(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビークル（１）の乗客区画のためのショック吸収性乗員保護物（８）であって、本来の拡張された静止位置でガス充填される可撓性設計のコンテナ（９）を備え、そして乗客による衝撃下でエネルギーを吸収するとき圧縮されるように設計され、ここで、該乗員保護物（８）が、該コンテナの圧縮後、該コンテナ（９）を該本来の拡張された静止位置に戻す手段（１３）を備え、該コンテナを該本来の拡張された静止位置に戻す手段（１３）が、空気入口バルブ（１５）によって該可撓性コンテナ（９）に接続され、該可撓性コンテナ（９）の大気圧より高い作動圧力を送達する加圧タンク（１４）を備えることを特徴とし、さらに該乗員保護物が、空気入口バルブ（１５）によって、該コンテナ（９）が吸収しなければならないエネルギーの量の関数として、作動圧力を調節するように設計されている制御ユニット（１７）を備えることを特徴とする、ショック吸収性乗員保護物（８）。
【請求項２】
前記可撓性コンテナ（９）が、該コンテナ（９）の前記作動圧力より高い圧力で開くように設計されている少なくとも１つの出口バルブ（１６）を備えて形成される、請求項１に記載のショック吸収性乗員保護物。
【請求項３】
前記制御ユニット（１７）が、前記ビークルの速度の関数として前記作動圧力を調節するように設計されていることが特徴である、請求項１に記載のショック吸収性乗員保護物。
【請求項４】
前記制御ユニット（１７）が、ユーザーの重量の関数として作動圧力を調節するよう設計されていることが特徴である、請求項１または３に記載のショック吸収性乗員保護物。
【請求項５】
前記制御ユニット（１７）が、前記ビークルの速度および前記乗員の重量の関数として、前記出口バルブ（１６）が開く圧力を調節するように設計されていることが特徴である、請求項２に記載のショック吸収性乗員保護物。
【請求項６】
前記作動圧力が、大気圧よりも１．０５〜３バールの間で高いことが特徴である、請求項１〜５のいずれか１つに記載のショック吸収性乗員保護物。
【請求項７】
圧縮空気供給システム（２６）、および請求項２または７のいずれかに記載のショック吸収性乗員保護物（８）を備えるビークル（１）であって、前記加圧タンク（１４）が、該ビークルの圧縮空気供給システム（２６）に接続されることが特徴である、ビークル（１）。
【請求項８】
前記作動圧力が、大気圧よりも１．６〜２バールの間で高いことが特徴である、請求項６に記載のショック吸収性乗員保護物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、請求項１の前提部により、ビークルの乗客区画のためのショック吸収性乗員保護物に、そして請求項１１の前提部により、ビークルに関する。
【０００２】
ショック吸収性乗員保護物は、衝突の事象でビークルの乗員に対する損傷のリスクを減少するために用いられる。損傷のリスクは、ガス充填コンテナを乗員の衝撃により圧縮されるようにすることによって低減される。言及されるショック吸収性デバイスは、衝突が検出されるとき加圧される従来のエアバッグとは対照的に、その静止位置で加圧される。本発明によるショック吸収性デバイスの加圧は、ビークルまたは上記コンテナが適合されるその内部パネルに対して任意の損傷を引き起こさない。
【背景技術】
【０００３】
（背景技術）
ビークルの乗員の安全性を増大するために、エアバッグの形態にあるショック吸収性デバイスがあり、適切な場合、衝撃に対する損傷のリスクを減少するために用いられている。エアバッグは、衝突が検出されるとき加圧される。衝突において、乗員は、エアバッグに対して投げられ、それは、乗員がエアバッグにより穏やかにクッションとなるように衝撃によって圧縮される。加圧すること、および圧縮の後は、エアバッグは、再び能動化されることはできない。これは、従来のエアバッグは、例えば、トラックのような重いビークルの乗員を保護するための適切な選択ではないことを意味する。
【０００４】
