JP3698989B2 - 頭部・首部支持装置及び首部を保護するための方法 - Google Patents
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Description
(技術分野)
本発明は、高性能車両において使用するための改良された頭部・首部支持装置に関する。本発明は特に、車両の乗員の肩上に取り付けられる改良された頭部・首部支持装置であって、この装置を通じて力を乗員の首部から離して車両の肩ハーネスへ移転する作用をする改良された頭部・首部支持装置に関する。
【0002】
(背景技術)
本発明は、Hubbardの米国特許第4638510号に記載の本出願人の古い頭部・首部支持装置を改良することである。Hubbardの米国特許第4638510号は、運転者のヘルメットと頭部・首部支持装置のカラーとの間に取り付けられたつなぎを有する頭部・首部支持装置を開示している。この頭部・首部支持装置は、乗員の肩の背部周囲と、首の近くと、乗員の胸部前方上とにぴったり合ったカラーと一体化したヨークを有する。ヨークには開口部があるので、乗員は開口部を通じて頭を置くことによって頭部・首部支持装置を付けることができる。本出願人による当初の装置における別の実施形態では、ヨークは前面にスロットを備えているので、乗員は首の周りに装置を滑らせることによって、背部から装置を付けることができる。当初の頭部・首部支持装置は、約300人のレースカーやレース用ボートの乗員のために作られた。これらの乗員の中には衝突した者もいくらかいたが、頭部や首部に重傷を負ったという報告はない。これらの乗員の多くは、かれらの頭部・首部支持装置が頭部や首部の負傷を減少または排除するものと信じている。
【0003】
当初の頭部・首部支持装置に伴う主な問題点は、頭部・首部支持装置のカラーとヨークが曲がることによってつなぎからの負荷が抵抗を受けなければならないことである。このために、乗員のヘルメットの底部と乗員の胴部との間の空間を占める実質的なカラー・ヨーク構造が必要である。当初の頭部・首部支持装置は効果的に機能して首部の負荷と頭部の加速を低下させるが、乗員のヘルメットの底部を害することが多い。
【0004】
関連技術も、車両の乗員が使用するためのさまざまな形式の頭部支持装置を開示している。例としては、Pattersonの米国特許第4909459号、Adams他の同第4923147号、およびMonson他の同第5267708号が挙げられる。
【0005】
Pattersonは、乗員のヘルメットを車両シートに連結する頭部拘束装置を開示している。頭部拘束部は、単一の力を頭部に加えて頭部が水平前方運動を拘束する拘束ストラップと、頭部を直立に保持するためのヘルメット上のストラップ組立品とを有する。拘束ストラップは、頭部を頭部とヘルメットの中間近くに直接引き戻す。拘束ストラップは、減速が所定のレベルを超過したときに力を加えるだけである。ストラップをヘルメットに取り付けることによって、ヘルメットを垂直軸の周りに約180°回転させることができる。拘束部を乗員の胴部に連結して、頭部と胴部を同時に引きもどすこともできる。乗員が車両を出るためには拘束部を外さなければならない。
【0006】
Adams他は、Gが高い加速中に車両の乗員を前方位置に維持する車両用シートインサートを開示している。このシートインサートは、前方傾き姿勢中に乗員の頭部を支持するための頭部支持装置を有する。頭部支持部材拘束コードが設けられていて、乗員の前方傾き中に頭部支持装置の動きを拘束する。ヘルメットの頂部と底部は、ヘルメット頂部の後ろと上にある頭部支持部材に拘束される。頭部支持部材は、加速によって下向きになる乗員の頭部の動きに抵抗することを目的とする。シートインサートはまた、脊柱をその自然の曲率に支持するための頭部支持部材に連結された背板組立品も含む。背板組立品は、車両のシートに関して前方に旋回することができる。背板は、脊柱から背板組立品へ、最終的には車両の既存のシートへGを減らした重量を移転させることができる。シートインサートは乗員をシートに関して拘束するもので、また胴部の拘束を頼みにして、頭部を胴部に関して拘束するための頭部拘束部と両立できるものでなければならない。
