徴とする、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記シートベルトは３点式シートベルト拘束システムのラップベルトを含み、前記ガイドはそのラップベルトの長さの大部分に沿ってそのラップベルトと係合することを特徴とする、請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
前記動的展開装置は膝エアバッグであることを特徴とする、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記シートベルトは３点式シートベルト拘束システムのラップベルトを含み、前記動的展開装置は胴エアバッグであることを特徴とする、請求項３１に記載の方法。
【請求項３７】
車両の乗員を保護するための方法であって、
膨張していない動的展開装置を車両に固定するステップと、
その膨張していない動的展開装置を車両のシートベルトにスライド可能に取り付けるステップと、
上記動的展開装置がシートベルトに沿ってスライドするようにその膨張していない動的展開装置を膨張させるステップと、
その膨張した動的展開装置をシートベルトで所定の位置に保持するステップと、
からなる方法。
【請求項３８】
スライド可能に取り付けることが、ガイドを前記動的展開装置に取り付けて前記動的展開装置とそのガイドとの間に通路を作ることと、前記シートベルトを通路内に配置することと、を含むことを特徴とする、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記ガイドは少なくとも１つのループを含んでなることを特徴とする、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記ガイドは、２つの短い辺および２つの長い辺を有する矩形の材料片を含み、２つの長い辺は前記動的展開装置に取り付けられていることを特徴とする、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
車両の乗員を保護するためのシステムであって、
（ａ）膨張していない動的展開装置を車両に固定する手段と、
（ｂ）その動的展開装置が展開時にシートベルトに沿ってスライドするように、その膨張していない動的展開装置を車両のシートベルトにスライド可能に取り付ける手段と、
を含んでなるシステム。
【請求項４２】
車両の乗員を保護するためのシステムであって、
（ａ）動的展開装置と、
（ｂ）第１の部分、第２の部分および第３の部分を有するガイドであって、第２の部分は第１の部分と第３の部分との間に配置され、第１の部分および第３の部分はその動的展開装置に取り付けられ、第２の部分はその動的展開装置から離れて配置されるそのガイドと、
（ｃ）その動的展開装置およびそのガイドを収納するハウジングとを含んでなる、そのハウジングはそのガイドの第２の部分とその動的展開装置との間に配置されたスロットと、を有するシステム。
【請求項４３】
前記スロットは、前記動的展開装置が膨張していない時、前記シートベルトを受け入れ、そのシートベルトがその動的展開装置および前記ガイドに接触しないようにすることを特徴とする、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】
前記ガイドは、第１の長い辺、第２の長い辺、および２つの短い辺を有する矩形の材料片を含み、第１の長い辺は第１の部分であり、第２の長い辺は第３の部分であることを特徴とする、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４５】
前記動的展開装置は前記ハウジングに取り付けられ、そのハウジングは前記車両に取り付けられていることを特徴とする、請求項４２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、２００１年５月１８日した米国仮出願第６０／２９１，６２６号および２００２年５月１５日にした米国特許出願第    号の優先権を主張し、その内容をそっくり取り込むこととする。
【０００２】
本発明は、概して自動式車両拘束システムに関し、さらに詳しくは、シートベルト拘束システムと一体化された動的展開装置(Dynamically Deployed Device「ＤＤＤ」)を使用した、衝突時に車両乗員を保護するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
車両製造業者は長い間、衝突時に起こる減速等の急速な車両の減速時に車両乗員を保護するために自動車エアバッグ等の動的展開装置を使用してきた。製造業者は、乗員が車両の硬質な部品への衝突に対し、予想される効果的な場所に車両全体に渡ってこれらＤＤＤを設置している。初期の設計は、正面衝突時の保護のために車両のハンドルおよびダッシュボードに取り付けられたＤＤＤに主に集中している。ごく最近では、製造業者は車両の側面衝突に対する乗員の保護を改善すべく努力を集中している。
