JP2006510418A - 露出型車両運転者のための膨張式衝突防護服 - Google Patents

Abstract

人によって着用されるインナースーツ及び膨張式可撓性部材を含む衝突防護服。膨張式可撓性部材は、人が車両より放出されたときにガスを放出させ、撓性部材を膨張させることの出来るガス発生手段を有する。これは、前記ガス発生手段に膨張式可撓性部材を膨張させる信号及び制御手段によって可能となる。該可撓性部材の膨張の後の短い間、膨張した部材を収縮させるためにバルブ手段が提供される。

Description

本発明は、オートバイ運転者などの露出型車両（non enclosed vehicle）に運転する人のための膨張型衝突防護服に関する。より具体的には、本発明はオートバイ、スノーモービル、ＡＴＶなどの露出型車両の運転者によって着用される防護服であって、運転者が車両より投げ出された際には膨張し、運転者を完全に囲んで保護し、その後防護服は緩慢に収縮して運転者の不快感および／あるいは障害を防止するように適合させた防護服に関する。

オートバイ運転者は一般に比較的危険な事故を経験しやすいことはよく知られている。実際、オートバイは比較的不安定な乗り物であるばかりでなく、事故、衝突などの際オートバイ運転者が車両から受ける保護は僅かである。同じことはスノーモービルあるいはＡＴＶなどの他の露出型車両にも当てはまる。

従って、オートバイ運転者にとっては、安全ヘルメットなどの保護用ヘッドギアを着用することにより自分自身を障害より防護することが一般的な習慣である。また典型的には、オートバイ運転者は、オートバイ運転者が事故の際にオートバイから投げ出された場合に前者の体表部への障害をもたらす外部摩擦を最小化することを主に意図したレザースーツなどを着用する。

このような比較的厚い皮を表面に張った服は僅かな程度のクッション効果を提供することができるが、その強度は非常に限定的であり、比較的効果が薄い。実際に、このような衣服は擦過傷に対しては非常に防護的である一方で、これが提供する衝撃防護は相当量のパッドも役に立たないため非常に限定的である。

現在自動車分野などの他の分野においては、衝突時に自動的に膨張する、しばしばエアバッグと呼ばれる膨張式バッグなどの膨張式装置を提供することが現行技術となっている。このような装置が衝突に対する防護のために提供される場合、それらは乗車者が車両内にいる間に防護するために設計され、彼／彼女が車両より飛び出したり投げ出されたりしたときに防護するよう設計されていない。

オートバイ運転者のための適当な膨張式衝突防護装置は、自動車の衝突防護のために望まれるものとは全く異なる条件を数多く満足させなければならない。確かに、オートバイが障害物と正面衝突することはほとんどない。

通常、オートバイ運転者は衝突を避けようとするので、従来のオートバイに従来の自動車用エアバッグを搭載しても適切な防護はほとんど得られないと思われる。自動車の運転者あるいは同乗者にとっては衝突の際に車より投げ出されることはまれであるものの、これと正反対のことは衝突時の強度が充分であれば常にオートバイより飛び出すあるいは投げ出されるオートバイ運転者に当てはまる。また、多くの場合オートバイ運転者は衝突が起こる相当前にこれを予測することができる。多くの場合、オートバイ運転者はスピードを落とす、あるいは衝突を最小限にするための回避行動を取ることが出来る。オートバイ運転者は、しばしば衝突の直前にオートバイから飛び出すために身体を起こす。

従って、車両それ自体が衝突あるいは激突の際に運転者をほとんど防護できないオートバイ、スノーモービル、ＡＴＶなどとともに使用するよう特別に適合させた衝突防護装置に対するニーズが存在する。

本発明の目的は、衝突および他の緊急状況における露出型車両の運転者とその環境との間の衝撃により生じる可能性のある障害に対する全身防護を与えるために特別に適合させた装置を提供することである。

本発明の他の目的は、運転者を一時的に防護的に囲むために適合させた装置を提供し、かつ運転者のためのクッションバリアを提供することである。

本発明の他の目的は、事前に定めた危険条件を感知した際に、クッション構造の膨張あるいは他の種類の展開を選択的に起動するよう適合させた起動手段を提供された装置を提供することである。

