JP2004353715A - n角断面角型ベローズアクチュエータ - Google Patents
n角断面角型ベローズアクチュエータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004353715A JP2004353715A JP2003149962A JP2003149962A JP2004353715A JP 2004353715 A JP2004353715 A JP 2004353715A JP 2003149962 A JP2003149962 A JP 2003149962A JP 2003149962 A JP2003149962 A JP 2003149962A JP 2004353715 A JP2004353715 A JP 2004353715A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bellows
- square
- actuator
- cylindrical body
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
- B60R19/20—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact containing mainly gas or liquid, e.g. inflatable
- B60R19/205—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact containing mainly gas or liquid, e.g. inflatable inflatable in the direction of an obstacle upon impending impact, e.g. using air bags
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/34—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians
- B60R21/38—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians using means for lifting bonnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Actuator (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Abstract
【課題】フル圧縮状態からフル展開状態までの伸長変化が瞬時に行われ、伸長度も大きく、製作も容易に、かつ正確にでき、フル展開時において折り曲げがなく、保護者の保護が確実に行われるn角断面角型ベローズアクチュエータを提供する。
【解決手段】中空円筒体3の外周にはn角、例えば、四角分のベローズ2が複数段成形される。このベローズ2は中空円筒体3がフル圧縮した状態で山折り部が八正角型となり、谷折り部は内部に折り畳まれる。緊急時に中空円筒体3内に高圧ガスを導入され、ベローズ2が伸び中空円筒体3は円筒状に伸長し、その上面側で対象物を押圧し、保護者の保護を図る。伸長速度が速く伸長時に折り曲がりがなく、かつ圧縮から伸長までの伸長度が大きい。
【選択図】 図1
【解決手段】中空円筒体3の外周にはn角、例えば、四角分のベローズ2が複数段成形される。このベローズ2は中空円筒体3がフル圧縮した状態で山折り部が八正角型となり、谷折り部は内部に折り畳まれる。緊急時に中空円筒体3内に高圧ガスを導入され、ベローズ2が伸び中空円筒体3は円筒状に伸長し、その上面側で対象物を押圧し、保護者の保護を図る。伸長速度が速く伸長時に折り曲がりがなく、かつ圧縮から伸長までの伸長度が大きい。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自由状態において折り畳まれて圧縮状態で保持され、必要時においてガス圧により伸長して対象物の保護等を行うn角断面角型ベローズアクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、図10に示すように車両11に歩行者12が衝突する事故が発生した場合、歩行者12はボンネット9やエンジンフード8の前面部10に頭部や胴体をぶつけて大きな衝撃を受け大怪我をする場合がある。