| 【発明の名称】 |
開放車輌ライダ保護装置及び方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】ジエイコブ・アラルーフ
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| 【要約】 |
【課題】開放車輌及び乗馬のような他の開放輸送手段のライダの保護装置。
【解決手段】身体の前部及び後部を覆って保護する第１の膨張部並びにライダの上部脊椎を覆って一時的に不動にする第２の膨張部を有する。ライダの身体の少なくとも上部を包囲する衣服形状の膨張式部材、これに組み込まれた加圧気体源３２、ライダが所定の距離車輌から突然離れることに応答して膨張式部材を素早く膨張させるように膨張式部材の内部を加圧気体源に曝す曝し手段とを備える。曝し手段は、加圧気体と連係する気体放出手段と、脆性素子を有し、膨張式部材と車輌とを選択的に係脱させるコネクタとを含み、コネクタはライダが車輌から突然離れることによりコネクタに少なくとも所定の力を印加することに応答して、先づ、この力を気体放出手段に伝えて気体放出手段を作動させることにより膨張式部材を膨張させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】開放車輌ライダ保護装置であって、開放車輌のライダの身体の前部及び後部を覆って保護する少なくとも第１の膨張部と、少なくともライダの上部脊椎を覆って一時的に不動にする少なくとも第２の膨張部とを有し、ライダの身体の少なくとも上部を包囲する衣服形状の膨張式部材と、該膨張式部材に組み込まれた加圧気体源と、ライダが少なくとも所定の距離車輌から突然離れることに応答して前記膨張式部材を素早く膨張させるように前記膨張式部材の内部を前記加圧気体源に曝す曝し手段とを備え、該曝し手段は、前記加圧気体と連係する気体放出手段と、脆性素子を有し、前記膨張式部材と車輌とを選択的に係脱させるコネクタとを含み、該コネクタはライダが車輌から突然離れることにより該コネクタに少なくとも所定の力を印加することに応答して、先づ、この力を前記気体放出手段に伝えて前記気体放出手段を作動させることにより前記膨張式部材を膨張させ、次いで、前記脆性素子にこの力を伝えて前記車輌から離脱させることにより前記膨張式部材を前記車輌から取り外すように構成されており、更に前記気体放出手段及び前記コネクタ手段に連係して配設された電気機械式操作手段を含み、該電気機械式操作手段はライダが少なくとも所定の距離車輌から突然離れることに応答して電流供給手段を作動させて前記気体放出手段を起動させることにより前記膨張式部材を膨張させるとともに前記膨張式部材を車輌から取り外すように構成された機械手段を有し、前記膨張式部材は非膨張状態にあるときには衣服状の形状を有するとともに、膨張した状態になると、ライダが車輌から突然離れた後に物体に衝突して遭遇する大きな集中力がライダに直接伝わるのを阻止してライダの身体の包囲された上部を重大な傷害から保護することができるように膨張した略丸い形状を有することを特徴とする保護装置。
【請求項２】前記加圧気体源は火工式気体発生器を有することを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
【請求項３】前記加圧源はハイブリッド気体発生器を有することを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
【請求項４】前記電流供給手段は電池、電気機械式発電機及び圧電素子よりなる群から選ばれることを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
【請求項５】前記電気機械式操作手段は、トリガ素子と、該トリガ素子に結合された制御回路と、電流源とを有することを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
【請求項６】車輌に取着され、前記トリガ素子を作動させることができる追加の事故センサを更に備えることを特徴とする請求項５に記載の保護装置。
【請求項７】前記曝し手段は、前記ライダが車輌から突然離れるのを検出する機械素子と、前記気体発生器と、前記機械素子からの信号に応答して前記気体貯蔵放出手段を起動させる電気機械式操作手段とを有することを特徴とする請求項２に記載の保護装置。
【請求項８】前記曝し手段は、前記ライダが車輌から突然離れるのを検出する機械素子と、前記気体発生器と、前記機械素子からの信号に応答して前記気体貯蔵放出手段を起動させる電気機械式操作手段とを有することを特徴とする請求項３に記載の保護装置。
【請求項９】前記膨張式部材に配設された複数の圧力逃がし弁を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
【請求項１０】膨張後所定時間で前記膨張式部材を収縮させる装置を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
【請求項１１】前記第１と第２の膨張部はライダの左側を覆って保護する第１の部分と、ライダの右側を覆って保護する第２の部分とを含み、該第１と第２の各部分はライダの上部脊椎を一時的に不動にする部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