【0007】
Monson他は、身体支持装置に取り付けることのできる頭部支持器具を開示している。この器具は、y−z面では固定されているがx軸の周りに回転可能であるように身体支持装置に取り付けることのできるビームハウジングを含む。x軸は、本人の顔を通って頭部の後ろに延びるものとして定義される。y軸は、耳から耳へ横方向に延びるものとして定義され、そしてz軸は頭部の頂から垂直に本人のあご先を通って延びるものとして定義される。U形剛性ビームがビームハウジングのチャネルに取付け可能であるから、ビームはx−y平面内に堅く保持されるが、x軸の周りに回転させることができる。ヘルメットをx−z平面内で剛性ビームに関して支持するが、y軸の周りにヘルメットが回転できるように、ヘルメットアタッチメントが設けられている。
【0008】
軽量で乗員に容易に取り付けられ、乗員の可動性と快適さを阻害することなく、力を乗員の頭部と首部から離して車両の支持ハーネスへ移転させる、頭部・首部支持装置の必要性が残っている。
【0009】
(発明の概要)
本発明は、高性能車両において使用するための改良された頭部・首部支持装置である。この装置は拘束ヨークおよびカラーを含む。拘束ヨークは、乗員の両肩から乗員の胴部に沿って下向きに延びる2つの前部分を有する。拘束ヨークはまた、乗員の首部と両肩の後ろに延びる後部分も含む。装置のカラーは、乗員の頭部の後ろで拘束ヨークの後部分から上向きに延び、つなぎによって乗員のヘルメットに連結されている。ヨークの前部分と後部分は負荷支承表面を備えている。車両の肩ハーネスの肩ベルトは、装置が肩ベルトと乗員の間にあるように装置を乗員に取り付けると、負荷支承表面の上で拘束ヨークの前部分と後部分を覆って延びる。カラーはヘルメットからの力をつなぎを通じて拘束ヨークのカラーに移転するように作用し、拘束ヨークは負荷支承表面を通じて力を肩ハーネスの肩ベルトに移転し、これによって力が乗員の首部へ伝達することを減少させる。
【0010】
本発明の実質と利点は、添付の図面と下記の説明を参照することによってさらに明らかになろう。
【0011】
(好ましい実施形態の説明)
本発明は、車両の乗員の両肩および乗員の頭部におけるヘルメットを覆う肩ハーネスと、乗員のほぼ目のレベルで頭部とヘルメットの組み合わせの水平レベル重心とを有する、車両の乗員用の頭部・首部支持装置であって、乗員に関して前部分と後部分とを含む堅い拘束手段であり、前部分は乗員の胴部と両肩にぴったり合う輪郭を有し、後部分は乗員の首部と両肩の背部にぴったり合う輪郭を有し、前部分および後部分は乗員とは反対の側に負荷支承表面を有し、肩ハーネスの肩ベルトは、乗員が車両の中に確実に固定されているときは堅い拘束手段の前部分と後部分の負荷支承表面と接触している、堅い拘束手段と、拘束手段の後部分から少なくとも頭部とヘルメットとの組み合わせの水平レベル重心の近くおよび乗員の首部近くに延びる、拘束手段の上に取り付けられた堅くて高いカラーであって、乗員の前方向および横方向の視野を確実に固定するために頭部を動かすことができるようにする、堅くて高いカラーと、カラーとヘルメットとの間に取り付けられたつなぎ手段であって、ほぼ水平の平面内にある拘束部をヘルメットとカラーとの間に設け、通常の車両運転中または衝突時にはカラーは力をつなぎ手段から拘束手段へ伝達し、拘束手段の負荷支承表面は力を拘束手段から肩ハーネスの肩ベルトへ伝達して、肩ハーネスが拘束手段とカラーを通じてつなぎ手段に抵抗をもたらすことを可能にし、これによって胴部に関する頭部の動きと、車両運転中または衝突のときに疲労と負傷の原因になる可能性のある乗員の首部に伝達される力を減少させる、つなぎ手段とを含む頭部・首部支持装置に関する。
【0012】
