(57)【要約】  膨張式拘束装置または防護システムについて扱う。この拘束装置およびシステムの中には、膨張式のブレード編みクッションが含まれており、そのブレード編みクッションは、特に車両が側突を受けたときの、車両乗員の胴部に対する利用可能な防護を向上させるように設計されている。（典型的には開放式）クッションは、それ自体の構造を効果的に形成し、乗員へのエネルギーを、乗員の身体のうちのより耐性のない領域からより耐性のある領域へと移す。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背もたれおよびプラットフォームを備えたシートを有する車両の乗員用の防護装置であって、（ａ）背もたれとプラットフォームの少なくとも１つに直接または間接的に取り付けられており、（ｂ）膨張すると、衝突する物体が前記車両に食い込むことによって生じる著しい力を前記乗員が経験することと無関係にかつその前に、前記乗員に接触しかつ荷重をかける膨張式クッションを備えている防護装置。
【請求項２】
請求項１に記載の防護装置であって、前記膨張式クッションが、膨張すると、乗員の特に耐力性のない少なくとも１つの領域において、より高い程度で衝撃力を減少させる防護装置。
【請求項３】
請求項２に記載の防護装置であって、減少した前記衝撃力が、前記乗員の腹部または肋骨の領域にある防護装置。
【請求項４】
請求項１に記載の防護装置であって、膨張すると、前記膨張式クッションが、前記衝突する物体から概ね離れる方向で横方向に前記乗員を移動させる防護装置。
【請求項５】
請求項４に記載の防護装置であって、膨張すると、前記膨張式クッションが、前記乗員を内側に移動させるように、前記乗員の骨盤領域に接触する防護装置。
【請求項６】
請求項４に記載の防護装置であって、膨張すると、前記膨張式クッションが、前記乗員と前記衝突する物体との相対速度を減少させるように、前記乗員を内側に移動させる防護装置。
【請求項７】
請求項１に記載の防護装置であって、（ａ）前記車両がまたルーフレールを有しており、（ｂ）前記膨張式クッションが、前記ルーフレールと前記シートの前記プラットフォームとの双方に直接または間接的に取り付けられている防護装置。
【請求項８】
請求項１に記載の防護装置であって、前記膨張式クッションがチューブ状であり、かつ第１および第２の端部を有しており、防護装置が、前記第１および第２の端部のそれぞれに取り付けられた連結子をさらに備えている防護装置。
【請求項９】
請求項８に記載の防護装置であって、前記膨張式クッション用のカバーをさらに備えている防護装置。
【請求項１０】
車両シートアセンブリであって、
ａ．乗員が着座する領域を画定しており、かつ内側部および外側部を有しているプラットフォームと、
ｂ．前記プラットフォームに直接または間接的に連結されており、かつ内側部および外側部を有している背もたれと、
ｃ．前記プラットフォームに連結されており、かつ、膨張すると、前記乗員が着座する前記領域内に突出する膨張式システムと、
を備えている車両シートアセンブリ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の車両シートアセンブリであって、前記膨張式システムが前記プラットフォームの前記外側部に連結されている車両シートアセンブリ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の車両アセンブリであって、前記膨張式システムがまた、前記背もたれの前記内側部で、またはその近くで、前記背もたれに連結されている車両アセンブリ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の車両アセンブリであって、前記膨張式システムが、前記背もたれ内に配置された部分を有する膨張式クッションを備えている車両アセンブリ。
【請求項１４】
請求項１０に記載の車両アセンブリであって、前記膨張式システムが、膨張すると概ねチューブ状の形状となる、膨張可能なブレード編みまたはニット編みクッションを備えている車両アセンブリ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の車両アセンブリであって、膨張すると、前記クッションは張力を生じるように長さが減少する車両アセンブリ。