【請求項１２】開放車輌ライダ保護方法であって、開放車輌のライダの身体の前部及び後部を覆って保護する少なくとも第１の部分と、少なくともライダの上部脊椎を覆って一時的に不動にする少なくとも第２の膨張部とを有し、ライダの身体の少なくとも上部を包囲する請求項１に記載の衣服形状の膨張式部材を提供する工程と、ライダが車輌から少なくとも所定の距離だけ突然離れるのに応答して、前記膨張式部材の内部を加圧気体源からの気体に曝すことにより前記膨張式部材を膨張させる曝し工程と、所定の時間後に、前記膨張式部材を収縮させる工程とを備えることを特徴とする方法。
【請求項１３】前記曝し工程は前記膨張式部材を約５０ミリ秒以内で完全に膨張させることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】前記曝し工程は、前記膨張式部材と車輌とを選択的に係脱させる脆性素子を有し、前記加圧気体源と連係する気体放出手段に少なくとも所定の力を伝えて前記気体放出手段を作動させることにより、前記膨張式部材を膨張させるコネクタに前記少なくとも所定の力を印加する力伝達工程と、該力伝達工程の次に、前記力を前記脆性素子に伝達することにより前記コネクタを離脱させて前記前記膨張式部材を前記車輌から取り外す工程とを更に備えることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】前記気体放出手段を作動させる前記工程は、電流を前記気体放出手段に供給して前記気体放出手段を作動させかつ前記膨張性部材を膨張させるように電流発生素子を動作させる工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】前記気体放出手段を作動させる前記工程は、電流を前記気体放出手段に供給して前記気体放出手段を作動させかつ前記膨張性部材を膨張させるように追加の事故センサを動作させる工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オートバイのような開放車輌(non-enclosed vehicle)のユーザの保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】事故の際に、オートバイのライダは、自動車の乗客と比べて重傷を負う危険が大きいことが広く認識されている。これは、特に、オートバイは、自動車とは異なり、ユーザを取り囲む保護システムが装備されていないからである。従って、オートバイのライダが走行している車輌または静止物体に衝突した場合にライダが受ける傷害のほかに、オートバイと他の車輌または静止物体との衝突の際に、ライダがオートバイから投げ出される危険も著しく高い。オートバイから投げ出されると、オートバイのライダは致命的な傷害、あるいは少なくとも身体の特に重要な部分、特に、背中、脊椎、首及び骨盤に重傷を負いやすい。これにより、麻痺または死亡に至らない場合でも、極めて重大な損傷を受ける可能性がある。
【０００３】かかる問題は、本技術分野において充分に認識されているのも拘わらず、これまでは満足のいく解決法は提案されていなかった。本技術分野のかかる状況は、以下において簡単に説明するように、数多くの刊行物において指摘されている。
【０００４】Demaraisのフランス国特許出願第９１０７６５９号、同公告第２，６７７，８５６号には、オートバイのライダの保護装置が開示されている。この衣服は、ライダが落下した場合にライダを保護するように圧縮空気源に結合された、天然または合成ゴムから形成するのが好ましい膨張室を備えている。
【０００５】Van Wykの南アフリカ国特許出願第８４０９０１８号には、オートバイのライダの安全服が開示されている。この衣服は、流体圧源に接続され、車輌または着用者の減速の際に膨張するようになっている。
【０００６】Hasseのドイツ国特許出願第ＤＥ３３２３７０１号には、手動曳索を有する２層構造の膨張材料から形成されたオートバイのライダ及び歩行者用の安全ジャケットが開示されている。
【０００７】Sweeneyのイギリス国特許第２，０９９，６８７号には、圧縮気体源から迅速に膨張することができる区画室を有する、オートバイのライダの保護服が開示されている。
【０００８】Craneの米国特許第４，０５９，８５２号には、オートバイのライダの膨張式スーツが開示されており、このスーツは、入口と連係した加圧気体源を有している。気体源と連係したバルブが配設されていて、オートバイのライダが車輌から突然離れたときに起動するようになっている。
【０００９】Kim等の米国特許第４，９８４，８２１号には、衝撃吸収チューブと、ガス導管を介して衝撃吸収チューブに接続された気体調整器と、１つ以上の圧縮気体貯蔵及び放出装置と、車輌により作動される点火コントローラと、電気ワイヤ及び引張り糸を介して点火コントローラに接続されたトリガ装置と、力を印加すると分離するように電気ワイヤと引張り糸との中間に配置されたコネクタとを備えた気体膨張式の衝撃吸収安全服が開示されている。事故の際には、車輌が、点火コントローラを作動させることができない場合がしばしばある。