さらに本発明は、乗員を車両に確実に固定するための肩ベルトを備えた肩ハーネスを有する高性能車両の乗員の首部を保護するための方法であって、乗員の頭部のためにヘルメットを提供すること、乗員に関する前部分と後部分とを含む堅い拘束手段であり、前部分は乗員の胴部と両肩にぴったり合う輪郭を有し、後部分は乗員の首部と両肩の背部にぴったり合う輪郭を有し、前部分および後部分が乗員とは反対の側に負荷支承表面を有する堅い拘束手段と、拘束手段の後部分から少なくとも頭部とヘルメットとの組み合わせの水平レベル重心の近くおよび乗員の首部近くに上向きに延びる、拘束手段の上に取り付けられた堅くて高いカラーと、カラーとヘルメットとの間に取り付けられたつなぎ手段とを有する、頭部・首部支持手段を提供すること、拘束手段の前部分が乗員の胴部に隣接し、拘束手段の後部分が乗員の首部と両肩に隣接するように、乗員の両肩の上に首部支持手段を位置決めすること、ヘルメットを乗員の頭部の上に位置決めすること、ほぼ水平の平面内にある拘束部をヘルメットとカラーとの間に設けるつなぎ手段を、首部支持装置のカラーとヘルメットとの間に取り付けること、および、肩ハーネスの肩ベルトが首部支持装置の拘束手段の前部分と後部分の負荷支承表面に隣接して接触するように、乗員の周りに肩ハーネスを確実に固定することであって、通常の車両運転中または衝突時にはカラーは力をつなぎ手段から拘束手段へ伝達し、拘束手段の負荷支承表面は力を拘束手段から肩ハーネスの肩ベルトへ伝達して、肩ハーネスが拘束手段とカラーを通じてつなぎ手段に抵抗をもたらすことを可能にし、これによって胴部に関する頭部の動きと、車両運転中または衝突のときに疲労と負傷の原因になる可能性のある乗員の首部に伝達される力を減少させる、乗員の周りに肩ハーネスを確実に固定することを含む方法に関する。
【0013】
図2から図8までに、本発明による頭部・首部支持手段10を示す。図1と図9は、車両(図示せず)の運転者または他の乗員100に取り付けられた本発明の首部支持装置10を示す。装置10は、一体物としてともに形成された拘束ヨーク12とカラー11を含む。拘束ヨーク12はU形状を呈し、後部分12Cから外向きに延びる一対の前部分すなわち脚12A、12Bを有する。前部分12A、12Bは、後部分12Cから前方に延びている。拘束ヨーク12の底表面は、乗員100の両肩102および胴部104または胸部の前面104Aと合致するような輪郭を有する(図5、図6)。拘束ヨーク12の後部分12Cの内表面は、乗員の首106に適応するために前部分12A、12Bの間にノッチ12Dを有する。拘束ヨーク12の後部分12Cは、後部分12Cの底部が乗員100の背部に沿って両肩102の後ろで下に延びるが、後部分12Cの頂部は両肩102の上に間隔をあけるような厚さを有する(図1)。拘束ヨーク12の後部分12Cは、装置10の重量を減らすように中空であることが好ましい(図7、図8)。
【0014】
前部分12A、12Bに沿って前部分12A、12Bに隣接する後部分12Cの上にある拘束ヨーク12の上表面は、拘束ヨーク12の最上表面において溝形材の形状をなす負荷支承表面14を備えている(図2、図3)。負荷支承表面14は、前部分12A、12Bに沿って、乗員100の両肩102の上における前部分12A、12Bに隣接する後部分12Cにおいて、ヨーク12の上表面の形状に追随する。拘束ヨーク12の後部分12Cの厚さによって、拘束ヨーク12の後部分12Cに隣接する負荷支承表面14が乗員100の両肩102の後ろにあって本質的に両肩102と同じ垂直レベルにあることが可能になる(図1、図9)。負荷支承表面14の内縁は、肩ハーネス110の肩ベルト110Aが滑って負荷支承表面14から離れて乗員100の首部106に向かうことを防止するように、隆起したリップ16を備えることが好ましい。負荷支承表面14の幅は、肩ハーネス110の肩ベルト110Aの幅よりも大きなことが好ましい。負荷支承表面14は、肩ベルト110Aが負荷支承表面14の上で滑らないようにし、力を負荷支承表面14から肩ハーネス110へうまく移転させる、摩擦材料18を備えることが好ましい。ベルト支承表面14の断面は平坦であることが好ましい。
【0015】