この場合、例えば、前記ボンネット9の後端側が上方に持ち上げられたり、エンジンフード8の前面部10に歩行者12側に伸長する部材があると歩行者12の頭部や胴体が保護される可能性が高い。そのため従来より図11に示す円形断面のインフレータ式ベローズ13や緊急時にはピストンロッドが上方に押し出されてボンネット9等を押し上げる形式の車両用フード装置(特許文献1参照)や歩行者保護用安全装置の持ち上げ用ピストンシリンダユニット(特許文献2参照)がある。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−033850号公報(図3参照)
【特許文献2】
特開2001−138857号公報(図1参照)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記したインフレータ式ベローズ13(図11)は円形断面のベローズ14を形成するため円周に沿う深絞りが必要であり、成形加工が難しい問題があると共に伸長時における保持力が不足し、折り曲がり易くなる問題点がある。また、圧縮状態と伸長状態とにおける長さの差が比較的小さく、十分な伸長度が行われない問題点がある。
【0005】
また、特許文献1の特開2000−033850の「車両用フード装置」はその文献の図3に示すように、緊急時には遠隔場所からのガスがシリンダ内に自動的に導入されてピストンロッドを上方に押し上げる構造のものからなるが、部品点数が多く、構造も複雑であり、伸長度も十分にとれない問題点がある。また、製造コストも高い。
【0006】
また、特許文献2の特開2001−138857の「歩行者保護用安全装置の持上げ用ピストンシリンダユニット」は、その文献の図1に示すように衝突等の発生時において推進火薬が爆発し、これによりピストンロッドが上昇に押し上げられピストンロッド端に片持ち支持されている上側フードヒンジが車両のフードを持ち上げて歩行者を保護するものである。この公知技術も前記の公知技術と同様に、構造・複雑でコスト高のものとなる問題点がある。
【0007】
本発明は、以上の事情を考慮して発明されたものであり、緊急時には圧縮状態から小さな抵抗で瞬時に大きく伸長でき、伸長時の折り曲がりも小さく、圧縮時と伸長時の長さの差が大きく、かつ加工がやり易く製作コストの低減が図れるn角断面角型ベローズアクチュエータを提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、n角断面角型ベローズアクチュエータに係り、ガス圧力により圧縮状態から伸長する直径2rの中空円筒体状のアクチュエータであって、該アクチュエータは、円筒体の外面に該円筒体部材の折り曲げにより成形される複数段のベローズをn角分だけ形成し、自由状態においては折り畳まれて前記の圧縮状態に保持されるものであることを特徴としている。本発明は、中空円筒体の外面にn角分だけ角型ベローズを成形するもので特別の深絞りを必要とせず所望な形状のベローズを正確に、かつ比較的容易に形成することができる。また、深いシャープな形状の溝を形成でき、折り畳まれたフル圧縮時の状態からフル展開の伸長時の状態までの伸長度を大きくとることができると共に伸長時における姿勢保持が確実に行われる。即ち、伸長力が低下しない。また、任意のn角型のベローズを目的に応じて形成することができる。
【0009】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のn角断面角型ベローズアクチュエータ係り、前記n角のベローズが、折り畳まれたフル圧縮時において2n正角型の外形状の折り目をなすものであり、前記折り目は前記ベローズの一段分の展開図において、一段の段幅寸法aだけ離れて並設される長さ2πrの上下の平行線の下方側平行線の基点Aから角度αで上方側平行線に交点Bで交差する長さAB=cの第1の切れ目と、交点Bから前記上方側平行線に沿ってC点まで長さBC=cだけ形成される第2の切れ目と、C点から角度αで前記下方側平行線に交点Dで交差する長さCD=cの第3の切れ目と、交点Dから前記下方平行線に沿ってE点まで長さDF=cだけ形成される第4の切れ目と、以下、E点から前記基点Aからと同様の形状で長さ2πrに相当する終点A′(A′=Aに合致)まで形成される切れ目からなることを特徴としている。以上のように、折り目は正確に形成され安定した折り畳み形状を保持することができる。
【0010】
