(57)【要約】自動車又は他の運送手段といった車両に加えられる力の衝撃分散装置。様々な実施例では、この装置は、直列に接続されるリリーフバルブ（３０２）及び流量制限器（１１６）と液通する、少なくとも１の油圧シリンダ（１１２）を有する。各シリンダ（１１２）のピストンロッド（１０６）が衝撃力を受けることで、シリンダ（１１２）の中の流体の圧力が増加して、複数のリリーフバルブ（３０２）及び直列に接続された流量制限器（１１６）によって減少する。ある実施例では、リリーフバルブ（３０２）及び流量制限器（１１６）が一つのバルブ（３０２’）の中に組み込まれている。システムが、衝撃による力の大きさに反応して、制御した速さで力を分散する。このような実施例のためのアプリケーションは、車両のバンパー（１０２）、シリンダ（１１２）が複動式の背もたれ、空中投下する運搬手段の着陸足部（６１２）への接続部を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に加わる力の衝撃分散のための装置であって、
前記装置が、ピストンロッドと流体を充填した第１の流体チャンバとを有して車両の第１の構造部材に取り付けられた油圧シリンダであって、前記ピストンロッドが前記車両の第２の構造部材に取り付けられた油圧シリンダと、
前記第１の流体チャンバと液通する第１のリリーフバルブであって、第１の設定点を有する第１のリリーフバルブと、
前記第１のリリーフバルブと液通する第１の流量制限器であって、前記第１のリリーフバルブと直列接続される第１の流量制限器と、
前記第１の流体チャンバと液通する第２のリリーフバルブであって、前記第１の設定点と異なる第２設定点を有する第２のリリーフバルブと、
前記第２のリリーフバルブと液通する第２の流量制限器であって、前記第２のリリーフバルブと直列接続される第２の流量制限器とを具え、
前記第１のリリーフバルブ及び前記第１の流量制限器が、前記第２のリリーフバルブ及び前記第２の流量制限器と平行であり、
前記ピストンロッドの長手軸に沿って加えられる衝撃力が、前記第１及び第２のリリーフバルブを通って前記第１及び第２の流量制限器によって制御される流速で前記第１の流体チャンバから出る前記流体を加圧することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１のリリーフバルブ及び前記第１の流量制限器が、前記第１のリリーフバルブが作動するときに前記第１の流体チャンバから前記流体を流し、
前記第２のリリーフバルブ及び前記第２の流量制限器が、前記第２のリリーフバルブが作動するときに前記第１の流体チャンバから前記流体を流すことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１のリリーフバルブ、前記第１の流量制限器、前記第２のリリーフバルブ、及び前記第２の流量制限器が一つのバルブアッセンブリに組み込まれていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記一つのバルブアッセンブリが、ピストンと、バネと、及び多段式の出口ポートとを有しており、
前記多段式の出口ポートにより、流体の流速を前記流体の圧力に関連して変えることができることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記一つのバルブアッセンブリが、ピストンと、バネと、出口ポートとを有しており、
前記出口ポートが、メインの出口流路及びスロットを有し、
前記流体の圧力が増加する際に前記メインの出口流路が前記流体に晒される前に、前記スロットが前記入口ポートから流れる前記流体に晒されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記車両のバンパーが、前記第１の構造部材及び前記第２の構造部材のうちの一方に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記車両の背もたれが前記第１の構造部材及び前記第２の構造部材の一方に取り付けられており、
前記背もたれが、前記衝撃の際に前記ピストンロッドによって前方位置と後方位置との間を移動するよう回動可能に拘束されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
さらに、前記油圧シリンダが前記流体を満たした第２の流体チャンバを有し、前記油圧シリンダが複動式シリンダであり、
前記ピストンロッドの移動が前記第１及び第２の流体チャンバに作用して、前記第１のリリーフバルブ及び前記第１の流量制限器が前記第１のリリーフバルブが作動する際に前記第２の流体チャンバに前記流体を流し、前記第２のリリーフバルブ及び前記第２の流量制限器が前記第２のリリーフバルブが作動する際に前記第２の流体チャンバに前記流体を流すことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記車両が、落下力を受ける運搬手段であり、
前記第１及び第２の構造部材うちの一方が、前記落下力を受けた後に前記運搬手段が置かれる足部であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
さらに、前記衝撃を受けるための手段を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
さらに、前記作動液を収容する加圧タンクを有し、
前記加圧タンクが、前記第１の流体チャンバと液通する接続バルブと液通していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
さらに、前記流体を収容する加圧タンクを有しており、
前記加圧タンクが、前記第１の流体チャンバと液通する接続バルブと液通し、
前記接続バルブが、車両ブレーキシステムからの信号によって作動することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
ある軸に沿って加わる力の衝撃分散のための装置であって、
前記装置が、ピストンロッドを有する油圧シリンダであって、流体を充填した第１の流体チャンバ及び第２の流体チャンバを有して車両の第１の構造部材に取り付けられ、前記ピストンロッドが前記車両の第２の構造部材に取り付けられた複動式の油圧シリンダと、
前記第１の流体チャンバと液通する第１のリリーフバルブであって、第１の設定点を有する第１のリリーフバルブと、
前記第１のリリーフバルブと液通する第１の流量制限器であって、前記第１のリリーフバルブと直列接続され、前記第１のリリーフバルブが作動した場合に前記第１のリリーフバルブとともに前記第２の流体チャンバに前記流体を流す第１の流量制限器と、
前記第１の流体チャンバと液通する第２のリリーフバルブであって、第２設定点を有する第２のリリーフバルブと、
前記第２のリリーフバルブと液通する第２の流量制限器であって、前記第２のリリーフバルブと直列接続され、前記第２のリリーフバルブが作動した場合に前記第２のリリーフバルブとともに前記第２の流体チャンバに前記流体を流す第２の流量制限器とを具え、
