JPH08332909A - 衝撃吸収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 衝突物の広範囲な形状・重量に対応でき、す
みやかに衝撃吸収可能状態に復帰して連続的に使用ので
きる衝撃吸収装置を提供する。 【構成】 柔軟な材料で製作され内部に流体が充填され
る袋状部材、それぞれ一端が同袋状部材の内部に開口す
る流体排出用配管と流体再充填用配管とを介して接続さ
れ前記袋状部材との間に流体循環経路を形成すると共に
流体貯留が可能な再充填装置、前記流体排出用配管に設
けられた流体制御弁、前記袋状部材の内部圧力を検出す
る圧力検出器、及び同圧力検出器の検出信号を圧力信号
ラインを介して受け前記流体制御弁と再充填装置とを制
御ラインを介して制御する装置制御部を備え、物体が袋
状部材に衝突した時に袋状部材の内部圧力の変化に応じ
て流体制御弁の開度を調節して流体を排出し、衝突した
物体が停止し袋状部材の内部圧力が一定となった時再充
填装置を作動させて袋状部材へ流体を再充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、公共施設、各種競技場
等の、人体等の物体の衝突が発生するおそれのある場所
に適用される衝撃吸収装置に関するものである。また、
精密部品、美術品の輸送用車両の貨物室、公共施設内で
使用する自走型ロボットの外装への適用が可能である。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の衝撃吸収材付き壁面の作用
時の断面図、図４は自動車のエアバッグの作用時の断面
図である。競技場等では、ウレタンパッドの様な衝撃吸
収材１０が壁面１１に設置される。人体９等が衝突した
場合は、衝撃吸収材が変形することにより衝撃を吸収し
ている。エアバッグ１２は、気体を溜めた袋に、オリフ
ィス効果のある排気口が接続されている。人体が衝突し
た場合、気体の弾性と粘性による減衰効果により衝撃を
吸収している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に衝撃吸収材で緩
衝効果を得る場合は、材料の体積弾性率の設置体積から
定められた弾性範囲内の衝撃しか吸収できず対応範囲が
狭い。競技場等に多用されているウレタン等の衝撃吸収
材の場合は、材料の弾性を利用しているので、大きな衝
突力の場合は衝突物が跳ね返され、二次災害を生ずるお
それがある。エアバックの場合は、衝撃吸収時に内部の
気体を排出するため、再充填されるまでは衝撃吸収が不
可能であり、連続使用ができない。

【０００４】本発明は上記従来技術の欠点を解消し、衝
突時の圧力を能動的に制御することによって衝突物の広
範囲な形状・重量に対応可能にし、かつ衝撃吸収可能状
態にすみやかに復帰して連続使用を可能にした衝撃吸収
装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、柔軟な材料で製作され内部に流体が
充填される袋状部材、それぞれ一端が同袋状部材の内部
に開口する流体排出用配管と流体再充填用配管とを介し
て接続され前記袋状部材との間に流体循環経路を形成す
ると共に流体貯留が可能な再充填装置、前記流体排出用
配管に設けられた流体制御弁、前記袋状部材の内部圧力
を検出する圧力検出器、及び同圧力検出器の検出信号を
圧力信号ラインを介して受けとり前記流体制御弁と再充
填装置とを制御ラインを介して制御する装置制御部を備
え、物体が袋状部材に衝突した時に袋状部材の内部圧力
の変化に応じて流体制御弁の開度を調節して流体を排出
し、衝突した物体が停止し袋状部材の内部圧力が一定と
なった時再充填装置を作動させて袋状部材へ流体を再充
填することを特徴とする衝撃吸収装置に関するものであ
る。