また、請求項3のに記載の発明は、請求項1又は2のn角断面角型ベローズアクチュエータに係り、前記中空円筒体が、テーパ状のものからなることを特徴としている。中空円筒体をテーパ状にすることにより各段の折り目の重なりが少なくなり、より高い圧縮率を有するn角断面角型ベローズアクチュエータを形成することができる。
【0011】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載のn角断面角型ベローズアクチュエータに係り、前記複数段のベローズの内の上端及び/又は下端のベローズが、他段のベローズの段幅寸法aよりも低く形成されることを特徴としている。上端及び/又は下端のベローズの段幅寸法を他の段のものより低くすることによりベローズの加工の容易化が図れる。
【0012】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4に記載のn角断面角型ベローズアクチュエータに係り、前記中空円筒体は、上端及び/又は下端が閉止されるものであることを特徴としている。上端及び/又は下端を閉止することにより伸長性の一層の向上と伸長力の向上が図れる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のn角断面角型ベローズアクチュエータの実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明のn角断面角型ベローズアクチュエータの圧縮途中時におけるn角断面角型ベローズアクチュエータ1(図示は四角断面n角断面角型ベローズアクチュエータ1を示す)の外観形状を示す斜視図である。図示のように、四角断面角型ベローズアクチュエータ1は中空円筒体3の外面に四角分(n=4)のベローズ2を複数段(図示では約3段)形成したものからなる。一方、図2は図1に示した四角断面n角断面角型ベローズアクチュエータ1の圧縮途中時の状態(a)とフル圧縮時の状態(b)とガスが導入されて最大に伸長したフル展開の状態(c)等を示す斜視図である。なお、図2(b)のフル圧縮の状態では四角断面n角断面角型ベローズアクチュエータ1は図5に示す正八角型(2n=8)の外形状を示すものからなり、ベローズ2は折り畳まれた状態に保持される。
【0014】
次に、ベローズ2の折り目4の形状を図3及び図4により詳細に説明する。図3は四角断面n角断面角型ベローズアクチュエータ1の折り目4の展開図であり、図4は図3の展開図における1段目5の折り目4の形状を示すものである。
【0015】
1段目5の切り目4は展開図に示すように次のような形態のものからなる。まず、この場合n=4のため後に詳しく説明するが角度αは45°であり、長さAB=BC=CD=DE=EF=FG=GH=HA′(A′=A)=cの8本の切り目4からなる。まず、段幅寸法aだけ離れて上方側平行線6と下方側平行線7がある。下方側平行線7の端部に基点Aをとり、Aから角度α=45°で斜線を引き上方側平行線6との交点をBとするとAB=cが第1の切り目4aである。次に、交点Bから上方側平行線6に沿って長さBC=cだけ進む。ここでBCが第2の切り目4bとなる。次に、C点から角度α=45°で下方に向かって斜線を引き下方側平行線7との交点をDとしCD=cを第3の切り目4cとする。次に、交点Dから下方側平行線7に沿ってDE=cのEを求め、DEを第4の切り目4dとする。以下、点Eより基点Aからと同様の切り目を形成し、EF=cを第5の切り目4e、FG=cを第6の切り目4f、GH=cを第7の切り目4gとし、HA′=cを第8の切り目4hとする。ここで点A′は基点Aと合致する。以上により、四角断面角型ベローズアクチュエータ1の場合は第1の切れ目4aから第8の切れ目4hまでの8本の切れ目が形成される。また、図3に示すように、第1の切れ目4aから第8の切れ目4hの形成されている部分が山折り部(実線で示す)となり、その他の上方側平行線6及び下方側平行線7の部分が谷折り部(点線で示す)となる。第1の切れ目4aから第8の切れ目4hまでは山折り部となる。1段目5が出来たら他段目についても前記同様に折り目4が夫々形成される。
【0016】
次に、折り目4を形成するための理論式を説明する。まず、中空円筒体3の半径をrとし、寸法a,b,c及び角度αを図4のように表示する。また、角数をnとすると次の(1),(2),(3)式が成立する。
α=360/2n・・・・・・・・・(1)
nc(cosα+1)=2πr・・・(2)
a=csinα・・・・・・・・・・(3)
b=ccosα・・・・・・・・・・(4)
【0017】
