JP6367843B2 - カーシート - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2013年3月5日付けで出願された、共有される米国特許出願第13/785,555号(Cohen他)に関する。この内容全体は参照することにより援用される。
本開示はカーシート(car seat)に関する。より具体的には、本開示はセーフティカーシートに関する。セーフティカーシートは幼児又は小児に用いられてよいが、しかし用途はこれに限らない。
先進国における1〜5歳児の最も共通した死因は事故によるものであり、事故による主な死因は自動車事故によるものである。
チャイルド・セーフティ・シートは、これが乗用車内に適切に設置されていると、1歳未満の小児の場合約71%だけ、そして1〜4歳児の場合約54%だけ致命傷を低減すると報告されている。
それでもなお、米国内だけで、250人を上回る0〜4歳児が、カーシート内に適切に拘束された状態で毎年致命傷を負う。
死亡事例に加えて、カーシート内に適切に拘束された数千人の小児が、自動車事故から身体機能を奪うほどの負傷を毎年未だに蒙っている。
最も一般的な重傷は、大脳損傷(打撲傷又は裂傷)、脳しんとう、頭蓋弓隆及び頭蓋底の骨折、くも膜下出血、及び硬膜下血腫を含む頭部外傷である。
他の一般的な重傷は、胸部(肺及び肋骨)、腹部(腸、肝臓、脾臓、腎臓)、脊椎、及び上肢(鎖骨、上腕骨、とう骨/尺骨)、及び下肢(骨盤、大腿骨、脛骨/腓骨)の損傷である。
小児における負傷の結果は、成人が蒙る同様の負傷よりも悪くなるおそれがある。
外傷性脳損傷を有する小児は、持続性又は遅発性の神経心理学的問題に見舞われることがある。
例えば、前頭葉機能は、小児の成長期の比較的終わり頃に発達するので、前頭葉の損傷は小児が青年期に達するまで明らかにならないことがある。
米国道路交通安全局(NHTSA:U.S. National Highway Traffic and Safety Administration)によれば、1歳未満の小児は常に、ハーネスを有する後ろ向きカーシートに乗るべきである。
後ろ向きシートをできる限り使用することが推奨される一方、1歳以上の小児は前方を向きたがることも判っている。
1〜3歳児(所定の身長及び体重に達していなければ3歳超)が、小児の前方への運動を制限するハーネス及びテザーを有する前向きカーシートを使用することをNHTSAは推奨している。
数多くのタイプのカーシートを購入することができる。
1歳未満の小児に対して推奨される幼児用シートは典型的には後ろ向きである。
多くは、ベルト又はテザーによって自動車内に固定されるベースと、ベース内に係止することができるシートとを含む。
シートはしばしばハンドルを含むので、シートはベースから(すなわち自動車から)係止解除されたときに持ち運ぶことができる。
幼児並びに小児のための人気のあるカーシート選択肢は、「コンバーチブル(convertible)」カーシートである。
コンバーチブルカーシートは後ろ向き位置に配向し、そして前向き位置へ転向することができる。
いくつかのコンバーチブルカーシートはさらに、体重100ポンドまでの小児のためのブースターシートに転向することもできる。
典型的には、コンバーチブルカーシートは自動車シートベルトを使用して自動車内にストラップ固定されるか、又はLATCH(小児用下側アンカー及びテザー:Lower Anchors and Tethers for Children)システムを使用して自動車フレームに直接にアンカー固定される。
全てのカーシートは小児をシート内へストラップ固定するためのハーネスを提供する。
通常のハーネスは5点セーフティ・ハーネスである。
カーシートは、典型的には少なくとも5mmの厚さの射出成形されたプラスチックから形成される傾向があり、シート(幼児用シートの場合にはベースを含む)の重量は典型的には7kg以上である。
ISOFIX(ISO標準13216)は、乗用車内のチャイルド・セーフティ・シートのための取り付け点に関する国際標準である。
このシステムは、米国のLATCH(小児用下側アンカー及びテザー)、及びカナダ国のLUAS(下側汎用アンカーシステム:Lower Universal Anchorage System)又はCanfixを含めて、地域毎の様々な他の名称を有する。
これは「汎用チャイルド・セーフティ・シート・システム:Universal Child Safety Seat System)又はUCSSSとも呼ばれている。
ISOFIXは、グループ1のチャイルド・セーフティ・シートのためのアンカーシステムに関する。
これは自動車内に製造されるべき標準的な取り付け点を定義し、従動的なチャイルド・セーフティ・シートが素早く安全に固定されるのを可能にする。
ISOFIXは、シートをシートベルトで固定するのに代わるものである。
シートは、上側に位置する単独のアタッチメント(上側テザー)と、シートの各サイドのベースに位置する2つのアタッチメントとによって固定される。
2002年9月以降米国内では、このシステムのためのアンカーポイント一式が新車に必要となった。
EUでは、システムはISOFIXとして知られており、グループ0/0+及びグループ1の両方のチャイルド・セーフティ・シートを対象とする。
シートを下側アンカー(Lower Anchors)に取り付けるメカニズムは米国のものとは全く異なる。
EUでは、米国内で広く使用されている開放クリップ(open clip)様式のコネクタではなく、2つのわに口(alligator-like)クリップがシートを下側アンカーに結合する。
しかしながら、いくつかのカーシート製造業者は、真のISOFIXタイプのアタッチメントを米国内で提供し始めつつある。
欧州標準では、種々の設置カテゴリー、つまり「汎用(universal)」、「乗り物固有(vehicle-specific)」、及び「準汎用(semi-universal)」が存在する。
主な違いは、「汎用」が上側テザーストラップをISOFIXアンカーとともに使用することを表し、「乗り物固有」が、指定の乗り物だけに上側テザーなしにISOFIXアンカーを利用することを表し、これに対して「準汎用」が「フットプロップ(foot-prop)」と一緒にISOFIXアンカーを利用することを表す点にある。
下記詳細な説明においてさらに記述されるコンセプトを精選したものを紹介するために本概要を提供する。
本概要は、請求項に記載されたものの重要又は本質的な特徴を特定しようとするものではなく、また請求項に記載されたものの範囲を限定する補助として使用されるように意図されたものでもない。
カーシートは外側保護シェル又はフレーム、内側シート、ハーネス、及び懸架システムを含む。
保護シェル又はフレームは自動車フレームにストラップ固定又はアンカー固定されるように構成されている。
内側シートは衝撃絶縁のために懸架システムによって保護シェル又はフレームに結合されているので、内側シートは保護シェルに対して僅かに運動(浮動)することができる。
ハーネスは外側保護シェル又はフレームに取り付けられるのではなく、内側シートに設けられたスロットを通って延び、そして乗員を内側シート内に保持する。
1実施態様では、懸架システムは7点懸架システムである。7点懸架システムは複数のウェブ又はベルトを含んでいてよい。
1実施態様では、7点懸架システムはそのほとんど又は全てが長さ0.75〜3インチである7つのウェブ又はベルトを含んでいてよい。
これらのウェブ又はベルトは、外側フレームに対して内側シートを懸架するために使用される。
ウェブ又はベルトは、例えばABS、プラスチック、布ウェビング、例えば自動車シートベルト・ウェビング、及びULTEM(登録商標) 292a, 292b、又は類似の材料を含む種々の材料から形成することができる。
ウェブ又はベルトは可撓性であってよい。
1実施態様では、外側フレーム及び内側シートのシェル内にそれぞれのスロットが設けられており、スロットを通ってウェブが延びており、各ウェブのそれぞれの端部は折り返して縫い合わされるか又はスティック又は他の物体の周りで縫い合わされるので、この端部はスロットを通して引き抜くにはあまりにも厚い。
1実施態様において、外側保護シェル又はフレームは、強力な軽量材料から成る多層構造である。
1実施態様において、内側シートは多層構造から形成された保護シートである。
1実施態様において、内側シートの多層構造は(外側から内側へ向かって)、可撓性硬質外側シェルと、クッションスペーサ層と、一様な発泡層と、任意の布層又は皮革層とを含む。
クッションスペーサ層は、硬質外側シェルの内側全体を被覆することはなく、また一様な発泡層の外側全体を被覆することもない。
内側シート構造は、外側シェルから伝達されたエネルギーを遠回り経路に沿って再指向するように配置されている。
1実施態様において、内側シートの多層はスロットを有している。
これらのスロットを通ってハーネス・ベルトが延びる。
1実施態様において、5点ハーネスは、互いに付着して内側シートに巻き付くいくつかのベルトを有する。
1実施態様において、取り外し可能な布カバーを使用して、内側シートの内側、及び内側シートと外側フレームとの間の空間を覆うことができる。
1実施態様において、カーシートは長手方向軸線に沿った主方向に延びており、そして外側保護シェルは複数のアンカーボックスを含んでおり、アンカーボックスは長手方向軸線に対して所定の角度を成して延びている。
角度は90度であってよい。
