JPH038973B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 支持体と、この支持体へ荷重を伝達するため
の可撓性バンドと、前記支持体と前記バンドの少
なくとも一方にまたがつて設けられたエネルギ吸
収装置とを含む衝撃荷重を減衰するための装置に
おいて、前記エネルギ吸収装置が、前記バンド１
に固定された複数のループ２で、前記支持体４と
前記バンド１間に加えられた荷重により破壊しや
すいように細長い弾性材料で作られたループ２
と、前記ループ２に挿通されこれらループを拘束
することによつて前記支持体４から遠ざかる方向
への前記バンド１の移動を抑制するホルダ装置と
を有することを特徴とする、衝撃荷重を減衰する
ための装置。

２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
前記ホルダ装置が両端を前記支持体４に固定され
たＵ字形のくびき棒部材３に形成されている、衝
撃荷重を減衰するための装置。

３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
前記可撓性バンド１は一端を前記支持体４に固定
され、他端に荷重を加えられるようにされてい
る、衝撃荷重を減衰するための装置。

４ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
前記ホルダ装置が、リング形の棒状部材１２に形
成されている、衝撃荷重を減衰するための装置。

５ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、
前記リング形の棒状部材１２が前記可撓性バンド
１に直接連結され、該バンドは一端を前記支持体
４に固定され、他端に荷重を加えられるようにさ
れている、衝撃荷重を減衰するための装置。

６ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
前記ホルダ装置が、一端を前記支持体４に固定さ
れ他端に該支持体から遠ざかる方向への前記ルー
プ２の移動を拘束する部分を設けた棒状部材１
４，１５に形成されている、衝撃荷重を減衰する
ための装置。

７ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
前記可撓性バンド１は織られたリボンであり、こ
のリボンは該リボンの少なくとも片面に該リボン
と一体に織られかつ前記可撓性バンド１自体の幅
よりも小さい幅を有する前記ループ２を設けられ
ている、衝撃荷重を減衰するための装置。

８ 特許請求の範囲第７項記載の装置において、
前記リボンは織り交ぜられた下地たて糸７および
よこ糸９で作られた下地と、前記下地たて糸７の
間に配設された少なくとも１系統のループたて糸
８とを有し、前記ループたて糸８は前記よこ糸９
と織り交ぜられると共に間隔をあけて前記下地か
ら延出されて１列の前記ループ２を形成し、各ル
ープ２と前記下地を結合している前記ループたて
糸８の２つの部分は長さが異なり、各ループ２内
の前記よこ糸９は前記ループたて糸８の長い方の
部分から短い方の部分の方向へ密度が増すように
配置されている、衝撃荷重を減衰するための装
置。

９ 特許請求の範囲第８項記載の装置において、
各ループ２は前記ループたて糸８の２つの部分に
対してねじられている、衝撃荷重を減衰するため
の装置。

１０ 特許請求の範囲第７項から第９項までのい
ずれか一項記載の装置において、各ループ２は平
丸織りに織られている、衝撃荷重を減衰するため
の装置。

１１ 特許請求の範囲第７項から第１０項までの
いずれか一項記載の装置において、各ループ２が
円形横断面を有している、衝撃荷重を減衰するた
めの装置。

技術分野 本発明は安全工学技術装置に関し、特に緩衝器
またはダンパで、設定された荷重および伸びのレ
ベルにおける高速度塑性変形に起因した運動のエ
ネルギの衝撃効果を吸収することのできる緩衝器
またはダンパに関するものである。

背景技術 運動のエネルギの衝撃効果を吸収するためのき
わめて多数の型式の装置が今までに知られて、自
動車の安全座席ベルト内に用いられている。最も
有望なものは、簡単な構造と、高い信頼性と、低
廉さとにより理由を明らかにされるが、作用をあ
る種の織物材料の塑性変形に依存しているこの種
のベルト装置内での用途である。だが、ある型式
の装置に関しては、織物型の緩衝器の有効な適用
は、高い作動の限界に含くまれた困難により妨げ
られ、またその他の型式では、織物材料の構造上
の要素の相互作用から生ずる熱の発生に起因して
高速度の負荷の場合に生ずる強さの著しい損失に
より妨げられる。これが、高速度負荷を有効に緩
衝するための装置の提供がいかに現代の緊急の問
題であるかの理由である。