(第1の実施例)
今、n=4として四角断面角型ベローズアクチュエータ1の折り目4の形状を前式の式(1)乃至(4)から求める。
(1)式から α=360/8=45°
(2)式から c=πr/cos45°+1=πr/(2+√2)
(3)式から a=csin45°=πr/2(1+√2)
(4)式から b=ccos45°=πr/2(1+√2)
今r=37.2mmとすると
a=b=24.2mm
c=34.2mmとなる。
【0018】
なお、図5は前記のようにフル圧縮時における四角断面n角断面角型ベローズアクチュエータ1の外形状を示すもので外輪郭の一辺が長さcの正八角型からなる。なお、谷折り部は点線で示される。
【0019】
(第2の実施例)
図6は六角断面角型ベローズアクチュエータ1A(n=6)の外観形状を示す斜視図である。中空円筒体3aの外周に沿って6箇所のベローズ2aが折り曲げ成形される。図7はその折り目4Aの部分的展開図であり、その場合の各部の寸法は次のようになる。
n=6のため(1)式からα=360/12=30°
(2)式から c=2πr/3(2+√3)
(3)式から a=πr/3(2+√3)
(4)式から b=πr/3+2√3
よって、r=37.2mmの場合
a=10.4mm
b=18.1mm
c=20.8mmとなる。
【0020】
(第3の実施例)
図8は八角断面角型ベローズアクチュエータ1Bの折り目4Bの部分的展開図であり、この場合の各部の寸法は次のようになる。
【0021】
この場合、n=8のため(1)式からα=360/16=22.5°
(2)式からc=πr/4(1+cosα)
(3)式からa=πrsinα/4(1+cosα)
(4)式からb=πrcosα/4(1+cosα)
よって、r=37.2mmの場合
a=5.8mm
b=14.0mm
c=15.2mmとなる。
【0022】
図9は以上の構造のn角断面角型ベローズアクチュエータ1等を車両のエンジンフード8まわりに配置した場合の歩行者12の衝突時の状態を示した模式図である。図9に示すように、エンジンフード8のボンネット9の後端部とその前面部10には本発明のn角断面角型ベローズアクチュエータ1が配置される。このn角断面角型ベローズアクチュエータ1は通常はフル圧縮状態で所定の場所に装着される。車両11に歩行者12が衝突すると、図略のセンサの作動により図略のインフレータが作動し、高圧ガスがn角断面角型ベローズアクチュエータ1内に導入され、瞬時にフル伸長状態となり図2(c)のようにフル展開される。これにより歩行者12はエンジンフード8側に衝突することなく保護される。前記したように、本発明のn角断面角型ベローズアクチュエータ1は高圧ガスにより瞬時にフル展開されるが、伸長段階でもベローズの形態から伸長方向に伸びようとする力が働くため、伸長状態が保持され伸長力を有し折れ曲がりは防止される。また、ベローズ4の角型の形状からフル圧縮状態からフル展開までの高さの差を大きくとることができ、伸長量の大幅な向上が図れる。
【0023】
以上の説明では、中空円筒体3はストレートの円筒体としたが、これをテーパ状のものにすることによりベローズ4の折り畳み時の重なりが少なくなり、伸長状態への変化が一層迅速に行われる。また、中空円筒体3の上面及び/又は下端を閉止することにより、高圧ガスがベローズ4に大きく作用し、伸長スピードの一層の向上が図れる。また、前記のベローズ4は各段の寸法aを一定のものとしたが、その端部の段の寸法を寸法aより低くすること、例えば、半分にすることによりベローズ4の加工がより一層容易に行われる。また、以上の説明ではnを4,6,8の場合について説明したが勿論、これに限定するものではない。
【0024】
【発明の効果】
本発明のn角断面角型ベローズアクチュエータによれば、ベローズの加工が容易にでき、フル圧縮からフル展開までの伸長が短時間で行われ、伸長状態において折り曲がりなく保持されると共に、フル圧縮からフル展開までの伸び長さ量を大きくとることができる効果が上げられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の四角断面角型ベローズアクチュエータの圧縮途中時における外観形状を示す斜視図である。
【図2】本発明の四角断面角型ベローズアクチュエータの圧縮途中(a)と、フル圧縮(b)と、フル展開(c)における外観形状を示す斜視図である。
【図3】四角断面角型ベローズアクチュエータの折り目形状を示す展開図である。
【図4】図3の1段目の展開図である。