前記第２の流体チャンバと液通する第３のリリーフバルブであって、第３の設定点を有する第３のリリーフバルブと、
前記第３のリリーフバルブと液通する第３の流量制限器であって、前記第３のリリーフバルブ及び前記第２の流量制限器が直列接続され、前記第３のリリーフバルブが作動した場合に前記第３のリリーフバルブとともに前記第１の流体チャンバに前記流体を流す第３の流量制限器とを具え、
前記ピストンロッドの長手軸に沿っていずれかの方向に加えられ前記第１、第２、及び第３のリリーフバルブを作動させるのに十分な衝撃力により、前記第１及び第２の流体チャンバの間で前記流体を押し流すことを特徴とする装置。
【請求項１４】
前記第１のリリーフバルブと、前記第１の流量制限器と、前記第２のリリーフバルブと、前記第２の流量制限器とが一つのバルブアッセンブリに組み込まれていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記一つのバルブアッセンブリが、ピストンと、バネと、多段式の出口ポートとを有しており、前記多段式の出口ポートにより流体の流速を前記流体の圧力に関連して変えることができることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記一つのバルブアッセンブリが、ピストンと、バネと、出口ポートとを有しており、  前記出口ポートが、メインの出口流路又はスロットを有し、
前記流体の圧力が増加する際に前記メインの出口流路が前記流体に晒される前に、前記スロットが前記入口ポートから流れる前記流体に晒されることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１のリリーフバルブと前記第１の流量制限器と前記第２のリリーフバルブと前記第２の流量制限器とが第１の一つのバルブアッセンブリに組み込まれており、
前記第３のリリーフバルブと前記第３の流量制限器とが第２の一つのバルブアッセンブリに組み込まれていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１及び第２の一つのバルブアッセンブリが、それぞれピストンと、バネと、出口ポートとを有しており、
前記出口ポートのそれぞれが、メインの出口流路とスロットとを有し、
前記流体の圧力が増加する際に前記メインの出口流路が前記流体に晒される前に、前記スロットが前記入口ポートから流れる前記流体に晒されることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記車両の背もたれが、前記第１の構造部材及び前記第２の構造部材のうちの一方に取り付けられており、
前記背もたれが、前記衝撃の際に前記ピストンロッドによって前方位置と後方位置との間を移動するよう回動可能に拘束されることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項２０】
さらに、前記背もたれに取り付けられたシートベルト格納器を有しており、
前記シートベルト格納器が、前記背もたれが前記前方位置及び前記後方位置のいずれにある場合に拘わらず、シーベルトに対する予め選択した張力を維持し、
前記シートベルト格納器が、リモート位置から操作可能なロック機構を有することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
さらに、前記背もたれに取り付けられたシートベルト格納器を有しており、
前記シートベルト格納器が、シートベルトが前記シートベルト格納器から展開するのを防止する遠隔制御されるロック機構を有していることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
さらに、シートベルトを格納して前記背もたれに乗員を固定するための手段を有することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
前記車両の背もたれが前記第１の構造部材及び前記第２の構造部材の一方に取り付けられ、
前記背もたれが、前記衝撃の際に前方位置及び後方位置との間を移動可能であり、
前記前方位置及び前記後方位置が、第１の停止位置及び第２の停止位置によって規定され、前記第１及び第２の停止位置が、前記背もたれが前記前方位置及び前記後方位置を越えて移動するのを規制することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項２４】
車両に加わる力の衝撃分散のための装置であって、
前記装置が、ピストンロッドと流体を充填した第１の流体チャンバとを有して車両の第１の構造部材に取り付けられた油圧シリンダであって、前記ピストンロッドが前記車両の第２の構造部材に取り付けられた油圧シリンダと、
前記第１の流体チャンバと液通する第１のリリーフバルブであって、第１の設定点を有する第１のリリーフバルブと、
前記第１のリリーフバルブと液通する第１の流量制限器であって、前記第１のリリーフバルブと直列接続され、前記第１のリリーフバルブが作動した場合に前記第１のリリーフバルブとともに前記第２の流体チャンバに前記流体を流す第１の流量制限器と、
前記第１の流体チャンバと液通する第２のリリーフバルブであって、前記第１の設定点と異なる第２設定点を有する第２のリリーフバルブと、
前記第２のリリーフバルブと液通する第２の流量制限器であって、前記第２のリリーフバルブと直列接続され、前記第１のリリーフバルブと前記第１の流量制限器とが前記第２のリリーフバルブ及び前記第２の流量制限器と平行であり、前記第２のリリーフバルブが作動した場合に前記第２のリリーフバルブとともに前記第１の流体チャンバから流れる前記流体を流す第２の流量制限器と、
前記流体を収容し、前記第１の流体チャンバと液通する接続バルブと液通する加圧タンクとを具え、
前記ピストンロッドの長手軸に沿って加えられる衝撃力が、前記第１及び第２の流量制限器によって制御される流速で前記第１及び第２のリリーフバルブを通って前記第１の流体チャンバから出る前記流体を加圧することを特徴とする装置。
【請求項２５】
前記第１のリリーフバルブと前記第１の流量制限器と前記第２のリリーフバルブと前記第２の流量制限器とが、一つのバルブアッセンブリに組み込まれていることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記一つのバルブアッセンブリが、ピストンと、バネと、多段式の出口ポートとを有しており、前記多段式の出口ポートにより流体の流速を前記流体の圧力に関連して変えることができることを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記一つのバルブアッセンブリが、ピストンと、バネと、出口ポートとを有しており、
前記出口ポートが、メインの出口流路とスロットとを有し、
前記流体の圧力が増加する際に前記メインの出口流路が前記流体に晒される前に、前記スロットが前記入口ポートから流れる前記流体に晒されることを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記車両のバンパーが、前記第１の構造部材及び前記第２の構造部材のうちの一方に取り付けられていることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項２９】