乗用車を含む通常の衝突のシークエンスは、乗員がエアバッグ中に投げられるような乗用車の急速な減速を含む。この減速の後、ビークルは、通常、静置にもたらされる。重いビークルを含む衝突シークエンスは、乗用車を含む衝突シークエンスに対して本質的に異なる特徴である。これは、重いビークルの運動は、通常、初期の衝突によってすぐに吸収され得ず、この初期の衝突の後、幾分減少した速度で移動することを続けるという事実に起因している。重いビークルを含む通常の衝突シークエンスは、約１０〜１５秒継続し得る。これは、重いビークルの乗員は、衝突の経過において、数多くの回数、ショック吸収性デバイスに対して投げられるリスクにあることを意味している。衝突において能動化および膨張される、先行技術によるエアバッグを用いては、最初の衝撃で保護的機能を提供するに過ぎない。さらに、エアバッグの加圧化では、このエアバッグは、しばしば、ビークルの内部裏打ちパネルを貫通する。これは、衝突シークエンス中の後期ステージで乗員が投げられ得る鋭いエッジを生じ得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＤＥ１９６４７６９０は、請求項１の前提部によるショック吸収性デバイスを開示する。このショック吸収性デバイスは、囲われたスペース中に適合されるように設計されている。このデバイスは、外側パネルおよびこの外側パネルに適合されるガス充填バッグを備える。このガス充填バッグは、適合後に充填され、それによってクッション作用アセンブリを提供する。ショック吸収性デバイスは、その静止位置で充填されるので、可撓性コンテナの加圧によってパネルが貫通されるリスクはない。このガス充填バッグは非剛直性材料から形成されるので、このコンテナは、初期衝撃の後、その本来の形状をとらない。これは、衝突シークエンスの間の複数の衝撃には不適切である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の開示）
本発明の目的は、ビークルを含む衝突シークエンスの間に、乗員による複数の衝撃に対する乗員の保護を提供することである。この目的は、請求項１の特徴部分によるショック吸収性デバイスによって達成される。本発明によるショック吸収性デバイスは、本来の拡張された静止位置でガス充填され、そして乗客による衝撃下でエネルギーを吸収するとき圧縮されるように設計される可撓性設計のコンテナを備える。このコンテナがその本来の静止位置でガス充填されるという事実は、能動化に際し、ビークルの内部裏打ちパネルの貫通が生じないことを意味する。このコンテナは、好ましくは、ビークルの出発により能動化される。
【０００７】
本発明によるショック吸収性デバイスは、上記コンテナの圧縮の後、上記コンテナをその本来の拡張された静止位置に戻す手段を備える。これは、初期の衝突の後、上記コンテナは、エネルギーがこのコンテナによって再び吸収され得る能動的な保護位置に戻ることを意味する。
【０００８】
好ましい実施形態では、上記コンテナを上記本来の静止位置に戻す手段は、バルブ要素によって可撓性コンテナに連結され、上記可撓性コンテナのために作動圧力を送達する加圧タンクを備える。初期の衝撃で、上記コンテナは、出口バルブを経由してその内容物が部分的または完全に空になって変形される。乗員が初期衝撃中に上記コンテナを圧縮することを止めるとき、ガスが加圧タンクから補給され、上記コンテナが次の衝撃が起こる前にその本来の形状に回復または部分的に回復することを可能にする。
【０００９】
さらなる好ましい実施形態によれば、上記デバイスは、空気入口バルブによって、上記コンテナが吸収しなければならないエネルギーの量の関数として作動圧力を調節するように設計されている制御ユニットを備える。この作動圧力は、好ましくは、ビークルの速度および乗員の重量に従って制御される。これは、上記可撓性コンテナが、乗員による貫通を防ぐに十分な剛直性とされ得ること、しかも、このコンテナが、利用可能な変形距離を顧慮して可能な限り可撓性にされ得ることを意味する。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記コンテナの作動圧力は、過剰な圧力である。空気標準圧が用いられる場合、上記コンテナがその内容物が空になるか、または部分的に空になった後、回復力は得られない。さらに、過度に高い圧力を用いることは忠告されない。なぜなら、高度に加圧されたコンテナは破裂し得るからである。さらに、高い作動圧力は、所定の圧力にある加圧タンクから上記コンテナを充填するためにより長くもつことを意味する。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記作動圧力は、大気圧を超えて１．０５バールと３バールとの間であり、好ましくは大気圧よりも１．６バールと２バールの間で高い。
