JP2011189924A - 輸送体の衝撃吸収軽量ボディー構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガスを加圧して封入したバッグにより、衝突面となる移動体面の一部を形成し、衝突時には、このバッグ状衝撃吸収体に衝突体が当ることにより、その体積が縮められる時に、その内圧のあがったガスを、当該吸収体の衝撃面と異なった側に設けられたガス弁を開口して、ガス流出時に流体抵抗のある中、ガスを大気に開放するか、あるいは、連結されているエアーバッグにガス弁を介して、急激にガスを流入し、外部では衝撃を吸収し、同時に内部やフロントガラス外面やボンネット上部にエアーバッグを展開し、搭乗者やぶつかってきた人などの物体への衝撃を和らげることを可能とする。逆にこのバッグを静止物体に設置して、移動体の衝突の衝撃を緩和する。
【選択図】図1
Description
これに対して、自動車分野では、車両前後に展開自在なエアーバッグを設け、衝突危険度をセンサーで感知し、ある規定値以上になったら、このバンパー内に設置されているエアーバッグを展開して、衝撃を吸収しようとするものがある(例えば特許文献1)。またその収納スペースの共有化を図ったものもある(例えば特許文献2)。また歩行者検知手段が歩行者等との衝突を検出または予測すると膨張して車体前部のバンパー上部からボンネットフードまでの範囲を、あるいは、車幅方向全域の所望範囲を覆うように展開するエアーバッグを展開するものもある。これらに関する、いわゆるボンネットフードエアバッグといわれるものの考案は数多くある(例えば特許文献3,4)。
第6の手段としては、上記のバッグ状衝撃吸収体を、繊維を表層に含浸し、ガス注入口およびガス開放弁の配置部および移動体本体との結合部を持った一つのブロー成型体または射出成型または真空成型で多量に形成する製造方法である。
バッグ状衝撃吸収体2はその中に隔壁3を持っていても良く、例えば、ボンネット正面部のバッグ状衝撃吸収体14の圧迫とボンネット上部のバッグ状衝撃吸収体15の圧迫の様に、部分毎の圧力変化を有効に引き起こして、衝撃吸収時の圧力変化を部分毎に設置されているガス解放弁5の開放と連動して、部位毎により対応した衝撃吸収をもたらすこともできる。またコンポーネント間を開口弁あるいはガス移動に抵抗のある弁でつなぐことで、一つのバッグへの衝撃を隣接したバッグも吸収できるようにすることも可能である。
図56では、シール構造を使った同様な例を示す。ボンネット上に展開されるバッグ状衝撃吸収体272の後端部にガスシール277が線状に形成されており、これがバッグ内のガスを閉じ込めている。このシールは、ボンネット左右を渡るベルト278で押えられている。しかし、衝撃を受けると、ボンネット中央部のベルトのテンションの低い部分から、このバッグは開口し、同時に後端部に畳まれていたエアーバッグ271がフロントガラス前面に展開する。
2 正面加圧バッグ状衝撃吸収体(ボディー一部を構成する)
3 加圧バッグ状衝撃吸収体隔壁
4 加圧バッグ状衝撃吸収体のガス注入弁
5 バッグ状衝撃吸収体内ガス開放弁(閉じた状態)
6 衝撃時開放ガス誘導管あるいはチューブあるいはダクト部
7 ハンドル
8 ハンドルステー(管状にしてチューブ6の一部とされている)
9 ハンドル部(あるいは助手席前面用)エアバッグ収納部
10 前面ガラス部エアバッグ収納部
11 ダッシュボード部
12 衝突物体(ボンネット正面部へ)
13 衝突物体(ボンネット上部へ)
14 衝突物体で圧迫された加圧バッグ式衝撃吸収体部(ボンネット正面部)
15 衝突物体で圧迫された加圧バッグ式衝撃吸収体部(ボンネット上部)
16 バッグ状衝撃吸収体内ガス開放弁(開いた状態)
17 衝撃物体の圧迫と弁の開放による、加圧バッグからのガスの急激な流入で開いたハンドル部エアーバッグ
