JP2004182111A - Airbag type buffer equipment - Google Patents

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JP2004182111A
JP2004182111A JP2002352348A JP2002352348A JP2004182111A JP 2004182111 A JP2004182111 A JP 2004182111A JP 2002352348 A JP2002352348 A JP 2002352348A JP 2002352348 A JP2002352348 A JP 2002352348A JP 2004182111 A JP2004182111 A JP 2004182111A
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JP
Japan
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airbag
bag
inflator
air
mixed
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Application number
JP2002352348A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Shimizu
俊彦 清水
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Takahashi Works Co Ltd
Original Assignee
Takahashi Works Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an airbag type buffer equipment for dampening a falling shock given by a heavy weight item, supporting the heavy weight item for a long period of time and preventing a damage caused by its own heavy weight pressure. <P>SOLUTION: This airbag equipment inflates an airbag 2 with pneumatic flow generated by an inflator 5. A shock-absorbing buffer material 3 is mixed into the airbag 2 together with air gas when the airbag inflates. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インフレータが生じる空気圧流によりエアバッグ袋を膨張させるエアバッグ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来からエアバッグ装置は車が障害物等に衝突する際、瞬時に膨張して搭乗者の頭部等を保護するものとして知られている。
【0003】
図7(a)の14で示すエアバッグ装置の動作原理は、まず加速度検出センサ8aで急激な加速度の変化を捕らえて衝突判定がおこなわれ、図の7で示す電気ヒータで火薬に着火がおこなわれる。これが火種となりインフレータ5内のエンハンサ(伝化薬)に着火して、ガス発生剤6(アジ化ソーダ、二流化モリブデンなどの化合物)を燃焼させて、瞬時に大量の窒素ガスを発生させる。そして、このガス圧がパッドの切欠部を破って、エアバッグ袋2内に流入し、同図(b)のZ1で示す空気流により袋2の容積を急激に拡大させるものである。
【0004】
なお、図7(a)において、2はエアバッグ袋が折り畳まれた状態を示すものであり、図7(b)において、2は図の点線方向へエアバッグ袋が膨張している様子を示すものである。
【0005】
すなわち、従来の技術にあっては、衝突という瞬時の出来事から、瞬時に風船のように膨らむ空気圧クッションで軽量負荷(頭部など)の衝撃回避をおこなうものであった。
【0006】
一方、瞬時に膨らむ強力な空気圧クッションで老人や子供が逆にその加圧力から危険にさらされることが知られていて、特開H11−165608号公報(特許文献1)などにあっては、エアバッグ袋の膨張速度を制御するため、図7(d)の50、51で示す2種のインフレータの時間差点火などで膨張時のピーク圧力Pを弱めて、圧力保持時間tを瞬時的ではあるが僅かに持続させるものが提案されている。
【0007】
すなわち上記従来の技術においては、衝突によってエアバッグ袋を瞬時に膨張させて、その瞬間の膨張圧力や膨張時間を制御させるものであった。
【特許文献1】特開H11−165608号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のエアバッグ装置構成においては、衝突という瞬時の出来事に対処するもので、人体(頭部)などの軽負荷を保護することを主たる目的とする構成のものであり、重荷重への展開や比較的長い時間緩和作用を維持せねばならない用途にあっては問題点を有するものであった。
【0009】
すなわち、例えば建設機械などの重機にあっては、従来から機体の転倒事故が重大な問題となっていて、転倒衝撃にあってはキャビンそのものが潰れてしまい、従来のエアバッグ装置では作業者を守ることが困難と言われていた。
