JPH1099461A - 衝撃吸収用エアーバッグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアーバッグの衝撃吸収性を向上させ、かつ
設営、撤収時間の短縮をはかる。 【解決手段】 エアー体からなる骨組み構造体と、骨組
み構造体を被覆する被覆シートとからなるエアーバッグ
であって、骨組み構造体は、衝撃を受ける面を形成する
二以上の面形成体と、面成形体同志を連結する梁チュー
ブとからなり、梁チューブは、一定以上の衝撃を受ける
と折り曲がるように構成されてなることを特徴とする衝
撃吸収用エアーバッグ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衝撃を効率良く吸
収することができ、しかも、設営、撤収が容易であるエ
アーバッグに関する。

【０００２】

【従来技術および発明が解決しようとする課題】従来よ
り、電線や電柱の補修工事等の作業者が高所に上がって
の工事や、道路の一車線をバリケードなどで閉鎖して行
う工事などが頻繁に行われている。これらの工事では、
例えば前者の場合では、作業者が落下するなどの危険性
があり、また後者の場合では、走行中の車輌が突っ込む
などの危険性があるため、工事に関わる作業者等の安全
を確保するための対策が必要である。

【０００３】例えば、作業者が高所に上がって作業する
ような場合であっては、落下して地面に叩きつけられる
ようなことがないよう、命綱を設けたり、万一落下して
も直接地面に叩きつけられることがないように、気密性
シート中にエアーを封入したエアーバッグや、合成樹脂
発泡体などのクッション体を載置しておくなどが、安全
確保のための対策として考えられる。

【０００４】ところで、上記の気密性シート中にエアー
を封入したエアーバッグをクッション体として使用した
場合には、図１５に示すように、エアーバッグ１’表面
に衝撃力Ｓで落下した物体Ｘには、衝撃力Ｓと同等の反
発力Ｆが作用するため〔図１５（ｂ）参照〕、結局は衝
撃力Ａとほぼ同等の力Ｆ’で跳ね上げられる〔図１５
（ｃ）参照〕。即ち、単に気密性シート中にエアーを封
入しただけのエアーバッグ１’では、落下時の衝撃力を
弱めるといった点で充分とは言えない。

【０００５】また、クッション体として、合成樹脂発泡
体、特に低反発弾性の合成樹脂発泡体をクッション体と
して使用すれば、落下時の衝撃を吸収し、結果として衝
撃力を弱めることができるが、コンパクトに折り畳むこ
とができず、持ち運びには不便である。

【０００６】本発明は、上記の技術背景に基づいてなさ
れたものであり、衝撃を効率良く吸収し、かつ不使用時
にはコンパクトに折り畳めるため、容易に持ち運びする
ことが可能なエアーバッグを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明のエアーバッグは、エアー体からな
る骨組み構造体と、骨組み構造体を被覆する被覆シート
とからなるエアーバッグであって、骨組み構造体は、衝
撃を受ける面を形成する二以上の面形成体と、面形成体
同志を連結する梁チューブとからなり、梁チューブは、
一定以上の衝撃を受けると折り曲がるように構成されて
なることを特徴とする。すなわち、本発明のエアーバッ
グは、衝撃を受けたときに、被覆シート内の骨組み構造
体の梁チューブのみが折り曲がるようにすることによっ
て、衝撃を吸収しようとするものである。

【０００８】上記した梁チューブを一定以上の衝撃を受
けたときに折り曲がるようにするための手段としては、
梁チューブを細径に形成する手段、梁チューブを屈曲し
た形状に形成しておく手段、梁チューブの内気圧を低く
抑え硬度を下げておくなどの手段が考えられる。しか
し、梁チューブの内気圧を低く抑えるためには、梁チュ
ーブをそれぞれ独立した気室に形成する必要があり、骨
組み構造体を製造するのに手間がかかるといった問題が
ある。また、全ての梁チューブの内気圧を均一とするた
めには、一定圧以上となるとエアーを排出する過圧開放
弁（安全弁）を各梁チューブに設けておく必要があり、
骨組み構造体のコストが高くなるといった問題がある。
従って、梁チューブを一定以上の衝撃を受けたときに折
り曲がるようにするための手段として好ましくは、梁チ
ューブを細径に形成する手段、梁チューブを屈曲した形
状に形成しておく手段、及びこれらを併用する手段であ
る。