前記車両の背もたれが前記第１の構造部材及び前記第２の構造部材のうちの一方に取り付けられており、前記背もたれが前記衝撃の際に前記ピストンロッドによって前方位置と後方位置との間を移動するよう回動可能に拘束されていることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項３０】
さらに、前記油圧シリンダが前記流体を満たした第２の流体チャンバを有し、前記油圧シリンダが複動式シリンダであり、
前記ピストンの移動が前記第１及び第２の流体チャンバに作用し、
前記装置が、さらに、第３のリリーフバルブ及び第３の流量制限器を有し、前記第３のリリーフバルブが第３の設定点を有しており、
前記第３のリリーフバルブ及び前記第３の流量制限器が前記第３のリリーフバルブが動作する際に前記第２の流体チャンバから前記第１の流体チャンバに前記流体を流し、
前記第１のリリーフバルブ及び前記第１の流量制限器が前記第２の流体チャンバに前記流体を流し、
前記第２のリリーフバルブ及び前記第２の流量制限器が前記第２の流体チャンバに前記流体を流すことを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【請求項３１】
前記車両が落下力を受ける運搬手段であり、
前記第１及び第２の構造部材うちの一方が、前記落下力を受けた後に前記運搬手段が置かれる足部であることを特徴とする請求項２４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００５年５月３日に出願された仮出願番号第６０／６７７，１４７号の利益を主張する。
【０００２】
連邦政府支援の研究又は開発に関する記述
非適用
【０００３】
技術分野
本発明は、衝撃分散システムに関する。より詳細には、本発明は、車両又は他の物体に加わる外部からの力の衝撃分散に関する。
【背景技術】
【０００４】
今日のペースの速い社会では、急停止及び予期せぬ衝撃が生じる。これらの急停止及び衝撃は、車両又は他の巨大な物体を巻き込んで、負傷及び／又は装置のダメージが起こり得る。このような衝撃によるダメージを最小限にする様々な試みがなされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、１９７２年７月１８日に与えられた「Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ  Ｂｕｍｐｅｒ」と称される米国特許番号第３，６７７，５９５号は、車両のブレーキペダルに接続された電気スイッチの作動により油圧で伸長するバンパーを開示している。このスイッチは、車両からバンパーを伸長させる油圧シリンダにパワーステアリングシステムを接続する。伸長したバンパーが衝撃を受けると、油圧シリンダの中の圧力が、作動液をパワーステアリングシステムに戻すことができる圧力リリーフバルブによって解放される。
【０００６】
１９７６年３月３０日に公表された「Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ  ｖｅｈｉｃｌｅ  ｂｕｍｐｅｒ」と称される米国特許番号第３，９４７，０６１号は、マスターブレーキシリンダに接続された油圧スレーブシリンダによって作動して、所定量の力がブレーキに加わるとパンパーを伸長させ、衝突時にバンパーに大きな衝撃吸収移動長さを与える、自動車用バンパーを開示する。伸長したバンパーは、バネによって非伸長位置に戻される。衝撃時に、作動液をブレーキシステムに戻すバルブを通して油圧を解放する。
【０００７】
１９９２年３月１７日に公表され「Ｓｈｏｃｋ−ａｂｓｏｒｂｉｎｇ  ｂｕｍｐｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ」と称される米国特許番号第５，０９６，２４２号は、ブレーキで作動する自動車用の衝撃吸収バンパーシステムを開示している。この衝撃吸収バンパーシステムは、加圧した作動流体を供給する供給サブシステム１と、圧力バランスサブシステム２と、切り替えサブシステム３と、フロント及びリヤバンパーサブシステム４及び４´と、フィードバックサブシステム５と、安全制御サブシステム６と、サブシステム１，２，３，４，４´，５，及び６を接続する複数の油路を有する管路システムとを有する。図６及び図６Ａに示す実施例では、バンパー４１は、衝撃を受けると、衝撃の一部を吸収する第２のチャンバ４５の中の作動液と、衝撃の一部を吸収するバネ４７と、せん断ピン４３が壊れた後にシリンダ４０を受容する受容空間４８１とを有する。２００１年１１月６日に公表された「Ｓｈｏｃｋ  ａｂｓｏｒｂｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ａｎ  ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  ｖｅｈｉｃｌｅ」と称される米国特許番号第６，３１２，０２７は、自動車用ショック吸収システムを開示する同じ発明者により後に公表された追加の特徴を具えた特許である。
【０００８】
１９９４年２月１５日に公表され「Ｖｅｈｉｃｌｅ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｗｉｔｈ  ｉｍｐａｃｔ  ｄａｍｐｅｒ」と称される米国特許番号第５，２８６，１３８号は、油圧シリンダ６８，６９に接続されたニードルバルブ１０９と平行なチェックバルブ１０８を有する１組の油圧シリンダ６８，６９を開示する。チェックバルブ１０８により、後から流体を排出せずに油圧シリンダ６８，６９を満たすことができ、ニードルバルブ１０９により作動液をシリンダ６８，６９から供給できるため、ピストン７２，７３をゆっくりと引っ込めることができる。
【０００９】
１９９４年１２月６日に公表され「Ｂｕｍｐｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ  ｈａｖｉｎｇ  ａｎ  ｅｘｔｅｎｄａｂｌｅ  ｂｕｍｐｅｒ  ｆｏｒ  ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  ｖｅｈｉｃｌｅｓ」と称される米国特許番号第５，３７０，４２９号は、車両のバンパーに接続された油圧シリンダを開示しており、バンパーが差し迫った事故を示す状況に応じて車両から伸長する。ある実施例では、シリンダが、シリンダが引っ込む量に対応する開口部を具えた溝部を有する。サイズを変えることのできる開口部を具えるこの溝部は、バンパーの伸長量に基づく衝撃抵抗を変える。
【００１０】