【0010】
そこで、上述エアバッグ装置の原理を利用して、建設機械のキャビン外面にエアバッグ装置を配して重量物を転倒の衝撃から守ることが簡単でもあり望まれるものであるが、機体の転倒はゆっくりとした速度で重量物が倒れるものであり、機体の傾斜を検出して瞬時にエアバッグ袋を膨らませては、機体の傾斜中にエアバッグ袋の空気圧のピークが過ぎてしまい肝心の衝突の際、インフレータは燃え尽きて殆ど圧力を出力できないという問題がある。
【0011】
また、特開H11−165608号公報(特許文献1)などに開示される2つの燃焼装置で膨張速度を制御する方式のものにあっても、膨張圧を長時間保持するためには多数のインフレータの連続時間差点火などを必要とし、ピーク圧力Pを比較的長い時間維持し続けねばならず転倒衝撃を回避するには問題であった。
【0012】
また、エアバッグ袋の空気圧でキャビンが押し潰されないよう支えるには、重機の自重を支え切らねばならないが、エアバッグ袋は転倒時に地面とキャビンに挟まれて、図7(c)の2で示すエアバッグ袋は、キャビン20が図のRで示す方向への転倒衝撃で、気体であるがゆえ圧縮圧を支えきれず空気袋や空気弁が破裂してしまい、衝撃緩和の多少の効果はあるものの結局は地面22との衝突による衝撃回避が困難で、従来のエアバッグ装置を適用するには問題を有するものであった。
【0013】
そこで、土木建設機械或いは農業機械など動き回り作業をおこない転倒の危険を伴う重車両にあって、空気圧クッションによる衝撃吸収要素に加えて、重量物の重さを長い時間支え切る耐重圧持続要素とを兼ね備えて、キャビン(運転室)を転倒衝撃や転倒荷重から守るエアバッグであることが望まれるものであった。
【0014】
本発明は、重量物などの転倒衝撃を緩和すると共に、重量物を長い時間支え自重圧による破損を防止するエアバッグ式の衝撃緩和装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明のエアバッグ式衝撃緩和装置は、上記従来例の問題点を解決するため、インフレータが生じる空気圧流によりエアバッグ袋を膨張させるエアバッグ装置において、エアバッグ装置の動作時に空気ガスと共にエアバッグ袋内へ衝撃を緩和するための緩和材を混入させることを特徴とする。
【0016】
また、混入する緩和材が多数の緩和材片から成り、その緩和材片が発砲スチロール片であることが好適である。
【0017】
そして、インフレータが生じる空気圧流が流れる空気路内に配設された緩和材がエアバッグ袋内へ混入するものであれば簡単な構成で緩和材の混入を安価に実現することができる。
【0018】
更に、混入する緩和材が空気路内でインナ袋で覆われるものであれば、少ない緩和材であっても袋内でばらけず一カ所にかたまり衝撃を吸収するものとなる。
【0019】
一方、混入する緩和材が、インフレータが生じる空気圧流が流れる空気路内に結合する補給装置から補給されることで比較的大きなエアバッグ袋内へも大量の緩和材を混入することができる。
【0020】
さらに、インフレータが生じる空気圧流が逆止弁を介してエアバッグ袋内へ流れることで、エアバッグ袋内の空気圧が逆流して減圧する速度を大幅に改善するものとなる。
【0021】
(作用)
本発明は上記構成によって、次のような作用を営むことができる。すなわち、インフレータが生じる空気圧流によりエアバッグ袋を膨張させるエアバッグ装置において、エアバッグ装置の動作時に空気ガスと共にエアバッグ袋内へ衝撃を緩和するための緩和材を混入させることで、インフレータが生じる空気圧流を利用して、圧縮空気ガスと共に緩和材なる物質をエアバッグ袋内へ混入させることで、エアバッグの袋内にはガス(空気)と緩和材とが共存することになる。
【0022】
ここで仮に、空気だけが入ったエアバッグ袋に重量物が印加作用した場合を考えると、袋内の空気は重量物を支えようとまず衝撃を吸収する一方、その横転動作に伴う動荷重で内部の空気圧は過剰過圧されることになり、いずれ袋の破裂を招くか又は空気弁の破損を招き、衝撃の吸収やクッションとしての役割を失うことになってしまう。
【0023】
しかしながら、袋内にガス(空気)と緩和材とが共存する上記構成にあっては、エアバッグ袋内に入れられた緩和材は、エアバッグ袋が完全にペチヤンコになり重量物が地面と激突することを防止する作用を営み、空気が動荷重で加圧されてくると徐々に緩和材で重量物を支えることとなる。この支えにより、すなわち地面とキャビン間に存在する緩和材により発生する隙間に、エアバッグ袋内の空気圧が回り込むことで、エアバッグ袋の破裂を防ぐと共に、回り込む空気圧と緩和材とで重量物の静荷重を長時間支えてクッションとしての役割を果たすことができる。
【0024】
この点が空気だけのエアバッグ袋と比較して大きく異なる点で、緩和材を入れた袋にあっては、衝突初期段階の衝撃吸収要素に加えて、更に重量物を長時間面で支え切る耐重圧保持要素とを兼ね備えるものとなる。
【0025】
また、混入する緩和材が多数の緩和材片から成り、その緩和材片が発砲スチロール片であれば、多数の発砲スチロールの緩和材片は空気流でエアバッグ袋内に混入容易であり、しかも材質も硬質のものから軟質のものまで種類豊富であることから、負荷に応じた材質が選定可能であり、負荷に応じて衝撃を吸収するのにも、また重量物を支えるのにも効果的である。
【0026】
そして、インフレータが生じる空気圧流が流れる空気路内に配設された緩和材がエアバッグ袋内へ混入するものであれば、インフレータが生じる空気圧流の圧力で、極めて容易に空気路内の緩和材をエアバッグ袋内へ混入することができ、簡単な構成で安価に混入手段を実現することができる。