【００１０】上記した刊行物は特に、身体のある領域にクッションを提供するように、着用者がオートバイから離れたときに素早く膨張する衣類を開示している。膨張した形状は、衣服の非膨張状態にある形状と近似しているが、所定の部分が幾分厚くなっている。従って、衣服は、膨張すると、ある程度の保護を提供するが、人がオートバイから投げ出されて地面に衝突したときに受ける力の再分散が比較的少なく、従って、直接的な衝撃力に対して有意の保護をほとんど提供することができない。従って、上記したように、着用者の重大な損傷を防止するのに充分な程度まで衝撃力を必ずしも低くすることができない。
【００１１】Bothwellの英国特許第１，４７９，７３３号には、着用者の身体に対する衝撃を緩衝するように構成された保護服が開示されている。この衣服は、膨張して大きなボールとなることにより、前部バッグと着用者の顔との間にギャップを画成して自由に呼吸をすることができるようにしているが、このギャップがあるために着用者の首を固定することができない。膨張は、着用者が落下したときにオートバイが発生する電気パルスにより行われる。
【００１２】Taheriの米国特許第４，６３７，０７４号には、衝突に関係した損傷から保護するように、自動車のような車輌において使用する膨張式の衣服が開示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術が有する上記課題を解決することができる、開放車輌及び乗馬のような他の開放輸送手段のライダの保護装置を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の保護装置は、ライダが車輌から意図せずに離れることに応答して力を散逸させまたはそらせるように自動的に膨張する衣服の形態をなしている。
【００１５】本発明に係る開放車輌のライダの保護装置は、開放車輌のライダの身体の前部及び後部を覆って保護する少なくとも第１の膨張部および少なくともライダの上部脊椎を覆って一時的に不動にする少なくとも第２の膨張部を有し、ライダの身体の少なくとも上部を包囲する衣服形状の膨張式部材と、該膨張式部材に組み込まれた加圧気体源と、ライダが少なくとも所定の距離車輌から突然離れることに応答して膨張式部材を素早く膨張させるように膨張式部材の内部を加圧気体源に曝す曝し手段とを備えている。曝し手段は、加圧気体と連係する気体放出手段と、脆性素子を有し膨張式部材と車輌とを選択的に係脱させるコネクタとを含み、コネクタはライダが車輌から突然離れることによりコネクタに少なくとも所定の力を印加することに応答して、先づ、この力を気体放出手段に伝えて気体放出手段を作動させることにより膨張式部材を膨張させ、次いで、脆性素子にこの力を伝えて車輌から離脱させることにより膨張式部材を車輌から取り外すように構成されている。更に、曝し手段は、気体放出手段及びコネクタ手段に連係して配設された電気機械式操作手段を含み、該電気機械式操作手段はライダが少なくとも所定の距離車輌から突然離れることに応答して電流供給手段を作動させ、気体放出手段を起動させることにより膨張式部材を膨張させるとともに膨張式部材を車輌から取り外すように構成された機械手段を有している。特に、膨張式部材は非膨張状態にあるときには衣服状の形状を有するとともに、膨張した状態になると、ライダが車輌から突然離れた後に物体に衝突して遭遇する大きな集中力がライダに直接伝わるのを阻止してライダの身体の包囲された上部を重大な傷害から保護することができるように膨張した略丸い形状を有している。
【００１６】本発明の一の実施の形態によれば、加圧気体源は火工式気体発生器(pyrotechnic gas generator)を含む。
【００１７】本発明の一の実施の形態によれば、加圧気体源はハイブリッド気体発生器を含む。
【００１８】
【発明の実施の形態】先づ、図１について説明すると、オートバイのような参照番号１０で示す開放車輌と、参照番号１２で示す自動車との衝突が図示されている。側面衝突の場合には、参照番号１４で示すオートバイのライダはオートバイから突き出され、背中が地面１６に着地するまで空中を飛ぶ。無防備に場合には、オートバイのライダの首や背中に重大な傷害を引き起こし、多くの場合には、死亡または永久的な不具に至る。当業者であれば認識することができるように、永久的な傷害、更には致命傷を最も受けやすい身体の個所は、首、背中及び骨盤である。
【００１９】かくして、本発明は、外衣として着用するように適合され、かつ、例えば、他の車輌または静止物体と衝突した場合のように、ライダが車輌から突然離れたときに、直ちに膨張する、参照番号１８で示される保護装置を提供するものである。膨張した状態にあるこの装置は、参照番号１８’で示されている。ライダが着地するまで、骨盤から首に至るライダの身体上部全体は、ライダを上記したような傷害から保護するように動作するバルーン状の保護クッションに包まれる。これは、衝撃力のある部分をそらせ、かつ、残りの衝撃力を身体の保護される部分の略全体に拡げ即ち分配して、大きな集中力が身体の特定部分に移行するのを防止することにより達成される。