本発明の他の目的は、展開されたクッション構成部品が事前に定めた時間的パターンに従って衣服を段階的に収縮させることを可能にする装置を提供することである。

本発明の他の目的は、その全般的な美的および機能的態様を変化させることなく、かつその製造コストを大幅に上昇させることなく、従来の型のオートバイなどの他の車両に容易に後付けあるいははじめから搭載できるよう特別に設計された装置を提供することである。

上述および他の本発明の目的は、露出型車両に運転する際に人により着用される膨張式衝突防護服を提供することによって達成することができる。膨張式衝突防護服は、
その人の腕、脚および体幹を被覆するよう成形されたインナースーツ、
膨張するよう適合させた膨張式可撓性部材、
膨張式可撓性部材がインナースーツを囲むよう膨張式可撓性部材をインナースーツに接続する方法、
膨張式可撓性部材に付属するガス発生手段およびガス発生手段にそこからガスを放出させる作動手段、
車両上に提供される信号手段であって、車両があらかじめ定めた速度を超えて走行するとき信号手段が前者の上の少なくとも１名の存在を示す信号手段、
その人によって担持され、かつ一方が信号手段およびもう一方がガス発生手段と連結する制御手段であって、車両があらかじめ定めた速度を上回って走行し、かつその人が車両より放出されたときに制御手段が信号手段と突然分離したときに、制御手段が作動して作動手段がガス発生手段に作用してガスを放出し可撓性部材をインナースーツおよびその人の全周囲で膨張させるよう命令するように構築および配置された制御手段、および
その可撓性部材上に提供されかつ前者が完全に膨張した直後に緩慢に収縮するよう適合させたバルブ手段を含む。

また本発明は、人が露出型車両に乗るときにすぐ着用できる衝突防護服を準備する方法にも関する。前記方法は、
ダミーを提供しかつこれをテーブルの一端に倒立して固定すること、
ダミーの両腕、両脚及び体幹部を被覆するよう成型したインナースーツを提供し、かつこれに可撓性部材がインナースーツを囲んで球形に膨張するよう適合させた膨張式可撓性部材であって、インナースーツが膨張式可撓性部材をたたんだ後にこれを格納するためのポケットを提供される膨張式可撓性部材を接続すること、
衣服を着せたダミーの上から上に定める制御手段を取り付けること、
ダミーにインナースーツを着用させかつ膨張式可撓性部材をインナースーツに取り付けること、
膨張式可撓性部材をテーブル上に広げ、これを折りたたみかつこれをポケットに導入することと、
上に定めるようなガス発生手段およびバルブ手段をポケットに接続すること、および
衣服をダミーより脱がせ、衝突防護服がその人によってすぐに着用されるようにすることを含む。

図面、より具体的には図１および図２によると、主としてインナースーツ３および膨張式可撓性部材５を含む本発明による衝突防護服１が示されている。図１および２においては、インナースーツ３はオートバイ運転者７によって着用されているとして示されているが、このスーツはあらゆる露出型車両の運転者、あるいはオートバイあるいは他の露出型車両の同乗者によって着用されることもできる。図１においては、衝突防護服はその車両からのオートバイ運転者の放出の直後などの完全な膨張状態にある膨張式可撓性部材５とともに図示されている。膨張状態においては、後に見られるように膨張式可撓性部材５がほぼ球形となることも見られるであろう。当然ながら、本発明の趣旨の範囲内では他のいかなる膨張形態も採用できるものの、球形は本発明によって到達される目的、すなわち衝撃時の防御および力学的エネルギーの段階的分散とういう観点から非常に相応しい。次に図２に移ると、後者は可撓性部材５の膨張より数秒後、例えば１０秒後などの収縮した状態にある同衣服を示す。示すように、図２は発生する収縮を示している。

オートバイ運転者がそのオートバイより投げ出され、あるいは飛び出した後、可撓性部材は後で詳細に議論するように可撓性部材５の内部で生成される相当な陽圧の結果速やかに収縮することを認識しなければならない。このような陽圧は、何らかの時間持続したままとした場合、当然ながらオートバイ運転者にとって有害となるであろう。これが、膨張後に後で詳述するバルブなどの機構が、図１に示す膨張した可撓性部材を速やかに図２に示すように収縮させる理由である。

