JP4240260B2 - 衝撃緩衝用エアバッグの収納方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば無人飛行体をその着地又は着水時の衝撃から保護する衝撃緩衝用エアバッグの収納方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１５及び図１６は、惑星探査，上空調査等の任務を終えて宇宙ないし上空から帰還した無人飛行体１の着地又は着水過程を示している。飛行体１は、所定の高度でパラシュート２を開いて降下し、次いで、胴部３下面および機首４下面の計３箇所に収納していた衝撃緩衝用エアバッグ（以下、単にエアバッグともいう。）５を膨張させる（図１５Ａ，図１５Ｂ）。エアバッグ５は、内部に圧力ガスが導入されることにより膨張するバッグ本体６と、着地又は着水の際におけるバッグ本体６の内圧の上昇により破裂する破裂板７とからなる。
【０００３】
したがって、飛行体１の着地又は着水時には破裂板７が破裂し、内部のガスが外部へ放出されてエアバッグ５が萎む。これにより着地又は着水時の衝撃が吸収され、もって飛行体１及びその内部に搭載された精密機器等が当該衝撃から保護される（図１６Ａ，図１６Ｂ）。なお、着水時には飛行体１の上部よりフロート１１が展開され、これが浮き袋の働きをして飛行体１の水中への沈降が防止される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
さて、上記飛行体１などの被緩衝体に対して用意されるエアバッグの収納スペースは決して大きくはないため、通常、エアバッグは小さく折り畳まれて収納されるが、上記のように破裂板７を有するエアバッグ５については、その折り畳み方法に特別な注意を要する。
【０００５】
すなわち、エアバッグ５を折り畳む際、バッグ本体６の内部を真空吸引しながら折り畳むことになるが、この真空吸引時におけるバッグ本体６の不規則な変形に伴って、破裂板７に対して当該変形応力が不適切に作用し、これにより破裂板７にしわ、ねじれ等を生じさせたり、損傷させてしまうおそれがある。こうなると、必要時にバッグ本体６を膨張させる際、供給されるガスの圧力で破裂板７を損傷させたりして、適正に膨張させることが不可能となる。
【０００６】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、破裂板を損傷させることなく、バッグ本体を折り畳むことができる衝撃緩衝用エアバッグの収納方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するに当たり、本発明の衝撃緩衝用エアバッグの収納方法は、内部に圧力ガスが供給されることにより膨張し、被緩衝体を衝撃から保護するバッグ本体と、該バッグ本体に形成された少なくとも１つの開口に取り付けられ、衝撃を受けた際に前記バッグ本体の内圧の上昇により破裂する薄板状の破裂板とを備えたエアバッグを、前記被緩衝体内の収納部へ収納する衝撃緩衝用エアバッグの収納方法において、前記被緩衝体は、無人飛行体であり、前記破裂板は、前記開口の周縁から内部にわたって可撓性を有しており、前記バッグ本体を上下に二分割する分割線を境にその上側をその下側へ陥没させるような形態で折り曲げて、前記破裂板の内面を前記バッグ本体の内面に密着させた状態で、前記バッグ本体の内部を真空吸引し、前記バッグ本体を折り畳んだ後、前記収納部へ収納することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、破裂板の内面をバッグ本体の内面に密着させた状態でバッグ本体の内部を真空吸引するようにしたもので、これにより真空吸引時における破裂板の不適切な変形（しわ、ねじれ等）を防止し、破裂板の損傷を回避する。破裂板に密着させるバッグ本体の部位に特に制限はないが、破裂板の近傍位置でバッグ本体を折り畳み、このとき破裂板の内面に対向するバッグ本体の部位を密着させる方法が好適である。
【０００９】
ここで、破裂板を含め、破裂板が取り付けられるバッグ本体の開口周縁を、バッグ本体を構成する素材と同程度の厚さとすれば、互いの密着性を高めることができる点で有利である。また、破裂板の構成は全体的に可撓性のある構造とすれば、上記密着性を更に高められるだけでなく、外部応力を緩和して、損傷防止効果を上げることができる。