カーシートを示す分解図である。 図1のカーシートを、取り外し可能な布カバー及び内側シート層を有さない状態で部分的に破断して示す斜視図である。 図1のカーシートを示す正面図である。 図1のカーシートを、図3のA−Aで断面して示す断面図である。 図1のカーシートを示す斜視図である。 カーシートの別の実施態様を部分的に破断して示す部分透視斜視図である。 カーシートの別の実施態様を示す斜視図である。 図7のカーシートの底部を示す図である。 図7のカーシートの外側シェルの側部及び底部を、1つのアンカーボックス内にテザーコネクタを有する状態で示す斜視図である。 図7のアンカーボックス及びテザーコネクタを示す斜視図である。 図10Aのアンカーボックス及びテザーコネクタを示す側方立面図である。 図10Bのアンカーボックス及びテザーコネクタを、図10BのC−Cで断面して示す断面図である。 図10Aのアンカーボックス及びテザーコネクタを、アンカーボックスのカバーが取り外された状態で示す立面図である。 図10Dに示されたものとは別のアンカーボックス構造を示す概略図である。 乗り物において前向きに配向されたカーシートの1実施態様を示す立面図である。 乗り物において前向きに配向されたカーシートの1実施態様を示す立面図である。 乗り物において後ろ向きに配向されたカーシートの1実施態様を示す立面図である。 乗り物において後ろ向きに配向されたカーシートの1実施態様を示す立面図である。 図7のカーシートを示す頂面図である。 図15のカーシートのストラップを示す斜視図である。 図7のカーシート及び任意の圧縮性材料を示す分解された組み立て図である。
カーシート10の1実施態様が図1〜5に示されている。
カーシート10は外側シェル20と、内側シート30と、懸架システム40と、ハーネス50とを含んでいる。
保護シェル20は、下記のように自動車フレーム(図示せず)にストラップ固定又はアンカー固定されるように構成されている。
内側シート30は、懸架システム40によって保護シェル20に結合されるので、内側シートは下記のように保護シェル20に対して僅かに運動(浮動)することができる。
こうして、外側シェル20は、(懸架システム40を介して)シート30のための支持を可能にするが、しかしこれに剛性的に取り付けられることはない。
ハーネス50は内側シート30を通って、そしてその周りに延びており、外側保護シェル20には取り付けられない。
シェル20に結合されたハンドル60が任意に提供される。
1実施態様では、外側保護シェル又はフレーム20は、強力な軽量材料、例えば炭素繊維、及びアラミド繊維、例えばKEVLAR(デラウェア州Wilmington在Dupontの登録商標)、又は任意の他の強力な軽量材料から形成されている。
1実施態様では、シェル20は、炭素繊維、アラミド繊維、又は複合材料から成る多層から構成されている。
別の実施態様では、外側保護シェルは、炭素繊維、アラミド繊維、又は複合材料から成る2つの分離された層から形成され(例えば図4から明らかである)、これらの層はハニカム材料、発泡材料、又は波形材料(図示せず)をサンドイッチ状に挿んでいる。
他の実施態様では、シェル20は、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ABS樹脂、繊維ガラスのうちの1種又は2種以上から構成されている。
シェル20の1つの機能は、懸架システム40を介してシート30のための支持を可能にすることである。
シェル20の別の機能は、外部の物体が侵入しないように保護することである。
1実施態様では、シェル20は側壁及び後壁20a〜20c、及び前壁20dを提供する。
前壁20dはカーシートの正面で側壁20a,20bを結合している。
後壁20cは、低い前壁20dと比べて高い背部を提供する。
側壁は背部から正面へ延びるように輪郭づけられている。
前壁、後壁、及び側壁は上縁部21を提供する。
後述のようにこの上縁部21に、又はこの上縁部21に被さるように、シートカバーが取り付けられてよい。
エッジを排除するために全ての壁に丸みを付けるので、前壁、後壁、及び側壁を正確に描写することはしない。
図1〜5から明らかなように、側壁20a,20bは、貫通するシートベルトを受容するための前後(fore and aft)のスロット22a,22b(さらに2つのスロットが示されていない)を画定しており、これによりカーシート10が前向き又は後ろ向きにストラップ固定されるのを可能にする。
所望するならば、一方の端部がシェル20に取り付けられ、他方の端部にはフック(図示せず)が配置されたベルト(図示せず)が設けられていてよい。
フックを使用して、自動車のシート・クッション(図示せず)の下側に位置する自動車フレーム(図示せず)に結合することができる。
別の実施態様では、シェル20は、自動車内の所定の位置にストラップ固定又はアンカー固定することができる別個のベースに剛性的に結合するように構成することができる。
別の実施態様では、シェル20は、自動車のフック(図示せず)がシェル20に付着し得るように構成することができる。
シェル20はまた、懸架システム40のベルト40a〜40gを受容するための一連のスロット24を画定している。
図示の実施態様では、8つのスロット24a〜24hが設けられている。
これらのスロットは、それぞれ側壁20a,20bの上部に向いた2つのスロット(24a〜24d)と、カーシートの前壁20dの下部に設けられた単一のスロット24e(図4参照)と、後壁20cの上部に設けられた単一のスロット24fと、それぞれ側壁20a,20bの下部に向いた単一のスロット24g,24hを含む。
下でより詳細に説明するように、ベルト40a〜40gはシェル20を内側シート30にカップリングする。
ベルトが外側から見えないことが望まれる場合、スロットは図4のスロット24eに関して示されているように、壁の内側内に組み込まれることは言うまでもない。
そうでない場合には、スロットは、スロット24a〜24d,24f〜24hに関して見られるように、シェル20の壁を通って延びてよい。
ここでの目的上、壁内の「スロット」は、貫通スロット、又はベルト又はアタッチメント器具をシェル20に取り付けるのを可能にするフック又はキャッチと考えられる。
1実施態様の場合、シェル20はまた、ハンドル60のための結合メカニズム又は支持部66を受容するための穴又はスロット(図示せず)を画定している。
1つの実施態様の場合、複数の任意のパッド・エレメント27がシェル20の内面20eの周りに所定の間隔を置いて設けられている。
パッド・エレメント27は、シェルが著しい力を蒙りシート30に対して相対運動させられるとパッド・エレメント27がシート30に接触して、シェル20の内面20eがシート30と接触するのを概ね防止するように配置されている。
1実施態様では、パッド・エレメント27はこれらが内面20eから延びてシート30に接触するのに充分に厚いので、シェルが著しい力を蒙りシート30に対して相対運動させられると、パッド・エレメント27がシート30と早くも接触して運動中のシート30からのエネルギーを吸収する。
パッド・エレメント27は、エラストマー気泡発泡体又は任意の他の望ましい発泡体から形成することができる。
別の実施態様では、パッド・エレメントは、熱可塑性ポリウレタン(TPU)から成っている。
別の実施態様では、パッド27は開放気泡ポリウレタンから成っている。
別の実施態様では、パッドは独立気泡ポリオレフィン発泡体から成っている。
別の実施態様では、パッドはポリエチレン発泡体から成っており、これは高密度ポリエチレン発泡体であってよい。
1つの実施態様では、パッド・エレメント27は、複数の切欠きを画定する単一のパッド(すなわち結合された複数のパッドの同等物)として形成されている。
切欠きを備えた単一のパッドであれ、複数のパッド27であれ、パッドは所望の形態で配置され、シェルの内面20e及び内側シート30の外面に貼付される。
貼付は接着剤、ベルクロ(Velcro)(登録商標)又は任意の他の貼付手段で行うことができる。
一例を挙げるならば、最も内側のクッションパッドの密度は3.4 lbs/ft3(約0.016g/cm3)〜25 lbs/ft3(約0.4g/cm3)であってよいが、これらの密度はより高く又はより低くてもよい。
シェル20の外寸は種々様々であってよい。
シェル20は幅が40〜70cmであるか、或いはこれよりも狭く又は広くてよく、そして深さが20〜60cmであるか、或いはこれよりも浅く又は深くてよく、そして高さが50〜80cmであるか、或いはこれよりも短く又は高くてよい。
1実施態様では、シェル20の外寸は幅50cm(±5cm)、深さ28cm(±3cm)、及び高さ68cm(±7cm)である。
内側シート30はスコップ形状であって、比較的高い背部と、(臀部のための)深い着座領域と、大腿及び脚のための僅かに持ち上がった面とを有している。
1実施態様では、内側シート30は、多層構造から形成された保護シートである。
1実施態様では、内側シートは可撓性硬質外側シェル層32と、クッションスペーサ層34と、一様な発泡層35と、付属の布層又は皮革層37とを含んでいる。
クッションスペーサ層34は可撓性硬質外側シェル層32の内側全体を被覆してはおらず、また一様な発泡層35の外側全体を被覆してもいない。
布層又は皮革層37は、内側シート30を超えて延びることができ、シェル20のエッジ21に付着するがしかし、シート30がシェル20に対して運動するのを妨げない。
別の実施態様では、内側シートの多層構造は(外側から内側へ)、硬質外側シェル層32と、クッションスペーサ層34と、一様な発泡層35とを含んでいる。
任意のプラスチック、皮革、又は布の層(図示せず)が発泡層35に被さってよい。
シート30に被さるように延びてシェル20のエッジ21に付着する別個の取り外し可能なシートカバーを提供することができる。
やはり、この別個の取り外し可能なシートカバーも、シート30がシェル20に対して運動するのを妨げない。
内側シート構造は、外側シェルから伝達されたエネルギーを遠回り経路に沿って再指向することにより、エネルギーを吸収するように配列されている。
内側シート構造30は、懸架システム40のベルト40a〜40gを受容するための複数(例えば8つ)のスロット38a〜38hと、ハーネス50のベルト52を受容するための一連のスロット39a〜39eとを画定している。
1実施態様では、内側シート30の硬質外側層32は、ポリカーボネート・シェルから成っている。
別の実施態様では、硬質外側層32は異なる硬質プラスチック、例えばポリプロピレンから成っている。
別の実施態様では、硬質外側シェル32はABS樹脂から成っている。
別の実施態様では、硬質外側層32は炭素繊維又は繊維ガラスから成っている。