カラー11は、これが乗員100の頭部112の背後で延びるように、前部分12A、12Bの間で拘束ヨーク12の後部分12Cから延びている。カラー11は、少なくとも乗員100の頭部およびヘルメットの組合せ水平レベル重心(HHCG)へ上向きに延びている(図1)。カラー11は、乗員100の頭部112とヘルメット108の形状に追随するために彎曲していることが好ましい。カラー11は、乗員100の両肩102に隣接してカラー11の左側と右側に一対の内側開口部20Aと外側開口部20Bとを備えている。開口部20A、20Bによって、つなぎまたはストラップ15を、頭部・首部支持装置10のカラー11と乗員100の上に位置するヘルメット108との間に連結することができる。開口部20A、20Bは細長くて、つなぎ15の幅および厚さよりもわずかに大きな幅および厚さを有することが好ましい。好ましい実施形態では、ヘルメット108とは反対側のカラー11の外表面において、開口部20A、20Bに隣接してカラー11の左側と右側にループ22が備わっている。ループ22によってつなぎ15をカラー11に確実に固定することができる。つなぎ15は、ヘルメット108の左側と右側における開口部108Aからカラー11の左側と右側における一対の開口部20A、20Bを通じて延びているので、つなぎ15は開口部分20A、20Bの周りに巻きつけられて、開口部分20A、20Bに確実に固定される。
【0016】
図10〜図12に示すように別の実施形態では、つなぎ215は、ヘルメット108の開口部108Aを通じてヘルメット108の外表面に沿って、またループ22の下をカラー11の外表面に沿って延びている。次いでつなぎ215はカラー11の内側開口部20Aの中に延び、カラー11の内表面に沿って戻り、カラー11の外側開口部20Bを通ってループ22の下で出ている。つなぎ215の第1端215Aは、ヘルメット108の開口部108Aを通って外れないように広げられている(図12)。
【0017】
つなぎ15または215は、ヘルメット108の左側と右側に備えられている。つなぎ15または215は同一であることが好ましい。つなぎ15または215は、乗員100の頭部112が左右に回転移動できるように連結されている。好ましい実施形態では、つなぎ15または215は固定長を有している。つなぎ15または215の長さは、頭部112の多少の可動性を可能にするが疲労および潜在的に負傷しやすい頭部の動きを防ぐような長さである。つなぎ15または215の長さは、乗員100が視野を増やすために頭部112を回転する能力が得られるような長さであることが好ましい。乗員100は、前方向と横方向の視野を得るように頭部112を動かせることが好ましい。つなぎ15または215は、頭部112の回転運動を中心のいずれの側にも約45°に制限することが好ましい。つなぎ15または215は、固定的ではあるが多少フレキシブルにカラー11に確保されている。つなぎ15または215は、比較的伸びない繊維質ストラップ材料で作られることが好ましい。つなぎ15または215は、つなぎ15または215が本質的に、組み合わせた頭部とヘルメットの重心(HHCG)における水平面または水平レベルの近くに位置するように、カラー11とヘルメット108との間に連結されている。拘束ヨーク12およびカラー11は、カーボンファイバ複合物または高耐衝撃性プラスチック材料などの、軽量で耐久性の堅くて曲がらない材料で作られることが好ましい。
【0018】
使用
本発明の装置10は、拘束ヨーク12の前部分12A、12Bが乗員100の胸部または胴部104の前面104Aに沿って下方に延び、拘束ヨーク12の後部分12Cが乗員100の首部106と両肩102の背後に延び、カラー11が乗員100の頭部112の背後に本質的に垂直に上向きに延びるように、乗員100に取り付けられている。好ましい実施形態では、カラー11は乗員100のヘルメット108から離間している。装置10は、乗員100の首部106が拘束ヨーク12の後部分12Cの切欠き12Dに隣接するように取り付けられる。好ましい実施形態では、乗員100の胴部104の前面104Aに隣接する拘束ヨーク12の前部分12A、12Bは、装置10が乗員100に確実に保持されて、乗員100が車両に座っているときには、車両の水平軸114によって定義されるような水平との角度αが約30°〜50°になるように位置決めされる(図1)。
