JP2008515706A - 頸部背面領域防護用エアバッグモジュール - Google Patents

Abstract

この発明は、頸部背面領域を防護する必要の有る活動を行うユーザー向けのエアバッグモジュールに関する。この発明による装置は、ボンベ又はタンク（１３）内に保存された膨張するガスと、そのガス用の少なくとも一つのディフューザー（１４）と、ガスの膨張を引き起こすための発火式作動システム（１６）と、そのシステムを作動するための少なくとも一つの制御信号受信機（１２，１２’）と、その制御信号を受信した場合、ガスの膨張によって膨らむように構成されたエアバッグ（１１）と、様々な構成部品を支持、収容するための筐体（１０）と、自動車のヘッドレスト（２）又はヘルメット（１）の複数の位置に配置可能で取り外し可能な取付手段とを備えている。バッグ（１１’）は、一旦膨張すると、側方の翼部（２１）が首を取り巻き、頭の底部から下に背中の途中にまで延びる、ほぼ平行六面体の形状（１９，２０）となる。

Description

この発明は、防護部品又はヘルメットとは独立した装置内に配置されたエアバッグから構成される、頸部背面領域を防護するための独立したエアバッグモジュールに関する。

この発明の用途は、多目的用で複数の位置に配置可能なエアバッグの製造と関連する産業に対して有り、このエアバッグモジュールは、頸部背面領域を防護する必要が有る活動を行うユーザーによって用いられる全ての運搬機器で使用される。

頸椎の損傷は、その深刻さとそれに伴う神経的な影響のために非常に重大である。このような神経の損傷は、職業人生の絶頂に有る人の生命に深刻な影響と障害を引き起こす。人、組織及び国における治療コストは極めて大きい。

現在のところ、従来技術では、エアバッグを用いた一定の防護機器が知られている。

特許文献を検索すると、この発明の内容に近いものが、次の通り得られている。

この発明の発明者による特許文献１に記載の実用新案は、エアバッグを組み込んだ防護用ヘルメットに関し、その目的は、ユーザーの頭を防護するために当該のヘルメットを使用し、エアバッグを用いて、前面、側面及び背面の外傷性障害に対する防護手段を得ると同時に、組み込んだエアバッグを起動させた場合に、場合によっては起こり得る脊柱内の異常に対してユーザーを一層防護することを実現することに有る。

特許文献２は、慣性センサーにより起動される、空気圧で膨張する風船を組み込んでいることを特徴とする、既存のヘルメット又は新規に製造するヘルメットに追加するシステムを記載している。

特許文献３は、ヘルメット内の内壁と外壁間に幾つかのエアバッグを組み込むことに関する。それらのエアバッグは、乗物に配置されており、ケーブル、赤外線、無線又は超音波を介してヘルメットと接続された衝突監視部によって起動される。

特許文献４のヘルメットは、二つの部分に分割されたヘルメットから構成され、その内部には、オートバイが動いており、ヘルメットがオートバイから一定の距離以上離れた所に移動した場合に、近接センサーによって起動されるエアバッグが配置されている。

特許文献５のヘルメットは、ヘルメットとは別個のユニットであるが、ヘルメットに取り付けられたエアバッグ構成部品から構成されており、それは、加速、制動及び接触センサーをヘルメット自身の中に配置する形で組み込んでいる。

特許文献６のヘルメットは、ケーブルを介してヘルメットと接続された、加速度測定センサーを備えたオートバイの安全性診断ユニットを組み込んでいる。

国際サーチレポート（ＩＰＳＲ）の検索から、頸部領域を防護する、ヘルメットの内部に配置されたリング形状の幾つかの対称的な区画に分割されたガス入りクッションを備えたヘルメットに関する特許文献７を引用するのが適切であると考えられる。

全体として、前記の引用した特許及び実用新案のいずれも、起動前又は起動後におけるエアバッグの形状に関するものではない。この点は、頚髄が、脊柱の最も良く動く部分であり、頭部とヘルメットの重さを支えているという事実のために、頚髄の損傷が、背面又は腰部の損傷よりも頻度が高いことを考えると極めて重要である。