1実施態様では、内側シート30のクッションスペーサ層34は、互いに間隔を置いた複数のパッドを含む。
別の実施態様では、クッションスペーサ層34は複数の切欠き34aを画定する単一のパッド(すなわち結合された複数のパッドの同等物)を含む。
1実施態様では、クッションスペーサ層34は発泡体から成る。
発泡体は、エラストマー気泡発泡体又は任意の他の望ましい発泡体であってよい。
別の実施態様では、クッションスペーサ層は、熱可塑性ポリウレタン(TPU)から成っている。
別の実施態様では、クッションスペーサ層は開放気泡ポリウレタンから成っている。
別の実施態様では、クッションスペーサ層は独立気泡ポリオレフィン発泡体から成っている。
別の実施態様では、クッションスペーサ層はポリエチレン発泡体から成っており、これは高密度ポリエチレン発泡体であってよい。
別の実施態様では、クッションスペーサ層34は異なる材料から形成された多層を有する。
一例としてはクッションスペーサ層の厚さは3mm〜26mmであってよいが、これよりも薄くても厚くてもよい。
別の例としては、クッションスペーサ層の厚さは6〜13mmであってよい。
一例を挙げるならば、クッションスペーサ層の密度は3.4 lbs/ft3(約0.016g/cm3)〜25 lbs/ft3(約0.4g/cm3)であってよいが、これらの密度はより高く又はより低くてもよい。
1実施態様によれば、クッションスペーサ層34は、硬質外側シェル32の内面積の約50パーセントを被覆している。
別の実施態様では、スペーサ層34は、硬質シェル32の内面積の20パーセント〜80パーセントを被覆している。
これらの実施態様では、スペーサ層は前記硬質外側シェル32と前記発泡層35との間に位置するエアギャップを画定する。
スペーサ層34は、硬質シェル32と発泡層35との間の充分な領域を被覆して、内側シート30に外部の衝撃が加えられると、シェル32が発泡層35と直接には接触しないようにするべきである。
クッションスペーサ層34の材料及び配列にかかわらず、1実施態様では、クッション材料は硬質外側シェル32及び発泡層35に貼付される。
貼付は接着剤、ベルクロ(Velcro)(登録商標)又は任意の他の貼付手段で行うことができる。
クッションスペーサ層34はまた、ハーネス・ストラップを受容するための可撓性硬質外側シェル層32のスロット39a〜39eに対応する一連のスロット34bを備えている。
1実施態様では、発泡層35は、ハーネス50のベルトのためのスロット35aによってのみ中断されるほぼ連続的な一様な層である。
発泡体は、エラストマー気泡発泡体又は任意の他の望ましい発泡体であってよい。
1実施態様では、発泡層35は、独立気泡ポリオレフィン発泡体から成っている。
別の実施態様では、発泡層はポリエチレン発泡体から成っており、これは高密度ポリエチレン発泡体であってよい。
一例としては発泡層の厚さは3mm〜13mmであってよいが、これよりも薄くても厚くてもよい。
一例を挙げるならば、発泡層の密度は3.4 lbs/ft3(約0.016g/cm3)〜25 lbs/ft3(約0.4g/cm3)であってよいが、これらの密度はより高く又はより低くてもよい。
内側シート30の全ての寸法は一般に、シェル20の寸法よりも小さくなるように選択される。
このように、内側シート30はほぼシェル20内部に懸架され、シェル20によって概ね保護される。
懸架システム40は、外側シェル20に対して内側シート30を懸架し、これによりシェル20とシート30との間の衝撃吸収体/絶縁体として作用するように機能する。
1つの実施態様では、懸架システム40は7つのウェブ又はベルト40a〜40gを備えた7点懸架システムである。
ウェブ又はベルト40a〜40gのうちのいくつか又は全ては同じ長さであってよい。
このように、例えばベルト40a〜40fは長さがそれぞれ約2cm〜5cmであってよく、これに対してベルト40gの長さは30cm〜50cmであってよい。
ベルト40gは外側シート層32の臀部領域内に設けられたスロット38g及び38hを通って延び、シェル20の側部20a及び20bにスロット24g,24hのところで付着する。もちろん、他の長さを用いてもよい。
所望するならば、ベルト40gはシェル20の後壁20cに取り付けてもよい。
1実施態様では、ベルトはシェル20のスロット24a〜24h、及び内側シート30のスロット38a〜38hを通って延び、その各端部を折り返して縫い合わせることにより抜け落ちを防止する。
別の実施態様では、それぞれのベルトの端部はスティック又は他の物体の周りに延び、そしてスロットを通して抜き取るには端部があまりにも厚くなるように縫い合わされる。
ウェブ又はベルトは、強い材料、例えばポリエステル又はナイロンから成る厚いウェブから形成されてよい。
1つの実施態様では、ハーネス50は当業者には知られているような5点ハーネスである。
ハーネス50はベルト52を含んでおり、この場合、中央(クロッチ)ベルト又はストラップはシート30のスロット39aを通って延び、ラップベルトはシート30のスロット39b,39cを通って延び、そしてショルダ・ベルトはシートのスロット39d及び39eを通って延びる。
バックル及びラッチ54が、バックルの解放を可能にするブッシュボタン55を備えていてよい。
クロッチ・ベルト及びショルダ・ベルトにガード・パッド56a,56b,56cが設けられていてよく、ショルダ・ベルトにカップリングするクリップ58が設けられていてもよい。
ハーネス・システム50全体は標準的な材料から形成することができ、シート30内に乗員を保持するために役立つ5点ハーネス・システムを構成することができる。
言うまでもなく、ハーネスのベルトはシート30の層内に設けられたスロットを通って延び、シート30の正面側及び背側の周りに延びるが、しかしシート30に直接に取り付けられるのではない。
ベルト52の長さは任意には調節可能である。
シェル20のそれぞれの側部20a,20bに、任意のハンドル60が支持メカニズム66によって取り付けられている。
ハンドル60は、当業者に知られているように支持メカニズム66に対して旋回することができる。
図1〜5を参照しながら説明したカーシートの実施態様は、保護力が高く、安全であり、そして強固なカーシート・システムを提供する。
具体的には、懸架システムにより、カーシートがアンカー固定された自動車が、自動車の突然の加速及び/又は減速を引き起こす事故に遭った場合、自動車にアンカー固定されたシェルに加えられる力は内側シートに転移されず、従ってシートの乗員には加えられない。
より具体的に言うならば、事故発生時に、シートの向きとは無関係に、そして結果が突然の加速及び/又は減速であるかどうかとは無関係に、内側シートはシェル内部で動き、そして懸架システムはエネルギーのいくらか、ほとんど、又は全てを吸収する。
内側シートは、懸架システムのベルトによって許される範囲までシェル内部で揺動する(言うまでもなく、布又は皮革カバーが容易に従動する)。
加えて、その力が内側シート及びシェルを(シェルの内側に設けられた任意の発泡パッドのところで)互いに接触させるのに充分に大きいと、発泡スペーサ層が硬質外層と発泡内層との間に配置された内側シートの構造がエネルギーを吸収する。
従って、シェルから内側シートへ転移されたエネルギーのいくらか、ほとんど、又は全ては、シートの乗員に転移されるのではなくシート自体によって吸収される。
さらに、事故が自動車の内装を転位させた場合、又は物体がカーシートのシェルに衝突した場合、シェルは極めて高い強度を有しており、ほとんど全ての状況において構造的に無傷のままである。
こうして、カーシートの乗員は押し潰されることはなく、シートの発泡パッドによって保護される。
さらに、言うまでもなく、記載のカーシート・システムは軽量となる(例えば4kg未満、場合によっては約3kg)。
図6は、図1〜5のカーシート10と同様のカーシート110の別の実施態様を示している。
ここでは同様のエレメントには同様の、しかし「100」だけ増した符号を付けている。
カーシート110は外側シェル120と、内側シート130と、懸架システム140と、ハーネス150とを含んでいる。
保護シェル120は、下記のように自動車フレーム(図示せず)にストラップ固定又はアンカー固定されるように構成されている。
内側シート130は、懸架システム140によって保護シェル120に結合されるので、内側シートは下記のように保護シェル120に対して僅かに運動(浮動)することができる。
こうして、外側シェル120は、(懸架システム140を介して)シート130のための支持を可能にするが、しかしこれに剛性的に取り付けられることはない。
ハーネス150は内側シート30に取り付けられるが、しかし外側保護シェル120には取り付けられない。
シェル120に結合されたハンドル160が任意に提供される。
外側保護シェル120は、図1〜5のシェル20と同じ材料から形成することができる。
シェル120は、側壁及び後壁120a〜120c、及び前壁又はスラット120dを提供する。
前壁又はスラット120dはカーシートの正面で側壁120a,120bを結合している。
後壁120cは、低くて短い前壁120dと比べて高い背部を提供する。
側壁は背部から正面へ延びるように輪郭づけられている。
前壁、後壁、及び側壁は上縁部121を提供する。
後述のようにこの上縁部121に、又はこの上縁部121に被さるように、シートカバーが取り付けられてよい。
図1〜5から明らかなように、側壁120a,120bは、貫通するシートベルトを受容するための前後(fore and aft)のスロット122a,122b(さらに1つのスロットが示されていない)を画定しており、これによりカーシート110が前向き又は後ろ向きにストラップ固定されるのを可能にする。
これに加えて、又はこれとは別に、一方の端部がシェル120に取り付けられ、他方の端部にはフック163が配置されたベルト162が設けられる。
フック163を使用して、自動車のシート・クッション(図示せず)の下側に位置する自動車フレーム(図示せず)に結合することができる。