２００２年８月２０日に公表され「Ｅｎｅｒｇｙ  ｄｉｓｓｉｐａｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ  ｆｏｒ  ａｎ  ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ  ｂｕｍｐｅｒ」と称される米国特許番号第６，４３５，５７８号は、油圧シリンダ、又はエネルギ分散器３，１１が衝撃のエネルギを分散するダンピングホール６，１４を選択的に閉じる中空のピストンロッド２，１０を開示している。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るある実施例によれば、衝撃分散システムが提供されている。ある実施例では、衝撃分散システムが、シリンダのピストンロッドが衝撃を受けた際にシリンダの流体がシリンダから流れ出ることができる速さを規制する少なくとも１の流量制限器と液通する油圧シリンダを有している。他の実施例は、油圧シリンダと流量制限器と間のリリーフバルブと、流量制限器から流れる流体を受容するためのキャッチタンクとを有する。
【００１２】
油圧シリンダは、シャフトに接続されたピストンを有している。このシャフトは、ショック又は衝撃負荷を受け、この負荷によってシリンダの作動液を加圧して押し出すように、ピストンにこれらの負荷を伝達するよう構成される。
【００１３】
衝撃分散システムは、衝撃分散システムを車両のバンパーに取り付けてフロント及び／又はリヤの車両の衝撃を分散する、自動車といった車両に使用するよう構成される。別の実施例では、衝撃分散システムが、背もたれに取り付けられており、衝撃により前方又は後方に限定的な移動が可能な背もたれに伝わる衝撃エネルギを分散させる。さらに別の実施例では、衝撃分散システムが、例えば、航空機から取り出されパラシュートを取り付けたキャリヤである落下させるキャリヤといった車両に使用するよう構成される。このような実施例では、衝撃分散システムが、車両、又はキャリヤが着地する足部又は接地部に取り付けられている。
【００１４】
ある実施例では、油圧シリンダの流体チャンバが、流量制限オリフィスを介してキャッチタンクに接続されており、流出量を制御する。このキャッチタンクは、圧力リリーフバルブ及び調整可能なオリフィスを介してシリンダに取り付けられている。別の実施例では、装置が、チェックバルブを介してシリンダに接続された加圧供給タンクを有している。加圧タンクは、油圧シリンダに対してバルブ調節されて、シリンダの流体チャンバを満たす。接続バルブは、ある実施例では、車両のブレーキシステムの作動又は他の信号によって動作して、油圧シリンダのピストンロッドを伸長させる。別の実施例では、接続バルブが衝撃の後に発生する信号によって動作することで、油圧シリンダの流体チャンバを再び満たす。このような実施例は、それぞれの衝撃の後にシリンダを再び満たす供給タンクを備えて複数の衝撃を吸収するよう構成される。
【００１５】
別の実施例では、衝撃分散システムが複数の圧力リリーフバルブを有しており、各々が異なる設定点及び調整可能なオリフィスを有している。このような実施例は、異なる力のレベルの衝撃を分散するよう構成される。
【００１６】
さらに別の実施例では、衝撃分散システムが、複動式の油圧シリンダと複数の圧力リリーフバルブと対応する流量制限器とを有している。圧力リリーフバルブは、油圧シリンダの一方の流体チャンバからの流体が複数のバルブ及び流量制限器を介して他方の流体チャンバに液通するように、取り付けられる。
【００１７】
本発明の上記の態様は、図面とともに本発明の以下の詳細な記載から、より明らかに理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
衝撃を分散するための装置が開示されている。この衝撃分散システムは、図において全体として符号１００で示す。衝撃分散システム１００は、システム１００の圧力が選択して設定した圧力に達した後に衝撃のエネルギを分散する。様々な実施例では、調整可能且つ固定されたオリフィスによって流速を制御する。衝撃分散システム１００は、反動無しに作動する。本書で使用するように、「車両」という用語を、運搬又は輸送する手段の広く一般的な意味で使用する。例えば、自動車は一種の車両である。トレーラー及びワゴンは、他のタイプの車両である。また、車両である。粗末な自動車（ｃｒａｔｅ）、馬車、コンテナー及び運送用パレットは車両である。
【００１９】
図１は、車両のバンパー１０２に取り付けられた衝撃分散システム１００−１の一実施例の概要図を示す。図示する実施例では、衝撃分散システム１００が、車両のシャーシ又はフレーム１０４と車両のバンパー１０２との間に設置されている。油圧シリンダ１１２にバンパー１０２を繋ぐピストンロッド１０６の長手軸に平行にバンパー１０２が衝撃を受けると、車両をゆっくりと減速することによってシステム１００が衝撃の作用を分散できる。当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、衝撃分散システム１００−１を車両のフロント又はリヤ、又は双方に配置できると認識するであろう。
【００２０】
衝撃分散システム１００−１は、配管１１４Ａ，１１４Ｂによって１組の３方向充填バルブ１２６Ａ，１２６Ｂに接続された１組の油圧シリンダ１１２Ａ，１１２Ｂと、１組の流量制限器又はオリフィス１１６Ａ，１１６Ｂと、キャッチタンク又はリザーバ１１８とを有する。システムに充填するための継ぎ手１２８Ａ，１２８Ｂが各３方向充填バルブ１２６Ａ，１２６Ｂに接続されている。ある実施例では、継ぎ手１２８により、流体２０４をキャッチタンク１１８からシリンダ１１２に引き込んで、ピストンロッド１０６が伸長位置にくるようシリンダ１１２を押すことができる。ある実施例では、流体２０４が作動液といった非圧縮性の液体である。別の実施例では、流体が空気といった圧縮性ガスである。衝撃分散システム１００の一実施例では、システム１００が、キャッチタンク１１８ではなくて外気に流体２０４を排出する。このような実施例では、流体２０４が生分解性又はそうでなければ良性の作動液である。使い捨てのシステムとして、流体２０４を保存する必要がなく、環境に優しい流体が地面を汚さない。
【００２１】
ある実施例では、流量制限器又はオリフィス１１６が調整可能なオリフィスであり、シリンダ１１２からの流速を変えることができる。別の実施例では、流量制限器又はオリフィス１１６が固定されたオリフィスであり、流量制限器１１６が調整可能ではない。このような実施例では、流量制限器又はオリフィス１１６がアプリケーションとして選択される。
【００２２】
検査目的のために、チェックバルブ１２２及び圧力ゲージ１２４が管路１１４の各部分に取り付けられている。この圧力ゲージ１２４は、システムの最大圧力を表示する。キャッチタンク１１８は、バルブ１３４及びコネクタ１３６に接続された管１３２を有する。コネクタ１３６を通して作動液を供給した後にバルブ１３４を開放すると、キャッチタンク１１８を満たすことができる。同様に、バルブ１３４を開放することによってキャッチタンク１１８から排出可能であり、適切な容器にコネクタ１３６が排出を行う。
【００２３】
動作時に、シリンダ１１２を作動液２０４で満たすことにより、ピストンロッド１０６及びバンパー１０２が伸長する。衝撃時に、バンパー１０２がピストンロッド１０６をシリンダ１１２の中に押すことで、作動液２０４に圧力を加えて作動液２０４が流量制限器１１６を通ってシリンダ１１２の外に押し出される。
【００２４】