明らかに、インナースーツ３および可撓性部材５は作動可能となるユニット部材に接続されなければならない。これを達成する前に、インナースーツ３および可撓性部材５を詳細に説明する必要がある。

インナースーツ３は図３に模式的に図示されている。ダイバースーツのように見えることもあり、かつ通常はナイロン、あるいは当業者が評価するであろう他の適当な材料により作られる。当然ながら、あらゆる適当な形態を用いることができ、かつその具体的な選択は当業者に完全にゆだねられている。スーツは体幹部分９，襟部分１１，袖部分１３，１５および脚部分１７，１９より形成される。上記の襟、袖および脚部分の末端はそれぞれ襟開口部２１，袖開口部２３，２５および脚開口部２７，２９となっている。

次に膨張式可撓性部材５については、後者は図４に示すように２つの部分的部材３１および３３よりなる。より具体的には、２つの部分的部材は同一でありかつそれぞれほぼ球形の構成要素に形成されるために、それらは通常八角形である。次に部材３１を参照すると、この記述は部分的部材３１と同一である部分的部材３３にも適用できることが理解される。より具体的には、部分的部材３１は一方の辺から対側の辺までが５．５メートルなどの適当な寸法の八角形である。八角形の部分的部材３１の１辺は示すように参照番号３５，３７，３９，４１，４３，４５，４７および４９で識別される。八角形の部分的部材３１は、図４で八角形を裁断する前のその辺が点線で補足されて示されている八角形から切り取られる。辺３５および３７を例に挙げると、点線で補足されるように、図のような形態のほぼ三角形の５１の裁断は、辺３５および３７の接合部において何らかの既知の手段で実施され、両側の辺５３，５５は内側に融合して裁断が八角形の中心部５６まで短く延びている。さらに、部分的部材３１の半球形部材への正しい折りたたみを確保するために、星形部分５８を部分的部材３１の中心５６から取り除く。これを実施したならば、側片５３の全長を側片５５と順に接合し、さらに星形部分５８を中心５６に融合し、全て図５の図に示すように、膨張式可撓性部材５の半球形部分５７を形成する。部分的部材３３について操作を繰り返して第２の半円形部材５９を形成する。

膨張式部材５を用いてインナースーツ３を組み立てるために、図７に示すように半球形部分５７の縁に沿って半円形裁断６１，６３，６５，６７および６９を形成する。次に、示すようにインナースーツ３を半円形部分５７の上に置き、襟開口部２１，袖開口部２３，２５および脚開口部２７，２９をそれぞれ反対側の円形裁断部６１，６３，６５，６７および６９に置き、開口部を熱融合などで半円形裁断部に接着的に結合し、運転者の頭部、手および足の出口を提供する。これを行ったならば、何らかの既知の手段により半球形部分５９を半球形部分５７に接合して衝突防護服１を構成する。これは図６に示されている。

襟部分１１は、人が襟部分に提供された開口部２１を通して滑らせることにより衣服を着用できるよう十分大きくなければならないことをここで認識すべきである。

服を完成するために、図８に図示され、後で詳述するベルト７１，図１０に図示され、インナースーツ３と一体化されかつ後述のように膨張式可撓性部材５が折りたたまれた後に後者を格納するために適合させたポケット７３，および圧縮ガス発生装置、さらに運転者がその車両より分離された際に一旦膨張式可撓性部材５が膨張したならば圧を放出するバルブが提供される。

図１０に示すように、ベルト７１はインナースーツ３の上より運転者の胴囲に着用されるよう適合化されている。次に図８に移ると、ベルト７１はここに示さない電子回路および電源手段を保護的に収納するためにベルトバックル７３に取り付けられた保護ケーシング７５を有するベルトバックル７３を有することが見られるであろう。電子回路は適当な接続と電気的に連結し、ここでベルトバックル７３の中心部に磁石式カプラー７７が配置される。ケーシング７５内の電子回路も点線で示されるケーブル接続７９を通じて既知の方法で電気的に連結され、かつベルト本体内でポケット９８に付属するニトロセルロースなどの爆発性材料ブロック８３の内部に配置された電気発火装置８１にとりつけられている（図１１）。

