JP2001521856A - 可動体のためのクッションシステム - Google Patents
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- B60R2021/138—Roll-over protection using external airbags
Abstract
Description
する展開自在クッションに関する。
は、その設計により、或る程度の安定性が欠如することがある。このような設計
の車輌は、衝突、機械的故障、傾斜上での急転回、操作者の誤操作、或いは安定
化機構では解消できない路面の凹凸との遭遇との何れかに起因して、転倒し易い
。これらの状況下では、車輌の搭乗員や貨物を保護し、搭乗員や貨物が路面へ向
かって投げ出されて傷つくことがないようにせねばならない。
出す駆動力に変換されることがないように、その運動エネルギを吸収または分散
する方法が公知である。通常の例は車のバンパーであり、これは金属が潰れるこ
とにより運動エネルギを吸収させる。他の例は、エアーバッグであり、乗員の身
体が車のハンドルや窓ガラスへ打ち付けられて重傷を負うのに充分な時間が経過
する前に、自動車の乗員の機械的エネルギをバッグ内のガスの圧縮および再分配
へ結合させる。
れている。高温度化学変化手段は、エアバッグを極めて迅速に膨張させる能力が
あるものの、比較的に高価であり、しばしば有毒化学物質を用いる。他の欠点は
、保守交換のための特殊な訓練および器具の必要性、過剰な展開の危険性、負傷
を負わせる力を含む。車椅子のような開放された車輌においては、高温度化学変
化手段によるエアバッグの強制膨張は、非実際的であり、安全ではなく、不要で
ある。車輌の補助部品に存在する運動エネルギを採用する他の手段も公知であり
、これは正面衝突の際に蛇腹や他の手段を膨張させて車輌の乗客を保護する。
を保護する展開クッション機構が与えられる。このクッション機構はエネルギを
吸収するクッションを有すし、このクッションは内面を有し、車輌から外側への
クッションの膨張を可能にする方式で車輌に接続される。クッション機構はアク
チュエータも有し、これは、蓄えられたエネルギをクッションの外側からクッシ
ョンの内面へ空気を導く方式で解放する。本発明の他の実施例においては、クッ
ションは、その膨張のためのエネルギを蓄えるエネルギ貯蔵器と、クッションの
外側からクッションの内面内に空気を流すことを可能とする少なくとも一つのオ
リフィスを有する。バルブは、空気がクッションの外側からクッションの内面へ
の方向のみに流れ得るように制限する。
スプリングを含んでもよく、このスプリングは圧縮部材としてもよい。更なる代
替的実施例においては、展開自在クッションは、車輌の後方、前方または側方へ
の膨張を可能とするように車輌へ接続してもよく、乗員の側方移動を制限する複
数の内袋、空気をクッションの外側からクッションの内面へ推進させる空気強制
デバイス、クッションの外側からクッションの内面へのガスの体積を増大させる
ように適合された吸引器を含む。クッションは係合機構を有してもよく、クッシ
ョンの加圧に応じて解除し得る。
易に理解される。
体的に符号10で示される車椅子型車輌を後方転倒動作の進行段階に応じて示す
側面図である。本発明は様々な形式の車輌に適用可能であるが、この説明におい
ては単なる一例として一人乗り車椅子型車輌が用いられている。このような車輌
の一つの特定例は、1997年12月30日に発行された米国特許第5,701
,965号に説明されており、これは本明細書に引用により組み込まれている。
特に図1を参照すると、車輌10は一対の側方向に配置された車輪12上に支持
されており、この車輪は車輌10の地面への接触を与える。本発明の対象である
展開自在クッション機構は符号14により示されて図1に収納状態で図示されて
おり、ヒンジ16においてシートアセンブリ18に取り付けられている。車輌1
0が車輪に関して後方20に迅速な加速を被る場合、車輌の後方転倒に起因する
負傷から乗員22を保護する必要がある。同様に、衝突或いは前方または後方へ
の何れかの転倒に起因する負傷から乗員22を保護する必要がある。好適実施例
においては、少なくとも展開自在クッション機構14が車輌10へ取り付けられ
ている。
いに隣接して収縮位置で示されている。構造部材24および26は、金属のよう
な剛性材料からなり、本発明の実施例によれば、ヒンジ16に関してそれらを離
す傾向があるスプリング力に対して車輌の通常操作中に一体的に支持される。ヒ