この技術の分野の現在の状態で、自動車の安全
座席ベルトのための減衰装置のある構造が知られ
ている。この装置は、ループ状に折りたゝまれて
縫糸で横切つて縫い合わされた織物のバンドから
成つている。このように縫い合わされたループは
前記の織物のバンドの一方の端部に押し当てられ
且つスリーブが上記ループと上記バンド端部上へ
嵌め込まれる。次で、バンドの一方の端部が車体
に取付けられ、他方の端部が安全座席ベルトのバ
ンドに保持される。安全座席ベルトに加えられた
荷重がこの減衰装置の作動の限界を超過すると、
この減衰装置はエネルギの吸収を開始する。その
結果として、先ず上記スリーブが破壊をまぬかれ
ず、次で、縫い糸の縫目も順次破壊する。

だが、この装置の織物のバンドを結合するのに
この新たに採用された技法を用いて、1000Kgｆお
よびそれ以上の作動の限界値を有するを特色とす
る組合わされた緩衝装置を作ることは余りにも困
難である。65から70ｇｆ／texの引張り破壊強さ
を有する糸から作くられた幅30から40mmまでの織
物バンドを用いた場合200Kgｆ以上の作動の限界
値を有する減衰装置を生産することは困難である
ことが実質上判明されている。さらにその上に、
高速度負荷において、この装置の作動の限界値が
静的負荷の結果に比較して著しく軽減し勝ちであ
る。縫合接続点の質に関する確実な非破壊検査を
実施することもまた不可能である。その結果、こ
の装置の信頼性が悪影響される。

安全系統内の衝撃荷重を減衰するための１つ以
上の装置がこの技術の分野で知られ且つ支持体
と、この装置と関連された可撓性の引裂き不能の
バンドとから成り且つ上記バンドは荷重を加えら
れると破壊する傾向のあるエネルギ吸収装置を組
込んでいる。このエネルギ吸収装置は互いに接合
された２つのバンドから構成されたストラツプと
して作くられている。前記の引裂き不能の可撓バ
ンドの一方の端部は自動車の車体と関連されまた
他方の端部は同様に自動車の車体上に締着された
ブラケツトと関連されている。このブラケツトは
また安全座席ベルトバンドを保持し且つ巻上げる
ように上記バンドの一方の端部のためのリールを
も担持している。安全座席ベルトの急激な負荷の
場合には、特殊なリテーナを備えたこのリールが
上記バンドを押し込み固定してこのリールが巻戻
るのを防止する。設定荷重が到達されると、上記
ブラケツトがリールとともに車体から分離され、
しかる後に、衝撃荷重を減衰するための装置の可
撓バンドのストラツプが荷重を取上げ始める。そ
の結果として、上記ストラツプは設定荷重で２つ
の部分に分離し始め、かくして余分の運動のエネ
ルギを吸収する。

しかしながら、この種の装置では、多様に変化
する使用状況下で長期間の作動の後に、所定の作
動限界を保証することが困難となる場合が有る。
加えて、この既知の装置は生産段階或は使用中
に、接合したバンド等の継目の品質を確かめるた
めに非破壊検査を実施することが不可能である。
これは、この装置の信頼性に悪影響を与える。

発明の開示 従つて、本発明の一つの目的は、前述の如き問
題点を解消することの出来る衝撃荷重を減衰する
ための装置を提供することである。

本発明はまた、幅50mmまでの可撓バンドを土台
にして、きわめて簡単で確実な構造のエネルギ吸
収装置を用いて、1000Kgｆないしそれ以上の作動
限界値を有する、衝撃荷重を減衰するための装置
の提供を目的としている。