【請求項１６】
請求項１０に記載の車両アセンブリであって、膨張すると、前記膨張式システムは、衝突する物体が前記車両に食い込むことによって生じる著しい力を前記乗員が経験する前に、前記乗員に接触しかつ事前に荷重をかける車両アセンブリ。
【請求項１７】
請求項１０に記載の車両アセンブリであって、前記膨張式システムが、膨張すると、乗員の特に耐力性のない少なくとも１つの領域において、より高い程度で衝撃力を減少させる車両アセンブリ。
【請求項１８】
請求項１７に記載の車両アセンブリであって、減少した前記衝撃力が、前記乗員の前記腹部または肋骨の前記領域にある車両アセンブリ。
【請求項１９】
請求項１６に記載の車両アセンブリであって、膨張すると、前記膨張式システムが、衝突する物体から概ね離れる方向で横方向に前記乗員を移動させる車両アセンブリ。
【請求項２０】
請求項１９に記載の車両アセンブリであって、膨張すると、前記膨張式システムが、前記乗員を内側に移動させるように、前記乗員の前記骨盤領域に接触する車両アセンブリ。
【請求項２１】
請求項１９に記載の車両アセンブリであって、膨張すると、前記膨張式システムが、前記乗員と前記衝突する物体との相対速度を減少させるように、前記乗員を内側に移動させる車両アセンブリ。
【請求項２２】
請求項１０に記載の車両アセンブリであって、ルーフレールをさらに備えており、前記膨張式システムが前記ルーフレールに取り付けられている車両アセンブリ。
【請求項２３】
請求項１に記載の防護装置であって、前記膨張式クッションが排気形でない防護装置。
【請求項２４】
請求項１に記載の防護装置であって、前記膨張式クッションが、膨張すると、前記乗員の全体的なピーク荷重を減少させる防護装置
【請求項２５】
背もたれおよびプラットフォームを備えたシートを有する車両の乗員用の防護装置であって、前記背もたれとプラットフォームの少なくとも１つに直接または間接的に取り付けられた作動可能な手段を備えており、前記作動可能な手段は、衝突する物体が前記車両に食い込むことによって生じる著しい力を前記乗員が経験することとは無関係に前記乗員を内側に移動させるように、前記乗員の骨盤領域に接触するためのものである防護装置。
【請求項２６】
外側部および内側部を有するシートを有する車両内で保護装置を展開する方法であって、
ａ．前記防護装置のクッションを、前記シートの前記外側部の少なくとも一部分に沿って膨張させるステップと、
ｂ．衝突する物体が前記車両に食い込むことによって生じる著しい力を乗員が経験する前に、前記乗員に事前に荷重をかけるように、前記シートの前記乗員を膨張した前記クッションに接触させるステップと、
を含んでいる方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、前記シートの前記乗員を膨張した前記クッションに接触させるステップが、前記乗員を前記シートの前記内側部に向かって移動させることを含んでいる方法。
【請求項２８】
請求項２６に記載の方法であって、前記シートの前記乗員を膨張した前記クッションに接触させるステップが、前記乗員の肋骨の領域における衝撃力を減少させることを含んでいる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願の相互参照〕
本願は、２００４年９月３日に出願された米国特許出願第１０／９３４，１９７号の利点を主張するものであり、その出願の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、車両乗員を防護するための装置に関し、より具体的には（これに限定はしないが）、車両が衝突したときに膨張するように設計されたクッションに関する。
【背景技術】
【０００３】
このクッションは、側突が発生したときの防護設計として特に適合するものであり、また乗員が乗員の胸部または乗員の胴部の他の部分に外傷を負う可能性を減少させることを意図したものである。このクッションは、しかしながら、他の状況においても有用となり、他の防護機能をも実施することができる。