図２は、衝撃分散システム１００−２の一実施例の単純化した概要図を示す。図示する実施例では、衝撃分散システム１００−２が、ピストンロッド１０６を具えた油圧シリンダ１１２を有する。油圧シリンダが管路１１４によって、キャッチタンクに排出する制限器又はオリフィス１１６、又はキャッチタンク１１８に接続されている。ピストンロッド１０６に加わる力２０２により、作動液２０４がシリンダ１１２の外に押し出される。制限器１１６が、シリンダ１１２の外に出る作動液２０４の流速を制限するため、分散の割合を制御する。制限器１１６のオリフィスが、より大きなサイズになると、作動液２０４がシリンダ１１２から速く出ることができ、制限器１１６のオリフィスが、より小さなサイズの場合、作動液２０４が遅い速さでシリンダ１１２の外に出ることができる。
【００２５】
図２及び図３に示すキャッチタンク１１８は、大気圧下である。タンク１１８は、タンク１１８に蓄積する何らかの圧力によりキャッチタンク１１８への作動液２０４の流れが制限されないように、排気される。
【００２６】
図３は、３段階の分散及び自動伸長態様を具えた衝撃分散システム１００−３の一実施例の概要図を示す。図示する実施例では、衝撃分散システム１００−２がピストンロッド１０６を具えた油圧シリンダ１１２を有している。油圧シリンダが、それぞれ制限器１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃに接続されている一揃いのリリーフバルブ３０２Ａ，３０２Ｂ，３０２Ｃに、管路１１４を介して接続されている。各リリーフバルブ３０２は、段々と高くなる設定点を有する。制限器１１６は、キャッチタンク１１８に排出する。図示する衝撃分散システム１００−３により、様々な力による衝撃を分散できる。衝撃が大きくなると、シリンダ１１２の中の圧力が高くなり、リリーフバルブ３０２と通ってもっと流れるようになる。
【００２７】
力２０２がピストンロッド１０６に加わると、シリンダ１１２の中の作動液２０４の圧力が、流体の圧力が第１のリリーフバルブ３０２Ａの設定点に達するまで増加して、それを開放させることで、流体２０４が流量制限器１１６Ａを通過してキャッチタンク１１８の中に入ることができる。ピストンロッド１０６に加わる力２０２が、第１のリリーフバルブ３０２Ａを通って分散できるよりも大きい場合、流体の圧力がさらに増加する。流体の圧力が第２のリリーフバルブ３０２Ｂの設定点に達すると、第２のリリーフバルブ３０２Ｂが開放することで、流体２０４が流量制限器１１６Ｂを通過してキャッチタンク１１８の中に入ることができる。ピストンロッド１０６に加わる力２０２が、第１及び第２のリリーフバルブ３０２Ａ，３０２Ｂを通って分散できるよりも大きい場合、流体の圧力がさらに増加する。流体の圧力が第３のリリーフバルブ３０２Ｃの設定点に達すると、第３のリリーフバルブ３０２Ｂが開放することで、流体２０４が流量制限器１１６Ｃを通過してキャッチタンク１１８の中に入ることができる。流体の圧力が各リリーフバルブ３０２の設定点よりも下方に減少すると、リリーフバルブ３０２が閉止する。このような方法では、分散の割合がピストンロッド１０６に加わる力２０２の総量に応じて変化する。
【００２８】
また、車両の運転手が衝突が差し迫っているものと認識するケースで、車両の運転手が過度の力で車両のブレーキを掛けた場合に、ピストンロッド１０６を伸長させる自動伸長形態を図３に示す。車両の運転手が車両のブレーキを掛けると、ブレーキライン３２２の圧力が増加する。ブレーキライン３２２の圧力は、運転手がより大きなブレーキ力を加える場合に増加する。衝撃圧力が設定点を上回って増加する場合に開放するパイロット作動バルブ３１４への衝撃ライン３２６を有するアイソレータ３２４がブレーキライン３２２に接続されている。圧力タンク３１２は、油圧シリンダ１１２に接続された管路１１４に作動油を供給するチェックバルブ３１６に出口が連通したパイロット作動バルブ３１４に作動油を供給する。加圧タンク３１２は、流体２０４を含まないタンクの容量に加圧ガスを充填した、作動液２０４を部分的に収容する容器である。ガスは流体２０４を含むタンク３１２の中味を加圧して、バルブ３１４を開放したときに、流体２０４が膨張したガスによってタンク３１２の中から押し出される。
【００２９】
チェックバルブ３１６は、システム１００−３によって分散される衝撃を受けてシリンダ１１２から流れる流体２０４がタンク３１２に戻るのを防止する。車両の運転手が過度なブレーキ力を使用すると、ブレーキライン３２２の圧力がアイソレータ３２４を介して衝撃ライン３２６に伝わる。衝撃ライン３２６の圧力が、それがパイロット作動バルブ３１４の設定点よりも大きい場合、パイロット作動バルブ３１４を開放させることで、タンク３１２の中の加圧した作動液がシリンダ１１２の中に流れてピストンロッド１０６を伸長位置に押し出すことができる。別の実施例では、バルブ３１４が、ブレーキライン３２２の圧力が設定点を超える場合に作動する圧力作動バルブである。
【００３０】
この実施例では、バンパー１０２、又は他の衝撃受容部材が、通常の動作の際に格納位置に担持される。しかしながら、衝撃が差し迫る場合、車両のブレーキによる極度の圧力が示すように、バンパー１０２、又は他の衝撃受容部材が、車両から突き出るように伸長する。これにより、ピストンロッド１０６の移動距離の全長が衝撃分散のために使用できる。別の実施例では、バルブ３１４を、機械式トリップ又は電気ソレノイドといった他の何らかの手段によって開放することで、ピストンロッド１０６を伸長させ衝撃分散システム１００−３の使用準備を行う。このような実施例は、図６に示すような適用で有用である。
【００３１】
様々な実施例において、バンパー１０２が完全伸長位置、部分伸長位置、又は完全格納位置に担持される。図１に図示するような実施例でバンパー１０２が完全伸長位置にあると、衝撃分散システム１００−１が常に使用可能となる。バンパー１０２が部分的伸長位置又は完全格納位置に担持される場合、バンパー１０２が衝撃を分散するのを必要とする前にバンパー１０２を完全に伸長させるのにいくつかの動作が必要である。図３に示すように、使用できるようにする前にバンパー１０２を即座に伸長させるためのこのような実施例では、車両のブレーキを使用してバンパー１０２を伸長させる。
【００３２】
別の実施例では、油圧シリンダ１１２に加圧タンク３１２を接続するバルブ３１４が別のセンサ又はスイッチによって動作する。例えば、ある実施例では、バルブ３１４が、衝撃がシステム１００−３によって分散された後、即座に動作するため、別の衝撃に備えるようシステム１００−３をセットする。このようなある実施例では、接続バルブ３１４がピストンロッド１０６の位置によって制御されるリミットスイッチによって動作する。
【００３３】
図１に示す衝撃分散システム１００−１は、他の実施例では、図３に示す１又はそれ以上の形態を組み込んでいる。例えば、システム１００−１の各油圧シリンダ１１２Ａ，１１２Ｂの排出ライン１１４は、フローオリフィス１１６と直列に接続されたリリーフバルブ３０２を有する。別の実施例では、図１に示すシステム１００−１が加圧タンク３１２及び接続バルブ３１４を有する。
【００３４】