【００２０】本明細書の上記従来技術の項において説明したように、迅速に膨張する緩衝装置をオートバイのライダに対して提供する種々の試みが本技術分野においてなされてきたが、これらはいずれも、衝撃力を適正にそらせあるいは分散させることができない比較的薄い緩衝手段を提供することを特徴としている。
【００２１】これに対して、本発明は、丸いまたは球状の物体の、その形状に基づく本質的な特性、即ち、衝撃を加えたときに表面から少なくとも一部が偏向して、衝撃力の大部分をライダからそらそうとする丸いまたは球状物体の本質的な特性を利用するものである。本発明の保護装置はまた、膨張した形態にあるときに発揮する塊状性(massiveness)により、装置が膨張したときに、残った力を身体の極めて大きな面積に亘って分散させるとともに、首と背中を固定状態に支持して、医療従事者または医師がいないときに傷を負ったライダの首と脊椎の望ましくない動きを防止することができる。
【００２２】本発明の装置は主として、実質上アドオン装置である保護服として実施することができるが、この装置は車輌に設置することを必要とするとともに、車両と連係して動作するものであり、従って、本発明は更に、この装置を組み込んだ開放車輌にも関するものである。図１に示すように、典型的にはオートバイ１０とすることができる開放車輌は、かくして、シャーシ２０と、シャーシに連係した複数のホイール２２と、ホイール２２と駆動連係されたエンジン２４と、保護装置１８とを備えている。
【００２３】次に、図２−１８について説明するが、図２−１８のうち、図２−８はライダ１４に着用された、非膨張状態にある保護装置１８の一の実施の形態を示し、図９−１５は膨張状態にある装置１８を示し、図１６及び１７は装置１８の内部層だけを示し、図１８は拡げられた状態にある装置１８の概略切欠き図であり、装置１８の異なる部分間の相互連通を示す。
【００２４】これらの図に示すように、保護装置１８の主要部は、骨盤から首まで身体の上部全体を包囲することにより、膨張したときに全体的な保護と支持行うのが好ましい衣服形状の膨張式部材３０である。膨張式部材３０の内部には、好ましくは圧縮空気を含む複数の加圧気体キャニスタの形態をなすのが好ましい、参照番号３２で示される加圧気体源が配置されている。膨張式部材３０を膨張させるに要する時間を最小にするように、キャニスタ３２は膨張式部材の内側に配置されていて、参照番号３４で示す気体放出機構により作動される。気体キャニスタ３２及び該キャニスタと連係して使用される気体放出機構３４は、使用が一回限りとなっており、例えば、ライフジャケットに使用されているようなものとすることができるので、本明細書においてはこれ以上の説明は省略する。気体放出機構３４は、上記したように、衝突により起こるものと考えられる、少なくとも所定の距離だけライダ１４が車輌から突然離れることに応答して膨張式部材３０を素早く膨張させるように動作を行う。車両からのライダの所定の距離の分離から、膨張式部材３０の膨張及び車輌からの完全な分離に至る一連の動きを、図１９乃至２１により以下において説明する。
【００２５】ライダによる本発明の装置の使用を促進するためには、膨張式部材３０は、軽量であるのが好ましく、膨張していない状態にあるときには、衣服状の形状を有する。しかしながら、膨張が行われると、衝撃力の少なくとも主要部分をそらせて、ライダの重大な傷害を防ぐために、膨張式３０は、球状の、即ち、略丸い、球形または楕円形のバルーン形状となる。
【００２６】図面に示すように、膨張式部材３０は、典型的には、身体の前部及び後部をそれぞれ覆って保護する第１の膨張部１１０と第２の膨張部１３０とを有するとともに、ライダの首の少なくとも後部を覆って保護する、好ましくは、首を実質上包囲する第３の膨張部１５０とを有している。あるいは、膨張式部材３０は、身体の前部及び後部を覆って保護する１つの部分、あるいは、身体の前部または後部を覆う幾つかの部分と、ライダの上部脊椎を一時的に動かないようにする別の膨張部とを有することができる。
【００２７】部材３０により構成されるクッションの肩部の周囲に連続性を確保するために、かつ、キャニスタ３２から気体が放出されたときに部材３０全体に気体が素早く行き亘るように、部材３０は、本実施の形態においては、エプロン状に配置されているとともに、図１０及び１８に示すように、肩を横切って一対の膨張セル１６０及び１６２が配設されている。更に、図１８に示すように、第１の部分１１０と第２の部分１３０は、第３の部分を中心に対称に配置され、第３の部分を介して接続されており、第３の部分１５０にはライダの頭部が挿通する開口１５２が形成されている。
【００２８】部材３０を頭の上に配置してから、第１の膨張部１１０と第２の膨張部１３０の側部を、適宜のファスナを介して互いに締結する。この締結は、図１７及び１８に示すように、雄部４０及び雌部４２を有する迅速スナップファスナにより行うのが好ましい。別の対をなすファスナ４０及び４２（図１８）が、またの下の第１の部分１１０と第２の部分１３０の端部を互いに締結するように配設されている。所望されない力が部材３０の布に加わるのを防止して、布が裂けることがないようにするために、ファスナ３６、３８、４０及び４２が、複数のウエブ付きベルト部４４（図２Ａおよび４Ａ）を介して部材３０に接続されている。