上述の目的達成のために、本発明によれば、衝
撃荷重を減衰するための装置は、支持体と、この
支持体へ荷重を伝達するための可撓性バンドと、
支持体とバンドの少なくとも一方にまたがつて設
けられたエネルギ吸収装置とを含み、このエネル
ギ吸収装置が、前記バンドに固定された複数のル
ープで、前記支持体と前記バンド間に加えられた
荷重により破壊しやすいように細長い弾性材料で
作られたループと、これらループに挿通されこれ
らループを拘束することによつて前記支持体から
遠ざかる方向への前記バンドの移動を抑制するホ
ルダ装置とを有することを特徴とする。

前記ホルダ装置は、両端を前記支持体に固定さ
れたＵ字形のくびき棒部材に形成されても良い。

可撓性バンドは、一端を前記支持体に固定され
他端に荷重を加えられるようにされることが望ま
しい。

前記ホルダ装置はまた、リング形の棒状部材に
形成されても良い。この場合、リング形の棒状部
材が前記可撓性バンドに直接連結され、該バンド
は一端を前記支持体に固定され、他端に荷重を加
えられるようにされることが好ましい。

前記ホルダ装置はさらに、一端を前記支持体に
固定され他端に該支持体から遠ざかる方向への前
記ループの移動を拘束する部分を設けた棒状部材
に形成されても良い。

前記可撓性バンドは織られたバンドでも良く、
このバンドは該バンドの片面に該バンドと一体に
織られかつ可撓性バンドの幅よりも小さい幅を有
する少なくとも１列のループを設けられることが
好適である。

さらに、前記バンドは織り交ぜられた下地たて
糸およびよこ糸で作られた下地と、下地たて糸の
間に配設された少なくとも１系統のループたて糸
とを有し、ループたて糸はよこ糸と織り交ぜられ
ると共に間隔をあけて下地から延出されて１列の
ループを形成し、各ループと下地を結合している
ループたて糸の２つの部分は長さが異なり、各ル
ープ内のよこ糸はループたて糸の長い方の部分か
ら短い方の部分の方向へ密度が増すように配置さ
れることが好ましい。

この装置の各ループは好適には、ループたて糸
の２つの部分に対してねじられている。また、各
ループは、平丸織りに織られて円形横断面を有す
ることが好ましい。

安全系統内の衝撃荷重を減衰するための装置の
上述の様な構成は、ループ列の数と、可撓性バン
ド上のループ列の配置と、ループの直線寸法と、
ループ引裂き用のホルダ装置の数とを適当に変え
ることによつて、50mmまでの幅の織物バンドを用
いて実際上無制限の作動限界値を有する衝撃荷重
減衰装置の製作を可能にする。さらに、バンド並
びに装置自体の品質の非破壊的検査もまた可能と
なる。

本発明の本質は、次の通りである。

本発明による衝撃荷重減衰装置では、荷重の付
加に先立つて可撓性バンドの複数のループがホル
ダ装置上を摺動できるので、運動エネルギ吸収の
目的でループをホルダ装置から順次引き出してル
ープを破壊する行程の使用が可能である。これら
のループがホルダ装置上で順次に破壊し始めるた
めの荷重は、ループ列の数、バンド上におけるこ
れらループの配列パターンおよびホルダ装置の数
のみならず、各ループの強さと、その高さと、ル
ープ間の間隔とを選択することで設定できる。引
き裂き不能のバンド並びに細長い弾性材料のルー
プをこの装置に用いることによつて、バンドルー
プのホルダ装置上への配置を工業技術手順として
行うことが可能となり、また、可撓性バンドの長
さをホルダ装置自体よりはるかに長くすることが
出来る。さらに、この引き裂き不能のバンドは、
全てのループが破壊されると、荷重を支えるよう
になる。

両端を支持体に固定したＵ字形のくびき棒部材
をホルダ装置として用いることによつて、ループ
をこの部材の一方の脚部あるいは両方の脚部上に
順次配置できる。全てのループが引き裂かれてホ
ルダ装置からむしり取られると、可撓性バンドは
ホルダ装置から離れてしまう。可撓性バンドの一
方の端部も支持体に連結しかつ他端に荷重を加え
るようにすれば全てのループが引き裂かれても、
引き裂き不能のバンド自体が加えられた荷重を引
き受けるようになる。