別の実施態様では、シェル120は、自動車内の所定の位置にストラップ固定又はアンカー固定することができる別個のベースに剛性的に結合するように構成することができる。
シェル120はまた、懸架システム140のベルト140(ベルト140a〜140fが示されており、1つのベルトは示されていない)を受容するための一連のスロット124を画定している。
7つのスロットが設けられている。
これらのスロットは、それぞれ側壁120a,120bに設けられた2つのスロットと、カーシートの前壁120dに設けられた単一のスロットと、後壁120cの上部に設けられた単一のスロットと、後壁120cの下部に設けられた単一のスロットを含む。
ベルト140はシェル120を内側シート130にカップリングする。
シェル120はまた、ハンドル160のための結合メカニズム又は支持部166を受容するための孔、スロット、表面を画定している。
また、シェル120の内面120eの周りに、複数のパッド・エレメント127が互いに間隔を置いて配置されている。
パッド・エレメント127は、シェルが著しい力を蒙りシート130に対して相対運動させられるとパッド・エレメント127がシート130に接触して、シェル120の内面120eがシート130と接触するのを概ね防止するように配置されている。
パッド・エレメント127は、図1〜5のパッド・エレメント27を参照しながら上述したものと同じ材料から形成されてよい。
内側シート130はスコップ形状であって、比較的高い背部と、(臀部のための)深い着座領域と、大腿及び脚のための僅かに持ち上がった面とを有している。
内側シート30は、多層構造から形成された保護シートである。
内側シートは硬質外側シェル層132と、発泡ピロー135aを組み入れた付属の布層又は皮革層139とを含んでいる。
布層又は皮革層139は、内側シート130を超えて延びることができ、シェル120のエッジ121に付着するがしかし、シート130がシェル120に対して運動するのを妨げない。
内側シート構造はまた、懸架システム140のベルトを受容するための複数(例えば7つ)のスロット138と、ハーネス・システム150のベルト152を受容するための一連のスロット139とを画定している。
内側シート130の硬質外側シェル132は、図1〜5のシェル32を参照しながら上述したものと同じ材料から形成されてよい。
懸架システム140は、外側シェル120に対して内側シート130を懸架し、これによりシェル120とシート130との間の衝撃吸収体/絶縁体として作用するように機能する。
懸架システム140は7つのウェブ又はベルト(そのうち6つが140a〜140fで示されている)を備えた7点懸架システムである。
ベルトは、図1〜5のベルト40a〜40gのように構成され形成されていてよい。
ウェブ又はベルト140a〜140fは可撓性であってよい。
ハーネス150はベルト152を備えた5点ハーネス・システムである。
ベルト152は、シート130のスロット139aを通って取り付けられた中央(クロッチ)ベルト又はストラップと、シートの同様のスロットを通って取り付けられたショルダベルト及びラップベルトとを含んでいる。
ハーネス・システム150全体は標準的な材料から形成することができる。
言うまでもなく、ハーネスのベルトはシート130の層内に設けられたスロットを通って延び、シート130の正面側及び背側の周りに延びるが、しかしシート130に直接に取り付けられるのではない。
ベルト152の長さは任意には調節可能である。
シェル120のそれぞれの側部120a,120bに、任意のハンドル160が支持メカニズム166によって取り付けられている。
ハンドル160は、当業者に知られているように支持メカニズム166に対して旋回することができる。
図6を参照しながら説明した実施態様は、図1〜5を参照しながら説明した実施態様のものと同様の、保護力が高く、安全であり、そして強固なカーシート・システムを提供するものの、図6の内側シート自体は、図1〜5を参照しながら説明した内側シートほどにはエネルギーを吸収しない。
図7は、図1〜5のカーシート10と同様のカーシート210の別の実施態様を示している。
ここでは同様のエレメントには同様の、しかし「200」だけ増した符号を付けている。
カーシート210は外側保護シェル220と、内側シート230と、懸架システム240(図15)とを含んでいる。
保護シェル220は、下記のように自動車フレーム(図示せず)にストラップ固定又はアンカー固定されるように構成されている。
内側シート230は、懸架システム240によって保護シェル220に結合されるので、内側シートは下記のように保護シェル220に対して僅かに運動(浮動)することができる。
こうして、外側シェル220は、(懸架システム240を介して)シート230のための支持を可能にするが、しかしこれに剛性的に取り付けられることはない。
ハーネス250は内側シート230に取り付けられるが、しかし外側保護シェル220には取り付けられない。
シェル220に結合された、図1に示されたハンドル60のようなハンドル(図示せず)が任意に提供される。
外側保護シェル220は、図1〜5のシェル20と同じ材料から形成することができる。
シェル220は、側壁及び後壁220a〜220c、及び前壁又はスラット220dを提供する。
前壁又はスラット220dはカーシートの正面で側壁220a,220bを結合している。
後壁220cは、低くて短い前壁220dと比べて高い背部を提供する。
側壁は背部から正面へ延びるように輪郭づけられている。
前壁、後壁、及び側壁は上縁部221を提供する。
後述のようにこの上縁部221に、又はこの上縁部221に被さるように、シートカバーが取り付けられてよい。
図7及び8に示されているように、側壁220aは、対応するテザーコネクタ223a及び223bを受容するための前後(fore and aft)のアンカーボックス222a及び222bを画定しているのに対して、側壁220bは、対応するテザーコネクタ223c及び223dを受容するための前後(fore and aft)のアンカーボックス222c及び222dを画定しており、これによりカーシート210が前向き又は後ろ向きに乗り物に結合されるのを可能にする。
テザーコネクタ223a〜223dは、よく知られているLATCH又はISOFIXコネクタであってよい。
アンカーボックス222a〜222dは一般に、図7及び8に示されているように外側シェル220の「角隅」に近接して配置されている。
図8には示されていないが、前壁220d及び/又は後壁220cには任意のアンカーボックスを配置することができる。
図8に示されているように、アンカーボックス222a〜222dは、カーシート210の長手方向軸線225に対して所定の角度を成す方向で、それぞれのテザーコネクタ223a〜223d(例えばLATCH又はISOFIXコネクタ)を受容する。
具体的には、図8に示された実施態様では、テザーコネクタ223a〜223dは長手方向軸線225に対してほぼ垂直に延びている。
1実施態様では、アンカーボックス222a〜222dは全く同じに構成されており、従って、下記説明を単純にするために、アンカーボックス222aの説明だけを他のアンカーボックス222b〜222dの代表として行う。
同様に、1実施態様では、テザーコネクタ223a〜223dは全く同じに構成されており、従って、下記説明を単純にするために、テザーコネクタ223aの説明だけを他のテザーコネクタ223b〜223dの代表として行う。
アンカーボックス222aの構成は図9及び10A〜10Dを参照すると最も良く理解することができる。
アンカーボックス222aはハウジング280(図9,10A,10C)、ピン284(図10C,10D)でハウジング280にカップリングされたスリーブ282(図10C)、及びハウジング280とスリーブ282との間に挿入された挿入体286(図10C及び10D)とを含む。
ハウジング280は、付着し合うベース280aとカバー280bとを含むが、アンカーボックス222aのカバー280b(並びにスリーブ282、ピン284、及び挿入体286)は説明のために図9では取り除いた状態で示されている。
ベース280aは外側フランジ280c(図10C及び10D)を有している。
外側フランジは、側部220aの下縁部に沿って形成された切欠きを取り囲んでいる。
ベース280aは内側部分280d(図10C及び10D)を有している。
内側部分280dは、外側フランジ280cから内方へ向かって、軸線225に対して所定の角度を成して延びており、1実施態様では軸線225に対して概ね垂直方向に延びている。
内側部分280dは断面方形のチャネル280e(図10C及び10D)を画定している。
チャネル280e内には、スリーブ282、ピン284、及び挿入体286が配置されている。
1実施態様では、チャネル280eは約2インチ×2インチの寸法を有する正方形断面を有している。
ベース280aは外側シェル220の壁220aと一体的に形成されてよく、或いは壁220aに取り付けられた別個の部品であってもよい。
図10Dに示されているように、スリーブ282は内側部分280dにピン284によって固定されており、挿入体286(286a〜286c)によってチャネル280eの表面から所定の間隔を置いて位置している。
ピン284は、スリーブ282を通って、そして内側部分280dの側部を通って軸線225に対して平行な方向に延びている。
スリーブ282はテザーコネクタ223aを受容するように構成されている。
スリーブ282内部のピン284の部分は、テザーコネクタ223aがハウジング280内に完全に挿入されたときにテザーコネクタ223aのラッチ機構がピン284に付着するのを可能にするように構成されている。
テザーコネクタ223aはピン284に取り外し可能に装着し得ることが好ましい。
取り外し可能に装着し得るこのようなテザーコネクタ223はよく知られており、LATCH及びISOFIXコネクタを含む。
図10C及び10Dの実施態様において示された挿入体286は概ね環状であり、スリーブ282の外面を取り囲みこれに接触する内面を有しており、そしてチャネル280eの壁に接触する外面を有している。