【００２９】特に、図３、５、７、８、１０、１２、１４、１５及び１８について説明すると、膨張式部材３０の異なる部分は、相互間だけで連通するゴム引き布などのような気体不透過性材料から、封止された袋の形状に形成することにより、容易に膨張することができるようになっている。
【００３０】以下の説明においては、第１の膨張部１１０と第２の膨張部１３０の対応する部分は、第１の膨張部１１０の対応する部分を示す参照番号で表示し、第２の膨張部１２０の対応する部分を示す参照番号は括弧内に表示するものとする。
【００３１】かくして、第１の膨張部１１０と第２の膨張部１３０はそれぞれ、実質上封止された室１１６（１３６）を協働して形成する、ライダの身体の所定の部分に対して配置されるように形成された気体不透過性の内層１１２（１３２）と、内層１１２（１３２）に結合された気体不透過性の外層１１４（１３４）とから形成されており、外層１１４（１３４）は高い気体圧の存在下で膨張する柔軟な材料から形成されている。好ましくは、室１１６（１３６）は、内層１１２（１３２）と外層１１４（１３４）との間を側方へ延びるとともに、これらの層に封着された気体不透過性の壁１２２（１４２）により、典型的には２つの気体不透過性のセル１１８（１３８）と１２０（１４０）とに分けられている。ウエブ付きベルト部４４に固着される内層１１２（１３２）は、外層１１４（１３４）よりも膨張性の小さい材料から形成するのが好ましく、これにより、膨張性部材３０が主として外方へ膨張して外方へ湾曲する所望の形状を提供する一方で、ある圧力が内方へ加えられて背中の固定を行い易くすることができる。
【００３２】首を保護する第３の膨張部１５０は、略チューブ形状をなしている。第３の膨張部１５０の後部１５４は、非膨張状態にあるときには著しくコンパクトな形状をなすとともに、膨張時には、図９−１４に示すように、概ね厚さのある立ち上がった形状をなす。この厚みのある部分は、首の後部から首を中心に約２７０°に亘って延び、衝撃に対してかなりの緩衝作用を提供するとともに、首及び背中を部材３０の残りの部分に対して一層固定し易くしている。好ましくは、第３の膨張部１５０は、外層１１４（１３４）と同様の、気体不透過性の膨張自在の材料から形成される。
【００３３】図１５及び１８に示すように、部分１５０、１６０及び１６２と、部分１１０及び１３０のセル１１８（１３８）及び１２０（１４０）はいずれも、開口４６を介して相互に接続されて、互いに気体連通するとともに、キャニスタ３２から加圧気体が放出されたときに素早く膨張することができるようにしている。更に、本実施の形態においては、これらの図に示すように、複数の、即ち、４つの気体キャニスタが配設されている。しかしながら、任意の好ましい数の気体キャニスタを配設することができるとともに、膨張式部材３０の内部を他の態様で適宜分割することができる。
【００３４】図示の実施の形態においては、第１の膨張部１１０と第２の膨張部１３０とのそれぞれにおいては、気体不透過性の壁１２２（１２４）は、セル１１８（１３８）が略円筒形状を有するように内層１１２（１３２）と外層１１４（１３４）との間を延びており、これは略円環状をなすセル１２０（１４０）により囲まれている。あるいは、円環状のセル１２０（１４０）もまた、図示のように副分割することができる。
【００３５】図１０及び１５について特に説明すると、円筒状のセルを形成する外層部の中心Ｃは、膨張すると、内層から最大距離離隔して位置し、外層と内層の縁部１２８（１４８）と１２９（１４９）は、介在する壁部１２２（１４２’）の高さに対応する最小距離だけ離されることにより、外層の、中心Ｃと縁部との間の部分は凸状に湾曲した形状となる。
【００３６】図１９乃至２１について説明すると、部材３０を着用したライダが所定の距離Ｄ（図２０）を越える距離に亘って車輌１０から離れると、これに応答して膨張式部材３０が先づ膨張し、次いで、この部材が車両１０から解放される状態が概略示されている。
【００３７】先づ、図１９について説明すると、本実施の形態においては、膨張式部材３０は、コード５０により車輌１０に結合されている。図２４−２７に関する以下の説明から明らかなように、本実施の形態においては、単なる一例として、膨張式部材３０の同じ第１または第２の部分に配置されかつ対応する対をなす気体放出機構３４により作動される、各対をなす気体キャニスタ３４が、１本だけのコード５０と連係しており、本実施の形態においては、２つの気体キャニスタが対応する対のコード５０と連係している。しかしながら、図１９−２１に示す実施の形態では、単なる一例として、１つの気体キャニスタ３２に１本のコード５０が接続されているが、本発明は、図２４ー２７に関して以下において詳細に説明されている構成も包含するものである。
【００３８】コード５０は、第１の端部５２が気体放出機構３４に接続され、第２の端部５４がコネクタ５６を介して車輌１０に取着されている。コード５０のガイド５８が膨張式部材３０の内部に装着されており、コード５０に沿った所定の位置にストッパ素子６０が配設されている。