【０００４】
側面衝突からの保護の改善において、製造業者は、頭部および胴エアバッグ、膨張式チューブ状構造体（ＩＴＳ）、エアバッグカーテン、および膨張式シートベルト拘束システム等の多数の側面衝突自動式拘束システムを開発してきた。これらシステムのそれぞれにとって全般的な目標は、乗員の体と車両の側部との間で衝撃吸収構造体を膨張させ且つ配置することである。残念ながら、この目標の達成において、これら自動式拘束システムにはそれぞれ重大な欠陥がある。
【０００５】
頭部および胴エアバッグ、膨張式チューブ状構造体およびエアバッグカーテンにとって、根本的な設計上の制約は、乗員とＤＤＤが完全に展開される位置との間が離れていることである。乗員の大きさおよびその位置は様々であるため、この離れている距離は大きく変化し得る。快適性を維持するため、乗員は体の位置を左右に移動させる傾向がある。例えば、乗員は中央コンソールおよびドアのアームレストに交互に寄り掛かることがある。各位置で、乗員は自分の頭部および胴を自動車内部の側面から異なる距離に配置する。さらに、固定した乗員の位置を仮定したとしても、離れている距離はなお乗員各々の大きさに関連して変化する。
【０００６】
可変距離はエアバッグ、ＩＴＳまたはエアバッグカーテンの効果に大きな影響を及ぼす可能性がある。距離が大きすぎると(例えば、中央コンソールに寄り掛かっている場合)、乗員の体の移動が大きくなり、エアバッグに対する慣性前進力が増加する。距離が小さすぎると(例えば、アームレストに寄り掛かっている場合)、乗員の体が展開しているエアバッグの直前に位置し、エアバッグ自体によって乗員がけがをする可能性がある。このため、様々な乗員の大きさおよび位置に対応する自動式拘束システムが必要とされている。
【０００７】
従来技術において、様々な乗員の大きさおよび位置に対応する通例の方法としては、エアバッグを過度に大きくすることであった。エアバッグをより大きくすることによって、異なる大きさおよびその位置の乗員が車両の側部に突き当たる面積すべてをエアバッグが覆う可能性は高まるが、より大きなエアバッグにはより大きな収納スペースおよび膨張のためのより多くのガスが必要とされる。
【０００８】
また、より大きなエアバッグには、エアバッグを充填するためにさらに多くの時間、またはより高い膨張率のいずれかが必要とされる。展開時間が増加することによって、エアバッグが完全に展開する前に乗員が車両構造体に接触する危険性がある。エアバッグを無理に高速で充填すると、著しい速度によって単にエアバッグの展開のためだけに乗員がけがをする可能性がある。
【０００９】
頭部および胴エアバッグ、ＩＴＳおよびエアバッグカーテンの他の重大な欠点は、反応面が必要とされることである。一般的に、ＤＤＤの端部は、完全に展開した時に窓の開口幅を埋めるように車両の構造部材(例えば、ドアフレーム)に取り付けられている。または、頭部および胴エアバッグの中には背もたれまたはヘッドレストに取り付けられているものもあり、車両内部の側面の方向に展開する。（例えば、ヘッドレストに取り付けられた頭部エアバッグを開示しているＢｒｏｗｎの米国特許番号５，４９６，０６１、および背もたれに取り付けられた側部エアバッグを開示しているＳａｔａｎｉらの米国特許番号６，０６２，５９３を参照されたい。）これらの事例のいずれにおいても、最大限に乗員を保護するために、これらのＤＤＤは反応面に依存してＤＤＤの長さに沿って中間的な支持体を設けている。反応面は、窓枠内に支持されている、閉じられた横窓であることが理想的である。残念ながら、車両の衝突時に多くの場合横窓は割れるか、または下ろされる。さらに、これらの装置は窓枠のないコンバーチブル型の車両には不適切である。実際、コンバーチブル型車両の幌を下ろした状態では、エアバッグ自体によって、支持されていない窓を破壊してしまう可能性がある。
【００１０】
頭部および胴エアバッグ、ＩＴＳおよびエアバッグカーテンの他の重大な欠点は、シートベルト拘束システムの動作を妨害する可能性があることに関係している。従来の３点式シートベルトは多くの場合、自動車の内部の車両構造部材、例えば前部横窓と後部横窓との間のＢ字型ピラーに取り付けられている。シートベルトはその構造部材から座席を横切って背もたれの底部のアンカに延びている。シートベルトは頭部および胴エアバッグ、ＩＴＳおよびエアバッグカーテンが展開する領域に渡っているため、これらＤＤＤは展開時において、乗員を拘束するシートベルトの効果を低下させる不適切な位置にシートベルトを押して動かしてしまう可能性がある。
【００１１】