リング形の棒状部材をホルダ装置としてこの減
衰装置に組み込むこともまた可能である。リング
形の部材はループに通され、一方の端部を支持体
に連結しかつ他方の端部に荷重を加えられてルー
プをリング形の部材から引きはがすことでこれ等
のループを順次破壊するようにされた可撓性バン
ドに直接結合されることができる。

可撓性バンドは織つたバンドないしリボンとす
ることが出来、リボンと一体に織つたループを設
けることができる。ホルダ装置上へのループの自
由な配列を工業技術的に実現可能な手順となし、
かつまとまつた装置を得る目的で、ループが：平
丸織りで達成することのできる円形横断面を備え
ることと；ループをバンドの下地たて糸に連結し
ている結合部分が互いに長さを異にすることで、
付加的な弾性を与えると共に、結合部分に対して
ループをねじる可能性を提供することと；ループ
の長い方の結合部分から短い方の部分へ向けてよ
こ糸の密度を増大させることとが実用的である。

一般的に云つて、この様なループを有する織物
バンドは安全系統内の衝撃荷重を減衰するための
装置に用いられることが最も有望である。１例、
２例ないしそれ以上の列をなしたループを配備す
ることができるが、ループ列の本数および全体と
してのバンドの構造は、織機の模様製造能力の面
からのみでなく、この装置に課せられた特定の必
要条件に応じて選択される。この種のバンドは
1000Kgｆないしそれ以上の確実な作動限界値を特
色とする衝撃荷重減衰装置を製造するのに適し、
65から70ｇｆ／tex以内の極限強さを備えた織物
繊維から作くられるバンドの幅は50mmに達する。
ループを有する織物バンドを用いた装置の作動限
界は、ループ当りのたて糸の数と、ループの高
さ、より詳細には、ループあたりのよこ糸ピツク
の数と、ループ間隔またはバンドのループ間隔当
りのよこ糸ピツクの数とにより左右される。この
様に、ループを有するバンドの生産技法、並びに
編組みの方向とは反対の方向にのみほぐれるトリ
コツト織りの性質を利用した装置構造によつて、
仕上つた製品の品質に関する確実な非破壊的検査
が可能となり、装置作動上の確実性が実質上増大
する。

ループを有する織物バンドを用いた装置の作動
の確実性は、種々の使用状況下における試験によ
つて確証されている。従来のポリアミド繊維を用
いた本発明による装置は、注水後の湿潤状態で−
30℃に凍結されあるいは乾燥状態で−30℃に凍結
された場合でも安定した作動を示した。さらに、
約７ｍ／Ｓの荷重付加速度による装置の試験の結
果、装置の作動限界は静的荷重試験の結果に比し
てほぼ影響を受けないものであつた。これ等の結
果は、本発明による装置の確実性を明らかにする
のみならず、装置内のループを備えた織物バンド
の確実な作動をも明らかにしている。

本発明による装置は、設計が簡潔であることに
よつて、先ず第１に、自動車用の緩衝器として用
いることができる。加えて、この装置は、建設業
者や登山者の安全ベルトとしてのみならず、建設
現場において用いられる安全保護ネツトの衝撃吸
収器などとして使用可能である。

【図面の簡単な説明】

以下において、本発明が添付図面に図示されて
いる幾つかの特定の実施例について詳細に説明さ
れる。

第１図は本発明にしたがつた、自動車の安全座
席ベルト内に使用された場合の、衝撃荷重を減衰
するための装置の全体図、第２図は織られた可撓
バンドの全体図、第３図は第２図の−線を通
る断面図、第４図は第２図の−線を通る断面
図、第５図はくびき棒部材に形成されたホルダ装
置（以下、本文ではホールダと称す）を有する装
置の変更された実施例の側面図、第５ａ図はバン
ドが支持体との関連を有していない以外は第５図
と同様な図、第６図および第７図は衝撃荷重を吸
収した後における第５図と第５ａ図に図示されて
いるような装置を示した図、第８図はリング形状
にされたホールダを有する装置の変更された実施
例を示した図；第９図は直接バンドに連結された
リング形のホールダを有する装置の変更された実
施例を示した図；第９ａ図は支持体との関連を有
していないリングを有する以外は第９図と同じ装
置の図；第９ｂ図は支持体との関連を有していな
いリングを有しまた荷重付加点を変えられている
以外は第９図と同じ装置の図、第１０図；第１１
図、第１２図、第１３図は衝撃荷重を吸収した後
における第８図、第９図、第９ａ図、第９ｂ図に
示されている装置を示した図；第１４図および第
１５図はロツド様の部材として作くられたホール
ダを有している装置の変更された実施例を示した
図、第１６図および第１７図は衝撃荷重を吸収し
た後における第１４図および第１５図に示されて
いる装置を示した図である。