【００３９】次に、図２０について説明すると、ライダが、非自発的にあるいは大きな力を受けて、キャニスタとともに車輌から突然離れなければならないような衝突その他の出来事が生じた場合には、放出機構３４とコードのガイド５８は、矢印６２で示すように、車輌１０から離れるように急激に動かされる。例えば、６０ｃｍ乃至１．０ｍといった所定の分離距離Ｄに到達すると、コード５０は緊張し、（ライダの車輌からの）分離力がコード５０に沿って加えられることにより、気体放出機構３４が起動し、気体をキャニスタ３２から放出する。気体放出機構が起動した後は、コード５０が、矢印６４で示すように、ガイド５８を介して下方へ動き、ストッパ素子６０がガイドと係合して止まるように付勢される。このとき、分離力がコード５０に沿ってコネクタに加わり、コネクタは、少なくとも所定の分離力の存在下で、コード５０の第２の端部５４を解放することにより膨張式部材３０を車輌１０から完全に解放する。これは、図２１において矢印６６で示されている。
【００４０】上記したように、各対をなす気体キャニスタ３２、即ち、膨張式部材３０の第１の膨張部に取着されている対と、膨張式部材１３０の第２の膨張部に取着されている対は、別のコードによりコネクタ５６に連結されている。図２２及び２３においては、これらのコードは参照番号５０’及び５０”でそれぞれ示されている。
【００４１】図面に示すように、コネクタ５６は、シャーシの一部のような、車輌の所定の部分に固着された第１の整合部３５６と、コード５０’及び５０”にそれぞれ取着された一対の第２の整合部２５６’及び２５６”とを有している。第２の整合部２５６’及び２５６”は、互いに接続されるように形成されているとともに、第１の整合部３５６に接続されるように形成されている。
【００４２】図示の実施の形態においては、第２の整合部２５６’及び２５６”には、第１の整合部３５６に形成された開口３５８に挿入される下部２５８が形成されている。側部キー部材４００が第１の整合３５６に連係して取着されており、外方に配置されたハンドル部４０２と、内方に配置されたロック部４０４とを有している。ロック部４０４は、側部開口３５９を介して第１の整合部の開口３５８の中へ延びるとともに、第２の整合部２５６’及び２５６”の下部と、内部に形成された適宜のノッチ２６０を介して整合して係合するように形成されている。キー部材４００は、ロック状態において開口３５８内へ完全に延びる「閉止」位置（図２４及び２５）と、開口３５８から完全に退却した「開放」位置（図２６及び２７）との間で動くことができるように取着されている。典型的には引張りばねからなる弾性部材３６０が、キー部材４００を正常な閉止位置即ちロック位置に保持するように配設されている。開口３５８は軸線３６２を画定しており、第２の整合部２５６’及び２５６”は、この軸線に沿って第１の整合部に対して挿入と取り出しを行うようになっている。
【００４３】キー部材の内端部４０４は、軸線３６２に対して鋭角を形成する上部面取り面４０８と、この面に直交する下面４１０とを有している。従って、車輌に対するコード５０’及び５０”の接続は、第２の整合面２５６’及び２５６”を第１の整合面３５６に単に挿入することにより行うことができる。第２の整合部の下縁部２６２がキー部材４００の面取り面４０８と係合すると、ノッチ２６０がこれに整合するまで外方に変位し、弾性部材３６０がキー部材４００を付勢して合わせ係合させる。
【００４４】次いで、「非緊急時」の解放の場合には、第１および第２の整合部は、キー部材４００をハンドル部４０２を介して外方へ押し、次いで、第２の整合部２５６’及び２５６”を第１の整合部３５６から取り外すことにより、接続が解除される。
【００４５】しかしながら、膨張式部材３０を着用したライダが車輌１０から突然離れ、次いで、少なくとも最小の所定の力がコード５０を介してコネクタ５６に印加される場合に生ずる「緊急」の解放の場合には、コネクタ５６は機械的に「故障する」('fail')ようになっているので、第１および第２の整合部は加圧気体の放出直後に分離する。
【００４６】これは、数多くの態様で行うことができるが、本実施の形態においては、第２の整合部２５６’及び２５６”を金属から形成するとともに、キー部材４００の比較的薄い内端部４０４が容易に壊れるようにキー部材を適宜の脆性プラスチックから形成することにより行うことができる。従って、通常の力の下では、キー部材４００は整合部を互いに適正にロックするように動作を行うが、衝突により生ずるような大きな分離力が印加される場合には容易に破断する。
【００４７】次に、図２８について説明すると、本発明の別の実施の形態に従って構成されかつ作動される膨張式安全服５００が、部分切欠き概略図として示されている。この実施の形態によれば、気体源は自動車の受動拘束装置においてエアバッグで使用されているのと同様の火工式気体発生器(pyrotechnic gas generator)である。火工式気体発生器は、火工装填材料（ペレット）５０４と、装填材料５０４を起動させる電気起動式点火具(squib)５０６とを含んでいる。点火具が火工装填材料を起動すると、気体５１８が発生器内で発生し、開口５１６から素早く吹き出して保護服に充満する。