当該の特許のいずれも、検出及び起動システムの動作手段、エアバッグ内部への構成部品の配置及びヘルメットへのエアバッグの固定を実現する方法を記載していない。
スペイン実用新案第２００２０２６３５号明細書、"Protective helmet with airbag" 欧州特許第０８５０５７５号明細書、"Pneumatic safety device for crash helmtets" ドイツ特許第１９６０４８２２号明細書、"Helmet with integrated airbag protection" 米国特許第６４１８５６４号明細書、"Two piece helmet with optional airbag" ドイツ特許第１９６３１４６５号明細書、"Protective helmet, e.g. for motocyclist" ドイツ特許公開第４４１６８４７号明細書、"Safety helmet with airbag for motorcycle riders" ドイツ特許第１９５１６０１５号明細書、"Safety helmet with annular air bag around wearer's neck"

この発明の課題は、前記の従来技術の欠点に対する解決策を提示することである。

そのため、この発明の対象物は、モジュール構成に関する新しい技術思想にもとづく新しい頸部背面防護用エアバッグモジュールであり、それは、基本的に、
ボンベ又はタンク内に保存された膨張するガスと、
そのガス用の少なくとも一つのディフューザーと、
ガスの膨張を引き起こすための発火式作動システムと、
そのシステムを作動するための少なくとも一つの制御信号受信機と、
制御信号を受信した場合に、ガスの膨張によって膨らむように構成されたエアバッグと、
様々な構成部品を支持、収容するための筐体と、
自動車のヘッドレスト又はヘルメットに固定するための取り外し可能で複数の位置に配置することが可能な手段と、
を有することを特徴とする。

この発明の別の特徴では、エアバッグは、一旦膨張すると、側方の翼部が首を取り巻き、頭の底部から下に背中の途中にまで延びる、ほぼ平行六面体の形状となる。

この発明の別の特徴では、エアバッグモジュールの下方部分は、バッグの膨張の際に容易に破れる。

求心形ディフューザーは、複数の穴が共通の円周の周りに半径方向に対して配列され、対を成す穴として中心を挟んで対称的に分散されていることを特徴とする。

好ましい実施形態では、連結手段は、ヘルメットの下方背面領域に固定される順応性の有るプレートから構成される。

この発明の別の特徴では、頸部背面防護用エアバッグモジュールは、無線周波数受信機、マイクロコントローラ、ソレノイド、圧電素子、ＬＥＤ表示器及び膨張機構を備えている。

乗物又は相応のゾーンに組み込まれる底板は、マイクロプロセッサ、無線周波数送信機、符号化回路、複数の加速度計、複数の傾斜計、バッテリー、電源コンセントと接地コンセント、同じく運搬用乗物との連結手段を備えることができる。

この発明のモジュールは、平滑化された電源、例えば、何らかの形式のバッテリーを備えるか、或いは発電機を備えた乗物に取り付けた際に電源網と接続することができる。

ヘルメット又はヘッドレストに取り付けられたエアバッグモジュールと乗物に取り付けられたモジュールとの間の通信は、コード、ケーブルなどの物理的な接続を用いて実行することができる。

それに代わって、ヘルメット又はヘッドレストに取り付けられたエアバッグモジュールと乗物に取り付けられたモジュールとの間の通信は、何らかの形式の電磁波によって実行することができる。

頸部背面防護用エアバッグモジュールは、従来の乗物のヘッドレスト上、又はオートバイの運転手、騎手、スキーヤー等のヘルメット上に配置することができる収納用本体から構成されており、ユーザーのヘルメット又はその他の機器部分上に組み込んでも良いし、組み込まなくても良く、ヘルメット等を搭載した人の頸部領域を保護することを目的とする、エアバッグを収納するモジュールを形成するものである。