発明を実施するための最良の形態 本発明にしたがつた、衝撃荷重を減衰するため
の装置（第１図）は、長さの長い材料から作くら
れてバンド１に締着されている２列のループ２と
して形成されたエネルギ吸収装置と、表面上にル
ープ２を順次置かれたくびき棒部材３（以下、本
文ではヨークと称す）の形のホールダとを有して
いるむしり取り不能の可撓バンド１から成つてい
る。ヨーク３は支持体４に剛固に連結され、上記
支持体には保持用の取付具５を介してむしり取り
不能の可撓バンド１の一方の端部が剛固に締着さ
れ、またバンド１の他方の端部は自動車の安全座
席ベルト６に取付けられている。上記ホールダ
は、その強度がこの装置の作動の限界値以上であ
れば、任意の既知の材料から作くられてよい。

織られたバンドを含む任意の既知のバンドが可
撓バンドとして用いられてよい。バンド１と一体
に作くられて、衝撃荷重を減衰するための装置内
に用いるようにされた、長さの長い織られた可撓
ループ２（第２図から第４図）を有する織られた
可撓バンド１の実用的な実施例の１つは下地たて
糸７の１つの系統と、下地糸７の相互間に配列さ
れたループたて糸の糸８の１つの系統と、よこ糸
の糸９（第４図）の１つの系統とを含んでいる。
下地たて糸の糸７のこの系統はよこ糸の糸と互い
にからみ合つて平丸織り（3/1）、（1/3）を形成し
かくして可撓バンド（第３図）の２重層下地を設
定する。同様に、ループたて糸の糸８の系統はよ
こ糸の糸９と互いにからみ合つて平丸織り（3/
１）、（1/3）を形成し、かくして、２重層円形横断
面ループ２（第２図、第４図）を設定し、また上
記ループ２はバンド１の下地のループ間間隔１１
内のよこ糸の糸９と互いにからみ合うループたて
糸の糸８の系統によりバンド１の下地に互いに長
さの異なる連結部分１０を介して取付けられて
（2/2）織り（第４図）を形成する。ループ２のよ
こ糸密度は長い方の連結部分１０から短い方の部
分に向う方向に増大し、またループの各は連結部
分１０（第２図）に関してねじられている。この
ようなバンドのループ間部分１１、より精確に
は、上記部分あたりのよこ糸ピツクの数はループ
よこ糸の糸８を堅固に取り付け且つこれ等の糸が
一方のループ２から加えられた荷重の効果の下に
他方のループに引き込まれるのを防止すべきであ
る。

本発明にしたがつた、衝撃荷重を減衰するため
の装置（第５図）は支持体４と、この支持体４に
連結された引裂き不能の可撓バンド１とから成
り、また上記バンド１は長さの長い弾性材料から
作くられて上記バンド上に締着された多数のルー
プ２として形成されたエネルギ吸収装置と、支持
体４に剛固に固定されたヨーク３とを組込んでい
る。ループ２はヨーク３の一方の脚上に順次一続
きに配列されている。可撓バンド１の一方の端部
はまた支持体４に剛固に連結されまた他方の端部
は荷重を加えられるようにされている。

第５ａ図に示される装置の構造配列の実施例で
は、第５図に示される実施例と異なり可撓バンド
１は支持体４へ剛固に結合されていない。荷重な
可撓バンド１の端部のうちの一方へ加えられる。

