JP2008110760A - 可動体のためのクッションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】可動体のための好適な展開自在クッション機構を提供すること。
【解決手段】本発明は、車輌が転倒した場合に展開したクッションを与える車輌用展開自在クッション機構を提供する。クッションは蓄えられたエネルギの迅速な解除を通じて折り畳み状態から膨張する。空気はバルブまたは他のオリフィスによりクッションへ入れることが可能である。転倒した車輌の地面との接触は膨張したクッションと共に生じるので乗客の負傷が防止される。
【選択図】図３

Description

発明の分野
本発明は、展開自在クッションに関し、特に一人乗り車輌の乗員の負傷を防止
する展開自在クッションに関する。

発明の背景
車輌の設計においては、安定性が操縦性のために犠牲にされるので、或る車輌
は、その設計により、或る程度の安定性が欠如することがある。このような設計
の車輌は、衝突、機械的故障、傾斜上での急転回、操作者の誤操作、或いは安定
化機構では解消できない路面の凹凸との遭遇との何れかに起因して、転倒し易い
。これらの状況下では、車輌の搭乗員や貨物を保護し、搭乗員や貨物が路面へ向
かって投げ出されて傷つくことがないようにせねばならない。

車輌の運動に固有の運動エネルギが車輌の乗員を路面のような堅いものへ放り
出す駆動力に変換されることがないように、その運動エネルギを吸収または分散
する方法が公知である。通常の例は車のバンパーであり、これは金属が潰れるこ
とにより運動エネルギを吸収させる。他の例は、エアーバッグであり、乗員の身
体が車のハンドルや窓ガラスへ打ち付けられて重傷を負うのに充分な時間が経過
する前に、自動車の乗員の機械的エネルギをバッグ内のガスの圧縮および再分配
へ結合させる。

自動車においては、高温度化学変化手段がエアバックを膨張させるのに用いら
れている。高温度化学変化手段は、エアバッグを極めて迅速に膨張させる能力が
あるものの、比較的に高価であり、しばしば有毒化学物質を用いる。他の欠点は
、保守交換のための特殊な訓練および器具の必要性、過剰な展開の危険性、負傷
を負わせる力を含む。車椅子のような開放された車輌においては、高温度化学変
化手段によるエアバッグの強制膨張は、非実際的であり、安全ではなく、不要で
ある。車輌の補助部品に存在する運動エネルギを採用する他の手段も公知であり
、これは正面衝突の際に蛇腹や他の手段を膨張させて車輌の乗客を保護する。

発明の概要
本発明の一つの局面によれば、その一実施例においては、一人乗り車輌の乗客
を保護する展開クッション機構が与えられる。このクッション機構はエネルギを
吸収するクッションを有すし、このクッションは内面を有し、車輌から外側への
クッションの膨張を可能にする方式で車輌に接続される。クッション機構はアク
チュエータも有し、これは、蓄えられたエネルギをクッションの外側からクッシ
ョンの内面へ空気を導く方式で解放する。本発明の他の実施例においては、クッ
ションは、その膨張のためのエネルギを蓄えるエネルギ貯蔵器と、クッションの
外側からクッションの内面内に空気を流すことを可能とする少なくとも一つのオ
リフィスを有する。バルブは、空気がクッションの外側からクッションの内面へ
の方向のみに流れ得るように制限する。

本発明の代替的実施例においては、エネルギ貯蔵器は機械的エネルギを蓄える
スプリングを含んでもよく、このスプリングは圧縮部材としてもよい。更なる代
替的実施例においては、展開自在クッションは、車輌の後方、前方または側方へ
の膨張を可能とするように車輌へ接続してもよく、乗員の側方移動を制限する複
数の内袋、空気をクッションの外側からクッションの内面へ推進させる空気強制
デバイス、クッションの外側からクッションの内面へのガスの体積を増大させる
ように適合された吸引器を含む。クッションは係合機構を有してもよく、クッシ
ョンの加圧に応じて解除し得る。