【0027】
更に、混入する緩和材が空気路内でインナ袋で覆われるものであれば、少ない緩和材であっても袋内で緩和材がばらけず一カ所にかたまり、そこで過剰な衝撃を吸収することができる。
【0028】
一方、混入する緩和材が、インフレータが生じる空気圧流が流れる空気路内に結合する補給装置から補給されるものであれば、比較的大きなエアバッグ袋内へも大量の緩和材を混入することができる。
【0029】
さらに、インフレータが生じる空気圧流が逆止弁を介してエアバッグ袋内へ流れるものであれば、逆止弁は空気流の抵抗となりインフレータの空気圧をゆっくりと吐き出す一方、インフレータの勢いが衰えてた際にも、重量物の転倒衝撃を受けてエアバッグ袋内の空気圧が空気路方向へ逆流することを防止して、エアバッグ袋の減圧する速度を大幅に改善することができる。
【0030】
以上のように、本発明のエアバッグ式衝撃緩和装置は、重量物などの転倒衝撃を緩和すると共に、重量物を長い時間支え自重圧による破損を防止する効果を奏するものである。
【0031】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1〜図6は本発明の実施例を示すものである。図1は本発明のエアバッグ式衝撃緩和装置1の原理を示すもので、傾斜センサ8と、発火装置7、ガス発生剤6を有するインフレータ5と、緩和材3が入れられた空気路4と、エアバッグ袋2とを備えている。
【0032】
ここで図1(a)の8で示す傾斜センサは、作業機の機体の傾きを検出するもので、これ以上傾けば転倒すると判断される傾斜角を捕らえて転倒判断がおこなわれて発火装置7のヒータを点火している。
【0033】
これが火種となりインフレータ5内のエンハンサ(伝化薬)に着火して、ガス発生剤6(アジ化ソーダ、二流化モリブデンなどの化合物)を燃焼させて、瞬時に大量の窒素ガスを発生させている。
【0034】
そこで、このインフレータ5が生じる空気圧流により、空気ガスはインフレータ5とエアバッグ袋2とをつなぐ空気路4へ流れだすことになるが、この空気路4内には衝撃を緩和するための緩和材3が入れられていて、緩和材3は、図1(b)のZ1で示す方向に押し出される。この空気圧流と緩和材は共に、図面の都合上省略したが、折り畳まれたエアバッグ袋2を押さえる押さえパッドの切欠部を破って、エアバッグ袋2内に流入し、エアバッグ袋2の容積を急激に膨張させるものである。
【0035】
したがって、この状態でエアバッグ袋2内は、空気ガスと緩和材3とが混在することになる。
【0036】
なお、混入される緩和材3は、弾性変形が少ない硬質材料であり、ここでは硬質発砲スチロール片3aからなる多数の緩和材片で構成されている。また、図1(a)、(b)の13で示すネットは、空気路4の入口に設けられ、緩和材3がインフレータ内に逆流するのを防止している。更にエアバッグ袋2は紙面の都合上詳細な説明は省略するが、重荷重や突起物等に耐えるよう厚手のゴム製材料で製作されている。また、図1(b)の点線はエアバッグ袋2の膨張の様子を示すものである。
【0037】
このように、インフレータ5が生じる空気圧流が流れる空気路4内に配設された緩和材3がエアバッグ袋2内へ混入するものであれば、緩和材3をエアバッグ袋2内に混入する装置を簡単な構成で実現することができる。
【0038】
次に、図2〜図4を参照しながら他部構造について詳細な説明をおこなう。なお、図2〜図4の構成で図1のそれと共通している部分に関しては、共通部分に同一符号を付し詳細な説明を省略する。
【0039】
まず、図2(a)の9で示す網袋(インナ袋)は緩和材3(多数の発砲スチロール片)を覆う網状の袋体である
【0040】
このように、混入する緩和材3が空気路4内でインナ袋9で覆われるものであれば、少ない緩和材3であっても同図(B)で示すエアバッグ袋2内にあっても、ばらけず一カ所にかたまり衝撃を吸収するものとなる。
【0041】
一方、混入する緩和材3が空気路4内に分岐路を備えて結合された図3の11で示す補給装置から補給されるものであれば、比較的大きなエアバッグ袋2内へも大量の緩和材3を混入することができる。
【0042】
図3(a)に示す補給装置11は、可動部材11aがバネ11cを収縮させた状態でロック11bで止められていて、可動部材11aの上側には緩衝剤3,3aが詰められている。
【0043】
ここで、傾斜センサ8で転倒判断がおこなわれると、図3(b)のZ1で示すインフレータ5からの空気流が生じる一方、同様に転倒判断で図の11bで示すロックが外れてバネ11c圧で可動部材11aを図のZ2方向へ押上げられる。
【0044】
この押上げ動作で補給装置11内に詰められている緩和材3が図のZ3で示す空気路4の方向へ押し出されて、大量の緩和材3が上述インフレータ5からの空気流に乗って図のZ4で示すエアバッグ袋2内に混入することになる。
【0045】
さらに、図4(a)、図4(b)の10で示す逆止弁は、緩和材3の混入に支障とならぬように、図1の13で示すネット同様に空気路4の入口側に設けられ、インフレータ5が生じる空気圧流を逆止弁を介してエアバッグ袋内へ流すもので、インフレータ5の勢いが衰えた際に、エアバッグ袋2内の空気が逆流するのを防止して減圧速度を大幅に改善するものとなる。
【0046】
次に、本発明の動作概念を図5を参照して説明する。
【0047】
図5に示す概念図は上記実施例のエアバッグ式衝撃緩和装置1の原理を図5(a)の20で示すキャビンへ適応したものである。そこで、上述実施例と共通する部分については、同一符号を付し詳細な説明を省略する。
【0048】