【０００９】本発明のエアーバッグの形状は、直方体な
どの角柱状、円柱状、角錐台状、円錐台状など載置する
箇所等に応じた任意の形状とすることができる。また、
エアーバッグを電柱などの下に載置するような場合、必
要に応じて上記の形状から一部を切り欠いた形状とした
ものであってもよい。また、エアーバッグの大きさにつ
いても、載置する箇所等に応じて、任意の大きさとする
ことができる。

【００１０】本発明に使用される被覆シートは、可撓性
を有するもので、衝撃を受けたときに容易に破れること
がないものであればいずれのものであってもよい。即
ち、本発明のエアーバッグは、従来のエアーバッグのよ
うに、完全なる気密性シート中にエアーを封入して形状
を保持するものでなく、被覆シート内の骨組み構造体に
よって形状を保持するものであるため、被覆シート自体
が完全な気密性を有する必要はない。従って、被覆シー
トにファスナーなどによって開閉自在の開口部を形成し
ておき、エアーバッグの設営時や撤収時には、該開口部
からエアーバッグ内に入り込んでの作業を行うことも可
能である。

【００１１】また、上記の骨組み構造体は、例えばゴム
引布、塩ビターポリン、塩ビレザーなど、完全なる気密
性を保持し、かつ非伸縮性の可撓性シートからなるエア
ー体より構成される。また、骨組み構造体は、全体とし
て一つの気室となるように構成することもできるが、好
ましくは、適宜数の気室となるように構成したものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
具体的な実施の形態について説明する。

【００１３】図１に示すエアーバッグ１は、衝撃を受け
る面の周縁を形成する、二体の枠チューブ２ａと、二体
の枠チューブを連結する梁チューブ２ｂとからなる骨組
み構造体２と、該骨組み構造体２を被覆する被覆シート
３から構成されている。また、梁チューブ２ｂは、枠チ
ューブ２ａよりも細径に形成されている。なお、図２
は、図１に示すエアーバッグ１で用いられている骨組み
構造体２を示す斜視図である。

【００１４】図１に示すエアーバッグ１は、図３に示す
ように衝撃力Ｓを受けると、枠チューブ２ａよりも細径
にした梁チューブ２ｂが「く」字状に折れ曲がり、エア
ーバッグ１全体が蛇腹状に圧縮されることによって、衝
撃力Ｓを吸収する仕組みになっている。なお、図３には
内方に向けて「く」字状に折れ曲がっている例が図示さ
れているが、「く」字状に折れ曲がる方向は内方に限定
されるものではなく、外方に折れ曲がるものなど衝撃を
吸収することが可能である限り、任意の方向でよい。ま
た、各々の梁チューブの折れ曲がる方向は、同一であっ
ても異なっていてもよい。梁チューブ２ｂの径ならびに
梁チューブ２ｂ内の内圧の決定に際しては、想定される
衝撃力の大きさ等を充分に考慮する必要がある。すなわ
ち、想定される衝撃力を受けたときに、梁チューブ２ｂ
が「く」字状に折れ曲がり、衝撃力Ｓを効率良く吸収す
るよう、梁チューブ２ｂの径ならびに梁チューブ２ｂ内
の内圧を決定する。なお、想定される衝撃を受けたとき
に、梁チューブが「く」字状に折れ曲がり、衝撃を効率
よく吸収するように設計する必要がある点については、
以下に示す例においても同様である。