示すように、後述するニトロセルロースブロック８３もバルブ８５も全て膨張式可撓性部材５の内部に取り付けられている。換言すれば、ブロック８３およびバルブ８５を含む組み立て品は既知の方法により配列され、膨張式可撓性部材５の内部に突き出す。より具体的には、後で詳述するバルブ８５は歯車８７を通じてブロック８３の底部に固定的に取り付けられるものの、当業者が評価するような他の何らかの種類の連結を用いてもよい。バルブ８５は図１２に詳細に図示されるケーシング８９およびバルブ本体９１を含む。ケーシング８９は、歯車８７によってニトロセルロースを含有するブロック８３に固定され、かつここで論じるバルブ機構９７を保持する１対のピン陥凹を提供される。この配列は膨張式可撓性部材５とともにポケット９８内に取り付けられる。

図１２については、バルブ機構９７は、示すように向かい合って取り付けられた１０１およびその反対側に取り付けられた１０３の２つのピン開口部を提供された、長方形のカバー９９より構成される。カバーの内部にはロッドフィラメント１０９の末端に固定された逆向きの２つのピン１０５および１０７から構成されるシステムがある。さらに、ピン１０５と１０７の間には内側に伸縮する２つのバネ１１１および１１３が位置しかつロッドフィラメント１０９の両端でこれに固定されている。ケース９９の内側に取り付けられかつ電池１１７に連結されたコントローラ１１５は、膨張式可撓性部材５の膨張より１０秒などのあらかじめ決められた時間の後に、ロッドフィラメント１０９と電気的に連結してロッドフィラメント１０９の融解を引き起こす。また示すように、コントローラ１１５は接続１１６を通じてベルト７１内に配置された回路により提供される制御と連結される。

本発明による衝突防護服１は、本発明による衝突防護服を着用しているオートバイ運転者を運転させるためにわずかに改造された露出型車両、ここではオートバイ１１７に用いるよう適合されている。より具体的に、かつ図１３に図示するように、オートバイのダッシュボード１２１に近接して位置するコントローラ構成部品１１９が提供されている。コントローラ構成部品１１９についてのさらなる詳細は後述する。オートバイ１１７に対する他の改造は、コネクタ７７に連結される雄型コネクタ１２５を提供されている連結コード１１３を含む（図８参照）。連結コード１２３の方は、オートバイ１１７の側面に沿ってコントローラ構成部品１１９まで延びる中心コード１２７に連結している。図示した実施態様は、補助ワイヤ１３１を用いて第２の同乗者をコントローラ構成部品１１９に電気的に連結できるようにする第２の連結コード１２９を任意に含むものの、必ずしも含むわけではない。

コントローラ構成部品１１９は、好ましくはそれぞれカラーコードを有する４つの視覚的信号手段（示さず）を含む。はじめの２つのカラーコードライトの組は典型的に運転者に使用されるのに対し、次の２つの同様のカラーコードライトは同乗者に使用される。

主回路（示さず）はコントローラ構成部品１１９のケーシングの内部に取り付けられる。主回路はベルトバックル７３のケーシング７５の内部に取り付けられた電子回路からの信号を受け取る。主回路はコンタクトセンサ（示さず）を通じて同乗者の存在を検出する。典型的には、コンタクトセンサは一般にオートバイ１１７のフットレストが下げられかつ水平の形に配置されたときに作動する。好ましくは、コントローラ構成部品１１９はオートバイ１１７の従来のバッテリーを電源とする。

使用時には、運転者はまず雄型コネクタ１２５をベルトバックル構成部品７３の一部である磁石式コネクタ７７に連結する。オートバイの電子回路が点火され、かつオートバイが例えば１５ｋｍ／時に達した時に、主回路のプロセッサ構成部分がケーシング７５の中に取り付けられた電子回路のプロセッサからの信号を受け、かつオートバイのダッシュボード上で運転者用の防護システムが作動可能であることを示す、典型的には緑色の表示を点灯する。同乗者もオートバイに乗りかつ自分自身の磁石式コネクタ７７をケーブル１２９に連結する場合、自らに割り当てられたコントローラ構成部品１１９の典型的には緑色にコードされた光源も、オートバイのダッシュボード上で点灯され、同乗者のための防護システムも作動可能であることを示す。

オートバイに乗車する者のいずれか一方で電気的接触が適当に確立されずかつ従っていずれかの防護システムが作動可能でない場合、主回路のプロセッサは、典型的には赤色でコードされた同乗者または運転者のいずれかのインジケータに信号を送り、対応する防護システムの不具合を示す。