ツツミの米国特許番号６，１１３，１３５は、背もたれと一体に移動する支柱の中に側部エアバッグを取り付け、支柱の車両横断方向内側部分の近傍に配置された背もたれ肩部分で帯紐ガイドにシートベルト帯紐を通すことによってこの問題の解決を試みている。エアバッグ支柱および背もたれ上の帯紐ガイドによってエアバッグとシートベルトとを引き離している。この設計はシートベルト帯紐と側部エアバッグとの間の干渉を軽減しているが、背もたれ上部の極めて多くのスペースを取る多数の別個の部品が必要とされる。さらに、この設計は依然、乗員と展開したＤＤＤとの間を引き離すこと、および反応面が必要とされることに関連する上述の問題を抱えている。
【００１２】
膨張式シートベルト拘束システムは頭部および胴エアバッグ、ＩＴＳおよびエアバッグカーテンに関連した欠点の一部を克服している。膨張式シートベルト拘束システムにおいては、シートベルトまたはシートベルトの一部が衝突時に膨張することによってＤＤＤとして機能する。シートベルトは衝突時に乗員に対して固定されるため、この方法はＤＤＤと乗員の頭部とが離れる距離を制限し、反応面の必要をなくしている。また、シートベルトがＤＤＤであるため、こられのシステムは車両構造体内に収納スペースを必要としない。しかし残念ながら、膨張式シートベルトを設けることには他の重大な欠点がある。
【００１３】
例えば、膨張式シートベルトは日常的に誤用されやすい。車両を使用する度に乗員はシートベルトを締めることもあり、また締めないこともあると考えられる。乗員は毎回シートベルトを伸ばしたりねじったりする。また、シートベルトはドアに引っ掛かることもあり、乗員が身に付けている鋭利な物体によって破損することもある。標準的なシートベルトの帯紐はこれらの誤用のほとんどに耐えることができる。しかし、膨張式シートベルトは、急速な膨張が可能となるようにそのＤＤＤ部分が比較的薄く柔軟となっていなければならないため、より破損しやすい。
【００１４】
また、膨張式シートベルトは引込みがより困難である。膨張可能な部分の増大したかさばりは特に膨張式シートベルトがＤ字型リングまたはベルトガイドの上を移動する箇所において引込みの妨げとなる。その結果、標準的なシートベルトでは成されるように膨張式シートベルトが引込まれず、乗員に適合しない。より強力な引込みばねによってこのかさばりおよび引っかかりを克服することができるが、より強力なばねは乗員の快適性を低下させてしまう。
【００１５】
従来技術における上記欠点を鑑みると、車両の乗員に対して頭部の保護を与えることにおいては、ＤＤＤと乗員の頭部との間が離れることを減少させ、反応面の必要をなくし、シートベルト拘束システムの動作と協働し、ＤＤＤを日常的な誤用から保護し、最小限の収納スペースしか要さない自動式車両拘束システムが必要とされている。
【発明の開示】
【００１６】
本発明は、衝突時に車両乗員を保護するためのシステムおよび方法に関する。本発明は動的展開装置(「ＤＤＤ」)をシートベルト拘束システムと一体化して、膨張式シートベルトまたは頭部および胴エアバッグ、ＩＴＳおよびエアバッグカーテンの欠点をもたない、膨張式シートベルト拘束システムの利点を提供する。
【００１７】
特に、本発明はシートベルトを利用してＤＤＤの配備を説明する。ＤＤＤは車両に固定されている。ＤＤＤ、例えばエアバッグは、乗員に代わって衝撃を吸収する。ＤＤＤは、動的展開装置が展開時においてシートベルトに沿ってスライドし、且つシートベルトによって所定の位置に保持されるように、車両のシートベルトにスライド可能に取り付けられる。
【００１８】
本発明の一実施の形態においては、シートベルト拘束ガイドをＤＤＤに取り付けて通路を作り出す。シートベルトは通路内部に配置されるが、シートベルト拘束ガイドまたはＤＤＤのいずれに対しても取り付けられない。このようにして、ＤＤＤおよびシートベルト拘束ガイドが収容され且つ展開されない時には、シートベルトは自由に移動することができる。ＤＤＤが展開且つ拡張すると、シートベルト拘束ガイドがシートベルトと係合し、ＤＤＤの展開をシートベルトの経路に沿って案内する。
【００１９】
シートベルトは乗員の体にもたれた状態である（減速が起こった時には通常固定する）ため、ＤＤＤは乗員に近接して展開し、それによって完全に展開したＤＤＤと乗員との間の離れる距離を縮小する。距離が縮小したことによって乗員の体の移動が減少し、けがの可能性を最小限に抑えている。例えば、Ｄ字型リングの領域から肩ベルト上に展開された場合、本発明は側面衝突時に乗員の頭部が移動する距離を大幅に制限する。
【００２０】
さらに、ＤＤＤが非展開状態にある場合、本発明はシートベルト拘束システムが自由に移動するようにする。展開していないＤＤＤは収容され且つ保護された状態となり、それによって従来の膨張式シートベルト拘束装置にあったような日常的な誤用を回避している。さらに、ＤＤＤはシートベルトに取り付けられず、通常使用時においてシートベルトを妨害することがないため、本発明は従来の膨張式シートベルト拘束装置に関連したかさばりおよび引っかかりを回避している。従って、乗員は標準的なシートベルトの快適性および目立たない外観を享受する。
【００２１】