【０００６】

【作用】

（１）衝突時の圧力を流体圧力でとらえその変化に応じ
て能動的に圧力を制御することにより、衝突物の重量、
形状に対し広範囲で対応可能となり、適当な衝撃吸収が
可能となる。 （２）衝撃吸収可能な状態に維持および復帰するよう制
御することにより、連続使用が可能となる。 （３）流体制御弁の開度調節によって袋状部材の流体圧
力を制御することにより、流体弾性を一定以下に保ち衝
突物を跳ね返さない。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る衝撃吸収装置
の断面図。図２は同実施例の作動時の断面図であり、
（ａ）は人体が衝突した時、（ｂ）は人体が元の位置に
復帰した時の断面図である。図において、１１は壁、１
は前記の壁の前に設置されている柔軟な袋、２は同袋の
中に充填され後述の再充填装置等を経て循環再使用され
る流体、３は圧力検出器、５は装置制御部、６は再充填
装置、７は流体制御弁である。装置５，６，７は壁１１
の後に設置されている。８１は一端が壁１１を貫通して
袋１内に開口し、他端が流体制御弁７に連る流体排出用
配管、８２は一端が流体制御弁７に連り、他端が再充填
装置６に連る流体排出用配管、８３は一端が再充填装置
６に連り、他端が壁１１を貫通して袋１内に開口する流
体再充填用配管である。流体２は装置の作動状態に応じ
て配管８１，８２，８３を経て循環する。４１は前記圧
力検出器３の検出信号を壁１１を貫通して装置制御部へ
送る圧力信号ライン、４２は装置制御部５からの制御信
号を流体制御弁７へ送る流体制御弁制御ライン、４３は
装置制御部５からの制御信号を再充填装置６へ送る再充
填装置制御ライン、図２の９は人体である。

【０００８】本装置において、静置状態では、流体２は
柔軟な袋１が壁面外装形状を維持するために必要最低限
の圧力に加圧されている。この状態では、流体制御弁７
は閉止状態、再充填装置６は停止している。圧力検出器
３と装置制御部５は作動状態を維持している。この圧力
状態は、柔軟な袋１に人体９が衝突するまで維持され
る。

【０００９】図２（ａ）のように、衝突が発生した場
合、圧力検出器３が検出した圧力上昇の変化速度を装置
制御部５が演算し、それに応じて、衝突した人体９を跳
ね飛ばさない程度の流体弾性反力になる流体の排出量を
実現するよう、流量制御弁７を制御する。流体は配管８
１、流体制御弁７、配管８２を経て再充填装置６へ排出
され、そこに貯留される。

【００１０】流体の圧力変化がなくなった時点で、装置
制御部５は流体制御弁７を閉止する。図２（ｂ）のよう
に、衝突した人体９が起き上がるなどして、人体重量に
よる加重から解放されると、柔軟な袋１は原形に戻ろう
とする。この時、袋の中は衝突が発生した時に流体を排
出した状態のままなので流体の圧力は低下する。この状
態で圧力検出器３が圧力変化ゼロを検出すると、装置制
御部５は再充填装置６を作動させそこに貯留された流体
を配管８３を経て柔軟な袋１の中へ送り、同袋の流体圧
力を静置状態の圧力に復帰させる。

【００１１】

【発明の効果】本発明の衝撃吸収装置においては、物体
が袋状部材に衝突した時に袋状部材の内部圧力の変化に
応じて流体制御弁の開度を調節して流体を排出し、衝突
した物体が停止し袋状部材の内部圧力が一定となった時
再充填装置を作動させて袋状部材へ流体を再充填するの
で、衝突物の広範囲な形状・重量に対応でき、また衝撃
吸収可能状態にすみやかに復帰するので連続使用が可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る衝撃吸収装置の断面
図。

【図２】同実施例の作動状態における断面図であり、
（ａ）は人体が衝突した時、（ｂ）は人体が元の位置へ
復帰した時の断面図である。

【図３】従来の衝撃吸収材付き壁面の使用状態の断面
図。

【図４】自動車のエアバッグの作用時の断面図。

【符号の説明】

１ 柔軟な袋 ２ 流体 ３ 圧力検出器 ５ 装置制御部 ６ 再充填装置 ７ 流体制御弁 ９ 人体 ４１ 圧力信号ライン ４２ 流体制御弁制御ライン ４３ 再充填装置制御ライン ８１ 流体排出用配管 ８２ 流体排出用配管 ８３ 流体再充填用配管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柔軟な材料で製作され内部に流体が充填
   される袋状部材、それぞれ一端が同袋状部材の内部に開
   口する流体排出用配管と流体再充填用配管とを介して接
   続され前記袋状部材との間に流体循環経路を形成すると
   共に流体貯留が可能な再充填装置、前記流体排出用配管
   に設けられた流体制御弁、前記袋状部材の内部圧力を検
   出する圧力検出器、及び同圧力検出器の検出信号を圧力
   信号ラインを介して受けとり前記流体制御弁と再充填装
   置とを制御ラインを介して制御する装置制御部を備え、
   物体が袋状部材に衝突した時に袋状部材の内部圧力の変
   化に応じて流体制御弁の開度を調節して流体を排出し、
   衝突した物体が停止し袋状部材の内部圧力が一定となっ
   た時再充填装置を作動させて袋状部材へ流体を再充填す
   ることを特徴とする衝撃吸収装置。