【００１２】
本出願はまた、圧縮空気供給システムを備えるビークルに関する。この実施形態によれば、上記可撓性コンテナを供給する加圧タンクが、上記ビークルの現存する圧縮空気供給システムに接続される。
【００１３】
本発明を、添付の描写された図面を参照して以下により詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（発明を実施するための様式）
図１はビークル１を示す。このビークル１は、車輪軸３が従来方法で吊られている負荷支持フレーム２上に構築されている。このフレームはまた、ドライバーキャブ４を支持している。示されるビークルは、重いトラックからなる。本発明は、すべてのタイプのビークルに対して用いられ得るが、トラクタービークルからトレラーまでのような、道路輸送で用いられる重いトラックに対して最も有利である。操縦ホイール５は、ドライバーキャブ４中に適合されている。この操縦ホイール５は、ブラケット７によりビビクル中に固定してマウントされる操縦カラム６によって通常様式で支持されている。本発明はまた、操縦が電子的に実施され、操縦ホイールに付与されるロックがセンサーによって登録され、これが、次いで、このセンサーによって制御されるアクチュエーターによりビークルの制御を行うビークル上で用いられ得る。このような場合、この操縦ホイールは、目下、一般に遭遇される操縦カラムより弱い構造で支持され得る。
【００１５】
本発明によるショック吸収性乗員保護物８は、操縦カラム６の背後で、ビークルの移動方向に適合される。このショック吸収性デバイス８は、本来の拡張された静止位置でガス充填される可撓性設計のコンテナ９を備える。コンテナのための衝撃表面に対応する、上記キャブ内側から見えるコンテナ９の部品は、好ましくは、キャブのために選択されたパネル材料１０によって被覆される。この衝撃表面上で、パネル材料１０は、コンテナの壁１１とともに、好ましくは、コンテナの表面上で力を分散するように設計される。この目的のために、上記衝撃表面に対して支持するコンテナ壁のパネル材料または部品は、比較的剛直性のプラスチックまたはコンポジット材料から作製され得る。このコンテナ９は、コンテナが圧縮されるように衝撃に際し、変形されるように設計されている。好ましい実施形態において、コンテナの容積は、変形下で、コンテナ内の圧力が増加するように減少される。可撓性壁１２は、衝撃表面上のコンテナの壁よりも実質的により薄く作製され得る。
【００１６】
本発明によれば、ショック吸収性デバイス８は、コンテナの圧縮後、このコンテナを上記本来の拡張された静止位置に戻す手段１３を有する。図１および３に示される好ましい実施形態では、これら手段１３は、空気入口バルブ１５により、可撓性コンテナ９の作動圧力を送達するように設計される加圧タンク１４を備える。本発明の好ましい実施形態によれば、上記コンテナ９は、１つ以上の出口バルブ１６をさらに有する。乗員がこの可撓性コンテナ９に対して投げられる場合、これは、圧縮されて圧力を増加する。この状態では、出口バルブは開き、そしてガスが放出される。乗員がコンテナ９を圧縮することを止める場合、コンテナ９内の圧力は劇的に低下する。空気入口バルブ１５を通るガスの供給流れは、コンテナ９が再加圧化されることを可能にし、それによって、それが本来の拡張された位置に戻ることを可能にする。適切であれば、この空気入口バルブおよび／または出口バルブは、制御ユニット１７によって制御される。この制御ユニット１７は、作動圧力および／または出口バルブ１６を通る出口流れが、衝突の瞬間のビークルの速度および／または乗員の重量に従って調節されることを確実にする。
【００１７】
図１に示される実施形態では、ドライバーシート１８は、ドライバーキャブ４中に適合される。その後に面する部分上に、ドライバーシートの背もたれ１９は、ショック吸収性デバイス２０を有する。このショック吸収性デバイス２０はまた、入口バルブ２３により加圧タンク２２に連結される可撓性コンテナ２１を含む。コンテナ２１の圧縮に際し、空気の放出が出口バルブ２４を通って許容される。ショック吸収性デバイスは、シート１８の背後に移動する乗客に保護を与えるために、適切な場合、バンク２５上の横臥位置中で用いられる。