シートベルトは正確にＤＤＤを案内して乗員に近接して展開させるため、膨張可能なチャンバを従来のＤＤＤよりも小さくしながら、同レベルの乗員保護を提供することを可能としている。膨張可能なチャンバが小型化したことによってより少ない膨張ガス、より小さなインフレータおよびより少ないバッグ材料しか必要とせず、それによってＤＤＤがより少ないエネルギーで膨張し、危険な程に極端になることなく適切な時間内で膨張を完了することができる。膨張ガスおよびバッグ材料の量の削減およびインフレータの小型化によって本発明のコストも削減される。
【００２２】
本発明は、シートベルト拘束システムを使用し且つ反応面を必要としないどのような車両にも適合するものである。当然、ＩＴＳおよびエアバッグカーテンとは異なり、本発明をコンバーチブル型の車両に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、シートベルト拘束システムと一体化された動的展開装置(「ＤＤＤ」)を使用した、衝突時に車両乗員を保護するためのシステムおよび方法である。図１は、本発明の代表的な実施の形態による完全に展開した状態にある乗員保護システム１００を示している。
【００２４】
図示されているように、システム１００は、ＤＤＤ１０２、アンカ１０４、およびシートベルト拘束ガイド１０６を含む。アンカ１０４はＤＤＤ１０２を車両構造部材に固着し、固定点を提供してそこからＤＤＤ１０２を展開させる。例えば、背もたれに、または車両フレームのＢ字型ピラーまたはＣ字型ピラーに取り付けられたＤ字型リングモジュールをアンカ１０４とすることが可能である。任意で、アンカ１０２は、非展開状態にあるＤＤＤ１０２を収納するための、およびＤＤＤ１０２内にガスを注入するインフレータを収納するためのハウジングを含むことができる。
【００２５】
シートベルト拘束ガイド１０６はＤＤＤ１０２に取り付けられている。この取り付けによって、シートベルト１０８を通すことができる通路が作られる。この通路はシートベルト１０８を囲むが、シートベルト１０８の移動を拘束することはない。つまり、シートベルト１０８はＤＤＤ１０２またはシートベルト拘束ガイド１０６には取り付けられていない。従って、ＤＤＤ１０２が展開している時には、シートベルト拘束ガイド１０６はシートベルト１０８に近接してＤＤＤ１０２を保持するが、ＤＤＤ１０２が収容されている時にはシートベルト１０８の操作を妨害しない。図１に示してはいないが、任意でシートベルト拘束ガイド１０６をアンカ１０４に取り付けることもできる。
【００２６】
シートベルト１０８はシートベルト拘束システムの構成要素である。例えば、シートベルト１０８を従来の３点式シートベルト拘束システムの肩ベルトまたはラップベルトとすることが可能である。他の例としては、シートベルト１０８を４点式または５点式シートベルト拘束システムの肩ベルトとすることが可能である。
【００２７】
図２乃至図１１は、本発明の実施による乗員保護システム２００を示している。この実施において、システム２００はシートベルト拘束システムのＤ字型リングおよび自動式拘束システムのＤＤＤモジュールの両方として機能する。従って、この実施の形態においては、システム２００をＤ字型リングＤＤＤモジュール２００と呼ぶ。
【００２８】
図２は、Ｄ字型リングＤＤＤモジュール２００の正面図を示している。図３は、断面線Ａ−Ａに沿った図２の断面図を示している。図４は、背もたれに取り付けられたＤ字型リングＤＤＤモジュール２００を示している。図５は、装飾的なカバーを有するＤ字型リングＤＤＤモジュール２００を示している。図６および図７は、それぞれ展開前および展開後のＤ字型リングＤＤＤモジュール２００を示している。図８および図９は、それぞれ下降位置および上昇位置にある調整可能なヘッドレストに取り付けられたＤ字型リングＤＤＤモジュール２００を示している。図１０および図１１は、ＤＤＤ２０２およびシートベルト拘束ガイド２０６を構成するための代表的な方法を示している。
【００２９】
例証の目的のため、この明細書はＤＤＤが肩シートベルトまたはラップシートベルトの上で展開する本発明の実施の形態を記載している。しかし、当業者は理解できるように、本発明はシートベルト拘束システムに沿ってＤＤＤを展開させることで利益が得られる応用例であれば如何なるものに対しても有益である。例えば、肩シートベルトまたはラップシートベルトの他に、本発明を利用してＤＤＤを４点式または５点式シートベルト拘束システムの上で展開させることも可能である。このため、および肩シートベルトまたはラップシートベルトに対して本発明を利用したことに関連する特定の利益に関わらず、ここに記載されたシステムおよび方法は、ＤＤＤを車両の乗員に近接して展開させることを必要とするどのような自動式拘束システムにも広く有益であると考えるべきである。
【００３０】