【０００４】
Ｂａｒｋらが共同所有している米国特許第５，３２２，３２２号には、車両乗員に対する既存の防護システムが記載されている。車両の側窓の周辺に沿って（ルーフレールに、またはその近くに）装着するように設計されたこのシステムの変形は、ガス発生器を収容したブレード編み（編組）チューブを有している。以下はＢａｒｋの特許に記されているとおりである。横方向の衝突が検出されると、ガス発生器が点火されてブレード編みチューブが膨張する。ブレード編みチューブが膨張すると、チューブの直径は増加し、その長さは減少する。チューブは次いで、その格納場所から脱し、ぴんと張った半硬質構造の部材を車両の窓全体に形成する。Ｂａｒｋの要約の７行から１２行を参照されたい。
【０００５】
Ｙａｎｉｖらが共同所有している米国特許第６，１２６，１９４号は、シートベルトの胴部区画においてブレード編みチューブを使用することについて説明している。Ｙａｎｉｖの特許によれば以下のとおりである。
【０００６】
膨張したブレード編みチューブは、乗員の身体により広い拘束表面積をもたらし、これはベルト荷重を分散させるのに役立つ。膨張したブレード編みチューブが乗員の身体によって荷重を受けると、ブレード編みチューブはわずかに平らになる。このように平らになることによって、身体とブレード編みチューブとの間の接触面積が増加し、したがって乗員への応力または荷重の集中がさらに軽減される。横方向の衝突において、膨張した区間は乗員の頭部を保護する。Ｙａｎｉｖ、Ｃｏｌ．４，１行から８行を参照されたい。ＢａｒｋおよびＹａｎｉｖの特許双方の内容は、参照によりそのすべてが本明細書に組み込まれる。
【０００７】
Ｈｕｒｆｏｒｄらへの米国特許第５，７１８，４５０号は、ある膨張式の拘束システムを説明しており、その拘束システムは、側突の間に乗員の頭部および胸部領域を防護するように構成されたエアバッグを有している。そのバッグは底部から膨張し、したがって、まず乗員の胸部領域に隣接する領域が膨張する。乗員と、衝突する車両からのドアの食い込みとによって、胸部領域が荷重を受けると、ガスがエアバッグの頭部領域に送り込まれる。頭部領域が乗員によって荷重を受けると、ガスは、エアバッグの頭部領域に配置された通気穴を介して大気に排出される。Ｈｕｒｆｏｒｄ、Ｃｏｌ．２，５１行から５７行を参照されたい。
【０００８】
Ｗａｒｎｅｒらへの米国特許第５，２２４，７３２号は、車両の側部ドアに装着するように設計された膨張式拘束システムについて詳述している。そのシステムにおいて、エアバッグは、クッション性パネルによって所定位置に維持される。エアバッグが展開すると、エアバッグはクッション性パネルを車両の乗員に向けて推進する。
【０００９】
（発明の開示）
本発明は、上述した特許に記載され現在商業利用されている設計に代わるものを提供する。自身の車両が側突に巻き込まれた乗員の胴部を保護することに必ずしも限定はしないが、本発明は、これらの状況において少なくとも幾分かの防護を提供する目的で設計されている。特に、市販されている大部分の胸部防護装置は、食い込む車両の構造物に応答する半密閉式のバッグを使用して、衝突によって発生した乗員へのエネルギーを吸収するのに対し、本発明は、好ましくは開放式の膨張式クッションを利用してそれ自体の構造を形成し、乗員のより力に耐性のある領域に、乗員へのエネルギーを移す。
【００１０】
本発明のある種の実施形態は、一端は背もたれに取り付けられ、他端は関連するシートパンに取り付けられた膨張式クッションを有している。そのクッションは好ましくは、膨張しているときにはチューブ状であり、またＢａｒｋおよびＹａｎｉｖの特許に記載されているようにブレード編みされている。しかしながら、これは必ずしもそのように形成および構成される必要はない。実際に、いくつかの実施形態において、クッションは、例えばブレード編みされずにニット編みされてもよい。
【００１１】
