(57)【要約】【課題】衝撃センサー等で電気的に作動するサーボ機構を用いてコンパクトな構造で且つ応答性が良く安定的に作動するインフレータを提供する。【解決手段】インフレータの起動針はスリーブ内に軸方向に移動可能に収容されるロッドの先端に形成され、ロッドにはスリーブの外側からスリーブの上面に設けられた貫通孔を通して設置された係止部材の先端が嵌挿される凹所が設けられており、係止部材にはスリーブの側面に位置する突出部材が延設されていて、突出部材を押圧して係止部材を前記凹所から離脱させて起動針を移動可能とする係止部材の取外装置が設けられる。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉部を備えたガスボンベと、該密閉部を破断してガスボンベ内の圧縮ガスを放出する起動針と、該起動針をガスボンベの密閉部に向けて押し出すバネ体と、初期設定時には起動針を所定の位置に静止固定させる係止部材を備えたインフレータにおいて、前記起動針はスリーブ内に軸方向に移動可能に収容されるロッドの先端に形成されると共に、該ロッドにはスリーブの上面に設けられた貫通孔と略同径の凹所が設けられており、該スリーブの外側から略円柱状とした係止部材の先端に形成されたテーパー状の嵌合部を前記凹所に嵌挿させ、前記スリーブの近傍にはサーボ機構のモータ軸に基端部を取付けた長さを有する回転片を備えた取外装置を設置し、該回転片の変位により前記係止部材を前記凹所から上方向に離脱させて起動針を移動可能としたことを特徴とするインフレータ。
【請求項２】
前記係止部材はスリーブの貫通孔及びロッドの凹所に向けて垂下させる様にＬ字プレートに取付られたた円柱状の基体と、該基体の先端に一体的に設けられた前記凹所と嵌合させるテーパー状の嵌合体とで構成され、前記Ｌ字プレートのスリーブの側面となる位置には円柱状の突出部材が固定され、該円柱状の突出部材の下方には前記取外装置のサーボ機構のモータ軸に取付けられた回転片を位置させ、回転片の回転動作により突出部材を回転片の側面で上方向に押し出して前記係止部材が凹所から離脱可能としたことを特徴とする請求項１に記載のインフレータ。
【請求項３】
前記回転片が略長円形状または略三角形状であり前記モータ軸を係止部材の直下に位置させ、回転片が変位する当初は該回転片のやや基端側の上側縁と突出部材の下側縁が当接し、次いで、突出部材を押し出しつつ凹所から離脱する係止部材の上方向への変位と共に回転片の先端方向に当接位置が変化する軌道で突出部材を離脱方向に押し上げることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載のインフレータ。
【請求項４】
前記係止部材の側面に係合溝が設けられ、前記回転片には係合溝に係合させる先端部とサーボ機構のモータ軸に取付けられる後端部を有する回転片を回転させて、該係止部材を上方向に引き上げて係止部材を前記凹所から離脱させて起動針を移動可能とすることを特徴とする請求項１に記載のインフレータ。
【請求項５】
前記係止部材の側面に係合溝を所定の幅で切り欠き、前記回転片を略長矩形に形成すると共に長手方向の側縁を軸方向として一方の端部にはサーボ機構のモータ軸を取付け且つ他方の端部を回転可能に支持したことを特徴とする請求項４に記載のインフレータ。
【請求項６】
前記係止部材には回転片の先端部に固定された牽引部材が取り付けられ、該回転片を回転させて、該係止部材を上方向に引き上げて係止部材を前記凹所から離脱させることを特徴とする請求項１に記載のインフレータ。
【請求項７】
前記係止部材には回転片の先端部に固定された棒状部材が取り付けられ、該回転片を回転させて、該係止部材を上方向に押し上げて係止部材を前記凹所から離脱させることを特徴とする請求項１に記載のインフレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、エアバッグを内蔵した緊急保護用具としての胴衣等に二酸化炭素ガスを注入するためのガスボンベを作動させるインフレータに関し、より詳しくは、電気機械的に作動させるインフレータに関する。
【背景技術】