キャビン20のドア24の上方位置の上部外側面に配されたエアバッグ式衝撃緩和装置1は、図5(b)のR1で示す傾きを検出すると、まずインフレータの生じる空気流Z1で、その蓋体21を開けて、空気ガスと緩和材3とをエアバッグ袋2内へ混入する。したがってエアバッグ袋2は、キャビン20を保護するためにキャビン20の外側(側面方向)へ向けて膨張するものである。
【0049】
次に、機体が転倒してキャビン20が図5(c)の22で示す地面へ衝突する際、衝突の衝撃は、まずエアバッグ袋2内の空気ガスで吸収されつつも、図のRで示す方向へ機体の自重圧を受けることになる。ここでエアバッグ袋2内の緩和材3が地面22とキャビン20との間に挿入されるため、自重圧は緩和材3で支えれつつ、しかもエアバッグ袋2の空気圧は、緩和材3が地面22とキャビン20との間に作る隙間へ分散し、面でキャビン20を支える作用を営むことになる。
【0050】
一方、図6に示す油圧ショベル23は、高所作業をおこなっていて従来技術にあっては仮に転倒事故を起こした際は、高所から転落することになりキャビン20自身が潰れてしまう可能性があり、作業者28を保護することが困難を伴うものであったものが、上述図5に示す動作により、キャビン20を保護する用途例を示すものである。
【0051】
なお、図6の構成は図5のそれと共通しているので、図6(a)〜図6(d)においては、共通部分に同一符号を付し詳細な説明を省略する。
【0052】
図6(a)に示す23は高所で作業をおこなう油圧ショベルである。作業者28はキャビン20内で機体の操作をおこなっている。そして図6(b)に示すエアバッグ式衝撃緩和装置1は、傾きを検出して、インフレータの空気流で膨張したエアバッグ袋2内に、空気ガスと緩和材3とが混入したものである。
【0053】
そして図6(c)に示す23は転倒した際の油圧ショベルを示すもので、まず初期段階で本来キャビン20に加わるはずの強烈な衝突による衝撃が、エアバッグ袋2内の空気圧がクッションとなり一旦吸収されつつも、更に続いて横転重量をもろに受けるエアバッグ袋2内の空気は、瞬時的な動荷重を受けて圧縮される。そこで、エアバッグ袋2がペチャンコになってくると、図6(d)の3で示す緩和材が作用し始めて、油圧ショベル23の横転動作による動重量を支えると共に、緩和材3で作られる地面22とキャビン20の間の空間にエアバッグ袋2内の空気圧が広がり込んで、緩和材3を補助するように大きな面でキャビン20を支えることで、キャビン20が長時間油圧ショベル23の静荷重を受けて潰れるのを防止するものである。
【0054】
以上のように、本発明のエアバッグ式衝撃緩和装置は、土木建設機械或いは農業機械など動き回り作業をおこない転倒の危険のある重車両にあって、空気圧クッションによる衝撃吸収要素に加えて、重量物の重さを長い時間支え切る耐重圧持続要素とを兼ね備えて、キャビン(運転室)を転倒衝撃や転倒荷重から守る効果を奏するものである。
【0055】
なお、上記実施例においては、緩和材3を硬質の発砲スチロール片3aとしたが、材質の硬さは用途により選定すればよいし、その材料は発砲スチロールのみに限定するものではなく、例えば樹脂成型材片であってもよいし、硬質合成ゴム片であってもよい。また、エアバッグ袋2は厚手のゴム製材料としたが、荷重や突起物等に耐えるものであれば何れであってもかまわない。更に、エアバッグ袋2は、布などの保護カバーなどで覆われるものとしてもよいし、エアバッグ袋2の内圧を制御する減圧弁などを設けてもかまわない。また、図5、図6においてエアバッグ袋2は、説明の都合上、内部の緩和材3の状態が分かるよう描いたものである。すなわち、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0056】
【発明の効果】
本発明によれば、重量物などの転倒衝撃を緩和すると共に、重量物を長い時間支え自重圧による破損を防止するエアバッグ式の衝撃緩和装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すものであって(a)、(b)は原理図。
【図2】そのインナ袋であって、(a)、(b)は各々原理図を示す。
【図3】その補給装置であって、(a)、(b)は各々原理図を示す。
【図4】その逆止弁であって、(a)、(b)は各々原理図を示す。
【図5】その動作を示すものであって、(a)、(b)、(c)は各々概念図。
【図6】その用途例を示す(a)〜(d)は各々斜視図。
【図7】従来例を示すものであって、(a)、(b)は原理図、(c)は概念図、(d)はグラフ。
【符号の説明】
1 エアバッグ式衝撃緩和装置
2 エアバッグ袋
3 緩和材
3a 硬質発砲スチロール片
4 空気路
5 インフレータ
9 網袋(インナ袋)
10 逆止弁
11 補給装置
13 ネット
14 エアバッグ装置
20 キャビン
23 油圧ショベル
28 作業者
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an airbag device for inflating an airbag by an air pressure flow generated by an inflator.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an airbag device is known to be inflated instantaneously when a vehicle collides with an obstacle or the like to protect a passenger's head or the like.