18 衝撃物体の圧迫と弁の開放による、加圧バッグからのガスの急激な流入で開いた前面ガラス外部エアーバッグ
19 搭乗者
20 ドア用加圧バッグ状側面衝撃吸収体
21 衝突物体で圧迫された加圧バッグ状側面衝撃吸収体部(ドア側面部)
22 窓ガラス部
23 ドア内面部
24 ボディー底部
25 窓用エアーバッグ収納部
26 衝撃物体の圧迫と弁の開放による、加圧バッグからのガスの急激な流入で開いた窓用エアーバッグ
27 窓ガラスレール
28 サイドインパクトビーム
29 後部搭乗者
30 後部加圧バッグ状衝撃吸収体(ボディー一部を構成する)
31 後部エアバッグ収納部
32 衝突物体で圧迫された加圧バッグ式衝撃吸収体部(後部)
33 衝突物体(後部へ)
34 バッグ状衝撃吸収体の内ガス開放弁(開いた状態)
35 衝撃物体の圧迫と弁の開放による、加圧バッグからのガスの急激な流入で開いた後部エアーバッグ
36 二輪車横転時に倒れるバックミラーとこれによって起動されたサイドバッグ内ガスの開放
37 状衝撃吸収体のサイドバッグ内ガスの開放弁の開口により加圧バッグからのガスの急激な流入で開いたサイドエアーバッグ
40 刺入矢41の保持点
40’ 刺入矢41を保持するための膜面間の距離を一定とするための線材
41 刺入による隔壁膜の裂開用刺入矢
41’ 刺入矢を先端から見たときの形状
42 刺入矢の仮支え部
43 加圧バッグ内ガス開放弁となる隔壁膜
44 刺入矢による裂開により開放状態となった隔壁膜残渣
45 衝撃により刺入矢が膜裂開後、行き止り、その為付け根部の筒部が折りたたまれた状態
46 O−リング
47 開放弁部の外側ブロック
47’ 開放弁部の外側ブロックを内側正面から見た図
48 加速度移動刺入駒
48’ 加速度移動刺入駒を先端部から見た図
49 電磁弁
50 加速度センサー
51 加速度センサーによる電磁弁制御部
52 車体フレーム(バッグ状衝撃吸収体受け面)
53 バッグ状衝撃吸収体の端面のたくり巻き部
54 バッグ状衝撃吸収体の端部保持ガイド
55 バッグ状衝撃吸収体の端部保持金具と固定用ビス
56 バッグ状衝撃吸収体
57 バッグ状衝撃吸収体の端部に膜が巻き込む間にいれて保持できるようにした保持用芯材(ロープ、プラスティック芯など)
58 押し出し材で作ったバッグ保持部
59 バッグ状衝撃吸収体の展開を規定する内部網構造(横方向)
60 バッグ状衝撃吸収体の展開を規定する内部網構造(縦方向)
61 バッグ状衝撃吸収体の内部に縦横に内部網構造あるいは内部にバッグユニット構造を形成してバッグ状衝撃吸収体の表面に凹凸や線が見える一例
62 バッグ状衝撃吸収体の内部にハニカム状の内部網構造を、あるいは内部にハニカム状バッグユニット構造を多数形成してバッグ状衝撃吸収体の表面にハニカム状の凹凸や線が見える一例
63 バッグ状衝撃吸収体の外部に形成された表層
64 外部に形成された表層63とバッグ状衝撃吸収体外面の間隙に発泡ウレタンなどの充填した充填材
65 バッグ状衝撃吸収体の表層の上に二重に形成された表層材あるいはコート
66 バッグ状衝撃吸収体の表層と二重に形成された表層材65を結合する結合部
67 バッグ状衝撃吸収体の上に形成されたバンパーなどの衝撃吸収あるいは衝撃伝播構造体
68 67とバッグ状衝撃吸収体の間に充填された発泡ウレタンなどの充填材
69 バッグ状衝撃吸収体の表層としてのゴムと繊維や線材との合成素材
70 69の線材を多く内部に含む端面保持部
71 3方電磁弁
72 展開エアーバッグの最末端部に開けられた小さなガス解放穴
73 エアーバッグ部
73’ 衝撃物体の圧迫と弁の開放による、バッグ状衝撃吸収体からのガスの急激な排出で開く下面巻き込み防止エアーバッグ
74 バッグ状衝撃吸収体保持面
74’ シートの金型加熱曲面加工と端面熔着で形成したバッグ状衝撃吸収体