同乗者が突然オートバイから分離される衝突あるいは他の状況の場合、接続コード１２３および１２９は運転者および／あるいは同乗者のベルト構成部品にそれぞれ接続しているその対応するコネクタ７７より分離する。電圧が急激に下降するために、ベルトバックル７３に取り付けられた保護ケーシング７５の内部の電子回路は、ニトロセルロースブロック８３を提供されている点火装置８１にバッテリー１３３を連結する。点火装置８１はニトロセルロースに点火する。次に化学反応によって、膨張式可撓性部材５を膨張させるガスを、典型的には１／５０秒以内に図１に示すその膨張構造に放出する。バルブ９１は膨張した膜が上述のように事前に定めた時間的パターンに従って収縮できるようにする。典型的には、バルブ９１は図１に示す膨張構造がおおむね１０秒の範囲の時間持続するよう設定されている。次に、膨張した膜はバルブ９１の作用により徐々に図２に示す構造に収縮し、運転者および同乗者がそこからおりることができるようにする。

図９については、これは露出型車両の運転者によって素早く着用できる状態にある本発明による衝突防護服を準備する方法を示す図である。まず支柱１３７上に逆さまに取り付けられたダミー１３５を準備する。ベルトバックル７１およびポケット９８とともに着用されるインナースーツ３の組合せおよび膨張式可撓性部材５を襟開口部２１よりダミー１３５に取り付ける。インナースーツ３が完全にダミーに装着されたならば、膨張式可撓性部材５をテーブル１３９の上に下ろし、適当に折りたたみかつポケット９８に入れる。

本発明は記載してきた好ましい実施態様に限定されず、かつ付属の請求項の範囲内で改変が可能であることが理解される。

本発明による防護服の模式図であって、オートバイ運転者がこれを着用している膨張状態も示している。 オートバイ運転者と収縮状態にある防護服を示す模式図である。 本発明によるインナースーツの模式図である。 本発明による膨張式可撓性部材の形成に用いられる２つの部材の平面図である。 球形部材に形成された図４に図示する１つの部分的部材の側面図である。 球形部材を形成する２つの部分的部材の接続を示す模式図である。 その脚、袖および襟の端より一方の部分的部材に連結されるインナースーツを示す模式図である。 インナースーツの上から着用される制御手段を含むベルトの透視図である。 どのように膨張式可撓性部材を有するインナースーツを準備し、かつこれをインナースーツとともに提供されるポケットに格納するかを示す模式的側面図である。 付属のガス発生およびバルブ手段を有するポケットを示す側面図である。 バルブ手段を示すポケット底部の図である。 バルブ手段の詳細を示す断面模式図である。 本発明による衝撃防護服を搭載するように改造されたオートバイの側面図である。

Claims (12)