図２に示されるように、Ｄ字型リングＤＤＤモジュール２００は、ＤＤＤ２０２、固定リング２０４、およびシートベルト拘束ガイド２０６を含む。ＤＤＤ２０２は例えば、６乃至１１リットルの膨張可能量の頭部保護エアバッグであり、且つ開口部２１０を含んでおり、この開口部を通ってガスが入り、ＤＤＤ２０２を膨張させることができる。
【００３１】
ＤＤＤ２０２の大きさおよび形状は所望の展開特性および性能によって決定されるが、可能性のある乗員の大きさおよび座る位置のすべてに対して頭部の保護を与えるようにすることが好ましい。例えば、バッグの容積を最小限にし、乗員の保護を最大限にするためには、ＤＤＤ２０２をチューブ状にすることが可能であり、またＤ字型リングＤＤＤモジュール２００と反対側の端部でより小さな断面となるようにテーパをつけることも可能である。他の例としては、ＤＤＤ２０２を車両乗員の体の線に適合する形状にすることができる。任意で、綱を使用してＤＤＤ２０２の形状および容積を調節することができる。
【００３２】
固定リング２０４によってＤＤＤ２０２を車両の構造体に取り付ける。この実施の形態においては、図３に示されているように、固定リング２０４によってＤＤＤ２０２をＤ字型リングＤＤＤモジュール２００のハウジング２１２に取り付けている。ファスナ２２０は固定リング２０４をハウジング２１２に対して締め付けている。ファスナ２２０は例えば、不正操作防止機能の付いたリベット、不正操作防止機能の付いたトルクファスナ、ねじ込みボルト、または他の適切なファスナであることが可能である。より良くＤＤＤ２０２をハウジング２１２に固着させるためには、固定リング２０４をＤＤＤ２０２の内側に設置することが好ましい。Ｄ字型リングＤＤＤモジュール２００のハウジング２１２は、図４および６乃至９に示されているように背もたれ部材４１０に取り付けられている。従って、固定リング２０４、ハウジング２１２および背もたれ部材４１０は図１のアンカ１０４として効果的に機能する。
【００３３】
取り付け点２１６でシートベルト拘束ガイド２０６がＤＤＤ２０２に取り付けられてガイド２０６とＤＤＤ２０２との間で通路を作っている。ハウジング２１２のスロット２１８はこの通路内に含まれる。取り付け点２１６をシートベルト拘束ガイド２０６とＤＤＤ２０２との間の単一取り付け部とすることができる。例えば、単一取り付け部を縫い目または接着剤の単一の領域とすることが可能である。
【００３４】
しかし、確実にシートベルト拘束ガイド２０６が展開時においてＤＤＤ２０２をスムーズに案内するためには、取り付け点をＤＤＤ２０２の長さに沿った連続的な取り付け部（例えば、連続的な縫い目または接着剤）とすることが好ましい。連続的な取り付け部によって、シートベルト拘束ガイド２０６は１つの連続的な材料片となる。例えば、ガイド２０６は長方形であり、長方形の２つの長い辺のそれぞれを連続的にＤＤＤ２０２に取り付けることが可能である。
【００３５】
任意で、シートベルト拘束ガイド２０６をＤＤＤ２０２に取り付けられた１つ以上の材料片にして通路を作る。例えば、ガイド２０６をベルト通しのようないくつかの材料片とすることができる。
【００３６】
ＤＤＤ２０２を織り合わされた、縫い合わされた、または貼り合わされた１つの部品とすることができる。シートベルト拘束ガイド２０６をＤＤＤ２０２のパネルに縫い付けること、別個の通路のような継ぎ目に取り付けること、または織り込まれたＤＤＤ２０２に隣接して別個に織り込むことができる。図１０および１１は、ＤＤＤ２０２にシートベルト拘束ガイド２０６を構成し、取り付けるための代表的な方法を示している。図１０はシートベルト１０００を囲む一体織り込み構造の断面図を示している。図１１は、シートベルト１１００を囲む一体織り込み構造または２乃至４枚パネル構造の断面図を示している。
【００３７】
図２および３に戻ると、シートベルト拘束ガイド２０６によって作られた通路の内部にあるスロット２１８は平滑な表面を提供し、その上をシートベルトがスライドすることができる。本発明の実施に形態において、スロット２１８は、ハウジング２１２を作成している材料よりも低い摩擦係数を有する材料でコーティングされている。シートベルトの抵抗および摩耗を最小限に抑えるようにスロット２１８の形状を取り、且つスロット２１８を摩擦の小さな材料でコーティングことが好ましい。例えば、摩擦の小さな材料をテフロン（商標）、または粉体コーティング（例えば、ポリ塩化ビニール系材料）、または（コンピュータマウスの底部に接するスキッドパッドと同様の）曲線状のスロット２１８に対して付着されたまたは留められたＡＢＳまたはポリプロピレン材料とすることができる。図２および３に示されているように、非展開状態において、ＤＤＤ２０２はスロット２１８の上のハウジング２１２のコンパートメントに収容され、シートベルト拘束ガイド２０６はスロット２１８の下のコンパートメントに収容される。日常の使用時において、シートベルトはスロット２１８を通り、収容されたＤＤＤ２０２またはシートベルト拘束ガイド２０６に接触することはない。従って、ＤＤＤ２０２は磨耗および破れから完全に保護される。