本発明は添付図面を参照してなされる以下の説明を参照することにより一層容
易に理解される。

好適実施例の詳細な説明
図１乃至図５を参照すると、同様な要素が同様な参照符号で示されており、全
体的に符号１０で示される車椅子型車輌を後方転倒動作の進行段階に応じて示す
側面図である。本発明は様々な形式の車輌に適用可能であるが、この説明におい
ては単なる一例として一人乗り車椅子型車輌が用いられている。このような車輌
の一つの特定例は、１９９７年１２月３０日に発行された米国特許第５，７０１
，９６５号に説明されており、これは本明細書に引用により組み込まれている。
特に図１を参照すると、車輌１０は一対の側方向に配置された車輪１２上に支持
されており、この車輪は車輌１０の地面への接触を与える。本発明の対象である
展開自在クッション機構は符号１４により示されて図１に収納状態で図示されて
おり、ヒンジ１６においてシートアセンブリ１８に取り付けられている。車輌１
０が車輪に関して後方２０に迅速な加速を被る場合、車輌の後方転倒に起因する
負傷から乗員２２を保護する必要がある。同様に、衝突或いは前方または後方へ
の何れかの転倒に起因する負傷から乗員２２を保護する必要がある。好適実施例
においては、少なくとも展開自在クッション機構１４が車輌１０へ取り付けられ
ている。

図１においては、展開自在クッション機構１４の構造部材２４および２６が互
いに隣接して収縮位置で示されている。構造部材２４および２６は、金属のよう
な剛性材料からなり、本発明の実施例によれば、ヒンジ１６に関してそれらを離
す傾向があるスプリング力に対して車輌の通常操作中に一体的に支持される。ヒ
ンジ１６内に包含されたスプリング金属のコイル状ストリップにより、或いは機
械の技術分野で公知の他の方法により、スプリング力を与え得る。圧縮スプリン
グの潜在的エネルギは、クッション機構の展開のために用いられるエネルギの貯
蔵器の一例にすぎない。本発明の他の好適実施例においては、空気のような圧縮
ガスの供給は、展開自在クッション機構の膨張のためのエネルギおよびガスの双
方の貯蔵器として設けられている。

方向２０に沿う加速力に起因する後方転倒の初期段階については、図２に示さ
れており、ここで図２を参照して説明する。車輪１２の角度位置および車輪駆動
モータ（図示せず）上のトルクを監視する制御器（図示せず）またはそれに代え
て公知の様々な傾斜センサの一つにより傾斜或いは傾斜率が検出されると、クッ
ション機構１４の展開が開始されてスプリング力が解放されて、構造部材２４お
よび２６をヒンジ１６に関して分離させる。他の構造部材も設け得る。これは、
順次にクッション２８を折り畳み状態から開いて空気を充填させる。空気は周囲
大気から、或いは一連のバルブ４０（図８に示す）を介して圧縮ガスの容器から
クッション２８へ入る。ファン３２（図８に示す）は、クッション２８内に空気
を挿入するのに用いられるが、一方、収縮時にクッション２８中の応力を維持す
るのを支援し、同時にクッション２８から相当量の空気を逃がすのを可能とする
圧力レギュレータとして働き、それにより、運動エネルギを拡散させる置換が与
えられる。更に、膨張により導かれたクッション２８における圧力を、クッショ
ン２８を折り畳み形態で保持するラッチ２７、例えば磁気ラッチを解除すること
に使用し得る。好適実施例において、二つのフラップ弁が採用されている。クッ
ション２８を膨張させるために要求されるエネルギはバルブ４０を通じる空気の
流れにより制御される。

代替的実施例においては、クッション２８は初めの状態では内部吸引の下で支
持される。傾斜または傾斜率の検出は、車輌の標準操作中にバルブ４０の開放を
防止する係止機構、例えばラッチ２７の解除を与える。

ここで図３を参照すると、クッション２８は完全に膨張して示されており、構
造部材２４および２６はヒンジ１６に関して完全に分離されている。図４は車輌
１０が地面へ向かって更に後方へ傾斜する状態で示しており、クッション２８は
衝撃力を吸収するように展開して、乗員２２はシートアセンブリ１８および頭部
サポート３０により支持される。図５は後方へ転倒してクッション２８が地面に
接触して、クッション２８内に包含された空気の圧縮および再分配により衝撃の
エネルギを吸収する車輌を示す。クッション２８の内室からの空気の逃げはバル
ブ４０（図８に示す）の完全なまたは部分的な閉止を通じて調整される。

図６はヒンジ１６における展開クッション機構１４のシートアセンブリ１８へ
の取り付けを示す。展開自在クッション機構１４はここでは収容位置で示されて
いる。一実施例において与えられた電気ファン３２は、特定の傾斜または傾斜率
が検出されてクッション２８の膨張が開始されたときに、バルブ４０（図８に示
す）を通じて与えられるよりも一層迅速な膨張を可能とする目的で、クッション
２８へ空気を強制送入する。展開自在クッション機構１４はその展開した状態で
図７に示されている。