1. 露出型車両に運転する際に人によって着用される膨張式衝突防護服であって、前記膨張式衝突防護服が、
   前記の人の腕、脚および体幹を被覆するよう成形されたインナースーツ、
   膨張するよう適合させた膨張式可撓性部材であって、前記膨張式可撓性部材が膨張していないときは折りたたまれている膨張式可撓性部材、
   前記可撓性部材が前記インナースーツを囲むよう前記膨張式可撓性部材を前記インナースーツに接続する手段、
   前記膨張式可撓性部材に付属するガス発生手段および前記ガス発生手段にそこからガスを放出させかつ前記可撓性部材を膨張させる作動手段、
   前記車両上に提供される信号手段であって、前記車両が事前に定めた速度を超えて走行するとき前記信号手段が前者の上の少なくとも１名の前記の人の存在を示す信号手段、
   前記の人によって担持され、かつ一方で前記信号手段およびもう一方で前記ガス発生手段と連結された制御手段であって、前記車両が前記の事前に定めたスピードを上回って走行しかつ前記の人が前記車両より放出されたときに前記制御手段が前記信号手段より突然分離するとき、次に前記制御手段が前記作動手段にガスを放出しかつ前記インナースーツおよび前記の人の全周囲で前記可撓性部材を膨張させる前記ガス発生手段を作動させるよう命令するために作動するよう構築および配列されている制御手段、および
   前記可撓性部材上に提供されたバルブ手段であってかつ前者が完全に膨張した直後にこれが緩慢に収縮するよう適合化されたバルブ手段を含む防護服。
2. 請求項１に記載された膨張式衝突防護服であって、前記膨張式可撓性部材が球形に膨張する防護服。
3. 請求項１に記載された膨張式衝突防護服であって、前記膨張式可撓性部材がその脚部末端、袖の末端および襟の末端において接続される防護服。
4. 請求項３に記載された膨張式衝突防護服であって、前記膨張式可撓性部材が１対の八角形部材であって、各八角形部材が前記八角形部材の全ての辺の間の接合部で形成される内側に融合する弯曲側辺を有するほぼ三角形の裁断を有し、前記のほぼ三角形の裁断が前記八角形部材の中心に短く延び、星形部分が前記中心部で取り除かれ、前記星形部分を前記中心部に融合することで前記側辺がともに接合して前記八角形部材を半球形部材に変換し、前記半球形部材を接合して球形の膨張式可撓性部材を構成する八角形部材を含む防護服。
5. 請求項４に記載された膨張式衝突防護服であって、脚開口部、袖開口部および襟開口部が前記半球型部材の一方の縁に沿って形成され、前記インナースーツの脚部末端、袖末端および襟末端がそれぞれ前記脚開口部、袖開口部および襟開口部において前記の一方の半球形部材と接着的に接合され、前記の一方の半球形部材がその後前記縁に沿って対応するもう一方の半球形部材の縁と接着的に密封される防護服。
6. 請求項１に記載された膨張式衝突防護服であって、前記の人の腰部周囲に着用されるよう適合させたベルトを含み、前記ベルトが前記制御手段を含み、前記制御手段が連結コードにより前記信号手段に連結されている防護服。
7. 請求項６に記載された膨張式衝突防護服であって、前記圧縮ガス発生手段が発火性粉末を含む防護服。
8. 請求項１に記載された膨張式衝突防護服であって、前記インナースーツが前記膨張式可撓性部材を折りたたんだ後にこれを格納するポケットとともに形成されている防護服。
9. 請求項８に記載された膨張式衝突防護服であって、前記バルブ手段が前記ポケットの底部に配置されかつこれに適切に接続して膨張式可撓性部材の膨張を開始する防護服。
10. 請求項８に記載された膨張式衝突防護服であって、前記バルブ手段を受け入れるシートを含み、前記シートが前記ポケットの底部に配置された防護服。
11. 請求項１０に記載された膨張式衝突防護服であって、前記シートが向かい合って取り付けられたピン陥凹を含み、前記バルブ手段が逆向きの１対のバネ引きピンを含み、前記ピンが対応する陥凹に配置されるときに延長した位置でそれらを支持する前記バネ引きピンの間にロッドフィラメントが配置され、かつ前記可撓性部材が膨張してからあらかじめ定めた時間後に熱制御手段が前記ロッドフィラメントの融解および前記ピンの前記陥凹からの離脱を引き起こして前記バルブ手段を開きかつ膨張した可撓性部材の収縮を引き起こすようプログラムされた防護服。
12. 露出型車両に運転する際に人によってすぐ着用される衝突防護服を準備する方法であって、
    ダミーを提供しかつこれをテーブルの一端に倒立して固定すること、
    前記ダミーの両腕、両脚及び体幹部を被覆するよう形成されたインナースーツを提供しかつこれを前記可撓性部材が前記インナースーツを取り囲むよう球形に膨張するため適合させた膨張式可撓性部材であって、前記インナースーツが前記膨張式可撓性部材を折りたたんだ後これを収納するポケットを提供される膨張式可撓性部材に接続すること、前記ダミーにインナースーツを着用させ、かつ前記膨張式可撓性部材を前記インナースーツに接続すること、
    膨張式可撓性部材を前記テーブル上に広げ、これを折りたたみかつ前記ポケットに導入すること、
    衣服を着せたダミーの上に請求項１に定める制御手段を取り付けること、
    請求項１に定めるガス発生手段およびバルブ手段を前記ポケットに連結すること、および
    前記衝突防護服をダミーより取り去って前記衝突防護服が前記の人によってすぐ着用されるようにすることを含む方法。

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