クッション（または他の防護手段）は、その形状およびデザインにより張力を生成して車の乗員に接触できると仮定すると、そのクッションは、横方向（または斜め方向）から衝突する車両が乗員のいる車両に著しく食い込む前に、乗員に事前に荷重を効果的にかけることができる。クッションはさらに、車両の構造または車両の食い込みとは無関係に、乗員の骨盤に内側に荷重を確実にかけて、乗員と食い込む車両とが接触および相互作用する可能性を減少させる（またはその影響を緩和する）ことができる。本発明を使用することのさらなる成果は、身体のうちのより弱く耐性のない領域（肋骨など）への衝撃力を軽減することであり、また、上記のように、より耐性のある領域（胸部および肩部など）にその衝撃力を分散させることである。
【００１２】
本発明の変形の他の利点は、それらを非常に急速に展開できるということである。急速な展開は、一つには、膨張に必要なクッション材料の体積が比較的小さいために達成することができる。車両の乗員にクッションを接近させることによってもまた、その迅速な利用を容易にすることができる。
【００１３】
本発明の他の実施形態では、膨張式クッションを、それが車両のルーフレールから降下するように配置する。この配置によって、エネルギーを乗員の肩部に伝達することが容易となる。全体的には、しかしながら、その機能は、先に述べた実施形態のものと類似していてもよい。あるいは、非膨張式の事前荷重装置を用いることができる。そのような装置は膨張式の構成要素に取り付けることができるが、必ずしもそのように取り付ける必要はない。
【００１４】
したがって、本発明の任意の非排他的な目的は、人のための防護クッションを提供することである。
【００１５】
本発明の任意の非排他的な目的はまた、車両の乗員が使用するための膨張式クッションを提供することである。
【００１６】
本発明の他の任意の非排他的な目的は、乗員のいる車両に横または斜めの角度から衝突する車両が著しく食い込むこととは無関係にかつその前に、車両乗員に事前に荷重をかけるようになされた膨張式のチューブ状クッションを提供することである。
【００１７】
さらに、本発明の任意の非排他的な目的は、衝撃力を乗員の身体のある部分から他の部分へ移すようになされた膨張式クッションを提供することである。
【００１８】
本発明のさらなる任意の非排他的な目的は、身体の部分を内側に移動させ、それによって、衝突する車両と同じ方向に、独立した力ベクトルをもたらすことである。
【００１９】
本発明のさらなる他の任意の非排他的な目的は、車両のシート、車両のルーフレール、またはその双方に連結された膨張式クッションを提供することである。
【００２０】
本発明の他の目的、特徴、および利点は、本出願の残りの本文および図面を参照すれば、当業者には明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のシステム１０を図１に概略的に示す。図１にはまた、人Ｈが車両の（または他の）シートを使用する際のとおりに、座位にある人Ｈを表す。さらに、図１には、シートパンまたはプラットフォーム１４およびヘッドレスト１８、ならびにラップベルト２２およびショルダーベルト２６を含めて、シートの部分を示す。
【００２２】
図２ａから２ｂは同様に、本発明のシステム１０を、人Ｈ、シートプラットフォーム１４、ヘッドレスト１８、ラップベルト２２、ショルダーベルト２６と共に示している。さらに、図２ａから２ｂには、シートプラットフォーム１４とヘッドレスト１８との間に置かれた背もたれ３０を示す。図１および２ａから２ｂに示すように、システム１０はシートプラットフォーム１４と背もたれ３０との双方に連結している。
【００２３】
システム１０のこの連結は、連結部分３４および３８を利用することによって行うことができる（図７も参照）。部分３４はシートプラットフォーム１４に取り付けられており、部分３８は背もたれ３０に連結している。好ましくは、部分３４はシートプラットフォーム１４の外側部４２に取り付けられ、部分３８は背もたれ３０の内側部４６に取り付けられる。この好ましい配置が、米国で使用されている市販の路上走行車内にあるものとして、図１および２ａから２ｂに示されているとすれば、これらの図に示されているある人Ｈは、したがって、車両の運転者側で前向きの姿勢を取っている。部分３４および３８は、しかしながら、（限定はしないが）特にシートが車両の助手席側にある場合には、図１および２ａから２ｂに示すものとは異なって取り付けられてもよく、また部分３４および３８以外の連結部が代わりに用いられてもよい。