【０００２】一般に、二輪車等の交通事故災害時においては、搭乗者が何らかの要因において落車し路上構造物あるいは路面、壁面に身体を強打し全身打撲、首、脊椎、胸骨等の骨折、内臓破裂等により重傷または死亡する場合が多数をしめ、社会問題となっているのが現状である。【０００３】このような状況下において二輪車等の搭乗者保護用具として、膨張気室により搭乗者を保護する各種の胴衣が知られている。これらの胴衣の最も発展して形式としては、起動装置を二輪車等に連結し、搭乗者が何らかの要因において落車した場合等に、そのトリガー機構によりガスボンベの密閉部を破断させ、膨張気室内に即座にガスを送り緩衝させるものが知られている。【０００４】前述のトリガー機構としては、主に二つの構造が周知である。第一の構造は、特表２０１７−５２８３７５に示されている様に、事故の際に所定の部位にチェーンやワイヤー等で固定されているボール弁をインフレータから離脱させることによって、バネで付勢された起動針を作動させてガスボンベの密閉部を破断させる方法である。【０００５】第２の構造は、特開２０１４−１５１６６３に示されている様に、火薬の爆発力やその代用となるガスの燃焼力で起動針を作動させてガスボンベの密閉部を破断させる方法である。【０００６】しかしながら、ボール弁の場合は、インフレータとボール弁の固定部位間のワイヤーの緊張状態から更に強い力が加わった場合に作動するために、作動条件が限定的であると共に作動時間のタイムラグがある等の問題があった。【０００７】また、火薬の爆発力やその代用となるガスの燃焼力で起動針を作動させる方法の場合、熱及び騒音が発生し、再利用ができず、結果的にコスト高になる等の問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２０１７−５２８３７５
【特許文献２】特開２０１４−１５１６６３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  上記のような問題点に鑑みて、衝撃センサー等で電気的に作動するサーボ機構を用いてコンパクトな構造で且つ応答性が良く安定的に作動するインフレータを提供することにある。また、同時に再利用が可能なインフレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】本発明のインフレータは、上記の課題を解決するために、密閉部１１を備えたガスボンベ１０と、該密閉部１１を破断してガスボンベ１０内の圧縮ガスを放出する起動針２１と、該起動針２１をガスボンベ１０の密閉部１１に向けて押し出すバネ体３０と、初期設定時には起動針２１を所定の位置に静止固定させる係止部材５０を備えたインフレータにおいて、前記起動針２１はスリーブ４０内に軸方向に移動可能に収容されるロッド２０の先端に形成されると共に、該ロッド２０にはスリーブ４０の上面に設けられた貫通孔４１と略同径の凹所２２が設けられており、該スリーブ４０の外側から略円柱状とした係止部材５０の先端に形成されたテーパー状の嵌合部５０ｂを前記凹所２２に嵌挿させ、前記スリーブ４０の近傍にはサーボ機構のモータ軸６１ａに基端部を取付けた長さを有する回転片６２を備えた取外装置６０を設置し、該回転片６２の変位により前記係止部材５０を前記凹所２２から上方向に離脱させて起動針２１を移動可能とする。【００１１】本発明の一つの特徴の要旨は、サーボ機構のモータ軸６１ａに基端部を取付けた長さを有する回転片６２を備えた取外装置６０を用いることである。【００１２】通常、バネ体３０で付勢された起動針２１に対して、上方向への係止部材５０の離脱で起動針２１を押し出す構造の場合、直上方向から係止部材５０に力を加えて離脱させることが考えられる。例えば、係止部材５０がチェーンやワイヤー等に固定されたボール弁である場合は、これを手動で直上方向から牽引して離脱させる。【００１３】そして、これを電気的に自動で行う場合、巻取り装置等で行うこと等が考えられるが、瞬時に離脱させるためには、大径の巻取り用のローラーが必要であり、また、係止部材５０の上方向にこれ等を設置する必要があることから、装置としては大型で嵩高な装置となってしまい、胴衣用のエアバッグ等には向いていない。