[0003]
The principle of operation of the airbag device shown at 14 in FIG. 7A is as follows. First, a sudden change in acceleration is detected by the acceleration detection sensor 8a to determine collision, and the explosive is ignited by the electric heater shown in FIG. It is. This becomes a fire and ignites an enhancer (conductant) in the inflator 5 to burn the gas generating agent 6 (compounds such as sodium azide and molybdenum disulfide), thereby instantaneously generating a large amount of nitrogen gas. Then, this gas pressure breaks through the notch of the pad and flows into the airbag bag 2, and the volume of the bag 2 is rapidly expanded by the airflow indicated by Z1 in FIG.
[0004]
In FIG. 7A, reference numeral 2 denotes a state in which the airbag bag is folded, and in FIG. 7B, reference numeral 2 denotes a state in which the airbag bag is inflated in a direction indicated by a dotted line in the drawing. Things.
[0005]
That is, in the prior art, the impact of a light load (such as the head) is avoided by a pneumatic cushion that instantly inflates like a balloon from an instantaneous event of a collision.
[0006]
On the other hand, it is known that a powerful pneumatic cushion that inflates instantaneously puts the elderly and children at risk from the pressing force, and in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-165608 (Patent Document 1) and the like, In order to control the inflation speed of the bag, the peak pressure P at the time of inflation is weakened by time difference ignition of the two inflators indicated by 50 and 51 in FIG. Slightly lasting ones have been proposed.
[0007]
That is, in the above-described conventional technology, the airbag is inflated instantaneously by the collision, and the inflation pressure and the inflation time at that moment are controlled.
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-165608
[Problems to be solved by the invention]
The above-described conventional airbag device configuration deals with an instantaneous event of a collision, and is mainly configured to protect a light load such as a human body (head). There is a problem in applications where the relaxation effect must be maintained for a relatively long time.
[0009]
That is, for example, in heavy equipment such as construction equipment, the accident of overturning the body has been a serious problem, and the cabin itself is crushed in the event of an overturn, and the conventional airbag device requires workers. It was said that it was difficult to protect.
[0010]
Therefore, it is easy and desirable to arrange the airbag device on the outer surface of the cabin of the construction machine to protect heavy objects from the impact of tipping over by utilizing the principle of the airbag device described above. A heavy object falls at a slow speed.If the airbag bag is inflated instantly by detecting the inclination of the aircraft, the peak of the air pressure of the airbag bag passes during the inclination of the aircraft, and a serious collision may occur. In this case, there is a problem that the inflator burns out and can hardly output pressure.
[0011]
Further, even in a system in which the expansion speed is controlled by two combustion devices disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-165608 (Patent Document 1), a large number of inflators are required to maintain the expansion pressure for a long time. This requires a continuous time difference ignition or the like, and the peak pressure P must be maintained for a relatively long time, which is a problem in avoiding the overturn impact.
[0012]
Further, in order to support the cabin from being crushed by the air pressure of the airbag bag, it is necessary to support the own weight of the heavy equipment, but the airbag bag is sandwiched between the ground and the cabin when it falls down, and as shown in FIG. The airbag bag shown in the drawing shows that the cabin 20 falls down in the direction indicated by the arrow R in the figure, and cannot support the compression pressure because it is a gas, and the airbag or air valve ruptures. In some cases, however, it is difficult to avoid the impact due to the collision with the ground 22, and there is a problem in applying the conventional airbag device.
[0013]
Therefore, in heavy vehicles such as civil engineering or agricultural machinery that move around and carry the risk of falling, in addition to the shock absorbing element by the pneumatic cushion, a heavy pressure sustaining element that supports the weight of heavy objects for a long time is required. It has been desired that the airbag protects the cabin (operator's cab) from falling impact and falling load.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an airbag-type impact mitigation device that alleviates a falling impact of a heavy object or the like and supports the heavy object for a long time to prevent damage due to its own weight.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
An airbag-type impact mitigation device according to the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art. It is characterized in that a cushioning material for absorbing impact is mixed into the bag.
[0016]
Further, it is preferable that the mitigating material to be mixed is composed of a large number of mitigating material pieces, and the mitigating material pieces are styrene foam pieces.
[0017]
Then, as long as the cushioning member disposed in the air passage through which the air pressure flow generated by the inflator is mixed into the airbag bag, mixing of the cushioning member with a simple configuration can be realized at low cost.