【００２４】
また、膨張式の構成要素５０がシステム１０の一部分を形成していてもよい。図１および２ａから２ｂに示す変形において、構成要素５０は、好都合にも、細長いチューブ状の構造体５４（図６から７参照）を有しており、この構造は、外装（シース）または他のカバー５８に封入されてもよいが、必ずしも封入されていなくてもよい。構成要素５０の端部６２は部分３４に連結されており、構成要素５０の反対側の端部６６は部分３８に取り付けられている。
【００２５】
構造体５４は、図６から７においてまたＢａｒｋおよびＹａｎｉｖの特許において示されているように、ブレード編みされてもよい。Ｙａｎｉｖの特許で述べられているように、構造体５４は、連続した高強度繊維のブレード編みチューブを（エアバッグに使用される通常の材料の代わりに）備えてもよい。ブレード編みチューブの繊維はらせん形を形成しており、膨張時にその向きを変化させる。膨張前には、らせん形は長手方向に引き伸ばされており、チューブ状の拘束装置は比較的小さい直径を有している。膨張に引き続き、らせん形は長手方向に互いに近づき、比較的大きなチューブ直径を形成する。すなわち、膨張の際、ブレード編みチューブは、その直径を著しく増加させると共にその長さを著しく減少させる。この収縮が生じるのは、チューブが膨張すると、合応力をより低くし、したがってチューブ内の容積をより大きくする向きを繊維が求めるからである。Ｙａｎｉｖ、Ｃｏｌ．３，４３行から５６行を参照されたい。図２ａおよび６は、膨張していない状態の例示的な構造体５４を示し、図２ｂおよび７は膨張時の構造体５４を示している。
【００２６】
好ましくは、膨張可能な構成要素５０は、着座した乗員Ｈの背後に配置された部分を有している。システム１０のこの特徴は、部分３８に隣接する構成要素５０の部分７０がそのように配置された状態で、図１および２ａから２ｂに示されている。図２ａから２ｂは、部分７０が背もたれ３０の内部に埋め込まれていることを示しているが、もう１つの方法として部分７０を背もたれ３０の（内部にではなく）背後に配置してもよい。さらにもう１つの方法として、部分７０を背もたれ３０のすぐ前に配置しても乗員Ｈの着座が妨げられず、また部分７０を膨張時に適切に拘束できる場合には、部分７０をそのように配置してもよい。
【００２７】
システム１０の作動は、乗員Ｈが乗車している車両が、例えばシートプラットフォーム１４の外側部４２から接近する別の車両に衝突されたときに生じることができる。システム１０が作動されると、構成要素５０が展開され、結果として構造体５４が膨張する。そのような膨張によって、上記のように、構造体５４の直径は著しく増加する一方で、その長さは減少する。これらの動作によって、構造体５４が伸張され、また構造体５４がぴんと張られて、乗員Ｈの外側の骨盤領域に対して部分７４が押しつけられる。この力は、食い込みとは無関係に、かつ衝突する車両が完全に食い込む前に、乗員Ｈに効果的に荷重をかけて、ある種の衝突における外傷の可能性または重度を場合によっては軽減する。これはさらに、乗員Ｈを衝突する車両から離れた内側に押しやるのに役立つことができる。
【００２８】
乗員Ｈの骨盤領域に荷重を生じさせることによって、システム１０は、より力に耐性のない他の人体領域（限定はしないが、肋骨など）への衝撃力を軽減する、あるいは場合によっては除去しさえすることがある。また、車両構造が食い込む前に乗員Ｈを内側に移動させることによって、その車両構造に対する乗員Ｈの速度が減少する。別の言い方をすれば、部分７４が膨張することによって乗員Ｈが内側に例えば毎時５マイル（８キロメートル）で押しやられ、また、食い込む車両が、乗員のいる車両に外側から例えば毎時１５マイル（２４キロメートル）で衝突する場合、乗員Ｈと衝突する車両との相対速度は、（乗員Ｈがシステム１０によって内側に移動されない場合には毎時１５マイル（２４キロメートル）となるが、その毎時１５マイル（２４キロメートル）ではなく）わずか毎時１０マイル（１６キロメートル）となる。