75 シートの端面熔着機での押しつけ熔着
75’ 熔着した端面
76 端面・フレーム結合ビス
76’ ブチルゴムなどの弾性体で作られたバッグ内側形成体
77 繊維状バッグ外形形成体
77’ ガス封入で膨らみ、外形体を所定の形に形成した弾性バッグ
78 ブロー成型用外型
78’ ブロー体導入口でかつ開放弁設置フランジ形成型部
79 内面に設置されたバッグ状衝撃吸収体表層用繊維
79’ ブロー体
80 ブロー成型で一体となったブロー体と表層用繊維
80’ 車体取り付け部外型
81 バッグ状衝撃吸収体の端面に熔着された突起部
81’ バッグ状衝撃吸収体の端面押えプレート
82 バッグ状衝撃吸収体の端面押えプレートの押えビス
83 フレーム間で張られたテンション膜(網状繊維で形成しても良い)
84 テンション膜の縫製結合部
85 バッグを覆う、着せ替え用表層(例えば立体成型したシート状繊維素材や膜素材)
86 同じ車体を覆う異なった柄の着せ替え用表層
87 バッグ状衝撃吸収体の外面を覆う立体成型したシート状繊維またはフィルム
88 87でバッグ状衝撃吸収体の外面を覆うためのフック
89 外面を覆う立体成型したシート状繊維またはフィルムのフックへの固定例(この場合は縫い付け)
90 従来の自動車車体に取り付けるためのバッグ状衝撃吸収体(前後用)
91 従来の自動車車体に取り付けるためのバッグ状衝撃吸収体(ボンネット・トランクルーフ用)
92 ボンネットまたはトランクのルーフ板
93 自動車などのボディーの前部または後部ボディー
94 バンパー
95 バッグ固定用フック
96 ビスまたはボルトによるバッグ取り付けとその押し当て用の板
97 ガス注入用パイプ
98 開裂面に設置された外部エアーバッグ
99 空気胞を並べたシート
100 内側に空気胞を破る針先の様な先端細部を連ねた外部シート状繊維またはフィルム
101 移動体の取り付け面または従来の自動車など移動体のボディー表面
102 バッグ中央への衝撃
103 バッグ左右方向への衝撃
104 バッグ中央部衝撃を面として受ける剛性板
105 バッグ左右部衝撃を面のスイングとして受ける剛性板
106 105の剛性板のスイングヒンジ部
110 調圧弁(ガス注入部)
111 ガス排出弁駆動ロッド
112 バッグ変移による駆動型のガス開放弁
115 火花放電による膜破裂型ガス開放弁
116 加速度センサーによる開放弁制御部
117 火花放電発生制御部
120 膜切開型のガス開放弁
121 加速度センサーによる膜切開の制御部
122 電磁場の反発を利用した膜切開装置の1例
125 衝突物体
126 圧力波
127 圧力センサー
128 圧力センサー統合部
129 ガス開放弁
130 圧力センサーによる圧力統合アルゴリズムによるガス開放弁駆動制御部
135 Oリング密封回転弁型ガス開放弁
136 Oリング密封回転弁保持部
137 Oリング密封回転弁固定フック
138 加圧ガス噴き出し口
139 ガス弁制御部
140 ガスアキュミュレーターまたは蓄圧ガスシリンダー
141 Oリング密封回転弁型ガス開放弁のモーターまたは電磁回転駆動部
142 Oリング密封回転弁の回転軸
143 エアータイト回転軸受(例えばグリースしたO−リングの軸受)
144 回転弁ストッパーロッド位置調節機
145 膜状ガス開放弁
146 膜状ガス開放弁破裂用ヒーターまたは火薬
147 ヒーターまたは火薬発火用電源供給コード
148 膜状ガス開放弁保持フランジ
150 調圧弁
151 ガス配管
152 ガスアキュミュレーター または ガス貯圧シリンダー
153 ガスコンプレッサー または ガスポンプ
154 バッグ内圧調節制御機能を持ったガス開放弁駆動制御部
155 衝突物体(この場合は人間)
156 カメラ(この場合はデジタルビデオカメラまたはデジタルカメラ)