本発明にしたがつて、第８図および第９図に図
示されているような衝撃荷重を減衰するための装
置は、支持体４と、この支持体４に連結された引
裂き不能の可撓バンド１とから成り、上記バンド
１は、長さの長い可撓材料から作くられて前記バ
ンド上に締着された複数のループ２として形成さ
れたエネルギ吸収装置と、連結装置１３を通して
支持体４（第８図）に、あるいは直接可撓バンド
１（第９図）に剛固に連結されたリング１２とを
組込んでいる。バンド１の一方の端部は支持体４
に剛固に連結されまた他方の端部は荷重を加えら
れるようにされている。可撓バンド１のループ２
はリング１２上へ順次一列に配列されている。

第９ａ図、第９ｂ図に図示されているような衝
撃荷重を減衰するための装置の構造配列の実施例
によれば、これ等は支持体４ともバンド１とも厳
密に関連されていない。そのような場合に荷重は
可撓バンド１（第９ａ図）の自由な端部かまたは
リング１２（第９ｂ図）に加えられるであろう。

ロツド様部材として形成されたホールダがルー
プを引きちぎるのに利用される場合、第１４図お
よび第１５図に図示されているような特定の例も
また可能である。これ等の図の装置においては、
可撓バンド１のループ２は、一方の端部を支持体
４に剛固に連結され、他方の端部でループを引ち
ぎるようにされたロツド様の部材１４（第４図）
または１５（第１５図）上に配置される。

衝撃荷重を減衰するための装置は次のように作
用する。

ループ２の引張り強さを超えた荷重Ｆ（第６図、
第７図）が引裂き不能の可撓バンドの自由端部に
加えられると、ループ２はヨーク３の脚上を滑り
ながら順次引ちぎられ、かくして運動のエネルギ
を吸収する。全てのループ２が引ちぎられると、
前記の荷重は引裂き不能の可撓バンド１（第６
図）により取上げられあるいはバンド１は全ての
ループ２（第７図）が引ちぎられた後にヨーク３
から分離される。

ループ２の引張り強さを超えた荷重Ｆ（第１０
図、第１１図、第１２図）が引裂き不能の可撓バ
ンド１の自由端部に加えられると、ループ２は、
バンド１（第１０図、第１１図）の片側で、ある
いはバンド１（第１２図）の両側で、リング１２
上を滑りながら順次引ちぎられ、かくして運動の
エネルギを吸収する。ループ２が引ちぎられた後
は荷重はバンド１により引受けられる。

リング１２（第１３図）に作用するループ２の
引張り強さを超えた荷重Ｆの効果によりループ２
はリング１２に沿つて滑動せしめられ且つ順次引
ちぎられ、かくして運動のエネルギが吸収され
る。全てのループが引ちぎられると、リング１２
が前記可撓バンドから分離される。

ループ２の引張り強さを超えた荷重Ｆ（第１６
図、第１７図）が可撓バンド１の自由端部に加え
られると、ループ２は、ロツド様の部材１４（第
１６図）または１５（第１７図）に沿つて滑らな
がら、フツク（第１６図）またはボール（第１７
図）として成形された前記要素の端部で順次引ち
ぎられる。ループ２が全て引ちぎられた後は、荷
重は可撓バンド１自体により引き受けられる。

衝撃荷重を減衰するための装置の既知の構造と
対照的に区別して、本発明の装置は、荷重の付加
個所のみでなく、ループ列の本数、ループの高さ
および間隔、ループをホールダ上へ配置する順
序、この装置内の可撓バンドとループ引ちぎりホ
ールダとの個数を変えることにより、実際上無制
限の範囲の作動限界値を提供することができる。
上記の全てはさておき、この装置の作動はループ
を引きちぎるための装置のホールダ上に置かれた
ループの破壊にある運動のエネルギ吸収のきわめ
て有効且つ確実な着想にもとずいている。

産業上の利用可能性 本発明は建築業者および建築業者の安全ベルト
のための構造工学の分野におけるのみでなく、自
動車の安全座席ベルト内の衝撃吸収器として、ま
た登山者の装備の一部としてうまく適用されるこ
とができる。