【0019】
乗員100が車両に確実にベルトで固定されると、装置10は肩ハーネス110の肩ベルト110Aによって正しい位置に確実に保持される。装置10は、肩ベルト110Aによって車両の乗員100に確実に固定されるだけである。これによって、乗員100は装置10を除去することなく車両を出ることができる。肩ハーネス110の肩ベルト110Aは、拘束ヨーク12が肩ベルト110Aと乗員100との間にあり、負荷支承表面14は乗員の両肩102の上と背後にあって、乗員の両肩102と背もたれ(図示せず)との間にあるように、拘束ヨーク12の負荷支承表面14に沿って延びている(図1、図9)。拘束ヨーク12の後部分12Cにおける負荷支承表面14は、後部分12Cに隣接する肩ハーネス110の肩ベルト110Aが乗員100の両肩102の最上部水平レベルとほぼ平行になるように、位置決めされている。肩ハーネス110の肩ベルト110Aは拘束ヨーク12を、通常の車両運転時と衝突時の両方において、乗員100の胴部104の前面104Aおよび肩部102と接触した状態で確実に保持する。装置10のカラー11は、つなぎ15または215によって乗員100の頭部112におけるヘルメット108に連結されている。つなぎ15または215のヘルメット108への連結は、装置10全体を前方へ、装置10の後部分12Cとカラー11とを上方へ引っ張ることになる。さらに、つなぎ15または215によって行使される力は、頭部・首部支持装置10の最上部の近くと、頭部・首部支持装置10を乗員100の胴部104に保持している肩ハーネス110の上にあるので、頭部・首部支持装置10の後部分12Cは、上方と前方に回転する傾向があり、ヨーク12の後部分12Cにおける負荷支承表面14上で肩ベルト110Aからの下向きと後向きとの力によって抵抗を受ける。衝突時には、つなぎ15または215はヘルメット108から頭部・首部支持装置10のカラー11への張力を支える。
【0020】
胴部104に関して頭部が前方移動することによる(ブレーキをかけた場合、または車両の前部が何物かに当たった場合などの)車両の後方加速または正面衝突では、拘束ヨーク12は車両に関して前方に移動し、カラー11の最上部とともに回転し、頭部/ヘルメット拘束力によって底部に関して前方に移動することになる。拘束ヨーク12が前方へ移動する傾向は、本発明の装置10なしでも通常に起こるものと全く同じ方式で肩ベルト110Aによって抑制されることになる。装置10の後部が上昇するように装置10の最上部が前方に回転する傾向は、両肩102の最上部と後部に隣接する拘束ヨーク12の負荷支承表面14上で下向きおよび後向きに作用する肩ベルト110Aによって抑制される。この回転抑制も、拘束ヨーク12の前方下部がリブケージの下部に負荷をかけることを減少する。乗員100の身体も車両に関して前方に移動する傾向がある。乗員100の胴部104は、肩ハーネス110および拘束ヨーク12からの後向きの力によって拘束される。肩ハーネス110は、乗員の両肩102の上、ひざの周り、および両脚の間の肩ベルト110Aを含む。頭部・首部支持装置10は、肩ハーネス110によって乗員100の胴部104の上で適所に保持される。頭部112は前方へ動き続ける傾向があるが、つなぎ15または215を通じて加えられる力の結果として胴部104とともに動くことは抑制される。したがって、車両は後向きに加速され、頭部112、胴部104、および拘束ヨーク12は車両に関して前方に動き、胴部104と拘束ヨーク12は肩ハーネス110によって抑制され、頭部112とヘルメット108が胴部104とともに動くことは装置10によって抑制される。頭部112とヘルメット108とを拘束する力は主として装置10を通じて肩ベルト110Aに運ばれる。頭部112を抑制するつなぎ力は首部106の負荷を減少させる。したがって、これらのつなぎ力は、首部106に対する疲れの強制を減少し、また装置10がない場合に存在することのある負荷による負傷の潜在可能性を減少する。つなぎ15または215はまた、乗員100の頭部と首部が胴部104に関して極端に動くことを防止する。つなぎ15または215からの負荷は、カラー11と拘束ヨーク12とを通じて胴部104と肩ハーネス110の肩ベルト110Aとに伝達される。負荷支承表面14に取り付けられた摩擦材料18は、負荷支承表面14上に肩ベルト110Aから後向きに作用する摩擦力を増加する。この方法で、負荷支承表面14は頭部・首部支持装置10を効果的に拘束して、乗員100の頭部112が胴部104とともに動くことを抑制するつなぎ力を支える。