エアバッグは、それが膨張した後、側方の翼部を備えた、頭の底部から下に背中の途中にまで延びる、ほぼ平行六面体の形状となる。エアバッグは、膨張時間を最小化する形で配置された複数の穴を有する求心形ディフューザー機器によって膨張される。

その防護用本体内に組み込まれた内部構造は、プラスチック、ガラス繊維等の様々な材料から製造されており、エアバッグの動作に必要な全ての手段を内蔵していることを特徴とする。

頸部背面防護用エアバッグモジュールの本体は、一般的に乗物又は輸送手段のための如何なる形式の防護又は安全部品として使用することができ、頸部の安全部品を必要とするスポーツ活動又は頸部の防護を必要とする如何なる形式の職業又は余暇活動にも適用することが可能である。

この発明では、必要に応じて、カドミウム電池から成る補助バッテリー、その他のバッテリー又は好適であると看做すことができる電源部品を配備して、頸部防護用途のために電力を供給することができる。

この発明の課題である頸部背面防護用エアバッグモジュールの実施形態が、添付図面に図示されているが、制限するための例として図示するものではない。

添付図面では、頸部背面防護用エアバッグモジュール１０が、図面に図示されているようなヘルメット１又はヘッドレスト２、或いは自動車のその他の部品の好適と考えられる領域又はその他の使用する必要が有る位置に固定される形で構成されていることが分かる。

添付図面では、ヘルメット１が（特に、図１，２，８，９に）図示され、またヘッドレスト２が（特に、図１０と１１に）図示されており、それらの上には、プラスチック、ガラス繊維又は同様の材料から製造されたエアバッグモジュール１０が取り付けられ、それらの中には、エアバッグモジュールの作動手段が組み込まれており、その作動手段は、展開されるバッグ１１、センサー１２と１２’、ガスボンベ１３、ガスの出口を備えた発火式作動機構１６及び電源バッテリーである。

全ての構成部品は、エアバッグ組立品又はモジュール１０内に組み込まれて、適切に接続されるとともに、外殻又は筐体１７によって保護されており、その下方区画１８の幾何学的な形状は、部分的に破れて、バッグ１１の膨張を可能としている。これらの構成部品は、垂直の仕切り７と分離隔壁８を用いて、互いに分離されている。

ヘルメットとの連結手段１５は、多目的用で複数の位置に配置することが可能であり、そのため、ヘルメット１の背面又は如何なる形式のヘルメットにも取り付けることができる。

好ましい実施形態では、この連結手段１５は、ヘルメット１の下方背面ゾーンに固定される順応性の有るプレートから構成される。それに代わって、接着剤を用いて、或いは図示した手段に代わる別の連結手段により連結を実現することができる。

ヘッドレスト２で使用する特別な形態では、連結手段は、ヘッドレスト２に固定するための手段を有する。

膨張後において、バッグ１１’は、側方の翼部２１が首を取り巻き、頭の底部から下に背中の途中にまで延びる、ほぼ平行六面体１９と２０となる形状を示す。

展開したバッグ１１は、空気の排出が、ユーザーの頸部ゾーンを損傷させる可能性の有る水平力の反作用を相殺し合うとともに、そのゾーンを損傷させる可能性の有る水平方向の反作用を防止する形で半径方向に対して複数の穴が配置されている（図５）ことを特徴とする求心形ディフューザー機器１４によって膨張される。そのために、これらの穴は、共通の円周の周りに半径方向に対して配列され、中心を挟んで対称的な穴の対として分散されている。

求心形ディフューザー１４は、支持板９を用いて、エアバッグモジュール１０に取り付けられている。

事故の正にその瞬間には神経的な損傷を示さなかった頸部外傷性障害の中の１０％が、後で神経的な損傷を生じさせていることに留意することが重要であり、そのため、全ての頸部外傷性障害は、その進行が髄の損傷が存在しないことを明確に示すまで、頸髄損傷となる可能性が有ることを考慮すべきである。