図４は、２段階の分散を備えた双方向衝撃分散システム１００−４の一実施例の概要図を図示する。複動式油圧シリンダ４１２は、各々がバックチャンバ４０４及びフロントチャンバ４０６のうちの１に接続された１組の油圧ライン４１４Ａ，４１４Ｂを備えたフロントピストンロッド１０６及びリヤピストンロッド１０６’を有する。通常は閉止した相互接続バルブ４１４が２本のライン４１４Ａ，４１４Ｂを接続している。ライン４１４Ａ，４１４Ｂは、通常は閉止したバルブ４０４Ａ，４０４Ｂを終端としており、ライン４１４Ａ，４１４Ｂは、各々が、コネクタ４０８Ａ，４０８Ｂに連通する通常は閉止したバルブ４０４Ａ，４０４Ｂを終端とする。これら３つのバルブ４０４Ａ，４０４Ｂ，４１４及びコネクタ４０８の配置により、油圧シリンダ４１２を設置及び／又はこれに充填できる。２つのピストンロッド１０６，１０６’を備えた複動式油圧シリンダ４１２は、２つのチャンバ４０４，４０６のための一定の液量を有する。すなわち、バックチャンバ４０４の液量及びフォワードチャンバ４０６の液量を一緒に合わせると、ピストンロッド１０６，１０６’の位置に拘わらず一定である。双方向衝撃分散システム１００−４は、２つのチャンバ４０４，４０６が一定の液量を備えた閉鎖系である。当業者は、リリーフバルブ３０２及び流量制限器１１６の数を本発明の精神及び範囲から逸脱しないで変えることができることを認識するであろう。
【００３５】
複動式油圧シリンダ４１２は、２つのモード：格納及び伸長モードで作動する。ピストンロッド１０６に作用する力４０２は、２つの方向のうちの一方にロッド１０６を移動させる。力４０２の方向がシリンダ４１２に向かう場合、ロッド１０６が引っ込むため、流体２０４の圧力を増加させて、収縮するバックチャンバ４０４から管路４１４Ａを通って、図３に示すのと同じように構成されたリリーフバルブ３０２Ｃ，３０２Ｄに流れる。リリーフバルブ３０２Ｃ，３０２Ｄは、異なる設定点を有しており、第２のバルブ３０２Ｄ，３０２Ｃは、力４０２が非常に大きくて第１のバルブ３０２Ｃ，３０２Ｄによって圧力を開放できない場合のみ開放される。各リリーフバルブ３０２Ｃ，３０２Ｄから排出されると、流量制限器１１６Ｃ，１１６Ｄをそれぞれ通って流れ、伸長したフロントチャンバ４０６に流れる。
【００３６】
力４０２がシリンダ４１２に対して逆方向の場合、ロッド１０６が伸長するため、フォワードチャンバ４０６の流体２０４の圧力が増加する。流体２０４は、縮小したフォワードチャンバ４０６から管路４１４Ｂを通って図３に図示するのと同じように構成されたリリーフバルブ３０２Ａ，３０２Ｂに流れる。リリーフバルブ３０２Ａ，３０２Ｂは、異なる設定点を有しており、第２のバルブ３０２Ｂ，３０２Ａは、力４０２が非常に大きくて第１のバルブ３０２Ａ，３０２Ｂによって圧力を開放できない場合のみ開放される。各リリーフバルブ３０２Ａ，３０２Ｂから排出されると、各流量制限器１１６Ｃ，１１６Ｄを通ってそれぞれ伸長したバックチャンバ４０４に入る。
【００３７】
図示する双方向衝撃分散システム１００−４の配置を具えたシステム１００−４が、衝撃の逆方向の衝撃吸収を与えている。例えば、図５は、双方向の衝撃分散システム１００−４を適用した一実施例の見取図を示す。車両のシート５０２は、通常の動作では、シートに座った者のすわり心地のために調整した位置にある背もたれ５０４を有する。背もたれ５０４は、シート５０２を設けた車両が受ける車両のリヤ又はフロントへのいずれかの衝撃のため、前方位置５０４Ａ又は後方位置５０４Ｂに移動し易い。背もたれ５０４は、通常背もたれ５０４を調整するときに回動軸５１２周りに回動するか、あるいは背もたれ５０４は、衝撃のために移動する。図示する実施例では、複動式油圧シリンダ４１２が、シートの下部又は衝撃の際に背もたれ５０４に対して定位置に通常は保持される他の部材に固定されている。シリンダ４１２のピストンロッド１０６が、背もたれ５０４がその前方位置と後方位置５０４Ａ，５０４Ｂとの間を移動する際に移動する背もたれ５０４の一点に５１４に取り付けられている。
【００３８】
背もたれ５０４は、前方及び後方位置５０４Ａ，５０４Ｂとの間を移動するよう通常は拘束されている。車両が受ける衝撃時に、双方向衝撃分散システム１００−４が、シート５０２に座った者の勢いによってある程度加わる衝撃力を分散可能である。座った者がシート５０２に対して拘束されるように背もたれ５０４に取り付けたシート拘束システムとともに、背もたれ５０４に取り付けた双方向衝撃分散システム１００−４によって、座った者及び背もたれ５０４の勢いを分散する。ある実施例では、シート拘束システムの肩装着部が背もたれ５０４に固定されている。双方向衝撃分散システム１００−４は、フロント又はリヤのいずれからの車両に対する衝撃の一部を分散する。このような衝撃により、システム１００−４が頭部及び上半身をヘッドレスト及び背もたれ２０４の近くに保持しながら、背もたれ５０４及び座る者が後方又は前方に移動するため、体が跳ね返ることによって頭部及び首部が負傷する危険性を小さくする。
【００３９】
ある実施例では、背もたれ５０４の移動を前方位置５０４Ａと後方位置５０４Ｂとの間に規制するためのストッパが設けられている。このストッパは、ロッド１０６がストッパの間をのみを移動するよう拘束されるように、ロッド１０６と一体となっているため、背もたれ５０２の移動範囲を制限する。別の実施例では、ストッパが、背もたれ５０４がストッパの間をのみを移動するよう拘束されるように、背もたれ５０２及び背もたれ５０４アッセンブリと一体となっている。
【００４０】
図６は、衝撃分散システム１００を適用した一実施例の見取図である。図示する実施例では、キャリヤ（ｃａｒｒｉｅｒ）又はクレート（ｃｒａｔｅ）といった車両が、パラシュート６０４に取り付けられている。キャリヤ６０２は、各隅の近くに油圧シリンダ１１２を有する。各シリンダ１１２のピストンロッド１０６は、取り付けられた足部６１２を有している。物体６０２が着地すると、足部６０２が地面に接触することで、取り付けられたピストンロッド１０６がシリンダ１１２の中に格納される。各シリンダ１１２及び足部６１２は独立しているため、物体６０２が段差のある面又は起伏の多い地形に着地し易くなっている。
【００４１】
様々な実施例において、物体６０２は、航空機から落とされる自動車又はクレートといった車両である。キャリヤ６０２が自動車である実施例の場合、油圧シリンダ１１２が自動車のフレーム又は構造体に取り付けられている。キャリヤ６０２がクレートである実施例の場合、図示するように、シリンダ１１２がクレート６０２の側面に取り付けられている。別の実施例では、シリンダ１１２が、スキッド（ｓｋｉｄ）又はパレットの下部の下方に延びている足部６１２を具えたスキッド又はパレットに取り付けられている。
【００４２】
ある実施例では、ピストンロッド１０６及び足部６１２が、物体６０２が航空機から落とされる直後に伸長する。ある実施例では、バルブ３１４を開放するためのロープ又は他のアクチュエータを有しており、システム１００−３の配置の準備ができるように、加圧タンクに貯蔵された流体２０４がシリンダ１１２のピストンロッド１０６を位置決めすることができる。車両６２０が地面に着地した後にピストンロッド１０６が引っ込むことにより、足部６１２が地面から持ち上がり車両６０２を動かすことができる。衝撃分散システム１００のある実施例では、システム１００がキャッチタンク１１８ではなく外気に流体２０４を排出する。このような実施例では、流体２０４は、生物分解性又はそうでなければ良性の作動液である。図示の実施例は使い捨てのシステムを表すため、流体２０４を保存する必要がなく環境に優しい流体が地面を汚さない。