図10C及び10Dに示された実施態様では、挿入体286の内面及び外面は、スリーブ282及びチャネル280eの正方形プロフィールに相応する正方形プロフィールを画定する。
しかしながら言うまでもなく、挿入体286はスリーブ282及びチャネル280eの幾何学的形状と一致するように他のプロフィールを有することもできる。
例えば図10Eに示された1つの別の実施態様では、壁220a内のアンカーボックス322aは、内側部分380aに結合された外側カバー380bを有するハウジング380を含む。
内側部分380aはチャネル380eを画定しており、チャネル380eは外側シェル220の側部(図示せず)から内方に向かってテーパされており、断面が台形である。
図10Eの各挿入体386a〜386cは、チャネル380eのテーパされたプロフィールと一致するようにテーパされた外面を有している。
従って言うまでもなく、挿入体386a〜386cの全ては、アンカーボックス322a内部のスリーブ382に沿った相対位置に基づいて異なるプロフィール及び寸法を有していてよい。
さらに、別個の離隔した複数の挿入体386a〜386cの代わりに、スリーブ282(382)とチャネル280e(380e)との間の空間のうちのいくらか又は全てを占有する一体の細長い挿入体(図示せず)を採用してもよい。
例えば、このような一体の細長い挿入体は、スリーブ282(382)が受容されるスリーブ又はジャケットの形態を成していてよい。
このスリーブ又はジャケットはピン284(384)のための開口を有している。
1実施態様では、挿入体286(386)は圧縮性材料、例えば発泡体から形成されている。
より具体的には、1実施態様では挿入体286(386)は、オハイオ州Kent在Sorbothane Inc.によって製造された密度580ポンド/平方インチ〜2,900ポンド/平方インチの発泡体から形成されている。
スリーブ282(382)はピン284によってハウジング280(380)にカップリングされてはいるものの、スリーブ282(382)はハウジング280(380)に対してある程度の運動自由度を有している。
スリーブ282(382)はピン284(384)に沿った軸線を中心として回転し、長手方向に並進運動することができる。
加えて、スリーブ282(382)は、軸線287(図10D)(387,図10E)を中心として回転することもできる。
この軸線287は、ピン284(384)に沿った軸線を通り、この軸線に対して垂直である。
軸線287(387)を中心としたこのような運動は、スリーブ282(382)に設けられた貫通孔(これを通ってピン284(384)が延びる)を、ピン284(384)の外径よりも僅かに大きく形成することによって達成することができる。
ハウジング280(380)に対するスリーブ282(382)の相対運動は挿入体286a〜286c(386a〜386c)によって制限される。
挿入体はスリーブ282(382)とハウジング280(380)との相対運動に応じて圧縮又は拡張するように構成されている。
スリーブ282(382)とハウジング280(380)との相対運動は、下で詳述するように、乗り物の衝突時にテザーコネクタ223aによってスリーブ282(382)に伝達された力及びトルクの結果として発生する。
カーシート210が乗り物内に前向きに配置されている図11及び12に示されているように、テザーコネクタ223c及び223dがそれぞれ、テザーストラップ249c及び249dに結合されている。
テザーストラップはまた、乗り物のアンカーポイント255c及び255dに取り付けるために、テザーストラップ249c及び249dの反対側の端部に第2のテザーコネクタ251c及び251dを有している。
1実施態様では、テザーストラップ249c及び249dは、乗り物への設置を容易にするように調節することができる。
テザーコネクタ251c及び251dがLATCH又はISOFIXコネクタであり、アンカーポイント255c及び255dがLATCH又はISOFIXアンカーポイントであることが好ましい。
具体的には、アンカーボックス222cは、乗り物シートの前に配置された乗り物の相応のアンカーポイント255cに接続し、そしてアンカーボックス222dは、乗り物シートの後ろ、例えば背もたれと座面との交差個所に配置された乗り物の相応のアンカーポイント255dに接続する。
図11及び12には示されていないが、乗り物に対するアンカーボックス222a及び222bの接続関係は、図11及び12に示されたものに対して鏡像となる。
加えて、図11に示されている実施態様では、上側テザーストラップ249eが、乗り物の上側アンカーポイント255eと外側シェル220の背側220cとの間に接続されている。
カーシート210が乗り物内に後ろ向きに配置されている図13及び14に示されているように、テザーコネクタ223a及び223bがそれぞれ、テザーストラップ249a及び249bに結合されている。
テザーストラップはまた好ましくは、乗り物のアンカーポイント255d及び255cに取り付けるために、テザーストラップ249a及び249bの反対側の端部に第2のテザーコネクタ251a及び251bを有している。
1実施態様では、テザーストラップ249a及び249bは、乗り物への設置を容易にするように調節することができる。
テザーコネクタ251a及び251bがLATCH又はISOFIXコネクタであり、アンカーポイント255d及び255cがLATCH又はISOFIXアンカーポイントであることが好ましい。
具体的には、アンカーボックス222bは、乗り物シートの前に配置された乗り物の相応のアンカーポイント255cに接続し、そしてアンカーボックス222aは、乗り物シートの後ろ、例えば背もたれと座面との交差個所に配置された乗り物の相応のアンカーポイント255dに接続する。
図13及び14には示されていないが、乗り物に対するアンカーボックス222c及び222dの接続関係は、図13及び14に示されたものに対して鏡像となる。
加えて、図13に示されている実施態様では、上側テザーストラップ249eが、乗り物の上側アンカーポイント255eと外側シェル220の正面側220dとの間に接続されている。
図11〜14との関連において上述したように、アンカーボックス222a〜222dが乗り物に接続されると、上述のテザーストラップ(例えば249a〜249d)はカーシート210の長手方向軸線225に対して概ね平行に延びる。
従って例えば、衝突時にテザーコネクタ223a及びストラップ249a(図13)を介してアンカーボックス222aに加えられるいかなる荷重も、長手方向軸線225に沿った方向に加えられることはない。
むしろ、下で詳述するように、テザーコネクタ223a(図13)が長手方向軸線225に対して所定の角度を成して延びていることにより、テザーコネクタ223aは、衝突に由来する荷重がアンカーボックス222aへトルクを有利に伝達するように作用するモーメントアームを形成する。
アンカーボックス222aは意図的に構造上非効率にされているので、乗り物の衝突時にテザーコネクタ223aからの力及びトルクを吸収することができる。
図10D及び10Eに戻ると、挿入体286a〜286c(386a〜386c)は、衝突時にテザーストラップを通ってカーシート210へ伝達されるエネルギーの少なくともいくらかを吸収するように構成されている。
具体的には、図13及び14に示されているように、テザーストラップ249aがシート210の長手方向軸線225に対して平行に延びると、スリーブ282(382)内のテザーコネクタ223aが軸線287(387)を中心としてスリーブ282(382)にモーメントを加えることになる。
スリーブ282(382)に加えられたモーメントはスリーブ282(382)を軸線287(387)を中心として回転させる傾向がある。
このスリーブは挿入体286a〜286c(386a〜386c)をチャネル280e(380e)に押し付け、これにより衝突に由来するエネルギーのいくらかを吸収する傾向がある。
さらに、図10Eに示された別の実施態様では、挿入体386aの幅は挿入体386bよりも大きく、挿入体386bの幅は挿入体386cよりも大きい。
図10Dに示された軸線287を中心としたスリーブ282の配置関係と比較して、図10Eに示された配置関係は、軸線387を中心としたスリーブ382のより大きい回転を可能にし、ひいては同量の挿入体材料に対してより多くのエネルギーを吸収する。
加えて、衝突に由来するエネルギーをさらに吸収するために、スリーブ282(382)に加えられるモーメントはまた、ピン284(384)及びハウジング280(380)のベース280a(380a)を通って外側シェル220の側部220aに部分的に伝達される。
挿入体286a〜286c(386a〜386c)によってエネルギーが吸収されることにより、ベース280a(380a)に加えられる力を低減することができる。
結果として、側部220aに加えられる力、及び側部220aに対するハウジング280(380)の撓みを低減することができる。
このように、アンカーボックス222a(323a)の構造及び配向は、外側シェル220に、ひいてはカーシート210の乗員に伝達されるエネルギー量を低減する。
図15に示されているように、シェル220はまた、懸架システム240の7つのベルト240a〜240gを受容するための一連の8つのスロット224a〜224hを画定している。
それぞれ側壁220a,220bに設けられた3つのスロットと、カーシートの前壁220dに設けられた単一のスロットと、後壁220cの上部に設けられた単一のスロットとを含む、7つのスロットが設けられている。
ベルト240a〜240gはシェル220を内側シート230にカップリングする。
内側シート230はスコップ形状であって、比較的高い背部と、(臀部のための)深い着座領域と、大腿及び脚のための僅かに持ち上がった面とを有している。
内側シート230は上述のシート30と同一の多層構造から形成された保護シートである。