157 カメラの信号を受け画像処理により、衝突物体が車のどの位置にぶつかるか検出し、加速度センサーの信号とともに、どのタイミングでどの様に各ガス開放弁を開放するか制御する制御装置
158 カメラ映像のモニター(画像処理のイメージ図の為に挿入、画像処理されていれば、無くても良い)
160 加速度センサーからの信号例
161 5の1の弁制御における開放タイミングと開放時間の経時変化例
162 5の2の弁制御における開放タイミングと開放時間の経時変化例
163 5の3の弁制御における開放タイミングと開放時間の経時変化例
165 165−1、−2、−3とバッグが分割され独立したものが合体されたバッグ状衝撃吸収体の一例
166 位置センサー(例えば、レンズ付きリニアーCCDなど、近接センサーやレーダー(超音波、マイクロ波など)でも良い)
167 位置センサーまたは近接センサーにより、衝突物体が車のどの位置にぶつかるか検出し、加速度センサーの信号とともに、どのタイミングでどの様に各ガス開放弁を開放するか制御する制御装置
168 衝突物体
169 衝突により生じたバッグ内の衝撃波
170 170−1、−2、−3と各位置に置かれた圧力センサー
171 圧力センサーによる内圧の衝撃波の位置依存性から衝突物体が車のどの位置にぶつかるか検出し、加速度センサーの信号とともに、どのタイミングでどの様に各ガス開放弁を開放するか制御する制御装置
172 加速度センサーで検出された衝突時の加速度の時間変化例
173 170−1の位置の圧力センサーの圧力時間変化例とその時のガス開放弁の制御例
174 170−2の位置の圧力センサーの圧力時間変化例とその時のガス開放弁の制御例
175 170−3の位置の圧力センサーの圧力時間変化例とその時のガス開放弁の制御例
180 針差し用の針など
182 発泡ゴムや浸潤性ゴムあるいは浸潤空気硬化型液体
185 表層シート(裏面に導電性コートなどの導電処理)とバッグシート(表面か裏面に導電性コートなどの導電処理)の間の電気抵抗変化または電気容量変化を検出し、その後の圧力変化のしきい値以下への圧力低下を圧力センサーからの信号を検出し、アラームなどの制御を行う制御部
186 いたずら検出時の作動装置(例えばアラーム音発生装置)
190 ガス流出弁
191 ピストン・ガス流入逆止弁
192 ピストン・ガス流出逆止弁
195 サスペンション上下による駆動されるピストン兼ショックアブソーバー
196 タイヤ
197 サスペンションアーム
198 車体骨格
200 ガス流出調整電磁弁
201 ガス流出入調整電磁弁制御装置
202 温度・気圧センサー
205 タービン発電機
206 蓄電池
210 ガスアキュミュレーターまたはガス蓄圧シリンダー
211 ガス流入調節電磁弁
215 減圧アキュミュレーターまたはガス引圧蓄圧シリンダー
216 ブレーキブースター
217 ブレーキペダル
218 アクセルペダル
220 近接センサー
221 隔壁間のガス流通口
222 バッグ状衝撃吸収体カバー
223 バッグ状衝撃吸収体または衝撃吸収体の受け面
224 ボール状衝撃吸収体(一部にガス流出入口が形成されている)
225 連結ガス流出入口付ボール状衝撃吸収体
226 破裂型衝撃吸収ボール(中型)
227 破裂型衝撃吸収ボール(小型)
228 破裂型衝撃吸収ボール(大型)
230 成形金型外面に繊維などを金型に沿って配置する為に設けた吸引チャンネル
231 ブロー成形や射出成形でインサートする衝撃吸収体結合部品
232 衝撃吸収体の型
234 繊維
235 液体エラストマーを繊維にハケで含浸させ、形と密封性もったものを成形する一例
236 真空成形メス型
237 真空引きパイプ
238 真空ポンプ
238 バッグ状衝撃吸収体用成形材料
239 真空成型オス型