【0021】
正面衝突の場合には、乗員100に対する加速力と拘束力は主として水平である。水平つなぎ15または215は、乗員の頭部112が乗員の胴部104とともに動いて、胴部は乗員の首部106に加えられる力を減少させ、この力は頭部112と首部106の負傷の原因となり得るような、乗員の頭部112の動きを抑制する。つなぎ15または215は、側方の視野に頭部を回転させることによる頭部の動きと加速も低下させる。肩ベルト110Aは、乗員100の両肩102の近くと背後において負荷支承表面14に下向きと後向きの負荷を加えて、頭部・首部支持装置10のカラー11と乗員100のヘルメット108との間に作用するつなぎ力を打ち消す。負荷支承表面14上における肩ベルト110Aからの負荷は、装置10とつなぎ15または215とを通じて作用し、乗員100の胴部104に関する乗員100の頭部112の前方移動に抵抗する。頭部・首部支持装置10は乗員の胴部104と肩ハーネス110との間にあるので、ヘルメットを着けた頭部112を拘束する力は、頭部・首部支持装置10を通じて乗員の胴部104と肩ハーネス110に伝達される。
【0022】
前方加速度を伴う後面衝突では、乗員100は、背もたれの角度が原因で前後に動く傾向がある。頭部112を支持する構造は胴部104の前面104Aと共に後方へ動く。肩ハーネス110の肩ベルト110Aによる摩擦は、乗員100の胴部104が肩ハーネス110に関して前方に動くときに、乗員100を減速する。装置10は乗員の肩102と肩ベルト110Aとの間にあって、肩ベルト110Aからの力を増し、乗員100が背もたれを上に滑動すると、下向きの力をさらに増す。したがって、頭部・首部支持装置10によって後面衝突時に乗員100の上胴部104の拘束が改善される。
【0023】
(車両の側面に物体が当たった場合などの)横向き加速の場合に、例示の目的で、車両は左側に曲がるか車両右側へ物体が衝突した場合に左側に加速され、車両に対する力と動きが出現すると想定しよう。胴部104はシートとハーネス110によって拘束されている。ヘルメット108と頭部112は、左側のつなぎ15または215における張力によって、また右側におけるカラー11との接触によって、胴部104と共に左ヘ加速するように拘束される。つなぎ15または215は、側方への動きによってヘルメットを着けた頭部112も後方へ動いてカラー11の中へ入る。側方への加速では、ヘルメットを着けた頭部112からのカラー11上の負荷は、拘束ヨーク12の最上部を回転させて加速方向(この例では最上部から右へ)から逸らせる傾向がある。拘束ヨーク12は右肩102の上に下向きに動き、左肩102からは上向きに離れる傾向がある。この回転の傾向は、拘束ヨーク12と右肩102との間の力、および左側では拘束ヨーク12と肩ハーネス110との間の力によって抵抗を受ける。頭部112、ヘルメット108、および装置10はまた右へ動く傾向がある。この動きは、右側では肩ハーネス110によって、またある程度は、拘束ヨーク12の左側の負荷支承表面14上の肩ベルト110Aによって、またカラー11と上肩102および首部106との間の接触によって抵抗を受ける。
【0024】
こうして、頭部112、ヘルメット108、首部106、および胴部104の、前方向、後方向、または側方向の成分を有する加速は、上述の機械的応答の組合せによって拘束される。
【0025】
負荷支承表面14は乗員の両肩102の最上部から後向きに延びているので、レースのときには、これらの負荷支承表面14は肩ハーネス110の肩ベルト110Aの下に位置する。肩ベルト110Aは、負荷支承表面14の縁の下で装置10の後部分12Cにおいて車両に確実に固定することができるので、頭部・首部支持装置10の負荷支承表面14は、乗員100がレースを行っている間は肩ベルト110Aによって負荷を受け、頭部・首部支持装置10のこの負荷は、乗員の両肩102に伝達されてシートの中に乗員100を抑えつけるのに役立つ。