【００４８】図２９に示す好ましい形態においては、加圧気体源は、ドイツ国、アシャウ／イン(Aschau/Inn)に所在するTRW Airbag Systems GmbHが製造するモデル番号DHI-3のようなハイブリッド気体発生器５０２’である。ハイブリッド気体発生器は、火工装填材料（ペレット）５０４’と、装填材料を起動する電気起動式点火具５０６’と、加圧不活性気体（窒素、アルゴン、空気など）５０８’を貯蔵する気密区画室５０３’と、気体を放出する破壊自在の膜５１４’とを有する。火工装填材料５０４’が点火具５０６’により起動されると、装填材料から発生する気体が膜５１４’を破壊することにより、不活性気体５１８’は区画室を素早く出るとともに、吹き出す気体の全量を高温の気体混合物の熱膨張により膨張させる。膜５１４’が破壊すると、気体５１８’は開口を介して発生器５０２’から急速に吹き出して保護服５００’に充満する。
【００４９】ハイブリッド気体発生器は、幾つかの利点を発揮する。即ち、この発生器は、従来の加圧気体容器よりもはるかに大きい速度、即ち、０．５秒に対して３０−５０ミリ秒で膨張させることができるとともに、かかる従来の容器に比べて質量対膨張容量の割合が低い。この実施の形態においては、好ましい膨張内容積は、衣服の形状により、約７０−９０リットルであり、最大絶対内圧（膨張）は約１．２−１．４バールである。火工材料だけの気体発生器と比較すると、ハイブリッド気体発生器は、膨張気体の温度を著しく低くすることができるとともに、一層容易に制御することができる。これは、火工材料だけの発生器においては、火工材料は実際には気体を発生しないからである。一方、ハイブリッド気体発生器の場合には、含まれる加圧気体を加熱してその圧力を高めることにより、放出される気体の膨張速度を高めるとともに、この気体の容量を増大させることができる。かくして、ハイブリッド発生器の場合には、１０−２０グラムの火工材料で充分であるが、火工発生器の場合には３００−４００グラムが必要となる。
【００５０】ハイブリッド発生器が発生する気体の温度が低くなると、膨張服に一層大きな安定性を提供し、従って、着用するライダが受ける傷害の可能性を低くすることができる。このような大きな安定性は、火工材料だけの気体発生器と比較して、衣服内部の気体の冷却が著しく緩慢になり、これに伴って膨張気体の温度と周囲の空気の温度との差が小さくなるので、気体の容量の減少が緩慢になりかつ小さくなることによるものである。
【００５１】好ましくは、当業者に公知の、多数の圧力逃がし弁５１０が、衣服５００、５００’全体に配設される。これにより、衣服内部の余分な気体圧を放出することができる。かくして、１）過剰な気体の発生による内部圧の危険な上昇を防止し、かつ、展開の際に保護部材全体のまたは部分的な過剰充填を防止することができるとともに、２）他の車輌または障害に対する強い衝撃動作と、次いで行われる、保護部材の内容積の突然の減少による内部圧の急速な増大とによる「跳ね返り」作用をなくすことができ、しかも、３）展開後に保護部材を徐々に収縮させることができる。
【００５２】本発明のこの実施の形態によれば、図１に示すものよりも一層高温の衣服膨張気体を提供することができる。衝撃後の着用者の身体の過熱を阻止し、かつ、クッションの拘束負荷を除去して着用者の自由な動きを確保するとともに、車両からの分離後比較的短時間で最初の救護者に自由にアクセスすることができるように、膨張後約１０乃至１５秒の所定の時間で衣服を自動的に収縮させる手段５１２を設けるのが好ましい。手段５１２は、当業者に公知の脆弱なバルブ、上記した圧力逃がし弁５１０その他の適宜の収縮手段を含むことができる。
【００５３】図２８及び２９に示す実施の形態においては、膨張服５００、５００’の内部を露出する手段は、保護部材５００、５００’を着用するライダが車両５０１から突然の離れるのを検出する機械素子５１９と、上記した気体貯蔵放出手段５０２、５０２’と、電気機械式操作手段５３０とを含む。
【００５４】機械素子５１９は、車輌には依存しない、故障防止機能による最高レベルの安全性を提供する。先行技術の装置においては、故障及び誤った警報のほとんどは、実際の点火の段階ではなく、車輌の部分からの電気パルスを一般に必要とする、保護装置の点火の必要性を検出する段階で生じている。
【００５５】機械素子５１９は、事故を検出し、かつ、気体源に始動する電気機械素子５３０を起動させるように作用する。機械素子５１９は、車輌５０１に装着されるコネクタ５２１と、引張りコード４２０と、コードガイド５２４と、コード５２０の下端部に固着されるコネクタの整合部５２２と、コードの上部５２６に固定されるストッパ素子５２５とを有している。
【００５６】電気機械式操作手段５３０は、幾つかの機能を有している。先づ、機械素子５１９からの信号に応答して保護装置を起動させる指令を発生する。また、手段５３０は、保護装置を起動させる指令により気体発生器５０２、５０２’に電流を供給する。電気回路は、起動時まで気体発生器から完全に分離してライダに最終的な安全レベルを提供するが、回路の接続は事故の時点では全体的に信頼することができるものである。
【００５７】電気機械操作手段５３０は保護部材５００、５００’に取着されており、トリガ素子５３２と、制御回路５３６と、電流源５３４とを備えている。電流源５３４は、電池、電気機械式発電機、圧電素子、その他の電荷を含むまたは電気パルスを提供することができる素子のような、本技術分野において公知の種々の手段を含むことができる。電気パルスは、火工気体源またはハイブリッド気体源の動作を開始させる。