【００４３】
別の実施例では、図６に示す衝撃分散システム１００が、固定したオリフィス又は制限器１１６と一定の設定点の圧力リリーフバルブ３０２とを有する。制限器１１６のサイズ及びバルブ３０２の設定点は、重量、降下速度及び気象状況といった物体６０２の特性に基づいて決定される。
【００４４】
図７は、図５に示す双方向衝撃分散システム１００−４を採用したアプリケーションの実施例の車両のシート５０２及び背もたれ５０４の正面図を示す。上記のように、背もたれ５０４は、前方位置５０４Ａと後方位置５０４Ｂとの間を移動する。車両のドアの近くの支柱といったところに取り付けられた車両のシートベルトの肩装着部を有することが知られている。固定点に取り付けられたシート装着部とともに背もたれ５０４が２つの位置５０４Ａ，５０４Ｂとの間を移動すると、シート５０２に座った乗員は、きつすぎるシート装着部と緩すぎるシート装着部とをそれぞれ感じるであろう。図７に示す実施例は、背もたれ５０４とシート装着部７０２Ａとの間の相対移動を克服する。
【００４５】
シート５０２の一方の側面の近くに、シートベルト７０２の一端を取り付けたブラケット７０４を具えたシートベルト取り付け部７１４が設けられている。シートベルト７０２Ｂの一部が、シート５０２を覆っており、シート５０２に座った乗員の膝の近くに位置するよう構成される。シートベルト７０２は、シートベルトラッチング機構７１６に留められるシートベルトラッチ舌部７０６に通されている。シートベルトラッチング機構７１６は、図示する実施例では、ラッチング機構７１６の側方に表されているシートベルト解除ボタン７２６を有する。当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱しないで、解除ボタン７２６をラッチング機構７１６の他の位置に設けてもよいことを認識するであろう。シートベルト７０２の肩部７０２Ａの上端部は、シートベルト格納部７０８に繋がれている。シートベルト格納アッセンブリ７０８がシートベルト７０２の余分な長さを巻き上げることで、シートベルト７０２がシート５０２に座った乗員を心地よく固定することができる。また、シートベルト格納アッセンブリ７０８は、車両が衝突又は衝撃を受ける際にシートベルト７０２がシート５０２に座った乗員を拘束する必要がある場合に、シートベルト７０２が格納アッセンブリ７０８から外れないようにするロック機構を有する。
【００４６】
図示する実施例では、シートベルト格納器７０８が、事故の際にシート装着システムが受ける力に耐える構造支柱を具えた背もたれ５０４に取り付けられている。シートベルト格納器７０８は背もたれ５０４に対して固定した位置にあるため、シートベルト７０２の肩部７０２Ａは、事故又はそうでなければシート装着システムを必要とする場合に、シート５０２に座った乗員に対するその所定の位置を維持する。
【００４７】
図８は、シートベルト装着格納アッセンブリ７０８の一実施例の側面図を示す。図９は、図７に示すシートベルト装着格納アッセンブリ７０８の正面図を示す。格納アッセンブリ７０８は、シートベルト７０２の余分な長さが格納のために周りに巻かれる回転シャフト８１２を有する。シャフト８１２は、図示する実施例では、ベルト７０２の端部を受容する長穴部９１２を有する。シャフト８１２は、巻き上げ力を与えるコイルバネ９０２に接続されている。
【００４８】
シートベルト格納器７０８に使用する自動ロック機構の代替例として、図示する実施例は、歯車８０２に選択的に係合して定位置に歯車８０２及びシャフト８１２をロックする爪部８０４を有する。爪部８０４は、格納器ハウジング８１０に取り付けられた支持部材８０６のピン８１６の周りを回動する。爪部８０４の一端は、アクチュエータ９０８に対して選択的に伸び縮みするアクチュエータシャフト８０８に取り付けられており、爪部８０４の反対側の端部が歯車８０２に対して係合及び解放される。爪部８０４Ａの解放位置を図８の破線で示す。爪部８０４の端部の近くであって歯車８０４に近接して、バネ８１４が伸びた状態で保持される。バネ８１４は、爪部８０４を歯車８０２に向けて引いて、爪部８０４を歯車８０２に係合させる。当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに、バネ８１４をねじりバネといった他のタイプにしてよいことを認識するであろう。
【００４９】
ある実施例では、爪部８０４が、単にアクチュエータシャフト８０８の移動によって係合及び解放位置間を移動する。別の実施例では、ハウジング８１０に取り付けられたバネ８１４が、爪部８０４に作用して爪部８０４を係合位置にする。このようなバネ８１４は、ある実施例では、爪部８０４を係合位置にするねじりバネである。図示する実施例では、コイルバネ８１４が歯車８０２の近くの爪部８０４に取り付けられており、爪部８０４を係合位置にする。爪部８０４が係合位置に押されると、アクチュエータシャフト８０８の動作により、爪部８０４の反対側の端部を引き下げるため、歯車８０２を解放してシートベルト７０２の調整が可能となる。
【００５０】
ある実施例では、ロックボタン７２８がシートベルト格納アッセンブリ７０８に取り付けられている。ロックボタン７２８は、アクチュエータ９０８を動作させて解放位置８０４Ａに爪部８０４を移動させる。ある実施例では、ロックボタン７２８が、ソレノイドであるアクチュエータ９０８に取り付けられた電気スイッチである。別の実施例では、ロックボタン７２８が、アクチュエータシャフト８０８を移動させるケーブルに接続されている。いずれかの実施例において、プッシュボタン７２８を押すと、シート５０２の乗員がベルト７０２によって拘束されずに自由に移動することができる。
【００５１】
図１０は、多段式リリーフバルブ３０２’を具えた衝撃分散システム１００−４の別の実施例の概略図を示す。システム１００−４の図示する実施例は、各々単一の設定点を具える３つのリリーフバルブ３０２Ａ，３０２Ｂ，３０２Ｃ及び３つの関連する流量制限器１１６Ａ，１１６Ｂ，１１６Ｃを一つのリリーフバルブ３０２’で置き換えた点を除いて、図３に示す実施例と同様であり、バルブ３０２’は、初めに開放される第１の設定点を有し、その後バルブが全開する圧力がバルブに加わるまで流速を変える。図示する実施例では、ピストンロッド１０６が衝撃２０２により移動すると、流体２０４の圧力が増加する。圧力が第１の設定点まで増加すると、リリーフバルブ３０２’が開放されて、流体２０４を所定の流速でキャッチタンク１１８に排出できる。シリンダ１１２の圧力がバルブ３０２’の第２の設定点まで増加し続けると、リリーフバルブ３０２’によりより大きな流速の流体２０４をシリンダ１１２からキャッチタンク１１８に解放できる。
【００５２】