【００１８】
示される実施形態の例では、ショック吸収性デバイス８、２０に割り当てられた加圧タンク１４、２２は、ビークル加圧空気システム２６から供給される。この加圧空気システムは、ビークルのエンジン２８によって出力され得るか、または適切であれば、特定の作動状態では、通常の作動のために閉鎖されており、そして圧縮空気を供給するために代わって用いられる、内燃エンジンの１つ以上のシリンダーチャンバーからなり得るコンプレッサー２７を備える。このコンプレッサー２７は、１つ以上の主タンク３０に供給する。圧縮空気ライン２９は、この主タンク３０を、ショック吸収性デバイス８、２０に割り当てられた加圧タンク１４、２２に連結する。代替の実施形態では、この主タンク３０は、可撓性コンテナ９、２１に直接連結され得る。しかし、ショック吸収性デバイス８、２０に割り当てられた加圧タンクを、可撓性コンテナ９、２１に近接して適合することが有利である。なぜなら、この可撓性コンテナの迅速な充填のための設備を有することが必要であるからである。この目的のために、加圧タンク１４、２２は、好ましくは、その長さが０．８ｍ未満、好ましくは０．４ｍ未満の、圧力ライン３５、３６により可撓性コンテナ９、２１に接続される。
【００１９】
図２は、２つの衝撃を含む衝突における時間の関数としての可撓性コンテナ内の圧力曲線０示す。時間ｔ＝０において、乗客は可撓性コンテナを打つ。初期の衝撃の間、乗員は、可撓性コンテナを焼く２００ｍｓの間圧縮する。この時間の間、圧力は、コンテナの圧縮の結果として上昇する。乗員がコンテナをさらに圧縮することを止めるとき、圧力の劇的な低下がある。これは、さらなる圧縮が起こらず、しかも、コンテナが、それがその形状に回復することが求められるので跳ね返るという事実に起因して生じる。ガスを供給することは、コンテナがその本来の形状に完全または部分的に回復することを可能にする。ショック吸収性デバイスは、好ましくは、１００と５００ｍｓとの間の期間、ガスを再供給されるように設計される。この図はまた、ガス充填コンテナが再充填された後に生じる、第２の衝撃を示す。
【００２０】
図４は、ビークルの速度の関数としての作動圧力における変動を示す図である。作動圧力は、速度の関数として増加する。示される実施形態によれば、作動圧力は、速度の関数として直線的に増加する。図５は、乗員の重量に関する作動圧力における変動の図を示す。作動圧力は、乗員の重量の関数として増加する。作動圧力が、速度および乗員の重量の関数として変動する好ましい実施形態では、総作動圧力Ｐｔｏｔは、制御ユニットによってＰｔｏｔ＝（Ｐ（Ａｖ）＋Ｐ（Ａｍ）／２）にセットされ得、ここで、Ｐ（Ａｖ）は、図４中の図によって与えられる速度の関数としての作動圧力を表し、そしてＰ（Ａｍ）は、図５中の図によって与えられる乗員の重量の関数としての作動圧力を表す。
【００２１】
図６は、乗員の規準化され質量またはビークルの規準化された速度の関数としての出口バルブを通って出る、許容され、規準化された容積測定流れの図を示す。この速度は、好ましくは、０と８０ｋｇ／ｈの速度に対して規準化され、そして乗員の質量は２０ｋｇと１２０ｋｇとの間である。流れは、所定の速度について規準化され、次いで、放出容積測定流れの変動が、規準化された図の周りで許容される。
【００２２】
本発明は、上記の詳細な実施形態に制限されず、以下の請求項の範囲内で自由に改変され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明のショック吸収性デバイスが用いられる、ビークルの概略図を示す。
【図２】図２は、乗員による２回の衝撃をともなうクラッシュシークエンスの概略の圧力／時間の図を示す。
【図３】図３は、本発明によるショック吸収性デバイスを詳細に示す。
【図４】図４は、ビークルの速度の関数としての作動圧力における変動を示す図である。
【図５】図５は、乗員の重量に関する作動圧力における変動を示す図である。
【図６】図６は、乗員の規準化された質量またはビークルの規準化された速度の関数としての、空気出口バルブを通って流れ出る許容される規準化容積測定流れの図を示す。
【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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