ンジ16内に包含されたスプリング金属のコイル状ストリップにより、或いは機
械の技術分野で公知の他の方法により、スプリング力を与え得る。圧縮スプリン
グの潜在的エネルギは、クッション機構の展開のために用いられるエネルギの貯
蔵器の一例にすぎない。本発明の他の好適実施例においては、空気のような圧縮
ガスの供給は、展開自在クッション機構の膨張のためのエネルギおよびガスの双
方の貯蔵器として設けられている。
れており、ここで図2を参照して説明する。車輪12の角度位置および車輪駆動
モータ(図示せず)上のトルクを監視する制御器(図示せず)またはそれに代え
て公知の様々な傾斜センサの一つにより傾斜或いは傾斜率が検出されると、クッ
ション機構14の展開が開始されてスプリング力が解放されて、構造部材24お
よび26をヒンジ16に関して分離させる。他の構造部材も設け得る。これは、
順次にクッション28を折り畳み状態から開いて空気を充填させる。空気は周囲
大気から、或いは一連のバルブ40(図8に示す)を介して圧縮ガスの容器から
クッション28へ入る。ファン32(図8に示す)は、クッション28内に空気
を挿入するのに用いられるが、一方、収縮時にクッション28中の応力を維持す
るのを支援し、同時にクッション28から相当量の空気を逃がすのを可能とする
圧力レギュレータとして働き、それにより、運動エネルギを拡散させる置換が与
えられる。更に、膨張により導かれたクッション28における圧力を、クッショ
ン28を折り畳み形態で保持するラッチ27、例えば磁気ラッチを解除すること
に使用し得る。好適実施例において、二つのフラップ弁が採用されている。クッ
ション28を膨張させるために要求されるエネルギはバルブ40を通じる空気の
流れにより制御される。
持される。傾斜または傾斜率の検出は、車輌の標準操作中にバルブ40の開放を
防止する係止機構、例えばラッチ27の解除を与える。
造部材24および26はヒンジ16に関して完全に分離されている。図4は車輌
10が地面へ向かって更に後方へ傾斜する状態で示しており、クッション28は
衝撃力を吸収するように展開して、乗員22はシートアセンブリ18および頭部
サポート30により支持される。図5は後方へ転倒してクッション28が地面に
接触して、クッション28内に包含された空気の圧縮および再分配により衝撃の
エネルギを吸収する車輌を示す。クッション28の内室からの空気の逃げはバル
ブ40(図8に示す)の完全なまたは部分的な閉止を通じて調整される。
の取り付けを示す。展開自在クッション機構14はここでは収容位置で示されて
いる。一実施例において与えられた電気ファン32は、特定の傾斜または傾斜率
が検出されてクッション28の膨張が開始されたときに、バルブ40(図8に示
す)を通じて与えられるよりも一層迅速な膨張を可能とする目的で、クッション
28へ空気を強制送入する。展開自在クッション機構14はその展開した状態で
図7に示されている。
フラップバルブ40およびファン32の位置を示して図示されている。
ンブリ18へ取り付けられて示されている。後部バンパー42は展開自在機構で
あり、展開自在クッション機構14に関して上述したのと同様な方式で操作され
る。後部バンパー42は少なくとも一つのスプリングデバイス(図示せず)を包
含し、これは、切迫する傾斜が検出されたときに、展開自在クッション機構14
により与えられるエネルギの吸収に代えて、またはそれに加えて、更なるエネル
ギの吸収と乗員22の保護とを与えるように下側へ延伸する。図9に示される実
施例においては、展開自在クッション機構14がヒンジ16にてシートアセンブ
リ18へ取り付けられて示されている。
おり、これもまた例として示すものであって、他の車輌も添付の請求項の目的の
範囲内にある。図10Aをより詳細に参照すると、乗客22が車輌10の標準捜
査中に車輌に座して示されている。例えば路面の凹凸により起こり得る側方向転
倒の初期段階について図10Bに示すと共に、ここで同図を参照して説明する。
後方転倒に関して上述した一つの方法により傾斜または傾斜率が検出されると、
クッション機構の展開が開始され、エネルギの貯蔵器が起動してクッション28
を軸16に関して広げる。空気または他のガスがクッション28の内面内の体積
へ引き込まれるか或いは強制送風される。本発明の一実施例においては、クッシ
ョン28をより迅速に充填させる目的で、吸引器(図示せず)が付加的な体積の
ガス、例えば周囲空気を同伴させるために用いられる。図10Cは完全に膨張し