【００１５】図４に示す例は、細径にした梁チューブ２
ｂに代えて、衝撃をうけたときに梁チューブが「く」字
状に折れ曲がりやすくするために、予め内方に屈曲した
形状とした梁チューブ２ｃを用いた例である。本例のエ
アーバッグ１においても、図１に示すものと同様、衝撃
を受けるとエアーバッグ１全体が蛇腹状に圧縮されるこ
とによって、衝撃力Ｓを効率良く吸収する。

【００１６】本例のエアーバッグ１において、各梁チュ
ーブ２ｃの屈曲の度合い、屈曲させる方向などは、想定
される衝撃力をうけたときに、すべての梁チューブ２ｃ
が均一に折れ曲がるように設計される必要がある。具体
的には、各梁チューブ２ｃの屈曲の度合いは同一とする
とともに、屈曲させる方向が、衝撃を受ける面の中心か
ら各梁チューブ中心へ引いた直線上となるように設計さ
れるのが好ましい。

【００１７】図５に示す例は、枠チューブ２ａを三体設
けるともに、細径とした梁チューブ２ｂを用いた例であ
る。このように枠チューブ２ａを三体もしくはそれ以上
設けることによって、梁チューブ２ｂも増え、その結
果、上方にある梁チューブ２ｂで吸収しきれなかった衝
撃力を下方にある梁チューブ２ｂが吸収するため、図１
に示す例よりも衝撃吸収性が優れたものとなる。なお、
図５では、細径とした梁チューブ２ｂを用いているが、
これに限定されるものではなく、図４に示す例で用い
た、予め内方に屈曲した形状とした梁チューブ２ｃを用
いることもできる。

【００１８】図６に示す例は、表裏面に膜体４を設けた
枠チューブ２ａを三体設けるとともに、予め内方に屈曲
した形状とした梁チューブ２ｃを用いた例である。ま
た、図７は表裏面に膜体４を設けた枠チューブ２ａを示
し、図７（ａ）は膜体４を設けた枠チューブ２ａの平面
図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＹ−Ｙ部切断したとき
の切断部端面図である。

【００１９】表裏面に膜体４を設けた枠チューブ２ａ
は、図７（ｂ）に示すように、枠チューブ２ａおよび膜
体４の間が気室となっており、内部にエアーＡが存在し
ている。この気室は、気密性を完全に保持している必要
はなく、例えば膜体４に適宜数の孔を設けておくことも
できる。この気室を気密性のものとした場合には、図示
しないエアー注入口よりエアーを注入する。また、膜体
４に適宜数の孔を設けるなどした場合には、枠チューブ
２ａにエアーを注入することによって、気室内にも自然
にエアーが注入される。なお、図６、図７に示す例は、
膜体４を表裏面の両面に設けた例を示しているが、膜体
４は表裏面のいずれか一方だけに設けることもできる。

【００２０】枠チューブ２ａの表裏面に膜体４を設け、
枠チューブ２ａおよび膜体４の間を気室とすることによ
って、膜体４を設けた枠チューブ２ａ自体がエアーマッ
トとしての作用を発揮する。特に枠チューブ２ａおよび
膜体４の間を気室を、衝撃を受けたときでも瞬時には内
部のエアーが排出されずに、徐々に排出される程度の気
密性を保持しておけば、衝撃を受けたときの反発力が生
じず、枠チューブ２ａおよび膜体４の間の気室自体も衝
撃吸収性を発揮するものとなり、結果としてエアーバッ
グ１全体の衝撃吸収性も向上する。

【００２１】また、図８（ａ）に示すように、この気室
に孔Ｈを設け、かつベルベットファスナー等の取り付け
具６を介して、孔を塞ぐシート体７を着脱自在に取り付
けるようにしてもよい。このシート体７は、エアーバッ
グの設営時および撤収時には外しておき、気室内にエア
ーが注入された状態とした後、所定箇所に取り付けられ
る。このようにすることで、上記の枠チューブ２ａおよ
び膜体４の間にある気室へのエアーの注入や気室からの
エアー排出が容易に行われる。また、エアーバッグに強
い衝撃を受けた場合、発生する圧力によって、シート体
７が剥離し、そこから適度量ずつエアーが排出されるこ
とによって、衝撃吸収性を高めることができる。