[0018]
Furthermore, as long as the mitigating material to be mixed is covered with the inner bag in the air passage, even if the mitigating material is small, the mitigating material does not disperse in the bag and absorbs the impact in one place.
[0019]
On the other hand, a large amount of the cushioning material can be mixed into the relatively large airbag bag by supplying the cushioning material from the replenishing device connected to the air passage through which the air pressure flow generated by the inflator flows.
[0020]
Further, since the air pressure flow generated by the inflator flows into the airbag bag via the check valve, the speed at which the air pressure in the airbag bag flows backward to reduce the pressure is greatly improved.
[0021]
(Action)
With the above configuration, the present invention can perform the following operations. That is, in an airbag device that inflates an airbag bag by an air pressure flow generated by an inflator, an inflator is generated by mixing a cushioning material for reducing impact into the airbag bag together with air gas during operation of the airbag device. By using the air pressure flow to mix the material as the relaxation material together with the compressed air gas into the airbag bag, the gas (air) and the relaxation material coexist in the airbag bag.
[0022]
Here, suppose that a heavy object is applied to an airbag bag containing only air, and the air in the bag first absorbs the impact to support the heavy object, while the dynamic load accompanying the rollover operation The internal air pressure will be over-pressurized, eventually causing the bag to rupture or the air valve to break, losing its role as a shock absorber and cushion.
[0023]
However, in the above-described configuration in which gas (air) and the cushioning material coexist in the bag, the cushioning material put in the bag is completely pechiyanko and the heavy object collides with the ground. The air is pressurized by a dynamic load, and the weight is gradually supported by the cushioning material. By this support, that is, the air pressure in the airbag bag wraps around the gap created by the cushioning material existing between the ground and the cabin, preventing the airbag bag from bursting, and the wrapping air pressure and cushioning material reduce the weight of heavy objects. It can support a static load for a long time and can function as a cushion.
[0024]
This point is significantly different from airbags containing only air. Bags containing a cushioning material can support heavy objects for a long time in addition to the shock absorbing element in the initial stage of collision. It also has a withstand pressure holding element.
[0025]
In addition, if the mitigating material to be mixed is composed of a large number of mitigating material pieces and the mitigating material piece is a styrofoam piece, the mitigating material pieces of a large number of styrofoam can be easily mixed into the airbag bag by air flow, and There are a wide variety of materials from hard materials to soft materials, so it is possible to select materials according to the load, and it is effective for absorbing shocks and supporting heavy objects according to the load It is.
[0026]
Then, if the cushioning material arranged in the air passage through which the air pressure flow generated by the inflator is mixed into the airbag bag, the cushioning material in the air passage can be extremely easily controlled by the pressure of the air pressure flow generated by the inflator. Can be mixed into the airbag bag, and the mixing means can be realized at a low cost with a simple configuration.
[0027]
Furthermore, if the mitigating material to be mixed is covered with the inner bag in the air passage, even with a small amount of mitigating material, the mitigating material does not disperse in the bag and collects in one place, where excessive shock can be absorbed. it can.
[0028]
On the other hand, if the mitigating material to be mixed is supplied from a replenishing device coupled to the air passage through which the air pressure flow generated by the inflator flows, a large amount of the mitigating material can be mixed into the relatively large airbag bag. it can.
[0029]
Furthermore, if the air pressure flow generated by the inflator flows into the airbag bag via the check valve, the check valve becomes a resistance of the air flow and slowly discharges the air pressure of the inflator, while the momentum of the inflator is reduced. At this time, it is possible to prevent the air pressure in the airbag bag from flowing back in the direction of the air passage due to the impact of the falling of the heavy object, thereby greatly improving the speed of decompression of the airbag bag.
[0030]
As described above, the airbag-type impact mitigation device of the present invention has an effect of alleviating the overturning impact of a heavy object and supporting the heavy object for a long time to prevent breakage due to its own weight.
[0031]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 6 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the principle of an airbag-type impact mitigation device 1 according to the present invention. , An airbag 2.
[0032]
Here, the inclination sensor indicated by 8 in FIG. 1A detects the inclination of the machine body of the working machine. Heater is ignited.
[0033]
This becomes a kind of fire and ignites an enhancer (conductant) in the inflator 5 to burn a gas generating agent 6 (a compound such as sodium azide and molybdenum disulfide), thereby instantaneously generating a large amount of nitrogen gas. .
[0034]
Then, due to the air pressure flow generated by the inflator 5, the air gas flows out to the air passage 4 connecting the inflator 5 and the airbag bag 2. 3, and the relaxation material 3 is extruded in the direction indicated by Z1 in FIG. 1 (b). Both the air pressure flow and the relieving material are omitted for convenience of the drawing, but break through the notch of the holding pad for holding the folded airbag 2, flow into the airbag 2, and the volume of the airbag 2 Is to expand rapidly.
[0035]
Therefore, in this state, the air gas and the cushioning material 3 are mixed in the airbag bag 2.