【００１０】
また、衝撃緩衝用エアバッグの収納方法は、内部に圧力ガスが供給されることにより膨張し、被緩衝体を衝撃から保護するバッグ本体と、該バッグ本体に形成される少なくとも一対の開口に取り付けられ、衝撃を受けた際に前記バッグ本体の内圧の上昇により破裂する薄板状の破裂板とを備えたエアバッグを、前記被緩衝体内の収納部へ収納する衝撃緩衝用エアバッグの収納方法において、前記一対の破裂板の各々の内面どうしを密着させた状態で、前記バッグ本体の内部を真空吸引し、前記バッグ本体を折り畳んだ後、前記収納部へ収納することを特徴とする。
【００１１】
本発明は、一対一組の単位で破裂板の内面どうしを密着させた状態でバッグ本体の内部を真空吸引するようにしたもので、これにより真空吸引時における破裂板の不適切な変形（しわ、ねじれ等）を防止し、破裂板の損傷を回避する。特に本発明では、破裂板が互いに近接して取り付けられている場合に有利である。
【００１２】
更に衝撃緩衝用エアバッグの収納方法は、内部に圧力ガスが供給されることにより膨張し、被緩衝体を衝撃から保護するバッグ本体と、該バッグ本体に形成される少なくとも１つの開口に取り付けられ、衝撃を受けた際に前記バッグ本体の内圧の上昇により破裂する薄板状の破裂板とを備えたエアバッグを、前記被緩衝体内の収納部へ収納する衝撃緩衝用エアバッグの収納方法において、前記破裂板が、前記開口の周縁から内部にわたって可撓性を有し、前記破裂板を半分に内方へ１８０度折り曲げた状態で、前記バッグ本体の内部を真空吸引し、前記バッグ本体を折り畳んだ後、前記収納部へ収納することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、破裂板を半分に内方へ１８０度折り曲げた状態でバッグ本体の内部を真空吸引するようにしたもので、これにより真空吸引時における破裂板の不適切な変形（しわ、ねじれ等）を防止し、破裂板の損傷を回避する。特に本発明では、上記発明における場合と比べて、破裂板自体を折り曲げる方法であるので、バッグ本体を更にコンパクトに折り曲げて収納することが可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。以下の各実施の形態では、図１５及び図１６を参照して説明した無人飛行体１に適用されたほぼ球状の衝撃緩衝用エアバッグの収納方法を例に挙げて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施の形態によるエアバッグ５１の収納方法を示している。ここで、エアバッグ５１は、内部に圧力ガスが供給されることにより膨張するアラミド繊維の布からなるバッグ本体６と、着地又は着水時に上昇するバッグ本体６の内圧を受けて破裂する破裂板７とからなる。
【００１６】
図２は、本実施の形態における破裂板７の断面構造を示し、図３は、破裂板７をバッグ本体６の外方から見た正面図である。破裂板７は、バッグ本体６の所定箇所に形成された開口８をバッグ本体６の内方から覆うシリコーンゴムシート９と、このシリコーンゴムシート９の両面に相対向して貼り付けられる一対の円形の補強シート１０Ａ，１０Ｂとからなる。補強シート１０Ａ，１０Ｂは、シリコーンゴムシート９よりも強度が大きいアラミド繊維の布から構成され、その外径は開口８の径よりも小さく、開口８縁部との間に１〜１０ｍｍの環状の隙間９ａが形成されるように貼り付けられる。このように破裂板７は、開口８の周縁から内部にわたって可撓性を有するものとされる。
【００１７】
この構成により、飛行体１の着地又は着水時にバッグ本体６に加わる圧縮作用で上昇した内圧を受けて、シリコーンゴムシート９が環状の隙間９ａの部位が破裂し、開口８を介してバッグ本体６内のガスが外部へ放出される。そして、着地又は着水時における衝撃をこのエアバッグ５１の収縮作用で吸収し、もって、飛行体１およびその搭載機器を上記衝撃から保護する。
【００１８】
図１を参照して、本実施の形態では、上述した構成の破裂板７がバッグ本体６の両側方に一対、それぞれバッグ本体６の同一高さ位置に取り付けられ、更に詳しくは、図１Ａにおいてバッグ本体６を上下に二分割する分割線Ｌよりも下側の同一高さレベルに取り付けられている。