【００２２】図９に示す例は、表裏面に膜体４を設けた
枠チューブ２ａを三体設けるとともに、予め外方に屈曲
した形状とした梁チューブ２ｄを用いた例である。本例
においても、その作用、効果は図６に示す例と全く同様
である。また、図４に示すような、枠チューブ２ａを二
体としたものであっても、予め外方に屈曲した形状とし
た梁チューブ２ｄを用いることができ、その場合であっ
ても、作用、効果は内方に屈曲した形状とした梁チュー
ブ２ｃを用いた場合と全く同様である。

【００２３】図１０は、枠チューブ２ａと被覆シート３
との取り付け状態の一例を示す部分拡大断面図である。
本発明のエアーバッグにおいては、図１０に示すよう
に、枠チューブ２ａおよび被覆シート３に設けた、ベル
ベットファスナーなどの取り付け具６によって、枠チュ
ーブ２ａと被覆シート３が取り付けられていてもよい
し、枠チューブ２ａと被覆シート３を全く固着せず、単
に骨組み構造体に被覆シートを被覆しただけであっても
よい。また、枠チューブ２ａおよび被覆シート３を接着
したものであってもよいが、枠チューブ２ａおよび被覆
シート３は分離可能としてあった方が、取扱いは便利で
ある。

【００２４】また、図６に示す例のように、膜体を設け
た枠チューブを用い、かつ被覆シートと枠チューブを固
着することによって、エアーバッグ内の気室を容易に複
数とすることができる。このように気室を複数に分ける
ことにより、衝撃吸収性はより向上する。この作用は、
膜体を枠チューブの表裏面いずれか一方にのみ設けた場
合であっても同様である。この場合、図６に示す例に比
べると気室数は減るものの、骨組み構造体を製造する際
の手間が省けるといった利点がある。なお、エアーバッ
グ内を複数に分けた場合、各々の気室間は、完全なる気
密性を保持している必要はなく、むしろ衝撃を受けたと
きに隣接する気室にエアーが移動できるようにしておく
ことによって、衝撃吸収性を更に向上させることができ
る。

【００２５】図１１に示す例は、枠チューブ２ａに代え
て、最上部および最下部にエアーマット２ａ’を用いた
例である。本例の場合、梁チューブが屈曲することによ
る衝撃吸収性については、枠チューブ２ａを用いた場合
とほぼ同等であり、それに加えてエアーマット２ａ’が
クッションとしての役割を果たすという利点があるもの
の、エアーマット２ａ’内部の容積は、枠チューブ２ａ
に比べて大きいため、エアーの注入に時間がかかるとい
った欠点もある。また、エアーマット２ａ’は、上記し
た気密性シート中にエアーを封入しただけのエアーバッ
グと同様、衝撃を受けたときに反発力が生じることを念
頭に入れ、使用箇所等を選定する必要がある。

【００２６】図１２に示す例は、被覆シートが気密性シ
ートからなるとともに、被覆シートの一部に孔を設け、
該孔には、衝撃を受けたとき発生する圧力が一定以上と
なると破れる性質のシート体５を貼着してなるものであ
る。なお、ここでいう気密性シートとは、完全なる気密
性を保持し得るシートのみを指すのではなく、衝撃を受
けたとき、瞬時にはエアーは排出されないが、徐々には
排出される程度の気密性を保持し得るシートも含むもの
である。本例のものは、図１３にあるように、通常時は
エアーバッグ１の内部は気密が保たれているが、一定以
上の衝撃を受けたとき、その圧力でもって、シート体５
が破れ、そこから適度量ずつエアーが排出されることに
よって、衝撃吸収性を高めることができる。なお、図１
３においては、被覆シート３の内表面にシート体５を貼
着した例を示しているが、被覆シート３の外表面にシー
ト体５を貼着することもできる。また、シート体５を被
覆シート３の外表面に貼着、あるいはベルベットファス
ナーなどを用いて取り付け、一定圧力がかかるとシート
体５が剥離するようにして、該剥離部から内部に封入さ
れたエアーを排出するようにしてもよい。さらに、図示
はしないが、上記のシート体５に代えて、衝撃を受けた
とき発生する圧力が一定以上となると作動する過圧開放
弁を設けてもよい。