【００３８】
図２および４に示されているように、Ｄ字型リングＤＤＤモジュール２００はダクト２１４およびインフレータ４１２も含む。ダクト２１４は導管を提供し、これを通って膨張ガスが開口部２１０から入ってＤＤＤ２０２を膨張させることができる。図４に最も良く示されているように、ダクト２１４は膨張ガスを発生させるインフレータ４１２に流体連通している。この実施において、インフレータ４１２はヘッドレスト４１４内に収納されている。任意で、インフレータ４１２を背もたれ部材４１０の中（背もたれ部材４１０は図４および６乃至９に示されている）、（図６乃至９に示されている）背もたれ６００の中、またはＤ字型リングＤＤＤモジュール２００自体のハウジング２１２の中に収納することができる。当然、これらの選択的な実施のいずれにおいても、ダクト２１４は必要に応じてインフレータ４１２と開口部２１０との間に配置される。
【００３９】
高さ調整可能なヘッドレストおよびＤ字型リングを収容するため、ダクト２１４を柔軟なまたは伸縮自在のチューブで構成することが好ましい。このようにして、ヘッドレスト４１４、インフレータ４１２、およびＤ字型リングＤＤＤモジュール２００を共にまたは独立して縦方向に調整することができる。任意で、ダクト２１４を剛体チューブで構成することができ、その場合はヘッドレスト４１４およびＤ字型リングＤＤＤモジュール２００は同じ相対縦方向位置を維持する必要がある。この連係調整によって確実にＤ字型リングＤＤＤモジュール２００を車両乗員の大きさにとって適切な高さに位置させる。即ち、乗員が自分の頭部の位置に合せてヘッドレスト４１４を調整した場合、Ｄ字型リングＤＤＤモジュール２００はその乗員にとって適切な位置にヘッドレスト４１４と共に調整される。図８および９はヘッドレスト４１４およびＤ字型リングＤＤＤモジュール２００の連係移動を示しており、図８は下降位置８００を示し、図９は上昇位置９００を示している。
【００４０】
ＤＤＤ２０２およびシートベルト拘束ガイド２０６を保護するために、図３および５に示されるように、Ｄ字型リングＤＤＤモジュール２００はカバー２２２も含む。カバー２２２はリベット、スナップ、ボルトまたは他の適切なファスナによってハウジング２１２に取り付けられ、スロット２１８の周囲に適合する開口部を含んでいる。カバー２２２はまたテアシーム（ｔｅａｒ  ｓｅａｍ）２２６を含み、これに沿ってカバー２２２が展開時に開く。テアシーム２２６は、ＤＤＤ２０２およびシートベルト拘束ガイド２０６がハウジング２１２から出るに従って展開する方向を制御する。
【００４１】
図２、３および５に示されているように、完成され且つ美的に満足のゆくアセンブリを提供するために、Ｄ字型リングＤＤＤモジュール２００はさらにカバー２２２の上に装飾カバー２２４を含む。装飾カバー２２４はカバー２２２のファスナを隠し、よりよい外観を提供する。
【００４２】
上記の構造を考慮して、本発明は以下のような働きをする。車両に対する衝撃に応答して、インフレータ４１２は信号を受信してその膨張ガスを放出する。インフレータ４１２は膨張ガスをダクト２１４および開口部２１０を通してＤ字型リングＤＤＤモジュール２００内に放出する。膨張ガスがＤＤＤ２０２を膨張させ始め、カバー２２２に対する圧力が上昇するに従って、テアシーム２２６が分離し、それによってカバー２２２を開き、ＤＤＤ２０２がさらに拡張することを可能にする。
【００４３】
ＤＤＤ２０２は膨張するに従って、シートベルト拘束ガイド２０６をハウジング２１２から引き出す。シートベルトはシートベルト拘束ガイド２０６によって作られた通路内に囲まれているため、ＤＤＤ２０２およびガイド２０６はシートベルトに沿ってスライドし、シートベルトの通った経路を追跡する。ＤＤＤ２０２が完全な膨張に達すると、シートベルト、シートベルト拘束ガイド２０６および固定リング２０４がＤＤＤ２０２の位置決めを制御する。このようにして、完全な展開状態において、ＤＤＤ２０２はシートベルトおよび乗員に対して固定的に配置され、側面衝突に対する優れた乗員の頭部保護を提供している。大きな利点としては、シートベルトおよびＤ字型リングＤＤＤモジュール２００がＤＤＤ２０２を所定の位置に保持していることによって、本発明はピラー、ルーフレールまたは横窓のような反応面を必要としないことである。
【００４４】
乗員が側面衝突時に肩ベルト拘束装置を着用していない場合でも、本発明はある程度の頭部保護を提供することができる。このような状況においては、本発明は上述したように作動する。ＤＤＤ２０２はやはりＤ字型リングＤＤＤモジュール２００によって固定され、シートベルト拘束装置によって案内される。しかし、３点式シートベルト拘束装置は締め付けられていないため、ＤＤＤ２０２は乗員の胸部を横断せず、乗員の頭部および胴体の上部の側に沿って展開する。この位置においても、Ｄ字型リングＤＤＤモジュール２００が乗員の頭部に近接しているためＤＤＤ２０２はある程度の頭部保護を提供する。