頸部脊柱の外傷性障害は、その２０％がｃ−１〜ｃ−２に、その８０％がｃ−３〜ｃ−７に分類することができ、最も頻繁に影響を受ける脊椎は、ｃ−５とｃ−６となる。ｃ−１，ｃ−２及びｃ−３となる損傷は、患者の生命を危うくして、完全な四肢麻痺を引き起こす可能性が有り、そのため、それらの損傷は、極めて深刻である。

頸部脊髄損傷は、様々な文献によると、７％〜１５％の全体死亡率を示し、完全な頸部損傷では３５％〜５０％の死亡率を示す程重大である。

以上の理由から、この発明の膨張したエアバッグ１１’の形状の目的は、前面、側面及び背面の外傷性障害を防止して、脊柱の最高点から下の途中までに渡って脊柱を完全に防護することである。この発明は、エアバッグが、垂直方向に対して下に動く形で外部に飛び出すとともに、第一と第二頸椎の領域において脊柱に対する側方の防護として機能するように設計されている。

医学・生理学的考察にもとづき、バッグを膨張させるのに最適な方法は、先ずはバッグ１１，１１’の上方部分１９を膨張させ、次に漸次下方部分２０と側方翼部２１を膨張させることである。

これら全ては、ここでは影響を及ぼすものではないが、他よりも幅及び／又は厚さが大きいゾーン、例えば、プラスチック材料から成る好適な肋材、並びに空気の差動式誘導手段を有する、バッグ１１の特別な構成を生じさせることとなる。

頸部背面防護用エアバッグモジュールは、無線周波数受信機とバッテリー駆動式マイクロコントローラにより構成されるマザーボード、ソレノイド、ミニバッテリー、圧電素子、ＬＥＤ表示器及びヘルメットとの連結手段１５を備えている一方、乗物又はユーザーを運搬する手段には、マザーボードが取り付けられており、マザーボードをヘルメットに取り付けている場合、マイクロプロセッサ、無線周波数送信機、符号化回路、一つ以上の加速度計、一つ以上の傾斜計、バッテリー、電源コンセントと接地コンセント、並びにヘルメットのユーザーを運搬する乗物との連結手段が組み込まれている。

この発明は、前述した構成部品の全て又は一部を含むか、或いは必要と考えられる別の構成部品によって置き換えることができる。

ヘルメットに取り付けられた構成部品と乗物に取り付けられた構成部品との間の通信が、コード、ケーブルなどの物理的な部品を用いて、或いは電波又はその他の何らかの形式の電磁波を用いて実現されることにも留意すべきある。

後者の場合、エアバッグの受信機１２，１２’は、ユーザーが使用しているオートバイ、自転車又はその他の乗物の本体又は骨組みに配置された事故センサーによって検出される衝突又は事故を知らせる制御信号の発生器及び送信機とコードレスで接続される。それに代わって、又はそれに追加して、事故センサーと信号発生器及び送信機は、ヘルメット１自身に配置することができる。

この発明にもとづくヘルメット１は、送信機部品を搭載した乗物に固定され、物理的に接続されるとともに、同じく、受信機を備えたエアバッグは、ヘルメット又は防護部品の表面に取り付けるか、或いはそれに代わって、ヘルメット又は防護部品の外側表面の下に組み込んで、そのようにして隠して、見えないようにすることができる。

図１０と１１に図示されている通り、この発明の目的であるエアバッグを自動車のヘッドレスト２に据え付ける場合、下方部分１８が、容易に破れるとともに、ユーザーの頸部ゾーン近傍の最適な位置に来るように、ヘッドレストの中間位置に据え付けることができる。この場合、この最適な位置を実現するために利用可能な手段を配備することが好ましい。

この発明のここで十分に述べた特徴と同じく実際に使用する形態に関して、その基本的な原則を変化、変更又は修正しない如何なるものも細部の変化形態と成り得るものであることを理解されたい。