【００２７】図１４に示す例は、衝撃を受ける面に、硬
質の板状体８を設けた例である。この板状体８として
は、木板、金属板などが使用できる。本例のように硬質
の板状体を設けることによって、コンパクトに折り畳ん
で容易に持ち運び可能となるといった効果は損なわれる
が、大きな衝撃力を小さな力Ｓに分散する作用が働く。
従って、車輌が突っ込むなどの大きな衝撃が想定される
ような箇所での使用に適するエアーバッグを得ることが
できる。また、図示はしないが、上記の硬質の板状体８
は、着脱可能とすることもできる。

【００２８】以上、本発明の実施の形態について説明し
てきたが、本発明のエアーバッグにおいては、想定され
る衝撃力の大きさなど充分に考慮して、設計される必要
がある。すなわち、骨組み構造体としては図１、図４、
図５、図６、図９、図１１に示す例、またはこれらの組
合せなど任意のものと採用することができるが、想定さ
れる衝撃を受けたときには、梁チューブが折れ曲がり、
かつ衝撃を効率良く吸収せきるように設計されている必
要があり、また、想定される衝撃力が大きく、梁チュー
ブが折れ曲がりだけでは充分に吸収しきれないような場
合にあっては、図７、図８、図１１、図１４などで説明
したような補助的に衝撃力を吸収するための手段を併用
する必要がある。また、安全確保という目的を達成する
ためには、使用者も想定される衝撃力の大きさや使用箇
所等を充分に吟味し、その条件に合致したエアーバッグ
を、正しく使用しなければならないことは言うまでもな
い。

【００２９】

【発明の効果】本発明のエアーバッグは、一定以上の衝
撃を受けたとき、梁チューブが折れ曲がり、エアーバッ
グ自体が蛇腹状に変形することによって、衝撃を効率よ
く吸収することができる。また、エアーバッグ内からエ
アーを排出させる機構や衝撃を受ける面に硬質板状体を
設けるなど、エアーバッグ自体が蛇腹状に変形すること
に加えて、衝撃を吸収するための補助的な機構を容易に
併用することができるので、使用目的に合った衝撃吸収
性を有するエアーバッグを提供することができる。

【００３０】また、本発明のエアーバッグは、被覆シー
ト内にある骨組み構造体によって形状を保持するもので
あるので、必要とされるエアーの注入量が少なくてす
み、設営および撤収が短時間で終了するとともに、被覆
シート自体には完全なる気密性が要求されないので、被
覆シートの材質の選択の幅が広がるとともに、気密性を
要求される場合には採用できない成形手段、具体的には
縫製などの手段によって、被覆シートを成形することも
できるため、被覆シート成形が容易となるといった効果
も奏する。しかも、被覆シートに完全なる気密性が要求
されないため、被覆シートにファスナーなどによって開
閉自在とした開口部を形成しておくこともでき、エアー
バッグの設営時や撤去時など、開口部よりエアーバッグ
内に入り込んで作業を行うことが可能である。

【００３１】更に、衝撃吸収性をより高めるためにエア
ーバッグ内の気室を複数にする場合であっても、従来の
ように、複雑な工程を必要とせず、枠チューブの表裏面
に膜体を貼着し、かつ枠体チューブと被覆シートを固着
するだけで済み、加工が容易であるといった効果も奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエアーバッグの一実施態様を示す断面
図である。