【図5】四角断面角型ベローズアクチュエータのフル圧縮時の外形状を示す平面図である。
【図6】本発明の六角断面角型ベローズアクチュエータの圧縮途中時における外観形状を示す斜視図である。
【図7】図6の六角断面角型ベローズアクチュエータの1段目の折り目を示す部分展開図である。
【図8】本発明の八角断面角型ベローズアクチュエータの1段目の折り目を示す部分展開図である。
【図9】本発明のn角断面角型ベローズアクチュエータを車両のエンジンフードまわりに設けた場合の歩行者の保護状態を説明するための模式図である。
【図10】従来における車両に衝突した歩行者の傷害状態を示す模式図である。
【図11】インフレータ式ベローズの軸断面図(a)と図11(a)のA−A線断面図(b)である。
【符号の説明】
1 四角断面角型ベローズアクチュエータ
1A 六角断面角型ベローズアクチュエータ
1B 八角断面角型ベローズアクチュエータ
2 ベローズ
2a ベローズ
3 中空円筒体
3a 中空円筒体
4 折り目
4a 折り目
4b 折り目
4c 折り目
4d 折り目
4e 折り目
4f 折り目
4g 折り目
4h 折り目
4A 折り目
4B 折り目
5 1段目
6 上方側平行線
7 下方側平行線
8 エンジンフード
9 ボンネット
10 前面部
11 車両
12 歩行者
【発明の属する技術分野】
この発明は、自由状態において折り畳まれて圧縮状態で保持され、必要時においてガス圧により伸長して対象物の保護等を行うn角断面角型ベローズアクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、図10に示すように車両11に歩行者12が衝突する事故が発生した場合、歩行者12はボンネット9やエンジンフード8の前面部10に頭部や胴体をぶつけて大きな衝撃を受け大怪我をする場合がある。この場合、例えば、前記ボンネット9の後端側が上方に持ち上げられたり、エンジンフード8の前面部10に歩行者12側に伸長する部材があると歩行者12の頭部や胴体が保護される可能性が高い。そのため従来より図11に示す円形断面のインフレータ式ベローズ13や緊急時にはピストンロッドが上方に押し出されてボンネット9等を押し上げる形式の車両用フード装置(特許文献1参照)や歩行者保護用安全装置の持ち上げ用ピストンシリンダユニット(特許文献2参照)がある。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−033850号公報(図3参照)
【特許文献2】
特開2001−138857号公報(図1参照)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記したインフレータ式ベローズ13(図11)は円形断面のベローズ14を形成するため円周に沿う深絞りが必要であり、成形加工が難しい問題があると共に伸長時における保持力が不足し、折り曲がり易くなる問題点がある。また、圧縮状態と伸長状態とにおける長さの差が比較的小さく、十分な伸長度が行われない問題点がある。
【0005】
また、特許文献1の特開2000−033850の「車両用フード装置」はその文献の図3に示すように、緊急時には遠隔場所からのガスがシリンダ内に自動的に導入されてピストンロッドを上方に押し上げる構造のものからなるが、部品点数が多く、構造も複雑であり、伸長度も十分にとれない問題点がある。また、製造コストも高い。
【0006】
また、特許文献2の特開2001−138857の「歩行者保護用安全装置の持上げ用ピストンシリンダユニット」は、その文献の図1に示すように衝突等の発生時において推進火薬が爆発し、これによりピストンロッドが上昇に押し上げられピストンロッド端に片持ち支持されている上側フードヒンジが車両のフードを持ち上げて歩行者を保護するものである。この公知技術も前記の公知技術と同様に、構造・複雑でコスト高のものとなる問題点がある。
【0007】