内側シート230はまた、懸架システム240のベルト240a〜240f(図15)及び240g(図8)を受容するための複数(例えば8つ)のスロット238a〜238f(図15)、238g(図8)、及び238h(図8)と、ハーネス・システム250のベルト252を受容するための一連のスロット239とを画定している。
内側シート230の硬質外側シェル232は、図1〜5のシェル32を参照しながら上述したものと同じ材料から形成されてよい。
懸架システム240は、外側シェル220に対して内側シート230を懸架し、これによりシェル220とシート230との間の衝撃吸収体として作用するように機能する。
懸架システム240は7つのウェブ又はベルト(6つが図15において符号240a〜240fで示されており、1つが図8に符号240gで示されている)を備えた7点懸架システムである。
ベルト240a〜240gは下記のように構成され形成されていてよい。
図8及び15に示された実施態様では、ベルト240a〜240gの全ては同じ構成を供給する。
従って、下記説明を単純にするために、ベルト240a〜240gの全ての構成及び機能の代表として、ベルト240aを以下に説明する。
図16に示されているように、ベルト240aは概ね平らなウェブ又はストラップ290を含んでいる。ウェブ又はストラップは可撓性であってよい。
ストラップは端部292a及び292bを含んでいる。
端部292a及び292bは外方に向かってテーパされているので、内側よりも外側のプロフィールが薄い。
端部292a及び292bは、例えばABS、プラスチック、ウェビング、例えば自動車シートベルト・ウェビング、及びULTEM(登録商標) 292a, 292b、又は類似の材料を含む種々の材料から形成することができる。
ベルト240aはまた、端部292a及び292bの間に配置された2つのワッシャ294a及び294bを含んでいる。
端部292a及び292bは、ワッシャ294a及び294b及びストラップ290よりも比較的厚い。
端部292a及び292bは、ワッシャ294a及び294bをストラップ290に保持している。
端部292aは、外側シェル220のスロット224aを通って受容されるように構成されているのに対して、端部292bは、内側シェル230のスロット238aを通って受容されるように構成されている。
ワッシャ294a及び294bは圧縮性材料、例えばオハイオ州kent在Sorbothane Inc.によって製造された発泡体から形成されている。
ワッシャ294aは外側フランジ296a、内側フランジ298a、及び外側フランジ296aと内側フランジ298aとを結合するウェブ300aを有している。
外側フランジ296a、内側フランジ298a、及びウェブ300aの間に溝302aが画定されている。
溝302aはワッシャ294aの周囲に形成されている。
ワッシャ294aは、シェル220の開口224a内に受容されるように構成されている。
溝302aは、開口224aを画定するエッジが溝302a内に着座されるように構成されているので、シェル220はワッシャ294aの外側フランジ296aと内側フランジ298aとの間にサンドイッチ状に挿まれる。
シェル220内にこのように着座されたワッシャ294aによって、例えば乗り物の衝突時のストラップ290の運動に基づくワッシャ294aの相対運動が、フランジ296a及び298aの圧縮及び/又は緊張を引き起こし、ウェブ300aが、ストラップ290に与えられたエネルギーのいくらかを吸収するようにすることができる。
例えば、カーシート210が取り付けられた乗り物の衝突時に、ストラップ290の緊張によって、端部292aがワッシャ294aの外側フランジ296aに接触してこれに圧力を加えることができる。
このような圧力は外側フランジ296aをシェル220の外側に押し付け、これにより衝突エネルギーのうちのいくらかを吸収する。
ワッシャ294bは外側フランジ296b、内側フランジ298b、及び内側フランジと外側フランジとを結合するウェブ300bを有している。
外側フランジ296b、内側フランジ298b、及びウェブ300bの間に溝302bが画定されている。
溝302bはワッシャ294bの周囲に形成されている。
ワッシャ294bは、内側シート230の開口238a内に受容されるように構成されている。
溝302bは、開口238aを画定するエッジが溝302b内に着座されるように構成されているので、内側シート230はワッシャ294bの外側フランジ296bと内側フランジ298bとの間にサンドイッチ状に挿まれる。
内側シート230内にこのように着座されたワッシャ294bによって、例えば乗り物の衝突時のストラップ290の運動に基づくワッシャ294bの相対運動が、フランジ296b及び298bの圧縮及び/又は緊張を引き起こし、ウェブ300bが、ストラップ290に与えられたエネルギーのいくらかを吸収するようにすることができる。
例えば、カーシート210が取り付けられた乗り物の衝突時に、ストラップ290の緊張によって、端部292bがワッシャ294bの外側フランジ296bに接触してこれに圧力を加えることができる。
このような圧力は外側フランジ296bをシェル230の側部に押し付け、これにより衝突エネルギーのうちのいくらかを吸収する。
ハーネス250は上記ハーネス50と同じであるため、ハーネス250の説明は簡潔さのために省く。
図17は、外側シェル220の底部に取り付けるために構成された任意の圧縮性材料308、例えば発泡体を有するカーシート210を示す分解組み立て図である。
圧縮性材料308は外側シェル220の下縁310に取り付けられ、外側シェル220と乗り物シート(図示せず)との間の付加的な衝撃吸収性を提供するように作用する。
1実施態様では、発泡体は弛緩された状態で約1インチの厚さである。
発泡体は、例えばPoron XRD発泡体(コネティカット州Rogers在Rogers Corporation製)又は同様の材料を含む種々の材料から形成することができる。
このように、言うまでもなく、上記カーシートの種々の実施態様は層状の衝撃吸収/絶縁配列を採用し、これらの配列は一緒の状態で、乗り物の衝突時にカーシートの乗員に加えられる力を低減できる衝撃吸収/絶縁システムとして作用する。
外側シェルは極めて高い強度を有しており、ほとんど全ての状況において構造的に無傷のままとなり、これによりカーシートの乗員をさらに保護する。
カーシートのいくつかの実施態様をここに説明し例示してきた。
具体的な実施態様を記載しているが、請求項がこれに限定されるものではない。
それというのも請求項は技術が許す限り広い範囲に及ぶこと、そして本明細書も同様に読まれることが意図されるからである。
従って、シェルのための具体的な材料が開示されているが、懸架システムのための充分な強度とシステムのための構造的完全性とを提供するのであれば、他の材料を使用してもよい。
同様に、具体的なタイプの材料が内側シート層のために開示されているが、他の材料も使用できることは明らかである。
さらに、懸架システムはベルト又はウェブから成るものとして記載されているが、言うまでもなく、他の又は付加的な懸架エレメントが利用されてもよい。
従って当業者には明らかなように、請求の範囲を逸脱することなしにさらに別の変更を加えることもできる。
[構成1]
乗員のためのカーシートであって、
外側保護シェルと、
内側シートと、
懸架システムと、
ハーネスと、
を含み、
前記懸架システムは、前記内側シートと前記外側保護シェルとをカップリングし、前記内側シートと前記外側保護シェルとの相対運動を可能にし、
前記懸架システムは前記内側シートをほぼ前記外側保護シェル内部で懸架し、
前記ハーネスは前記内側シート内に前記乗員を保持するように構成されており、前記外側保護シェルには取り付けられておらず、
前記懸架システムは複数のウェブを含む、
ことを特徴とする乗員のためのカーシート。
[構成2]
さらに、前記外側保護シェルに結合されたハンドルを含み、
前記外側保護シェルは2つの側壁と、後壁と、前壁とを有しており、
前記ハンドルは前記2つの側壁に結合されている、
ことを特徴とする構成1に記載のカーシート。
[構成3]
前記外側保護シェルが、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ABS樹脂、繊維ガラス、炭素繊維、及びアラミド繊維のうちの少なくとも1種を含む、
ことを特徴とする構成1又は2に記載のカーシート。
[構成4]
前記外側保護シェルが複数の層を有しており、前記複数の層のうちの少なくとも2つの層が、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ABS樹脂、繊維ガラス、炭素繊維、及びアラミド繊維のうちの前記少なくとも1種から成る、
ことを特徴とする構成3に記載のカーシート。
[構成5]
前記外側保護シェルが、少なくとも2つの異なる個所でシートベルトを受容するための複数のスロットを画定している、
ことを特徴とする構成1から4のいずれか1項に記載のカーシート。
[構成6]
さらに、前記外側保護シェルに結合されたアンカーを含み、前記アンカーがウェブを含む、
ことを特徴とする構成1から5のいずれか1項に記載のカーシート。
[構成7]
さらに、複数のパッド・エレメントを含み、
前記外側保護シェルが内面を有しており、前記複数のパッド・エレメントが前記外側保護シェルの前記内面に配置されている、
ことを特徴とする構成1から6のいずれか1項に記載のカーシート。
[構成8]
前記複数のパッド・エレメントが外側保護シェルの内面から前記内側シートへ延びており、
前記パッド・エレメントのうちの少なくとも1つが前記内側シートと常に接触している、
ことを特徴とする構成7に記載のカーシート。
[構成9]
前記ウェブが可撓性である、ことを特徴とする構成1から8のいずれか1項に記載のカーシート。
[構成10]
前記外側保護シェルが2つの側壁と、後壁と、前壁とを有しており、
前記複数のウェブは、
前記2つの側壁のうちの第1側壁から前記シートへ延びる2つのウェブと、
前記2つの側壁のうちの第2側壁から前記シートへ延びる2つのウェブと、
前記前壁から前記シートへ延びる1つのウェブと、
前記後壁から前記シートへ延びる2つのウェブと、を含む、
ことを特徴とする構成9に記載のカーシート。