この発明の対象物である頸部背面防護用エアバッグモジュールの側面図 図１に図示した対象物の背面図 ヘルメット内に組み込んだエアバッグ組立品を後方から見た図 図３の対象物の側面図 頸部背面防護用エアバッグモジュールを構成する機器の図 頸部背面防護用エアバッグモジュールの内部の詳細な断面図 防護用筐体の無い形での構成部品の組立図 展開された状態でのエアバッグの側面図 図８に図示された対象物である展開された状態でのエアバッグの背面図 頸部背面防護用エアバッグモジュールを取り付けたヘッドレストの斜視図 頸部背面防護用エアバッグモジュールを取り付けたヘッドレストの別の斜視図

Claims (10)

1. 頸部背面領域を防護する必要の有る活動を行うユーザーによって使用されることを目的とする形式の頸部背面領域防護用エアバッグモジュールにおいて、
   ボンベ又はタンク（１３）内に保存された膨張するガスと、
   そのガス用の少なくとも一つのディフューザー（１４）と、
   ガスの膨張を引き起こすための発火式作動システム（１６）と、
   そのシステムを作動するための少なくとも一つの制御信号受信機（１２，１２’）と、
   その制御信号を受信した場合、ガスの膨張によって膨らむように構成されたエアバッグ（１１）と、
   様々な構成部品を支持、収容するための筐体（１０）と、
   自動車のヘッドレスト（２）又はヘルメット（１）との取り外し可能で複数の位置に配置可能な取付手段と、
   を備えていることを特徴とする頸部背面領域防護用エアバッグモジュール。
2. バッグ（１１’）は、一旦膨張すると、側方の翼部（２１）が首を取り巻き、頭の底部から下に背中の途中にまで延びる、ほぼ平行六面体の形状（１９，２０）となることを特徴とする請求項１に記載の頸部背面領域防護用エアバッグモジュール。
3. エアバッグモジュール（１０）の下方部分（１８）が、バッグ（１１）の膨張時に容易に破れることを特徴とする請求項１又は２に記載の頸部背面領域防護用エアバッグモジュール。
4. 求心形ディフューザー（１４）が、共通の円周の周りに半径方向に対して配列されるとともに、対を成す穴として中心を挟んで対称的に分散された複数の穴を有することを特徴とする請求項１に記載の頸部背面領域防護用エアバッグモジュール。
5. 当該の連結手段（１５）が、ヘルメットの下方背面領域に固定される順応性の有るプレートから構成されることを特徴とする請求項１に記載の頸部背面領域防護用エアバッグモジュール。
6. 頸部背面領域防護用エアバッグモジュールが、無線周波数受信機、マイクロコントローラ、ソレノイド、圧電素子、ＬＥＤ表示器及び膨張機構（９，１６，１４）を有することを特徴とする請求項１に記載の頸部背面領域防護用エアバッグモジュール。
7. 乗物又は好適なゾーンに組み込まれたマザーボードが、マイクロプロセッサ、無線周波数送信機、符号化回路、複数の加速度計、複数の傾斜計、バッテリー、電源コンセントと接地コンセント、並びに運搬用乗物との連結手段を備えていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載の頸部背面領域防護用エアバッグモジュール。
8. 何らかの形式のバッテリーなどの平滑化された電源手段を備えているか、或いは発電機を備えた乗物に取り付けられた際に電源網と接続されることを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに記載の頸部背面領域防護用エアバッグモジュール。
9. ヘルメット（１）又はヘッドレスト（２）に取り付けられたエアバッグモジュール（１０）と乗物に取り付けられたモジュールとの間の通信が、コード、ケーブルなどの物理的な接続を用いて実行されることを特徴とする請求項１から８までのいずれか一つに記載の頸部背面領域防護用エアバッグモジュール。
10. ヘルメット（１）又はヘッドレスト（２）に取り付けられたエアバッグモジュール（１０）と乗物に取り付けられたモジュールとの間の通信が、何らかの形式の電磁波を用いて実行されることを特徴とする請求項１から９までのいずれか一つに記載の頸部背面領域防護用エアバッグモジュール。

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