【００１４】本発明者は、このため、サーボ機構のモータ軸６１ａに基端部を取付けた長さを有する回転片６２の動作と軌道に注目した。回転片６２の回転動作による軌道は、係止部材５０の離脱には十分な高さを与えることができる。【００１５】一方で、ガスボンベ１０の密閉部１１を破断する起動針２１のロッド２０を静止固定させる係止部材５０の形状を改良し、一般に使用されている球体ではなく、略円柱状とし、先端にテーパー状に窄む嵌合部５０ｂをロッド２０の凹所２２に嵌挿させる構成とした。これにより、少ない上方向への変位でロッド２０の凹所２２から係止部材５０を離脱させる構造とした。【００１６】そして、前記スリーブ４０の近傍にサーボ機構のモータ軸６１ａに基端部を取付けた長さを有する回転片６２を備えた取外装置６０を設置し、回転片６２の動きだけで係止部材５０を離脱させることとした。【００１７】本発明において、より最適な構造は、上記の構成において、前記回転片６２を略長円形状または略三角形状とする。そして、サーボ機構のモータ軸６１ａを係止部材５０の直下に位置させると共にモータ軸６１ａを回転片６２の基端側に偏心させて取付け、サーボ機構の始動時に強い力で係止部材５０に設けた突出部材５２を押し出す。【００１８】この様な構造では、凹所２２から離脱する係止部材５０の軌道に沿って回転片６２が突出部材５２を離脱方向に押し上げる。【００１９】本発明は、上記の係止部材５０と突出部材５２により、様々な実施形態でサーボ機構により作動させるインフレータを実現することができる。
【発明の効果】
【００２０】  本発明のインフレータは、サーボ機構により作動させることで、火薬を用いた場合と比較して、騷音がなく、安全であり、また作動により装置を傷つける心配が無いために再利用ができる。また、ボール弁を用いた場合と比較すると、安定性や応答性に優れている。【００２１】  また、本発明のインフレータは、コンパクトな構造であり、防護服等に取り付けても邪魔にならない等の利点があることから、汎用性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係わるインフレータの第１実施例の係止装置を取外した状態の平面図である。
【図２】本発明に係わるインフレータの第１実施例の係止装置を取付けた状態での平面図である。
【図３】前記インフレータの第１実施例の底面図である。
【図４】本発明に係わるインフレータの第１実施例の係止装置を取付けた状態での側面図である。
【図５】本発明に係わるインフレータの第１実施例の係止装置を取付けた状態での側面図である。
【図６】本発明の第１実施例の係止装置の側面図である。
【図７】本発明の第１実施例の係止装置の側面図である。
【図８】本発明の第１実施例の第１実施例の係止装置の平面図である。
【図９】本発明の第１実施例の係止装置の底面図である。
【図１０】本発明の第１実施例の係止装置の左側面図である。
【図１１】本発明の第１実施例の係止装置の右側面図である。
【図１２】本発明の第１実施例の取外装置の初期状態で回転片を位置決めした側面図である。
【図１３】本発明の第１実施例の取外装置の動作状態で回転片を位置決めした側面図である。
【図１４】本発明の第１実施例の取外装置の完了状態で回転片を位置決めした側面図である。
【図１５】本発明に係わるインフレータの第１実施例の動作状態を示す説明図である。
【図１６】本発明に係わるインフレータの第１実施例の動作状態を示す説明図である。
【図１７】本発明に係わるインフレータの第１実施例の動作状態を示す説明図である。
【図１８】本発明に係わるインフレータの第２実施例の係止装置を取外した状態の平面図である。
【図１９】本発明の第２実施例の係止装置の側面図である。
【図２０】本発明の第２実施例の係止装置の側面図である。
【図２１】本発明に係わる第２実施例の回転片の動作状態を示す説明図である。
【図２２】本発明に係わる第３実施例の回転片の動作状態を示す説明図である。
【図２３】本発明に係わる第４実施例の回転片の動作状態を示す説明図である。
【図２４】本発明に係わるインフレータの第１実施例の内部機構を示す説明図である。