【００１９】
次に、本実施の形態におけるエアバッグ５１を、飛行体１の胴部３及び機首４に設けた収納部１２へ収納する方法について説明する。
【００２０】
図１Ａを参照して、まず、バッグ本体６の接続部６ａを胴部３（又は機首４）の収納部１２へ気密に接続する。この収納部１２には、バッグ本体６を膨張させ、所定のバッグ内圧力（例えば５ｋＰａ）で所定の形状（例えば略球状）にするのに必要な圧力ガスボンベが図示せずとも収容されている。そして、吸引口１４から図示しない排気ホースを介してバッグ本体６の内部の真空吸引を開始する。
【００２１】
次に、図１Ｂに示すように、分割線Ｌを境にバッグ本体６の図中上半分を下方へ陥没させるような形態で、分割線Ｌを折り曲げ線としてバッグ本体６を折り曲げる。そして、図４に示すように破裂板７の内面に対向したバッグ本体６の内面を当該破裂板７の内面に密着あるいは貼り合わせた状態で、バッグ本体６内の真空吸引を続ける。これにより、破裂板７の内面にバッグ本体６の内面が吸着し、破裂板７の強度を高め、破裂板７をしわやねじれ等の不適切な変形から保護し、破裂板７の損傷を防止する。特に、本実施の形態では破裂板７を全体的に可撓性のある構造としているので、上記効果が一層顕著となる。また、圧力ガスの供給によりバッグ本体６を膨張させる際にも破裂板７の損傷が防止され、エアバッグ５１の適正な機能が確保される。
【００２２】
さて、バッグ本体６内の真空吸引が終了した後は、図１Ｃに示すようにバッグ本体６の周囲を順に折り畳んで収納部１２へ収納し、最後にカバー（蓋部材）１３で収納部１２を覆う。カバー１３はＦＲＰ等の強化プラスチックからなるもので、収納部１２との間でリベットが打ち込まれることにより固定される。
【００２３】
図５及び図６は、上記カバー１３のリベット締め工程を示している。本実施の形態では、カバー１３に対して所定の荷重を加えながらリベット締めするようにしている。
【００２４】
すなわち、図５に示すように受け台５６上に収納部１２を構成する収納体２１を載置し、収納部１２内にカバー１３の周縁部を嵌入させるとともに、取付治具５５を用いてカバー１３を収納部１２内へ押圧し、その上に重り５７を載せて所定の荷重を加える。取付治具５５は、受け台５６を支持する支持板５５ａと、この支持板５５ａの両端にそれぞれ植設されるボルト部５５ｂと、これらボルト部５５ｂに外嵌し上下方向に移動可能な押圧部５５ｃと、各ボルト部５５ｂに螺合するナット部５５ｄとからなり、カバー１３の周縁に形成された複数の孔（図示略）を収納体２１の周壁に形成された複数の孔（図示略）にそれぞれ合致させた状態で、各ナット部５５ｄを押圧部５５ｃに当接するまで締め付ける。その後、重り５７を取り去り、図６に示すように受け台５６を介して上記複数の孔を利用してリベット３９を締め付ける。
【００２５】
なお、飛行体１の着地又は着水の際のエアバッグ５１の膨張時は、バッグ本体６に供給されるガスの圧力によりリベット３９が分断されることにより、カバー１３が機体から除去される。
なおまた、上記所定の荷重でカバー１３の孔が収納体２１の孔に合致しないときは、飛行体１の着地又は着水の際にエアバッグ５１が正常に膨張しないおそれがあるので、図１を参照して説明したバッグ収納作業をし直すようにしている。
【００２６】
図７及び図８は、本発明の第２の実施の形態を示している。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。本実施の形態によるエアバッグ５２もまた、バッグ本体６と破裂板７とからなり、それぞれ第１の実施の形態と同様な構成を有するが、破裂板７のバッグ本体６に対する取付位置が上述の第１の実施の形態と異なる。すなわち本実施の形態では、破裂板７は、図７Ａに示すようにバッグ本体６を上下に分割する分割線Ｌよりも上方の同一高さレベルに一対、取り付けられている。
【００２７】