[構成11]
前記2つの側壁のそれぞれから延びる前記2つのウェブが長さ2mm〜5mmである、ことを特徴とする構成10に記載のカーシート。
[構成12]
前記内側シートがスコップ形状であり、比較的高い背部と、前記背部から延びる深い着座領域と、前記深い着座領域から延びる僅かに持ち上がった前面とを有しており、
前記ハーネスが、前記僅かに持ち上がった前面から延びる中央ベルト部分と、前記比較的高い背部からそれぞれ延びる2つのショルダ・ベルト部分とを含む少なくとも1つのベルトを含んでいる、
ことを特徴とする構成1から11のいずれか1項に記載のカーシート。
[構成13]
前記内側シートが、内面を備えた硬質外層と、前記硬質層の前記内面に向いた外面を備えたほぼ一様な発泡内層と、前記硬質外層の前記内面と前記クッションスペーサ層の前記外面との間のクッションスペーサ層とを含む複数の層を含み、
前記クッションスペーサ層が、前記硬質外層の前記内面を、前記内面全体よりもかなり小さな面積で被覆し、また前記発泡内層の前記外面を、前記外面全体よりもかなり小さな面積で被覆し、硬質外層と前記発泡内層との間に複数の空隙を画定している、
ことを特徴とする構成1から12のいずれか1項に記載のカーシート。
[構成14]
前記内側シートの前記複数の層が前記発泡内層に被さるカバー層を含み、前記カバー層が前記保護シェルに取り付けられている、
ことを特徴とする構成13に記載のカーシート。
[構成15]
さらに、前記内側シートと前記外側保護シェルの周縁部の少なくとも一部とに被さるシートカバーを含む、
ことを特徴とする構成1から14のいずれか1項に記載のカーシート。
[構成16]
前記シェルが幅40〜70cmであり、深さ20〜60cmであり、高さ50〜80cmである、
ことを特徴とする構成1から15のいずれか1項に記載のカーシート。
[構成17]
さらに、前記外側保護シェルの側壁に結合されたハンドルを含む、ことを特徴とする構成1から16のいずれか1項に記載のカーシート。
[構成18]
前記カーシートの重量が4kg未満である。ことを特徴とする構成1から17のいずれか1項に記載のカーシート。
[構成19]
前記カーシートが長手方向軸線に沿った主方向に延びており、
前記外側保護シェルが複数のアンカーボックスを含んでおり、
前記アンカーボックスが長手方向軸線に対して所定の角度を成して延びている、
ことを特徴とする構成1から18のいずれか1項に記載のカーシート。
[構成20]
前記アンカーボックスが前記長手方向軸線に対して垂直方向に延びている、ことを特徴とする構成19に記載のカーシート。
[構成21]
前記アンカーボックスが、LATCHコネクタ及びISOFIXコネクタのうちの少なくとも一方を受容し、これに付着するように構成されている、
ことを特徴とする構成20に記載のカーシート。
[構成22]
各ウェブが、前記内側シートに着座する第1ワッシャと、前記外側保護シェルに着座する第2ワッシャとを含む、
ことを特徴とする構成9に記載のカーシート。
[構成23]
前記第1ワッシャ及び第2ワッシャのそれぞれが、内側フランジと、外側フランジと、前記ワッシャの周囲を取り囲む溝を形成する、前記内側フランジと前記外側フランジとの間のウェブとから成っており、
前記内側シートは、前記第1ワッシャ内に形成された溝内に着座し、前記外側保護シェルは、前記第1ワッシャ内に形成された溝内に着座する、
ことを特徴とする構成23に記載のカーシート。
[構成24]
前記第1ワッシャ及び第2ワッシャが圧縮性材料から形成されている、ことを特徴とする構成23に記載のカーシート。
[構成25]
前記圧縮性材料が発泡体を含む、ことを特徴とする構成24に記載のカーシート。
[構成26]
乗員のためのカーシートであって、
長手方向軸線に沿って延びる主寸法を有する外側保護シェルと、
前記長手方向軸線に対して所定の角度を成して延びてテザーコネクタを受容するように構成されている、前記外側保護シェルの壁内に画定された複数のアンカーボックスと、
前記外側保護シェルにカップリングされた内側シートと、を含む、
ことを特徴とする乗員のためのカーシート。
[構成27]
さらに、前記内側シートにカップリングされたハーネスを含み、前記ハーネスは、前記内側シート内に乗員を保持するように構成されている、
ことを特徴とする構成26に記載のカーシート。
[構成28]
前記アンカーボックスが前記長手方向軸線に対して垂直に延びている、ことを特徴とする構成26又は27に記載のカーシート。
[構成29]
前記アンカーボックスが、LATCHコネクタ及びISOFIXコネクタのうちの少なくとも一方を受容し、これに付着するように構成されている、
ことを特徴とする構成26から28のいずれか1項に記載のカーシート。
[構成30]
前記アンカーボックスが、
ハウジングと、
前記ハウジングにカップリングされたスリーブと、
前記スリーブと前記ハウジングとの間に挿入された少なくとも1つの挿入体と、
を含む、
ことを特徴とする構成26から29のいずれか1項に記載のカーシート。
[構成31]
前記少なくとも1つの挿入体が、
前記長手方向軸線に対する第1個所の第1断面積と、
前記長手方向軸線に対する前記第1個所から隔たった第2個所の、前記第1断面積とは異なる第2断面積と、
を有している、
ことを特徴とする構成30に記載のカーシート。
[構成32]
前記少なくとも1つの挿入体が圧縮性材料から形成されている、ことを特徴とする構成31に記載のカーシート。
[構成33]
前記圧縮性材料が発泡体を含む、ことを特徴とする構成32に記載のカーシート。
[構成34]
さらに、前記内側シート及び前記外側保護シェルにカップリングされた懸架システムを含み、
前記懸架システムは前記内側シートをほぼ前記外側保護シェル内部で懸架し、前記内側シートと前記外側保護シェルとの相対運動を可能にし、
前記内側シートを前記外側保護シェルから衝撃絶縁する、
ことを特徴とする構成26から33のいずれか1項に記載のカーシート。
[構成35]
少なくとも1つのカーシート用アンカーを有する乗り物にカーシートを解離可能にカップリングするためのカーシート・システムであって、
前記システムは、少なくとも1つのアンカーを有するカーシートと、第1端部に第1コネクタを有し第2端部に第2コネクタを有するテザーストラップと、を含み、
前記第1コネクタが乗り物の前記少なくとも1つのカーシート用アンカーに解離可能に取り付けられ、
前記第2コネクタが前記カーシートの少なくとも前記1つのアンカーに解離可能に取り付けられている、
ことを特徴とするカーシート・システム。
[構成36]
前記カーシートが、
内側シートと、
前記内側シートと前記外側保護シェルとをカップリングして前記内側シートと前記外側保護シェルとの相対運動を可能にする衝撃絶縁装置と、
前記内側シート内に前記乗員を保持するように構成されて前記外側保護シェルには取り付けられないハーネスと、
を含む、
ことを特徴とする構成35に記載のカーシート・システム。
[構成37]
壁を有し、乗り物に結合されたカーシートのためのカーシート衝撃絶縁システムであって、
前記システムは、前記カーシートの壁に着座した衝撃吸収ワッシャと、前記ワッシャを通って延びて前記カーシートにカップリングされたストラップとを含み、
前記ストラップが前記ワッシャに隣接する端部を有しており、
前記端部は、前記ストラップの運動に応答して前記ワッシャに圧力を加えるように構成されている、
ことを特徴とするカーシート衝撃絶縁システム。
[構成38]
前記ワッシャが、
前記カーシートの壁の内側に配置された内側フランジと、
前記カーシートの壁の外側に配置された外側フランジと、
前記内側フランジと外側フランジとの間に延びるウェブと、を有しており、
前記ストラップの端部が前記外側フランジに隣接している、
ことを特徴とする構成37に記載のカーシート衝撃絶縁システム。
[構成39]
前記ワッシャが発泡体から形成されている、ことを特徴とする構成38に記載のカーシート衝撃絶縁システム。

Claims (38)

  1. 乗員のためのカーシートであって、
    外側保護シェルと、
    内側シートと、
    懸架システムと、
    ハーネスと、
    を含み、
    前記懸架システムは、前記内側シートと前記外側保護シェルとをカップリングし、前記内側シートと前記外側保護シェルとの相対運動を可能にし、
    前記懸架システムは前記内側シートをほぼ前記外側保護シェル内部で懸架し、
    前記ハーネスは前記内側シート内に前記乗員を保持するように構成されており、前記外側保護シェルには取り付けられておらず、
    前記懸架システムは複数のウェブを含む、
    ことを特徴とする乗員のためのカーシート。
  2. さらに、前記外側保護シェルに結合されたハンドルを含み、
    前記外側保護シェルは2つの側壁と、後壁と、前壁とを有しており、
    前記ハンドルは前記2つの側壁に結合されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載のカーシート。
  3. 前記外側保護シェルが、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ABS樹脂、繊維ガラス、炭素繊維、及びアラミド繊維のうちの少なくとも1種を含む、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のカーシート。
  4. 前記外側保護シェルが複数の層を有しており、前記複数の層のうちの少なくとも2つの層が、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ABS樹脂、繊維ガラス、炭素繊維、及びアラミド繊維のうちの前記少なくとも1種から成る、
    ことを特徴とする請求項3に記載のカーシート。
  5. 前記外側保護シェルが、少なくとも2つの異なる個所でシートベルトを受容するための複数のスロットを画定している、
    ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のカーシート。