242 バッグ状衝撃吸収体のガス開放口の一例(全体形と相似の開放口)
243 Oリング密封ヒンジ結合型ガス開放弁
245 ソレノイド型電磁ガス開放弁フック
246 電磁ガス開放弁のヒンジ
247 弁補強板
248 電磁弁駆動電線
250 ガス開放口内部にセットされた、ガス放出量制御プレート
251 250のガス放出制御プレートの上下駆動部
255 ガス開放口
256 ガス開放口にセットされたガス放出時の粘性抵抗増加プレート
260 ガスシール
261 ガスシール部押え板
262 ガスシール部押え板支持フレーム
263 バッグ状衝撃吸収体延長部
265 ガスシール封止時
266 ガスシール開放時
270 自動車ボンネット
271 ボンネット用フロントガラス前面展開エアーバッグ
272 バッグ状衝撃吸収体
273 バッグ状衝撃吸収体内に設置された仕切り膜
274 バッグ状衝撃吸収体カバー
275 バッグ状衝撃吸収体内仕切り膜に設けられたガス開放口
277 ボンネットバッグ状衝撃吸収体用ガスシール例
278 ボンネットガスシール押えベルト
280 前面のガス封入バッグ(ガス開放弁無し)
281 前面バッグ衝撃拡散受け面
282 後段バッグ状衝撃吸収体
284 衝撃時、ガス開放弁開放ロッドまたはワイヤー
285 衝撃受けパイプ(前面インパクトビーム等)
286 前面のバッグ状衝撃吸収体
287 バッグ間ガス流通弁
288 バッグ内ガス開放弁
290 前面バッグ状衝撃吸収体
291 上面バッグ状衝撃吸収体
292 上面バッグ支え網
293 バッグ間結合マジックテープ(商標)
295 バッグ状衝撃吸収体カバー
297 タイヤ
298 車体ボディー
300 衝撃吸収ボディー受け面ヒンジ付き構造体
301 ステー
302 衝撃吸収ダンパー
305 サスペンション
306 ハンドル回転筒
307 ハンドル回転軸
308 開放ガス導入筒
310 ハンドル回転筒と開放ガス導入筒間のベアリング
312 ハンドルとハンドル回転軸間の結合軸
314 開放ガス導入筒
315 ハンドル回転ベアリング
316 ハンドル回転軸支持ベアリング
Claims (15)
- 内部にガスを一気圧以上充満し、移動体に固定され、少なくともその一部が移動体の衝撃を受ける面に配置された袋体において、当該袋体が一つ以上のガスの排出口とその排出口の封止機構を持ち、当該袋体の一部あるは全部に衝撃力を受けた際、当該封止機構が開放され、袋体の体積縮小と、同時に起こる、当該ガス排出口からの内部ガスの流動抵抗を持った流出により、衝撃力の力積の時間項を長くして衝撃力を低下させ衝撃を和らげる袋体(以下バッグ状衝撃吸収体と記述)およびその集合体としての装置および構造および本装置を装着した移動体。
- 請求項1において、衝撃時に一気に流出するバッグ状衝撃吸収体からの流出ガスを、さらに当該袋体の排出口に管構造で密封的に連結された格納エアーバッグに誘導し、衝撃時に自動的に当該エアーバッグが、流入してきたガスで膨らみ展開して、衝突体が移動体にぶつかる時、移動体内部の乗員や外部の衝撃体をエアーバッグの表面で受け、衝撃を和らげるようになっていることを特徴とするバッグ状衝撃吸収体装置および構造および本装置を装着した移動体。
- 請求項1において、衝撃時にバッグ状衝撃吸収体のガス流出口を開口する際、衝突時のバッグ状衝撃吸収体の被衝撃面の移動と連動して動く矢状装置の先端刃で弁となっている膜を裂開する、または、当該吸収体の被衝撃面の移動と連動して弁が当該吸収体の前後面の間に渡されているワイヤーやロッドで締め付けられていたポジションから緩むことで弁を開放する、または、衝撃加速度で押し出される重力体そのものが矢状刃になって弁となっている膜を裂開する、または、衝撃検知センサーや衝突予測システムにより、弁となっている電磁弁や回転弁などの制御弁を開口するまたは、弁となっている膜を火薬の点火で破ることを特徴とする装置および構造。