このように、破裂板７，７が互いに近接した位置に取り付けられるエアバッグ５２の収納方法としては、図７Ｂ及び図８に示すように各破裂板７，７の内面どうしを互いに密着させ、この状態を保持しながらバッグ本体６の内部を真空吸引して折り畳む。これにより、破裂板７の内面同士が吸着し、破裂板７の強度を高め、破裂板７をしわやねじれ等の不適切な変形から保護し、破裂板７の損傷を防止する。また、圧力ガスの供給によりバッグ本体６を膨張させる際にも破裂板７の損傷を防止し、エアバッグ５２の適正な機能を確保する。
【００２８】
続いて、図７Ｃに示すようにバッグ本体６を折り畳んで収納部１２へ収納し、カバー１３を上述の第１の実施の形態と同様な手法でリベット締めすることにより、エアバッグ５２の収納作業が完了する。
【００２９】
図９及び図１０は、本発明の第３の実施の形態を示している。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。本実施の形態によるエアバッグ５３もまた、バッグ本体６と破裂板７とからなり、それぞれ第１の実施の形態と同様な構成を有するが、破裂板７のバッグ本体６に対する取付位置が上述の第１，第２の実施の形態と異なる。すなわち本実施の形態では、破裂板７は、図９Ａに示すようにバッグ本体６を上下に分割する分割線Ｌと同一高さレベルに一対、取り付けられている。
【００３０】
このようなエアバッグ５３の収納方法としては、図９Ｂ及び図１０に示すように破裂板７を半分に内方へ１８０度折り曲げて密着させ、この状態を保持しながらバッグ本体６の内部を真空吸引して折り畳む。これにより、破裂板７の強度を高め、破裂板７をしわやねじれ等の不適切な変形から保護し、破裂板７の損傷を防止する。また、圧力ガスの供給によりバッグ本体６を膨張させる際にも破裂板７の損傷を防止し、エアバッグ５３の適正な機能を確保する。
更に本実施の形態によれば、破裂板７自体をも折り曲げているので、破裂板７の大きさに制限されずにエアバッグ５３を一層、コンパクトに折り畳んで収納することが可能となる。
【００３１】
続いて、図９Ｃに示すようにバッグ本体６を折り畳んで収納部１２へ収納し、カバー１３を上述の第１の実施の形態と同様な手法でリベット締めすることにより、エアバッグ５３の収納作業が完了する。
【００３２】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００３３】
例えば、以上の各実施の形態では、図２及び図３に示す構成を有する破裂板７を例に挙げて説明したが、他の構成を有する破裂板を採用してもよい。例えば図１１に示す破裂板１７は、バッグ本体１６に形成された開口１８をバッグ本体１６内方からシリコーンゴムシート１９で覆ってなるものであるが、本構成の破裂板１７によっても、上述の各実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００３４】
一方、図１２に示す構成の破裂板２７は、バッグ本体２６の開口２８をバッグ本体２６外方からアルミ箔２９で覆い、その縁部にバッグ本体２６の外方および内方から一対の金属製フランジ３０Ａ，３０Ｂを接着させてなるものであるが、このような構成の破裂板２７もまた、上述の第１，第２の実施の形態に適用することが可能である。
【００３５】
また、以上の各実施の形態においては、その全体的な形状がほぼ球状のエアバッグ５１〜５３を例に挙げて説明したが、例えば図１３に示すような膨張時の形態が直方形状のバッグ本体３６と破裂板３７とからなるエアバッグ３５に対しても、本発明は適用可能である。図１４は当該形態のエアバッグ３５の収納部３２への収納形態を示しており、例えば上述の第１の実施の形態で説明した方法で収納される。
【００３６】
更に、被緩衝体として上述した無人飛行体に限らず、例えば上空を飛行する機体から目的地へ向けて落下される救援物資を上記被緩衝体とする衝撃緩衝用エアバッグの収納方法に対しても、本発明は適用可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の衝撃緩衝用エアバッグの収納方法によれば、エアバッグの収納時において破裂板に対する不適切な変形を抑制して、当該破裂板の損傷を防止することができるとともに、エアバッグの適切な膨張作用を確保することができる。
【００３８】