  6. さらに、前記外側保護シェルに結合されたアンカーを含み、前記アンカーがウェブを含む、
    ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のカーシート。
  7. さらに、複数のパッド・エレメントを含み、
    前記外側保護シェルが内面を有しており、前記複数のパッド・エレメントが前記外側保護シェルの前記内面に配置されている、
    ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のカーシート。
  8. 前記複数のパッド・エレメントが外側保護シェルの内面から前記内側シートへ延びており、
    前記パッド・エレメントのうちの少なくとも1つが前記内側シートと常に接触している、
    ことを特徴とする請求項7に記載のカーシート。
  9. 前記ウェブが可撓性である、ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のカーシート。
  10. 前記外側保護シェルが2つの側壁と、後壁と、前壁とを有しており、
    前記複数のウェブは、
    前記2つの側壁のうちの第1側壁から前記内側シートへ延びる2つのウェブと、
    前記2つの側壁のうちの第2側壁から前記内側シートへ延びる2つのウェブと、
    前記前壁から前記内側シートへ延びる1つのウェブと、
    前記後壁から前記内側シートへ延びる2つのウェブと、を含む、
    ことを特徴とする請求項9に記載のカーシート。
  11. 前記2つの側壁のそれぞれから延びる前記2つのウェブ長さm〜5mである、ことを特徴とする請求項10に記載のカーシート。
  12. 前記内側シートがスコップ形状であり、比較的高い背部と、前記背部から延びる深い着座領域と、前記深い着座領域から延びる僅かに持ち上がった前面とを有しており、
    前記ハーネスが、前記僅かに持ち上がった前面から延びる中央ベルト部分と、前記比較的高い背部からそれぞれ延びる2つのショルダ・ベルト部分とを含む少なくとも1つのベルトを含んでいる、
    ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載のカーシート。
  13. 前記内側シートが、内面を備えた硬質外層と、前記硬質層の前記内面に向いた外面を備えたほぼ一様な発泡内層と、前記硬質外層の前記内面と前記発泡内層の前記外面との間のクッションスペーサ層とを含む複数の層を含み、
    前記クッションスペーサ層が、前記硬質外層の前記内面を、前記内面全体よりもかなり小さな面積で被覆し、また前記発泡内層の前記外面を、前記外面全体よりもかなり小さな面積で被覆し、硬質外層と前記発泡内層との間に複数の空隙を画定している、
    ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載のカーシート。
  14. 前記内側シートの前記複数の層が前記発泡内層に被さるカバー層を含み、前記カバー層が前記外側保護シェルに取り付けられている、
    ことを特徴とする請求項13に記載のカーシート。
  15. さらに、前記内側シートと前記外側保護シェルの周縁部の少なくとも一部とに被さるシートカバーを含む、
    ことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載のカーシート。
  16. 前記外側保護シェルが幅40〜70cmであり、深さ20〜60cmであり、高さ50〜80cmである、
    ことを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載のカーシート。
  17. さらに、前記外側保護シェルの側壁に結合されたハンドルを含む、ことを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載のカーシート。
  18. 前記カーシートの重量が4kg未満である。ことを特徴とする請求項1から17のいずれか1項に記載のカーシート。
  19. 前記カーシートが長手方向軸線に沿った主方向に延びており、
    前記外側保護シェルが複数のアンカーボックスを含んでおり、
    前記アンカーボックスが長手方向軸線に対して所定の角度を成して延びている、
    ことを特徴とする請求項1から18のいずれか1項に記載のカーシート。
  20. 前記アンカーボックスが前記長手方向軸線に対して垂直方向に延びている、ことを特徴とする請求項19に記載のカーシート。
  21. 前記アンカーボックスが、LATCHコネクタ及びISOFIXコネクタのうちの少なくとも一方を受容し、これに付着するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項20に記載のカーシート。
  22. 各ウェブが、前記内側シートに着座する第1ワッシャと、前記外側保護シェルに着座する第2ワッシャとを含む、
    ことを特徴とする請求項9に記載のカーシート。
  23. 前記第1ワッシャ及び第2ワッシャのそれぞれが、内側フランジと、外側フランジと、前記ワッシャの周囲を取り囲む溝を形成する、前記内側フランジと前記外側フランジとの間のウェブとから成っており、
    前記内側シートは、前記第1ワッシャ内に形成された溝内に着座し、前記外側保護シェルは、前記第ワッシャ内に形成された溝内に着座する、
    ことを特徴とする請求項2に記載のカーシート。
  24. 前記第1ワッシャ及び第2ワッシャが圧縮性材料から形成されている、ことを特徴とする請求項23に記載のカーシート。
  25. 前記圧縮性材料が発泡体を含む、ことを特徴とする請求項24に記載のカーシート。
  26. 前記外側保護シェルが、長手方向軸線に沿って延びる主寸法と、前記長手方向軸線に対して所定の角度を成して延びてテザーコネクタを受容するように構成されている、前記外側保護シェルの壁内に画定された複数のアンカーボックスと、を有する、
    ことを特徴とする請求項1から25のいずれか1項に記載のカーシート。
  27. さらに、前記内側シートにカップリングされたハーネスを含み、前記ハーネスは、前記内側シート内に乗員を保持するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項26に記載のカーシート。
  28. 前記アンカーボックスが前記長手方向軸線に対して垂直に延びている、ことを特徴とする請求項2に記載のカーシート。
  29. 前記アンカーボックスが、LATCHコネクタ及びISOFIXコネクタのうちの少なくとも一方を受容し、これに付着するように構成されている、
    ことを特徴とする請求項2に記載のカーシート。
  30. 前記アンカーボックスが、
    ハウジングと、
    前記ハウジングにカップリングされたスリーブと、
    前記スリーブと前記ハウジングとの間に挿入された少なくとも1つの挿入体と、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項2に記載のカーシート。
  31. 前記少なくとも1つの挿入体が、
    前記長手方向軸線に対する第1個所の第1断面積と、
    前記長手方向軸線に対する前記第1個所から隔たった第2個所の、前記第1断面積とは異なる第2断面積と、
    を有している、
    ことを特徴とする請求項30に記載のカーシート。
  32. 前記少なくとも1つの挿入体が圧縮性材料から形成されている、ことを特徴とする請求項31に記載のカーシート。
  33. 前記圧縮性材料が発泡体を含む、ことを特徴とする請求項32に記載のカーシート。
  34. さらに、前記内側シート及び前記外側保護シェルにカップリングされた懸架システムを含み、
    前記懸架システムは前記内側シートをほぼ前記外側保護シェル内部で懸架し、前記内側シートと前記外側保護シェルとの相対運動を可能にし、
    前記内側シートを前記外側保護シェルから衝撃絶縁する、
    ことを特徴とする請求項26から33のいずれか1項に記載のカーシート。
  35. 少なくとも1つのカーシート用アンカーを有する乗り物にカーシートを解離可能にカップリングするためのカーシート・システムであって、
    前記システムは、請求項1から34のいずれか1項に記載のカーシートであって、少なくとも1つのアンカーを有するカーシートと、第1端部に第1コネクタを有し第2端部に第2コネクタを有するテザーストラップと、を含み、
    前記第1コネクタが乗り物の前記少なくとも1つのカーシート用アンカーに解離可能に取り付けられ、
    前記第2コネクタが前記カーシートの少なくとも前記1つのアンカーに解離可能に取り付けられている、
    ことを特徴とするカーシート・システム。
  36. 請求項1から3のいずれか1項に記載のカーシートのためのカーシート衝撃絶縁システムであって、前記カーシートは乗り物に結合されており、
    前記システムは、前記カーシートの前記外側保護シェルの壁に着座した衝撃吸収ワッシャと、前記ワッシャを通って延びて前記カーシートにカップリングされたストラップとを含み、
    前記ストラップが前記ワッシャに隣接する端部を有しており、
    前記端部は、前記ストラップの運動に応答して前記ワッシャに圧力を加えるように構成されている、
    ことを特徴とするカーシート衝撃絶縁システム。
  37. 前記ワッシャが、
    前記カーシートの壁の内側に配置された内側フランジと、
    前記カーシートの壁の外側に配置された外側フランジと、
    前記内側フランジと外側フランジとの間に延びるウェブと、を有しており、
    前記ストラップの端部が前記外側フランジに隣接している、
    ことを特徴とする請求項3に記載のカーシート衝撃絶縁システム。
  38. 前記ワッシャが発泡体から形成されている、ことを特徴とする請求項3に記載のカーシート衝撃絶縁システム。
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