【図２】図１に示すエアーバッグで用いている骨組み構
造体を示す斜視図である。

【図３】図１に示すエアーバッグが衝撃を受けたときの
変形の様子を説明するための断面図である。

【図４】本発明のエアーバッグの他の一実施態様を示す
断面図である。

【図５】本発明のエアーバッグの他の一実施態様を示す
断面図である。

【図６】本発明のエアーバッグの他の一実施態様を示す
断面図である。

【図７】図６で用いている枠チューブ構造を説明するた
めの説明図である。

【図８】図６で用いている枠チューブ構造の他の実施態
様を説明するための説明図である。

【図９】本発明のエアーバッグの他の一実施態様を示す
断面図である。

【図１０】本発明の骨組み構造体と被覆シートとの固着
方法の一例を示す部分拡大断面図である。

【図１１】本発明のエアーバッグの他の一実施態様を示
す断面図である。

【図１２】本発明のエアーバッグの他の一実施態様を示
す断面図である。

【図１３】図１２で示す例の作用を説明するための部分
拡大断面図である。

【図１４】本発明のエアーバッグの他の一実施態様を示
す断面図である。

【図１５】従来のエアーバッグの問題点を説明するため
の説明図である。

【符号の説明】

１ エアーバッグ ２ 骨組み構造体 ２ａ、２ａ’ 面形成体 ２ｂ、２ｃ、２ｄ 梁チューブ ３ 被覆シート ４ 膜体 ５ シート体 ８ 硬質板

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアー体からなる骨組み構造体と、骨組
   み構造体を被覆する被覆シートとからなるエアーバッグ
   であって、骨組み構造体は、衝撃を受ける面を形成する
   二以上の面形成体と、面成形体同志を連結する梁チュー
   ブとからなり、梁チューブは、一定以上の衝撃を受ける
   と折り曲がるように構成されてなることを特徴とする衝
   撃吸収用エアーバッグ。
2. 【請求項２】 面形成体が、衝撃を受ける面の周縁を形
   成する枠チューブからなる請求項１記載の衝撃吸収用エ
   アーバッグ。
3. 【請求項３】 枠チューブの表裏面の少なくとも一方
   に、膜体を設けて成る請求項２記載の衝撃吸収用エアー
   バッグ。
4. 【請求項４】 面形成体が、エアーマットからなる請求
   項１記載の衝撃吸収用エアーバッグ。
5. 【請求項５】 梁チューブが、枠チューブよりも細径で
   ある請求項２または３記載の衝撃吸収用エアーバッグ。
6. 【請求項６】 梁チューブが、屈曲した形状である請求
   項１〜５いずれか１項記載の衝撃吸収用エアーバッグ。
7. 【請求項７】 被覆シートが、気密性シートからなる請
   求項１〜６いずれか１項記載の衝撃吸収用エアーバッ
   グ。
8. 【請求項８】 一定以上の衝撃を受けたとき、エアーバ
   ッグの一部より内部封入されたエアーを排出可能とした
   請求項７記載の衝撃吸収用エアーバッグ。
9. 【請求項９】 被覆シートの一部に孔を設けるととも
   に、該孔には、衝撃を受けたとき発生する圧力が一定以
   上となると破れる性質のシート体を貼着してなる請求項
   ８記載の衝撃吸収用エアーバッグ。
10. 【請求項１０】 被覆シートの一以上の箇所に、衝撃を
    受けたとき発生する圧力が一定以上となるとエアーを排
    出し得る過圧開放弁を設けてなる請求項８記載の衝撃吸
    収用エアーバッグ。
11. 【請求項１１】 衝撃を受ける面に、硬質の板状体を設
    けた請求項１〜１０いずれか１項記載の衝撃吸収用エア
    ーバッグ。
12. 【請求項１２】 硬質の板状体が、着脱可能である請求
    項１１記載の衝撃吸収用エアーバッグ。