【0026】
負荷支承表面14は、つなぎ15または215から頭部・首部支持装置10を通じて肩ベルト110Aへ向かう力の負荷経路を提供する。頭部・首部支持装置10を通る負荷経路は、曲げ抵抗用の当初の頭部・首部支持装置(米国特許第4638510号)では必要であったヘルメット108と肩ベルト110Aとの間の材料を、頭部・首部支持装置10から除去することを可能にする。本発明の頭部・首部支持装置10は小型で操作が容易であり、これによって乗員100は頭部・首部支持装置10とヘルメット108との間にほとんど邪魔を伴わずに着用することができる。
上述の説明は本発明の単なる例示であり、本発明は上述の特許請求の範囲によってのみ限定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】 乗員100の両肩102の上に取り付けられ、つなぎ15によってヘルメット108に連結された頭部・首部支持装置10の側面図。
【図2】 拘束ヨーク12およびカラー11を示す、頭部・首部支持装置10の前面図。
【図3】 拘束ヨーク12およびカラー11を示す、頭部・首部支持装置10の側面斜視図。
【図4】 拘束ヨーク12およびカラー11を示す、頭部・首部支持装置10の背面斜視図。
【図5】 拘束ヨーク12およびカラー11を示す、頭部・首部支持装置10の底部右側斜視図。
【図6】 拘束ヨーク12およびカラー11を示す、頭部・首部支持装置10の底部左側斜視図。
【図7】 拘束ヨーク12の後部分12Cを示す、図2における線7−7に沿った断面図。
【図8】 負荷支承表面14の上に摩擦材料18を備えた拘束ヨーク12の前部分12Bを示す、図2における線8−8に沿った断面図。
【図9】 負荷支承表面14の上に肩ハーネス110の肩ベルト110Aの位置調整部を有する、乗員100に取り付けた頭部・首部支持装置10の側面図。
【図10】 代替品のつなぎ215によってヘルメット108に連結された頭部・首部支持装置10の斜視図。
【図11】 頭部・首部支持装置10とヘルメット108との間に連結された代替品のつなぎ215を示す部分図。
【図12】 頭部・首部支持装置10とヘルメット108との間に連結された代替品のつなぎ215を示す断面図。
Claims (17)
- 両肩に肩ハーネスを着用し、頭部にヘルメットを着用し、頭部とヘルメットの組み合わせの水平レベル重心がほぼ乗員の目のレベルにある車両乗員のための頭部・首部支持装置であって、
(a)乗員に関して前部分と後部分とを含む堅い拘束手段であって、前部分は乗員の胴部と両肩にぴったり合う輪郭を有し、後部分は乗員の首部と両肩の背部にぴったり合う輪郭を有し、前部分と後部分は乗員の反対側に負荷支承表面を有し、肩ハーネスの肩ベルトは、乗員が車両に確実に固定された時、堅い拘束手段の前部分と後部分との負荷支承表面と接触している、堅い拘束手段、
(b)拘束手段の後部分から少なくとも頭部とヘルメットの組み合わせの水平レベル重心の近くおよび乗員の首部近くに延びる、拘束手段の上に取り付けられた堅くて高いカラーであって、乗員が前方向と横方向の視野を得るための頭部の動きを可能にする、堅くて高いカラー、および
(c)カラーとヘルメットとの間に取り付けられたつなぎ手段であって、ほぼ水平の平面内にある拘束部をヘルメットとカラーとの間に設け、通常の車両運転中または衝突時にはカラーは力をつなぎ手段から拘束手段へ伝達し、拘束手段の負荷支承表面は力を拘束手段から肩ハーネスの肩ベルトへ伝達して、肩ハーネスが拘束手段とカラーを通じてつなぎ手段に抵抗をもたらすことを可能にし、これによって胴部に関する頭部の動きと、車両運転中または衝突のときに疲労と負傷の原因になる可能性のある、乗員の首部に伝達される力を減少させる、つなぎ手段
を含む頭部・首部支持装置。 - 拘束手段の前部分と後部分が、負荷支承表面を形成して肩ハーネスの肩ベルトを受け入れる溝形材を有する請求項1に記載の頭部・首部支持装置。