【００４５】
本発明の他の実施の形態においては、Ｄ字型リングＤＤＤモジュール２００は上述したように座席にではなく、車両の構造部材に取り付けられる。例えば、Ｄ字型リングＤＤＤモジュール２００をピラーまたはルーフレールに取り付けることができる。このような場合、インフレータ４１２をピラーまたはルーフレールに取り付けることもでき、またはＤ字型リングＤＤＤモジュール２００のハウジング２１２の内部に取り付けることもできる。
【００４６】
車両自動式拘束システムおよび車両シートベルト拘束システムで使用されているどのような既知の材料でも本発明の構成要素を構成することができる。例えば、ＤＤＤ２０２およびシートベルト拘束ガイド２０６の適切な材料としては、２１０デニールのシリコンでコーティングされたナイロン繊維が挙げられる。固定リング２０４の適切な材料としては、例えばメッキまたは塗装された冷間圧延鋼材が挙げられる。ハウジング２１２の適切な材料としては、例えば鋳造アルミニウムおよび繊維強化プラスチック（射出成形）が挙げられる。カバー２２２および装飾カバー２２４の適切な材料としては、例えばＴＰＥ、ＴＰＯまたはＡＢＳプラスチックが挙げられる。
【００４７】
図１２Ａ乃至１３Ｄは、ＤＤＤモジュール１２０２がシートベルト拘束システムのラップシートベルト１２０４と一体化された、本発明の他の実施による乗員保護システム１２００を示している。この実施において、ラップベルト１２０４がＤＤＤの展開を案内する。ＤＤＤモジュール１２０２は、ラップベルト１２０４を車両構造に固着させるアンカに近接して配置されることが好ましい。このようにして、ＤＤＤモジュール１２０２は乗員の障害となることはなく、ＤＤＤを乗員の膝に向かう方向に展開させることができる。
【００４８】
ＤＤＤモジュール１２０２をラップベルトのアンカと一体化して単一部品とすることができ、または別個の部品としてその中をラップベルトが移動するようにすることもできる。ＤＤＤモジュール１２０２を座席１２０８の一部として一体化することもできる。如何なる場合においても、図１を参照して上述したように、ＤＤＤモジュール１２０２はアンカ１０４を含む。このアンカを設けるには、ＤＤＤモジュール１２０２を、例えば座席に取り付けること、ラップベルトのアンカに取り付けること、または車両構造に直接取り付けることができる。
【００４９】
図１２Ａ乃至１３Ｄは、ＤＤＤモジュール１２０２からラップベルト１２０４に沿って展開することができるＤＤＤの２つの例を示している。図１２Ａ乃至１２Ｄは、膝エアバッグの展開を示している。図１３Ａ乃至１３Ｄは、胴エアバッグの展開を示している。これら特定の形式のＤＤＤは単なる代表例である。当業者は理解できるように、この構成から他の形式のＤＤＤを展開させることもできる。
【００５０】
図１２Ａ乃至１２Ｄは、膨張が増加する各段階での膝エアバッグ１２１０の展開を示している。図１２Ａは、ラップベルト１２０４がその通常操作位置にある非展開状態におけるＤＤＤモジュール１２０２を示している。この非展開状態において、ラップベルト１２０４はＤＤＤモジュール１２０２を通って自由に移動することができる。
【００５１】
図１２Ｂは、膝エアバッグ１２１０がラップベルト１２０４に渡って部分的に膨張している展開直後のシステム１２００を示している。図示されているように、ラップベルト１２０４は膝エアバッグ１２１０と、膝エアバッグ１２１０に取り付けられているシートベルト拘束ガイド１２１２との間に配置されている。上記のＤ字型リングＤＤＤモジュール２００と同様に、ラップベルト１２０４およびシートベルト拘束ガイド１２１２によって、膨張する膝エアバッグ１２１０の位置決めを制御する。
【００５２】
その後の展開段階において、図１２Ｃは、乗員（図示せず）の膝を占有する位置に上昇しながら完全な膨張に近づいている膝エアバッグ１２１０を示している。最終的に、図１２Ｄは、完全に膨張し、ラップベルト１２０４によって所定の位置に保持されている膝エアバッグ１２１０を示している。この位置において、膝エアバッグ１２１０は乗員を正面衝突から保護している。
【００５３】
図１３Ａ乃至１３Ｄは、膨張が増加する各段階での胴エアバッグ１２１４の展開を示している。図１３Ａは、ラップベルト１２０４がその通常操作位置にある非展開状態におけるＤＤＤモジュール１２０２を示している。この非展開状態において、ラップベルト１２０４はＤＤＤモジュール１２０２を通って自由に移動することができる。
【００５４】
図１３Ｂは、胴エアバッグ１２１４がラップベルト１２０４に渡って部分的に膨張している展開直後のシステム１２００を示している。図示されているように、ラップベルト１２０４は胴エアバッグ１２１４と、胴エアバッグ１２１４に取り付けられているシートベルト拘束ガイド１２１２との間に配置されている。ラップベルト１２０４およびシートベルト拘束ガイド１２１２によって、膨張する胴エアバッグ１２１４の位置決めを制御する。