[0036]
The mitigating material 3 to be mixed is a hard material with little elastic deformation, and here is composed of a large number of mitigating material pieces composed of the hard foamed styrene pieces 3a. Further, a net indicated by 13 in FIGS. 1A and 1B is provided at the entrance of the air passage 4 to prevent the relaxing material 3 from flowing back into the inflator. Further, the airbag bag 2 is made of a thick rubber material to withstand heavy loads and projections, although detailed description is omitted due to space limitations. The dotted line in FIG. 1B shows how the airbag 2 is inflated.
[0037]
As described above, if the cushioning material 3 provided in the air passage 4 through which the air pressure flow generated by the inflator 5 flows enters the airbag bag 2, the cushioning material 3 is mixed into the airbag bag 2. The device can be realized with a simple configuration.
[0038]
Next, the other structure will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4 that are common to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0039]
First, a mesh bag (inner bag) indicated by 9 in FIG. 2A is a mesh-like bag covering the cushioning material 3 (a large number of styrene foam pieces).
As described above, as long as the mitigating material 3 to be mixed is covered with the inner bag 9 in the air passage 4, even if the mitigating material 3 is small or in the airbag bag 2 shown in FIG. In one place, it can absorb shocks in one place.
[0041]
On the other hand, if the mitigating material 3 to be mixed is supplied from the replenishing device shown by 11 in FIG. The relaxation material 3 can be mixed.
[0042]
In the replenishing device 11 shown in FIG. 3A, the movable member 11a is stopped by the lock 11b in a state where the spring 11c is contracted, and buffers 3 and 3a are packed above the movable member 11a.
[0043]
Here, when the inclination sensor 8 makes a fall determination, airflow from the inflator 5 indicated by Z1 in FIG. 3B is generated, and the lock shown by 11b in FIG. As a result, the movable member 11a is pushed up in the Z2 direction in the figure.
[0044]
By this pushing-up operation, the relief material 3 packed in the replenishing device 11 is pushed out in the direction of the air path 4 indicated by Z3 in the drawing, and a large amount of the relief material 3 rides on the air flow from the inflator 5 as shown in FIG. In the airbag bag 2 indicated by Z4.
[0045]
Further, the check valve indicated by 10 in FIGS. 4 (a) and 4 (b) is provided at the inlet side of the air passage 4 in the same manner as the net shown in FIG. The air pressure flow generated by the inflator 5 flows through the check valve into the airbag bag, and prevents the air in the airbag bag 2 from flowing back when the momentum of the inflator 5 decreases. This greatly improves the decompression speed.
[0046]
Next, the operation concept of the present invention will be described with reference to FIG.
[0047]
FIG. 5 is a conceptual diagram in which the principle of the airbag type shock absorbing device 1 of the above embodiment is applied to a cabin indicated by 20 in FIG. Therefore, portions common to the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0048]
When detecting the inclination indicated by R1 in FIG. 5B, the airbag-type impact mitigation device 1 disposed on the upper outer surface of the cabin 20 at a position above the door 24, first detects the airflow Z1 generated by the inflator, and detects the lid. The body 21 is opened, and the air gas and the cushioning material 3 are mixed into the airbag bag 2. Therefore, the airbag 2 is inflated toward the outside (side direction) of the cabin 20 to protect the cabin 20.
[0049]
Next, when the cabin 20 collides with the ground indicated by reference numeral 22 in FIG. 5 (c) when the fuselage falls, the impact of the collision is first absorbed by the air gas in the airbag bag 2, but the impact is indicated by R in FIG. The aircraft will receive its own weight pressure in the direction shown. Here, since the relief material 3 in the airbag bag 2 is inserted between the ground surface 22 and the cabin 20, the self-weight is supported by the relief material 3, and the air pressure of the airbag bag 2 is reduced by the relief material 3 It is dispersed in the gap formed between the cabin 20 and the cabin 20, and acts to support the cabin 20 on the surface.
[0050]
On the other hand, the hydraulic excavator 23 shown in FIG. 6 works at a high place, and in the related art, if a fall accident occurs, the excavator 23 falls down from a high place and the cabin 20 itself may be crushed. However, there is an example in which it is difficult to protect the worker 28, but an application example of protecting the cabin 20 by the operation shown in FIG.
[0051]
Since the configuration of FIG. 6 is common to that of FIG. 5, in FIGS. 6 (a) to 6 (d), common portions are denoted by the same reference numerals and detailed description is omitted.
[0052]
Reference numeral 23 shown in FIG. 6A denotes a hydraulic excavator that performs work at a high place. An operator 28 operates the aircraft in the cabin 20. The airbag-type impact mitigation device 1 shown in FIG. 6B detects the inclination and mixes the air gas and the mitigation material 3 into the airbag bag 2 expanded by the airflow of the inflator. .