- 溝形材が、肩ハーネスの肩ベルトが乗員の首部に向かって内側に動くことを防止する内側リップを有する請求項2に記載の頭部・首部支持装置。
- 通常の車両運転時には、カラーが乗員のヘルメットから離間している請求項1に記載の頭部・首部支持装置。
- 拘束手段とカラーが一体部片である請求項1に記載の頭部・首部支持装置。
- カラーとヘルメットの間で、頭部とヘルメットの組み合わせの水平レベル重心の近くに、つなぎ手段が取り付けられている請求項1に記載の頭部・首部支持装置。
- つなぎ手段が、乗員の各肩の近くでカラーの対向側に連結された2本のストラップである請求項1に記載の頭部・首部支持装置。
- ストラップの長さが、乗員の頭部の左右回転運動を可能にする長さである請求項7に記載の頭部・首部支持装置。
- ストラップが、ヘルメットの開口部を通ってヘルメットの外側とカラーの外側表面とに沿って延び、カラーの第1開口部を通ってカラーの内側表面に沿って、カラーの第2開口部を通って戻る請求項7に記載の頭部・首部支持装置。
- ストラップの第1端が、該第1端がヘルメットの開口部を通って動かないように広げられた部分を有する請求項1に記載の頭部・首部支持装置。
- 後部分は、後部分の底が乗員の背部で両肩の近くに接触し、負荷支承表面を有する後部分の最上部が乗員の両肩から離間する厚さを有する請求項1に記載の頭部・首部支持装置。
- 拘束手段の後部分が、装置の重量を軽減するように中空になっている請求項11に記載の頭部・首部支持装置。
- 後部分の負荷支承表面は、後部分の負荷支承表面における肩ハーネスの肩ベルトが乗員の両肩の最上部水平レベルとほぼ平行になるように位置決めされている請求項1に記載の頭部・首部支持装置。
- 後部分の内側が乗員の首部に適応するための切欠きを有する請求項1に記載の頭部・首部支持装置。
- 負荷支承表面が、負荷支承表面と肩ベルトとの間の摩擦力を増加する摩擦材料を備えている請求項1に記載の頭部・首部支持装置。
- 後部分から延びて首部の各側において乗員の胴部前面を下がる2つの正面部分がある請求項1に記載の頭部・首部支持装置。
- 乗員を車両に確実に固定するための肩ベルトを備えた肩ハーネスを有する高性能車両の乗員の首部を保護するための方法であって、
(a)乗員の頭部のためにヘルメットを提供すること、
(b)乗員に関する前部分と後部分とを含む堅い拘束手段であり、前部分は乗員の胴部と両肩にぴったり合う輪郭を有し、後部分は乗員の首部と両肩の背部にぴったり合う輪郭を有し、前部分および後部分が乗員の胴部とは反対の側に負荷支承表面を有する堅い拘束手段と、拘束手段の後部分から少なくとも頭部とヘルメットとの組み合わせの水平レベル重心の近くおよび乗員の首部近くに上向きに延びる、拘束手段の上に取り付けられた堅くて高いカラーと、カラーとヘルメットとの間に取り付けられたつなぎ手段とを有する、頭部・首部支持手段を提供すること、
(c)拘束手段の前部分が乗員の胴部に隣接し、拘束手段の後部分が乗員の首部と両肩に隣接するように、乗員の両肩の上に首部支持手段を位置決めすること、
(d)ヘルメットを乗員の頭部の上に位置決めすること、
(e)ほぼ水平の平面内にある拘束部をヘルメットとカラーとの間に設けるつなぎ手段を、首部支持装置のカラーとヘルメットとの間に取り付けること、および、
(f)肩ハーネスの肩ベルトが首部支持装置の拘束手段の前部分と後部分の負荷支承表面に隣接して接触するように、乗員の周りに肩ハーネスを確実に固定することであって、通常の車両運転中または衝突時にはカラーは力をつなぎ手段から拘束手段へ伝達し、拘束手段の負荷支承表面は力を拘束手段から肩ハーネスの肩ベルトへ伝達して、肩ハーネスが拘束手段とカラーを通じてつなぎ手段に抵抗をもたらすことを可能にし、これによって胴部に関する頭部の動きと、車両運転中または衝突のときに疲労と負傷の原因になる可能性のある、乗員の首部に伝達される力を減少させる、固定すること
を含む方法。
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