特に、請求項９の発明によれば、更にコンパクトにエアバッグを折り畳んで収納することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による衝撃緩衝用エアバッグの収納方法を説明する図であり、Ａは折り畳む直前の状態を、Ｂはバッグ本体を折り畳んで破裂板の内面をバッグ本体の内面へ密着させた状態を、そして、Ｃは収納部へバッグ本体を収納する状態をそれぞれ示している。
【図２】本発明の第１の実施の形態における破裂板の構成を示す側断面図である。
【図３】図２における［３］−［３］線方向矢視図であり、バッグ本体外方からみた破裂板の正面図である。
【図４】図１Ｂにおける要部の拡大図である。
【図５】図１Ｃの続きの工程を示す斜視図であり、エアバッグを収納した収納部へ蓋部材をリベット締めする際の蓋部材に対する加重工程を説明する図である。
【図６】図５の続きの工程を示す斜視図であり、エアバッグを収納した収納部へ蓋部材をリベット締めする工程を説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による衝撃緩衝用エアバッグの収納方法を説明する図であり、Ａは折り畳む直前の状態を、Ｂはバッグ本体を折り畳んで破裂板の内面どうしを相密着させた状態を、そして、Ｃは収納部へバッグ本体を収納する状態をそれぞれ示している。
【図８】図７Ｂの要部の拡大図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態による衝撃緩衝用エアバッグの収納方法を説明する図であり、Ａは折り畳む直前の状態を、Ｂは破裂板を各々内方へ１８０度折り曲げて密着させた状態を、そして、Ｃは収納部へバッグ本体を収納する状態をそれぞれ示している。
【図１０】図９Ｂの要部を示す拡大図である。
【図１１】本発明に係る破裂板の構成の変形例を示す側断面図である。
【図１２】同他の変形例を示す側断面図である。
【図１３】本発明に係るバッグ本体の形状の変形例を示す斜視図である。
【図１４】図１３に示す形状のバッグ本体の収納形態を示す斜視図である。
【図１５】被緩衝体としての無人飛行体の着地又は着水過程を示す図であり、Ａはエアバッグを膨張させたときの状態を示す側面図を、Ｂはその要部の正面図をそれぞれ示している。
【図１６】同無人飛行体の着地又は着水時のエアバッグの作用を説明する側面図であり、Ａは着時時を、Ｂは着水時をそれぞれ示している。
【符号の説明】
１ 飛行体（被緩衝体）
６ バッグ本体
７ 破裂板
８ 開口
９ シリコーンゴムシート
１０Ａ 補強板
１０Ｂ 補強板
１２ 収納部
１３ カバー（蓋部材）
５１ エアバッグ
５２ エアバッグ
５３ エアバッグ

Claims (3)

1. 内部に圧力ガスが供給されることにより膨張し、被緩衝体を衝撃から保護するバッグ本体と、該バッグ本体に形成された少なくとも１つの開口に取り付けられ、衝撃を受けた際に前記バッグ本体の内圧の上昇により破裂する薄板状の破裂板とを備えたエアバッグを、前記被緩衝体内の収納部へ収納する衝撃緩衝用エアバッグの収納方法において、
   前記被緩衝体は、無人飛行体であり、
   前記破裂板は、前記開口の周縁から内部にわたって可撓性を有しており、
   前記バッグ本体を上下に二分割する分割線を境にその上側をその下側へ陥没させるような形態で折り曲げて、前記破裂板の内面を前記バッグ本体の内面に密着させた状態で、前記バッグ本体の内部を真空吸引し、前記バッグ本体を折り畳んだ後、前記収納部へ収納することを特徴とする衝撃緩衝用エアバッグの収納方法。
2. 請求項１に記載の衝撃緩衝用エアバッグの収納方法であって、
   前記破裂板は、前記開口を塞ぐゴム製シートと、該ゴム製シートの両面に相対向して貼り付けられ、該ゴム製シートより強度が大きく、前記開口の大きさよりも小さい補強シートとからなり、前記開口の周縁との間に環状の隙間が形成されていることを特徴とする衝撃緩衝用エアバッグの収納方法。
3. 請求項１に記載の衝撃緩衝用エアバッグの収納方法であって、
   前記エアバッグが収納された前記収納部を、所定の荷重を加えながら蓋部材で覆い、前記収納部と前記蓋部材とを互いにリベット締めすることを特徴とする衝撃緩衝用エアバッグの収納方法。

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