【図２５】本発明に係わるインフレータの使用状態を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】  以下、本発明のインフレータについて添付した図面を参照して詳しく説明する。
【００２４】  図１乃至図１７は本発明の第１実施例によるインフレータを説明している。
【００２５】  以下、本発明の第１実施例に基づくインフレータの構成と作用について詳しく説明する。
【００２６】  図２４に図示の通り、本発明は、内部には炭酸ガスに代表される圧縮ガスを充填すると共に貫通可能な膜状とした密閉部１１を備えたガスボンベ１０に対して使用するインフレータである。
【００２７】  本発明のインフレータは、前記密閉部１１を破断してガスボンベ１０内の圧縮ガスを放出する起動針２１を利用する。この起動針２１は、ガスボンベ１０の密閉部１１に向けて押し出すバネ体３０と、初期設定時には起動針２１を所定の位置に静止固定させる係止部材５０を備えている。
【００２８】前記起動針２１はスリーブ４０内に軸方向に移動可能に収容されるロッド２０の先端に形成され、これ等は、通常、金属製の部材で一体的に形成される。このスリーブ４０内には、例えば、端部の側面にバネ体調整螺子孔４２を開口させ、内部にボルトの操作により圧縮させることができるバネ体３０を収容する。
【００２９】  前記ロッド２０にはスリーブ４０の外側からスリーブ４０の上面に設けられた貫通孔４１を通して設置された係止部材５０の先端が嵌挿される凹所２２が設けられている。
【００３０】  本発明の第１実施例では、図６乃至図１１に図示の通り、係止部材５０にはスリーブ４０の側面に位置する突出部材５２が延設されていて、図１５乃至図１７に図示の通り、該突出部材５２を押圧して係止部材５０をロッド２０の凹所２２から離脱させて起動針２１を移動可能とする。そのため、係止部材５０のサーボ機構を備えた取外装置６０が設けられている。
【００３１】  図６乃至図１１は、前記係止部材５０の詳細が示されている。前記係止部材５０は前述のスリーブ４０の貫通孔４１及びロッド２０の凹所２２に向けて垂下させる様にＬ字プレート５３にボルトで取付られた円柱状の基体５０ａと、該基体５０ａの先端に一体的に設けらると共に前記凹所２２と嵌合させるテーパー状の嵌合体５０ｂとで構成される。尚、図中の基体５０ａと嵌合体５０ｂを区分する線は、構成要素の機能を説明しており、滑らかに形状変化している際にはこれほど明瞭な線としては現れない。通常、基体５０ａと嵌合体５０ｂは、プラスチック等により一体的に形成され、それぞれは係止部材５０の部位を示している。
【００３２】  前記テーパー状の嵌合体５０ｂは、通常のボールキーと呼ばれる球体の係止部材の一部分であり、ロッド２０の凹所２２に強く嵌まり込んでロッド２０の動きを止めるに十分な最低限の表面積を有している。
【００３３】  前記Ｌ字プレート５３のスリーブ４０の側面となる位置には円柱状の突出部材５２が固定される。図示の実施例では、金属製のＬ字プレート５３に対して係止部材５０同質のプラスチック材料で形成した円柱状の突出部材５２がボルト５３ａにより固定されている。尚、係止部材５０は、離脱後に紛失しない様に、例えば、Ｌ字プレート５３のワイヤー係止孔５３ｂにワイヤー５４の一方端を取り付け、他方をワイヤー固定金具４２ｂを介して固定螺子４２ａでスリーブ４０側に固定させる。
【００３４】  前記円柱状の突出部材５２の下方には前記取外装置６０のサーボ機構（内部構造は省略する）のモータ軸６１ａに取付けられた回転片６２を位置させることにより、回転片６２の回転動作により前記突出部材５２を押し出して前記係止部材５０が凹所２２から離脱する。
【００３５】  前記回転片６２は、略長円形状または略三角形状に形成される。そして、モータ軸６１ａを係止部材５０の直下に位置させると共に該モータ軸６１ａを回転片６２の基端側に偏心させて取付ける。
【００３６】  本発明は、上記の如く構成することで、図１５の通り、サーボ機構の始動時には、回転片６２は、モータ軸６１ａに軸支されてる箇所に近い部分で安定した強い力で突出部材５２を押し出すことができる。その後、一旦、凹所２２から係止部材５０が離脱すると係止部材５０の突出部材５２と回転片６２との当接位置は、図１６に図示の通り、回転片６２の先端方向に推移する軌道を描くが、その際には、回転片６２には係止部材５０からの大きな力が加わらないため、モータ軸６１ａに負荷をかける心配が無く、一定のトルクで装置を実現でき、且つ、装置の耐久性が良くなる。