ここで図８を参照すると、展開自在クッション機構１４がその展開した状態で
フラップバルブ４０およびファン３２の位置を示して図示されている。

図９は本発明の代替的実施例を示し、ここでは後部バンパー４２がシートアセ
ンブリ１８へ取り付けられて示されている。後部バンパー４２は展開自在機構で
あり、展開自在クッション機構１４に関して上述したのと同様な方式で操作され
る。後部バンパー４２は少なくとも一つのスプリングデバイス（図示せず）を包
含し、これは、切迫する傾斜が検出されたときに、展開自在クッション機構１４
により与えられるエネルギの吸収に代えて、またはそれに加えて、更なるエネル
ギの吸収と乗員２２の保護とを与えるように下側へ延伸する。図９に示される実
施例においては、展開自在クッション機構１４がヒンジ１６にてシートアセンブ
リ１８へ取り付けられて示されている。

ここで図１０Ａ−１０Ｄを参照すると、車椅子型車輌１０の前面図が示されて
おり、これもまた例として示すものであって、他の車輌も添付の請求項の目的の
範囲内にある。図１０Ａをより詳細に参照すると、乗客２２が車輌１０の標準捜
査中に車輌に座して示されている。例えば路面の凹凸により起こり得る側方向転
倒の初期段階について図１０Ｂに示すと共に、ここで同図を参照して説明する。
後方転倒に関して上述した一つの方法により傾斜または傾斜率が検出されると、
クッション機構の展開が開始され、エネルギの貯蔵器が起動してクッション２８
を軸１６に関して広げる。空気または他のガスがクッション２８の内面内の体積
へ引き込まれるか或いは強制送風される。本発明の一実施例においては、クッシ
ョン２８をより迅速に充填させる目的で、吸引器（図示せず）が付加的な体積の
ガス、例えば周囲空気を同伴させるために用いられる。図１０Ｃは完全に膨張し
たクッション機構１４を示す。図１０Ｄは、車輌１０が側方向に完全に転倒して
、クッション２８が地面へ接触して、クッション２８に包含された空気または他
のガスの圧縮および再分配により衝撃のエネルギが吸収されていることを示す。

本発明の上述した説明は単なる例示を意図するものであり、幾多の変形例およ
び変更例が当業者には明らかであろう。このような変形例および変更例の全ては
添付の請求の範囲に規定された本発明の目的の範囲内にあるように意図されてい
る。

図１は本発明の実施例を採用する車椅子型車輌の側面図であり、ここでは展開自在クッションが収納状態で示されている。 図１の車椅子型車輌の側面図であり、ここでは展開自在クッションが部分的に展開した後向き姿勢で示されている。 図１の車椅子型車輌の側面図であり、ここでは展開自在クッションが展開した後向き姿勢で示されている。 図１の車椅子型車輌の側面図であり、ここでは展開自在クッションが地面への接触に先立って示されている。 図１の車椅子型車輌の側面図であり、ここでは展開自在クッションが地面へ接触して示されている。 図６は展開自在クッションを収納状態で示す斜視図である。 図７は展開自在クッションを展開状態で示す斜視図である。 図８は展開状態で示す本発明の他の実施例の拡大された斜視図である。 図９は後部バンパーを部分的に展開状態で示す本発明の代替的実施例の側面図である。 図１０Ａは図１の車椅子型車輌の前面図である。 図１０Ｂは本発明の一実施例を採用する図１の車椅子型車輌の前面図であり、ここでは展開自在クッションが部分的に展開した横向き姿勢で示されている。 図１０Ｃは本発明の一実施例を採用する図１の車椅子型車輌の前面図であり、ここでは展開自在クッションが完全に展開した横向き姿勢で示されている。 図１０Ｄは本発明の一実施例を採用する図１の車椅子型車輌の前面図であり、ここでは展開自在クッションが地面へ接触して示されている。

Claims (1)

1. 時速が２５キロメートル以下の能力である囲いのない一人乗り車輌の乗員を保護する展開自在クッション機構であって、
   （ａ）内面を有してエネルギを吸収するクッションであって、前記車輌の外側への膨張を可能とする方式で前記車輌へ取り付けられたクッションと、
   （ｂ）前記クッションの外側から前記クッションの内面内へのガスの導入を起動するアクチュエータと
   を備える展開自在クッション機構。

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