- 請求項3において、衝撃物の衝突予測位置をビデオカメラと画像処理、あるいはラインセンサーやレーダーなどの位置検出器あるいは複数配置されたバッグ内圧力計での時間変化から検出し、移動体の移動速度や加速度の変化から衝撃の大きさを評価し、その程度に応じて、位置依存的に、バッグ内ガス流出弁の開閉を、時間およびタイミングおよびその開度を変えて行う装置およびシステム
- 請求項1において、バッグ状衝撃吸収体の素材として、金属細線、ガラス繊維、化学繊維あるいはその繊維を2軸以上の織物として芯材としゴムや高分子素材で繊維間を充填したもの、あるいはそれらの芯材を金属薄板やシートまたは膜などのガスを通さないでかつ可動な材料と接着や熔着させて構成されたものであることを特徴とする装置および構造。
- 請求項1のバッグ状衝撃吸収体を、繊維を表層に含浸し、ガス注入口およびガス開放弁の配置部および移動体本体との結合部を持った一つのブロー成型体または射出成型または真空成型で形成する製造方法
- 請求項1において、袋体が左右ないしは前後に二つ以上接して移動体に配置され、衝撃を吸収することを特徴とするバッグ状衝撃吸収体装置および構造および本装置を装着した移動体。
- 請求項1において、袋体が二つ以上移動体に結合される場合、その袋体間でも少なくとも1つ以上のガス流通口があり、必要に応じて当該ガス流通口にガス流通弁があり、衝撃時に、袋体間での流動抵抗をもったガスの流出入でも、衝撃を吸収することを特徴とするバッグ状衝撃吸収体装置および構造および本装置を装着した移動体。
- 請求項1から8のいずれか一項において、設置されるバッグ状衝撃吸収体の一部あるは全部に、剛性が高く点の衝撃が面として広がる剛性体や剛性構造体を結合あるいはカバーし、衝撃をバッグ状衝撃吸収体に広く伝播させることを特徴とする装置および構造。
- 請求項1から9のいずれか一項において、移動体に設置されるバッグ状衝撃吸収体が、移動体の外層面、特に窓ガラス以外の衝撃や衝突を受ける外層面を中心とした移動体の形成部材の一部あるいは全部となっていることを特徴とする移動体構造および装置。
- 請求項1から10のいずれか一項において、バッグ状衝撃吸収体を移動体に結合する際、当該吸収体全体にかかる圧力を受ける受け面がネット状構造、フレーム状構造、格子状や多穴構造および曲面や折り曲げ構造やこれらの組み合わせ構造の軽量耐高負荷面構成として、移動車体の一部として形成していることを特徴とする移動体構造および装置。
- 請求項1から11に記載のバッグ状衝撃吸収体ないし移動体の表層を、さらに、様々な意匠の繊維または繊維状シートまたは膜で覆う事で、移動体の意匠を随時変化できるようにしたもの
- 請求項1から12に記載の移動体に設置されたバッグ状衝撃吸収体の加圧や、ブレーキ補助の引圧源として、移動体のサスペンションの上下運動をポンプ内の弁の上下運動として利用し、他のコンプレッサーなどの別エネルギーで稼働させる加圧装置を使わずに、移動体の移動に伴う運動を利用して省エネルギーを実現する加圧源あるいは引圧源とする装置およびシステム
- 請求項1から13に記載のバッグ状衝撃吸収体の針刺しなどの穴あけいたずらを防ぐために、バッグ内面に発泡ゴムを添付し、穴からのガスの遺漏を防ぐと同時にバッグ膜面の共振を押えるか、あるいは、バッグ内面にコートした導電性表層の導電性や電気容量の変化からいたずらを検出しアラームなどの警報作動を行う装置およびシステム
- 請求項13を除く、請求項1から14に記載のバッグ状衝撃吸収体を移動体側ではなく、静止している物体に設置し、移動体が当該静止物体に衝突する際に、その衝撃を吸収する構造、装置およびシステム
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