【００２９】
図３から５にそれぞれ、別のシステム１０ａ、１０ｂ、および１０ｃを示す。各システム１０ａ、１０ｂ、および１０ｃは、システム１０と同様に、依然としてシート底部１４および背もたれ３０に取り付けられている。しかしながら、システム１０とは異なり、システム１０ａ、１０ｂ、および１０ｃは、背もたれ３０の内側部４６ではなく外側部７８に連結されている。
【００３０】
システム１０ａ、１０ｂ、および１０ｃはさらに、シートプラットフォーム１４および背もたれ３０へのそれらの取り付け点において、ならびに構成要素５０の膨張形状において異なる。例えば、システム１０ａは、システム１０ｂおよび１０ｃよりもさらに前方でシートプラットフォーム１４に連結されることができ、一方でシステム１０ｃは、システム１０ａおよび１０ｂよりも上方で背もたれ３０に取り付けられている。システム１０ａはさらに、その膨張可能な構成要素（５０ａで示す）に湾曲を有してもよく、システム１０ｂは、その長さに沿って直径が変化する膨張可能な構成要素５０ｂを有してもよい。しかしながら、システム１０ａ、１０ｂ、および１０ｃのいずれも、図３から５に示すものとは異なる形で、シートに取り付けられ、形成され、構成されてもよいことが当業者には理解されよう。それでもなお、システム１０ｂが図４に示すとおりである場合、システム１０ｂは、シートに関連付けられたアームレストを乗員Ｈが使用することによって、または他の外形が不連続であることによって生じうる乗員Ｈの肋骨の点荷重を補償するのに役立つことができる。システム１０ｃは、図５に示すとおりである場合、乗員Ｈの肩に事前に荷重をかけ、乗員Ｈの胴部の外側の大部分に沿って力を分散させるのに役立つことができる。
【００３１】
通常のセンサー、アクチュエータ、インフレータ、電荷、ガス供給源、またはガス発生器のいずれかまたは全てが、システム１０、１０ａ、１０ｂ、または１０ｃのいずれかと共に用いられてもよい。現時点で好ましいものではないが、膨張可能な構成要素５０、５０ａ、および５０ｃのいずれかまたはすべてが、適宜または必要に応じて排気されてもよい。さらに、システム１０、１０ａ、１０ｂ、または１０ｃのいずれもが、シートプラットフォーム１４または背もたれ３０のいずれかまたは双方に取り付けられる代わりに、車両のルーフレールまたは他の構造体に連結されてもよい。
【００３２】
以上のことは、本発明の例示的実施形態および特定の利点を例示、説明、および記述するためのものである。例示および説明した実施形態に対する修正および適合は、当業者には明らかとなり、また本発明の範囲および精神から逸脱することなく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明のシステムを部分的に図式化して示した図であり、シートの使用者に対する展開したクッションの配置を示している。
【図２ａ】図２ａから２ｂは、図１のシステムを部分的に図式化し、部分的に切断して示した図であり、図２ａは展開していないクッションを示している。
【図２ｂ】図２ｂは展開したクッションを示している。
【図３】図３は、本発明の他のシステム全体の立面図である。
【図４】図４は、本発明の他のシステム全体の立面図である。
【図５】図５は、本発明の他のシステム全体の立面図である。
【図６】図６から７は、本発明のシステム用の例示的なブレード編みクッションを示す図であり、図６は膨張していない状態のクッションを示している。
【図７】図７は膨張したクッションの部分を詳細に示している。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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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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【国際調査報告】
2008512293.tif 000011
2008512293.tif 000012
2008512293.tif 000013