【００５５】
その後の展開段階において、図１３Ｃは、乗員の胴（図示せず）と車両の内側（同様に図示せず）との間でラップベルト１２０４によって所定の位置に保持されている、完全に膨張した胴エアバッグ１２１４を示している。図１３Ｄは、側面から見た完全に膨張した胴エアバッグ１２１４を示している。この位置において、胴エアバッグ１２１４は乗員に対して側面衝突からの胴体の保護を提供している。
【００５６】
この明細書はエアバッグとの関連において本発明を説明しているが、他の動的展開装置でもシートベルトの長さに沿って展開することにおいては同様に効果的に作動することが可能であることは当業者には理解できるであろう。例えば、膨張式チューブ状構造体（ＩＴＳ）を上述したエアバッグの代わりにシートベルトに沿って展開させることができる。このような場合、ＩＴＳは展開後も膨張したままとなる（エアバッグ膨張したままとはならない）。
【００５７】
本発明の代表的な実施の形態の説明において、本明細書は本発明の方法および／またはプロセスを特定のステップ順序として示したかもしれない。しかし、この方法またはプロセスはここに説明したステップの特定の順序に依存するものではない限り、この方法またはプロセスを上記の特定のステップ順序に限定するべきではない。当業者は理解できるように、他のステップ順序も可能である。従って、本明細書に記載された特定のステップ順序を請求の範囲を限定するものとして解釈するべきではない。さらに、記載された順序が本明細書におけるプロセスの説明に要求されるものとして明確に説明されていない限り、本発明の方法および／またはプロセスに関する請求項は、その順序でステップを実行することに限定されるべきではない。さもなければ、順序を変化させても本発明の趣旨および範囲から逸脱しないことは当業者には容易に理解できることである。
【００５８】
前述の本発明の実施の形態の開示は例証および説明の目的で提示されたものである。この開示はすべてを包括すること、または上記の正確な形態に限定することを目的としている訳ではない。ここに説明された実施の形態を様々に変形および変化できることは、上記開示を考慮すれば当業者には明らかである。本発明の範囲はここに添付された請求の範囲およびそれに相当するものによってのみ定義付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態による乗員保護システムの概略図である。
【図２】本発明の乗員保護システムの実施による、Ｄ字型リングＤＤＤモジュールの正面図を示す概略図である。
【図３】断面線Ａ−Ａに沿った図２の断面図を示す概略図である。
【図４】本発明の乗員保護システムの実施による、背もたれに取り付けられたＤ字型リングＤＤＤモジュールの概略図である。
【図５】本発明の乗員保護システムの実施による、装飾的なカバーを有するＤ字型リングＤＤＤモジュールの概略図である。
【図６】本発明の乗員保護システムの実施による、それぞれ展開前および展開後のＤ字型リングＤＤＤモジュールを示した概略図である。
【図７】本発明の乗員保護システムの実施による、それぞれ展開前および展開後のＤ字型リングＤＤＤモジュールを示した概略図である。
【図８】本発明の乗員保護システムの実施による、それぞれ下降位置および上昇位置にある調整可能なヘッドレストに取り付けられたＤ字型リングＤＤＤモジュールを示した概略図である。
【図９】本発明の乗員保護システムの実施による、それぞれ下降位置および上昇位置にある調整可能なヘッドレストに取り付けられたＤ字型リングＤＤＤモジュールを示した概略図である。
【図１０】ＤＤＤおよびシートベルト拘束ガイドが一体織り込み構造となっている本発明の実施の形態による、ＤＤＤ、シートベルト拘束ガイドおよびシートベルトの断面図を示す概略図である。
【図１１】ＤＤＤおよびシートベルト拘束ガイドが一体織り込み構造または２乃至４枚パネル構造となっている、本発明の実施の形態によるＤＤＤ、シートベルト拘束ガイドおよびシートベルトの断面図を示す概略図である。
【図１２】図１２Ａ乃至１２Ｄは、本発明の実施の形態による、シートベルト拘束システムのラップベルトと一体化され、且つ乗員の膝内で膨張するように構成された代表的なＤＤＤの展開を示した概略図である。
【図１３】図１３Ａ乃至１３Ｄは、本発明の実施の形態による、シートベルト拘束システムのラップベルトと一体化され、且つ乗員の胴に近接して膨張するように構成された代表的なＤＤＤの展開を示した概略図である。
【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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【国際調査報告】
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