[0053]
Reference numeral 23 shown in FIG. 6C indicates a hydraulic excavator when it falls down. First, an impact due to a strong collision that should originally be applied to the cabin 20 in the initial stage causes the air pressure in the airbag bag 2 to become a cushion. While being absorbed, the air in the airbag bag 2 that receives the rollover weight is compressed by receiving an instantaneous dynamic load. Then, when the airbag bag 2 becomes loose, the cushioning material shown by 3 in FIG. 6D starts to work, supporting the dynamic weight due to the rollover operation of the excavator 23 and the ground made of the cushioning material 3. The air pressure in the airbag bag 2 spreads into the space between the cabin 20 and the cabin 20, and the cabin 20 is supported on a large surface so as to assist the cushioning member 3. It is intended to prevent it from being collapsed by receiving it.
[0054]
As described above, the airbag-type shock-absorbing device of the present invention can be used for heavy vehicles, such as civil engineering and agricultural machines, which perform moving operations and are at risk of falling. It also has the effect of protecting the cabin (operating cab) from falling impact and falling load by also having a heavy pressure resistance sustaining element that supports the weight of the vehicle for a long time.
[0055]
In the above embodiment, the softening material 3 is a hard styrofoam piece 3a. However, the hardness of the material may be selected according to the application, and the material is not limited to only styrofoam. It may be a molded piece or a hard synthetic rubber piece. Although the airbag 2 is made of a thick rubber material, any material can be used as long as it can withstand a load, a protrusion, or the like. Further, the airbag 2 may be covered with a protective cover such as cloth, or a pressure reducing valve for controlling the internal pressure of the airbag 2 may be provided. 5 and 6, the airbag bag 2 is drawn so that the state of the internal cushioning material 3 can be understood for convenience of explanation. That is, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible based on the gist of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
[0056]
【The invention's effect】
Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide an airbag-type impact mitigation device that alleviates a falling impact of a heavy object or the like and supports the heavy object for a long time to prevent damage due to its own weight.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and (a) and (b) are principle diagrams.
2 (a) and 2 (b) each show the principle diagram of the inner bag. FIG.
3 (a) and 3 (b) each show a principle diagram of the replenishing device. FIG.
4 (a) and 4 (b) each show a principle diagram of the check valve. FIG.
FIGS. 5A and 5B show the operation, and FIGS. 5A, 5B and 5C are conceptual diagrams.
FIGS. 6A to 6D are perspective views each showing an example of the application.
FIGS. 7A and 7B show a conventional example, in which FIGS. 7A and 7B are principle diagrams, FIG. 7C is a conceptual diagram, and FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Airbag-type impact mitigation device 2 Airbag bag 3 Relief material 3a Styrofoam piece 4 Airway 5 Inflator 9 Net bag (inner bag)
Reference Signs List 10 Check valve 11 Supply device 13 Net 14 Airbag device 20 Cabin 23 Hydraulic excavator 28 Worker

Claims (6)

インフレータが生じる空気圧流によりエアバッグ袋を膨張させるエアバッグ装置において、
エアバッグ装置の動作時に空気ガスと共にエアバッグ袋内へ衝撃を緩和するための緩和材を混入させたものであることを特徴とするエアバッグ式衝撃緩和装置。
In an airbag device for inflating an airbag bag by an air pressure flow generated by an inflator,
An airbag-type impact mitigation device characterized in that a mitigation material for absorbing an impact is mixed together with air gas into the airbag during operation of the airbag device.
混入する緩和材が多数の緩和材片から成り、その緩和材片が発砲スチロール片である請求項1記載のエアバッグ式衝撃緩和装置。2. The airbag-type shock-absorbing device according to claim 1, wherein the mitigating material to be mixed comprises a plurality of mitigating material pieces, and the mitigating material pieces are styrene foam pieces. インフレータが生じる空気圧流が流れる空気路内に配設された緩和材がエアバッグ袋内へ混入する請求項1、又は2記載のエアバッグ式衝撃緩和装置。The airbag-type impact mitigation device according to claim 1 or 2, wherein a mitigation material disposed in an air passage through which an air pressure flow generated by the inflator flows is mixed into the airbag bag. 混入する緩和材が空気路内でインナ袋で覆われて成る請求項3記載のエアバッグ式衝撃緩和装置。4. The airbag-type shock-absorbing device according to claim 3, wherein the mixed mitigating material is covered with an inner bag in the air passage. 混入する緩和材が、インフレータが生じる空気圧流が流れる空気路内に結合する補給装置から補給されて成る請求項1、又は2、又は3記載のエアバッグ式衝撃緩和装置。The airbag-type impact mitigation device according to claim 1, 2, or 3, wherein the mixed mitigation material is supplied from a replenishment device connected to an air passage through which an air pressure flow generated by the inflator flows. インフレータが生じる空気圧流が逆止弁を介してエアバッグ袋内へ流れる請求項1、又は2、又は3、又は4、又は5記載のエアバッグ式衝撃緩和装置。6. The airbag type shock absorbing device according to claim 1, wherein the air pressure flow generated by the inflator flows through the check valve into the airbag bag.
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