たクッション機構14を示す。図10Dは、車輌10が側方向に完全に転倒して
、クッション28が地面へ接触して、クッション28に包含された空気または他
のガスの圧縮および再分配により衝撃のエネルギが吸収されていることを示す。
び変更例が当業者には明らかであろう。このような変形例および変更例の全ては
添付の請求の範囲に規定された本発明の目的の範囲内にあるように意図されてい
る。
自在クッションが収納状態で示されている。
展開した後向き姿勢で示されている。
後向き姿勢で示されている。
接触に先立って示されている。
触して示されている。
である。
ここでは展開自在クッションが部分的に展開した横向き姿勢で示されている。 図10Cは本発明の一実施例を採用する図1の車椅子型車輌の前面図であり、
ここでは展開自在クッションが完全に展開した横向き姿勢で示されている。 図10Dは本発明の一実施例を採用する図1の車椅子型車輌の前面図であり、
ここでは展開自在クッションが地面へ接触して示されている。
Claims (16)
- 【請求項1】 一人乗り車輌の乗員を保護する展開自在クッション機構であ
って、 (a)内面を有してエネルギを吸収するクッションであり、前記車輌の外側へ
の膨張を可能とする方式で前記車輌へ取り付けられたクッションと、 (b)前記クッションの外側から前記クッションの内面内へのガスの導入を起
動するアクチュエータとを備える展開自在クッション機構。 - 【請求項2】 請求項1記載の展開自在クッションにおいて、前記クッショ
ンの膨張のためのエネルギを蓄えるエネルギ貯蔵器を更に備える展開自在クッシ
ョン。 - 【請求項3】 請求項2記載の展開自在クッションにおいて、前記エネルギ
貯蔵器が、機械的エネルギを蓄える少なくとも一つのスプリングを含む展開自在
クッション。 - 【請求項4】 請求項3記載の展開自在クッション機構において、前記スプ
リングが圧縮自在部材である展開自在クッション機構。 - 【請求項5】 請求項1記載の展開自在クッションにおいて、前記クッショ
ンが、前記車輌の後方への膨張を可能とするように前記車輌へ取り付けられてい
る展開自在クッション。 - 【請求項6】 請求項1記載の展開自在クッションにおいて、前記クッショ
ンが、前記車輌の前方への膨張を可能とするように前記車輌へ取り付けられてい
る展開自在クッション。 - 【請求項7】 請求項1記載の展開自在クッションにおいて、前記クッショ
ンが、前記車輌の側方への膨張を可能とするように前記車輌へ取り付けられてい
る展開自在クッション。 - 【請求項8】 請求項1記載の展開自在クッション機構において、前記クッ
ションが、前記クッションの外側から前記クッションの内面内への空気流を可能
とする少なくとも一つのオリフィスを含む展開自在クッション機構。 - 【請求項9】 請求項8記載の展開自在クッション機構において、前記少な
くとも一つのオリフィスがバルブである展開自在クッション機構。 - 【請求項10】 請求項1記載の展開自在クッション機構において、前記ク
ッションが、乗員の側方向移動を拘束する複数の気嚢を含む展開自在クッション
機構。 - 【請求項11】 請求項1記載の展開自在クッション機構において、前記ク
ッションの外側から前記クッションの内面へ空気を推進する空気強制デバイスを
更に備える展開自在クッション機構。 - 【請求項12】 請求項1記載の展開自在クッション機構において、前記ク
ッションの外側から前記クッションの内面へ導入されるガスの体積を増大させる
ように適合された吸引器を更に備える展開自在クッション機構。 - 【請求項13】 請求項1記載の展開自在クッション機構において、一人乗
りの車輌の特定の傾斜および特定の傾斜率の少なくとも一つに応答して前記クッ
ションの外側から前記クッションの内面へのガスの導入されるガスの体積を増大
させるように適合された吸引器を更に備える展開自在クッション機構。 - 【請求項14】 請求項1記載の展開自在クッション機構において、前記ア
クチュータが、前記クッションを非展開状態に保持する係止機構を含む展開自在
クッション機構。 - 【請求項15】 請求項14記載の展開自在クッション機構において、前記
係止機構が、磁気ラッチである展開自在クッション機構。 - 【請求項16】 請求項14記載の展開自在クッション機構において、前記
係止機構が、前駆クッションの圧搾に応じて解除される展開自在クッション機構
。
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