JP2005514251A - 車両乗員保護のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
Claims (45)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。
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