図１１は、可変の設定点を具えたリリーフバルブ３０２’の一実施例の断面図を示す。図示するリリーフバルブ３０２’は、直動式のピストンバルブである。ピストン１１０４は、ピストン１１０４の位置が入口ポート１１１２における流体の圧力と関係した状態で、バルブ本体１１０２の内径の中を移動する。下部オーリング１１０６Ｂが、ピストン１１０４とバルブ本体１１０２の内径１１０８の面との間に位置しており、上部オーリング１１０６Ａが、バネ１１１６に近接してピストン１１０４に位置している。バルブ本体１１０２の中のピストン１１０４とプラグ１１０８との間のバネ１１１６は、ピストン１１０４の下面に加わる流体の力を緩和する。プラグ１１０８は、ある実施例では、バルブ本体１１０２の内径１１０８の下部に対するプラグ１１０８の位置を調整可能なバルブ本体１１０２と螺合しているため、バネ１１１６によってピストンに加わる力を変える。別の実施例では、プラグ１１０８を、バネ１１１６がピストン１１０４に予め選択した力を加えるように、バルブ本体１１０２における適切な位置に固定する。
【００５３】
バルブ３０２’の出口ポート１１１４は、入口ポート１１１２に向かって位置するスロット１１２６を備えた中央の内腔１１２４を有する。流体の圧力が増加すると、ピストン１１０４が上動して、圧力が第１の設定点に達する際にスロット１１２６が入口ポート１１１２から流れる流体に晒されるため、ピストン１０４によって露出するスロット１１２６の断面領域に基づく速さで流体がバルブ３０２’を通過できる。圧力が増加し続けた場合、ピストン１１０４が上動し続けるため、スロット１１２６のより多くの領域が露出して、ピストンがメインの出口内腔１１２４を露出させる。図示する実施例では、スロット１１２６が、ピストン１１０４が上動する際に多くの量の流体がスロット１１２６に流入するように、斜めになっている。当業者は、本発明の範囲及び精神から逸脱することなしに、スロット１１２６の角度及び形状を変えてもよいことを認識するであろう。メインの出口内腔１１２４が上動するピストン１１０４によって露出すると、入口ポート１１１２から出口ポート１１１４への流速が増加する。ある実施例では、スロット１１２６がバルブ本体１１０２の中の流路である。
【００５４】
図示する実施例では、バルブ３０２’が、スロット１１２６の初めの露出に関した第１の設定点と、メインの出口内腔１１２４の露出に関した第２の設定点と、メインの出口内腔１１２４の最高点が露出されることに関した高い設定点とを有する。出口ポート１１１４は、スロット１１２６及びメインの出口ポートの内腔１１２４により出口ポート１１１４を通して流速を変えることができるため、多段式の出口ポートである。すなわち、図示する実施例の第１の段階が、ピストン１１０４がスロット１１２６を露出する際に開始するため、ピストン１１０４の移動によるスロット１１２６の露出量に関係して流体がバルブを通って流れることができる。第２の段階は、ピストン１１０４がメインの内腔１１２４を露出させる際に開始するため、バルブ３０２’を通る流速を大きくすることができる。
【００５５】
様々な実施例では、スロット１１２６の形状、大きさ、及び位置を、所望の数の設定点及びこれらの設定点間及び各設定点における流速を得るよう構成する。スロット１１２６及びメインの出口内腔１１２４は、可変の流量制限器として機能し、流量を制限する量は、流体の圧力に基づいて露出する領域及びピストン１１０４の位置の関数である。別の実施例では、図４に示す２組のリリーフバルブ３０２及び流量制限器１１６を、各バルブ３０２’がチャンバ４０４，４０４のうちの１に排出する複数の設定点を有する１組のリリーフバルブ３０２’に換えてもよい。
【００５６】
衝撃分散システム１００は、様々な機能を有する。衝撃を受ける機能を、ある実施例では、図１に図示するように油圧シリンダ１１２に取り付けられたバンパ１０２によって実施する。別の実施例では、図５に示すように油圧シリンダ４１２に取り付けられた背もたれ５０４によって衝撃を受ける機能を実施する。さらに、別の実施例では、図６に示すように落下した後に車両、又は物体６０２が接地する足部５０２によって衝撃を受ける機能を実施する。
【００５７】
背もたれ５０４に乗員を固定するためにシートベルト７０２を格納する機能を、ある実施例では、図７，８及び９に示すようにシートベルト装着格納アッセンブリ７０８によって実行する。ある実施例では、シートベルト装着格納アッセンブリ７０８が、自動ロック器具を備えた従来のシートベルト格納器を有している。別の実施例では、シートベルト装着格納アッセンブリ７０８が、アクチュエータ９０８に対応して爪部８０４が歯車８０２に係合する爪部８０４を有する手で操作するロック器具を有している。
【００５８】
上記の記載から、衝撃分散システム１００が設けられると当業者が認識するでろう。このシステム１００は、その様々な実施例において、衝撃力を受けるよう構成されたピストンロッド１０６を備えたシリンダ１１２を有する。シリンダ１１２は、衝撃によってシリンダ１１２の外に押し出される流体２０４を含んでいる。様々な実施例では、流体２０４が、少なくとも１の流量制限器１１６及び少なくとも１の圧力リリーフバルブ３０２を通過する。
【００５９】
本発明をいくつかの実施例の記載により説明し、かなり詳細にわたって具体的な実施例を記載したが、本出願人は、添付の特許請求の範囲の範囲をこのような詳細に制限又は何らかの限定をすることを意図するものではない。追加的な利点及び修正が、当業者にとって容易に明らかとなろう。このため、本発明は、その広い態様においては、特定の詳細、代表的な器具及び方法、及び図示及び記載する具体的な実施例に限定されない。従って、出願人の全体的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなしに、このような詳細に対する変更を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、車両のバンパーに取り付けられた衝撃分散システムの一実施例の概要図である。
【図２】図２は、衝撃分散システムの一実施例の概要図である。
【図３】図３は、三段階の分散及び自動伸長機構を具えた衝撃分散システムの一実施例の概要図である。
【図４】図４は、二段階の分散を具えた双方向の衝撃分散システムの一実施例の概要図である。
【図５】図５は、双方向の衝撃分散システムを適用した一実施例の見取図である。
【図６】図６は、衝撃分散システムを適用した一実施例の見取図である。
【図７】図７は、双方向の衝撃分散システムを採用した図５に示すシートの正面図である。
【図８】図８は、シートベルトのハーネス格納器及びロックアッセンブリの一実施例の側面図である。
【図９】図９は、図７に示すシートベルトのハーネス格納アッセンブリの正面図である。
【図１０】図１０は、多段式リリーフバルブを具えた衝撃分散システムの別の実施例の概要図である。
【図１１】図１１は、可変のリリーフ速さを有するリリーフバルブの一実施例の断面図である。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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