【００５８】事故の際には、保護装置を着用するライダは、車輌を直ちに離れる。ライダが座席から所定の距離移動すると、コード５２０はコネクタの整合部５２２とストッパ素子５２５との間で緊張する。緊張したコードは、ストッパ素子５２５により力をコードガイド５２４に印加する。この力が所定の強さに達すると、コードガイドは機械信号をトリガ素子５３２に送って、これを起動させる。
【００５９】トリガ素子は、起動すると、制御回路５３６に電気信号を直ちに発生する。制御回路５３６は、この信号を受信すると、電気回路５３４、５３４’と気体発生器５０２、５０２’の点火具５０６、５０６’との間に信頼性のある接続を形成する。電気パルスが点火具に到達すると、導火具が気体発生器を起動させる。気体発生器は、これにより気体を発生し、気体は開口５１６を介して流れる。
【００６０】その間に、ライダは車両から離れる動作を継続し、コードにかかる力は増大を続ける。この力が所定の上限に到達すると、車輌の脆性コネクタ５２１が破壊し、整合部５２２を自由にする。この時点から、保護装置は、車輌から完全に離脱する。気体５１８、５１８’は膨張式衣服５００、５００’を満たし、衝撃の際にライダに信頼性のある保護を提供する。保護カバーが完全に膨張すると、圧力逃がし手段５１２は上記したように動作を開始する。
【００６１】本発明の一の実施の形態によれば、追加の事故センサ５３８が保護部材５００、５００’に配設されている。別の事故センサは、トリガ素子５３２に結合され、事故の際に、ある場合にはライダが車輌から分離する前にトリガさせる。追加の事故センサは、ある種の事故を検出し、かつ、ライダを最初の衝撃に対して保護するのに特に有用である。例えば、かかるセンサは、オートバイのような車輌の前部に配置して、自動車のような別の車輌との前部即ち正面事故を検出することにより、保護装置の起動を早め、自動車の屋根の隅部（カント(cant)）との最初の衝突からライダを保護することができる。好ましい事故センサ５３８は、加速メータを含むが、ストレンゲージその他の、トリガ素子５３２を作動させることができる事故センサを利用することができる。
【００６２】ライダが車輌に乗らない場合には、保護装置は非作動化され、不意に膨張させることはできない。意図しない起動に対する安全性は、種々の方法で提供される。電流源５２４と気体発生器５０２、５０２’との接続は、事故の際にトリガ素子５３２により制御回路５３６を起動させる場合を除き、如何なる態様でも形成することができない。トリガ素子は、機械素子５１９または追加のセンサ５３８が発生する信号に応答してだけ、制御回路の指令を発生することができる。機械素子及び追加のセンサは、コード５２０に生ずる著しく高い引張り力及び引張り速度あるいは追加のセンサに生ずる高い加速または引張り負荷のような、事故の証拠に対応する外部負荷を受けた場合にのみ機能することができる。かかる状態は、車輌の定期的な日常活動または運転の際には生ずることはないので、保護装置の意図しない始動を実質上防止することができる。
【００６３】図３０に示す本発明の一の実施の形態においては、保護服５４０は、ライダの旨と背中を覆う２つの部分と、身体の左側を覆う部分５４２と、身体の右側を覆う部分５４４とを有している。これらの部分はいずれも、ライダの（首を含む）少なくとも上部脊椎を覆って、一時的に不動にする部分５４６を有している。保護服５４０は、ボールではない丸い形状に膨張する。この実施の形態によれば、傷害を防止するのに充分な容積を有するとともに、保護服を満たすのに必要とされる気体の容量及び時間を有意に減らすことができる保護クッションを提供することができる。
【００６４】本発明の範囲が単なる例示である上記説明により制限されるものでないことは、当業者であれば理解することができるものである。本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定められるものである。
【００６５】
【発明の効果】本発明の保護装置は、以上のように、ライダが車輌から意図せずに離れることに応答して力を散逸させまたはそらせるように自動的に膨張するように構成されているので、開放車輌及び乗馬のような他の開放輸送手段のライダを有効に保護することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９８０７３７４３
【氏名又は名称】アラルーフ・アクテイブ・プロテツク（エイエイピイ）・リミテツド
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）１２月４日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】島田 義勝 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２７９８１３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１０月１２日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３４５２５０ |
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