【００３７】  図１８乃至図２１は、本発明の第２実施例のインフレータを示している。この実施例では、図２０及び図２１で示される通り、係止部材５０の側面に係合溝５５を所定の幅で切り欠くことで、係止部材５０の側面に上内面が水平で側内面が斜面となっている係合溝５５が設けられる。
【００３８】  図１８の通り、前記回転片６２（斜線で陰影を示す）には係合溝５５に係合させる先端部とサーボ機構のモータ軸６１ａに取付けられる後端部を有するバタフライ弁状の回転片６２が用いられている。この回転片６２は、略長矩形に形成されていて、長手方向の側縁を軸として一方の端部にはサーボ機構のモータ軸６１ａを取付け、他方の端部には対向軸６１ｂを設けて回転フリーに支持されている。この様な形態は、例えば、図示の通り、矩形の窓穴を設けた取付枠６５ｂ等を介して実装されるが、この様に両支持されることで、回転片６２は安定して係止部材５０に強い力を加えることができる。
【００３９】  係止部材５０の側面に係合溝５５には、図中点線で示す部分に回転片６２が食い込んでいて、図２１の通り、サーボ機構を作動すると、回転片６２が上方向に回転して係止部材５０を引き上げ、それにより係止部材５０を、図２４に示す前記凹所２２から離脱させて起動針２１を移動可能とする。尚、紛失防止のため、係止部材５０の本体には、第１実施例と同様に、ワイヤ５４に取り付けられるワイヤー係止孔５０ｃを設けている。
【００４０】図２２は、本発明の第３実施例のインフレータの回転片６２と係止部材５０の作用原理を示している。この例では、係止部材５０には回転片６２の先端部に固定されたワイヤー、チェーン等の牽引部材６３が取り付けられ、該回転片６２を回転させて、該係止部材５０を上方向に引き上げて係止部材５０を前記凹所２２から離脱させる。
【００４１】  図２３は、本発明の第４実施例のインフレータの回転片６２と係止部材５０の作用原理を示している。この例では、前記係止部材５０には回転片６２の先端部に固定された棒状部材６４が取り付けられ、該回転片６２を回転させて、該係止部材５０を上方向に押し上げて係止部材５０を前記凹所２２から離脱させる。
【００４２】  本発明のインフレータは、図２５に図示の如く、前記スリープ４０と取外装置６０を固定台座７０にそれぞれの取付プレート６５ａ等を介して位置決め固定し、更に、固定台座７０をエアバッグが内蔵された衣服等に取り付けて使用する。
【００４３】  本発明は上記の実施例に限定されることはなく、本発明の技術的な要旨を逸脱しない範囲内で実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】  本発明は、電気的に作動させることができ、火薬を用いていないので、繰り返し再利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】１０  ガスボンベ
１１  密閉部
２０  ロッド
２１  起動針
２２  凹所
３０  バネ体
４０  スリーブ
４１  貫通孔
４２  バネ体調整螺子孔
４２ａ  ワイヤー固定金具
４２ｂ  固定螺子
５０  係止部材
５０ａ  基体
５０ｂ  嵌合体
５０ｃ  ワイヤー係止孔
５２  突出部材
５３  Ｌ字プレート
５３ａ  ボルト
５３ｂ  止孔
５４  ワイヤー
５４ａ  ワイヤー係止孔
５５  係合溝
６０  取外装置（サーボ機構）
６１ａ  モータ軸
６１ｂ  対向軸
６２  回転片
６３  牽引部材
６４  棒状部材
６５ａ  取付プレート
６５ｂ  取付枠
７０  固定台座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020147263.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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