本発明は、以上の事情を考慮して発明されたものであり、緊急時には圧縮状態から小さな抵抗で瞬時に大きく伸長でき、伸長時の折り曲がりも小さく、圧縮時と伸長時の長さの差が大きく、かつ加工がやり易く製作コストの低減が図れるn角断面角型ベローズアクチュエータを提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、n角断面角型ベローズアクチュエータに係り、ガス圧力により圧縮状態から伸長する直径2rの中空円筒体状のアクチュエータであって、該アクチュエータは、円筒体の外面に該円筒体部材の折り曲げにより成形される複数段のベローズをn角分だけ形成し、自由状態においては折り畳まれて前記の圧縮状態に保持されるものであることを特徴としている。本発明は、中空円筒体の外面にn角分だけ角型ベローズを成形するもので特別の深絞りを必要とせず所望な形状のベローズを正確に、かつ比較的容易に形成することができる。また、深いシャープな形状の溝を形成でき、折り畳まれたフル圧縮時の状態からフル展開の伸長時の状態までの伸長度を大きくとることができると共に伸長時における姿勢保持が確実に行われる。即ち、伸長力が低下しない。また、任意のn角型のベローズを目的に応じて形成することができる。
【0009】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のn角断面角型ベローズアクチュエータ係り、前記n角のベローズが、折り畳まれたフル圧縮時において2n正角型の外形状の折り目をなすものであり、前記折り目は前記ベローズの一段分の展開図において、一段の段幅寸法aだけ離れて並設される長さ2πrの上下の平行線の下方側平行線の基点Aから角度αで上方側平行線に交点Bで交差する長さAB=cの第1の切れ目と、交点Bから前記上方側平行線に沿ってC点まで長さBC=cだけ形成される第2の切れ目と、C点から角度αで前記下方側平行線に交点Dで交差する長さCD=cの第3の切れ目と、交点Dから前記下方平行線に沿ってE点まで長さDF=cだけ形成される第4の切れ目と、以下、E点から前記基点Aからと同様の形状で長さ2πrに相当する終点A′(A′=Aに合致)まで形成される切れ目からなることを特徴としている。以上のように、折り目は正確に形成され安定した折り畳み形状を保持することができる。
【0010】
また、請求項3のに記載の発明は、請求項1又は2のn角断面角型ベローズアクチュエータに係り、前記中空円筒体が、テーパ状のものからなることを特徴としている。中空円筒体をテーパ状にすることにより各段の折り目の重なりが少なくなり、より高い圧縮率を有するn角断面角型ベローズアクチュエータを形成することができる。
【0011】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載のn角断面角型ベローズアクチュエータに係り、前記複数段のベローズの内の上端及び/又は下端のベローズが、他段のベローズの段幅寸法aよりも低く形成されることを特徴としている。上端及び/又は下端のベローズの段幅寸法を他の段のものより低くすることによりベローズの加工の容易化が図れる。
【0012】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4に記載のn角断面角型ベローズアクチュエータに係り、前記中空円筒体は、上端及び/又は下端が閉止されるものであることを特徴としている。上端及び/又は下端を閉止することにより伸長性の一層の向上と伸長力の向上が図れる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のn角断面角型ベローズアクチュエータの実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明のn角断面角型ベローズアクチュエータの圧縮途中時におけるn角断面角型ベローズアクチュエータ1(図示は四角断面n角断面角型ベローズアクチュエータ1を示す)の外観形状を示す斜視図である。図示のように、四角断面角型ベローズアクチュエータ1は中空円筒体3の外面に四角分(n=4)のベローズ2を複数段(図示では約3段)形成したものからなる。一方、図2は図1に示した四角断面n角断面角型ベローズアクチュエータ1の圧縮途中時の状態(a)とフル圧縮時の状態(b)とガスが導入されて最大に伸長したフル展開の状態(c)等を示す斜視図である。なお、図2(b)のフル圧縮の状態では四角断面n角断面角型ベローズアクチュエータ1は図5に示す正八角型(2n=8)の外形状を示すものからなり、ベローズ2は折り畳まれた状態に保持される。
【0014】
次に、ベローズ2の折り目4の形状を図3及び図4により詳細に説明する。図3は四角断面n角断面角型ベローズアクチュエータ1の折り目4の展開図であり、図4は図3の展開図における1段目5の折り目4の形状を示すものである。
【0015】
1段目5の切り目4は展開図に示すように次のような形態のものからなる。まず、この場合n=4のため後に詳しく説明するが角度αは45°であり、長さAB=BC=CD=DE=EF=FG=GH=HA′(A′=A)=cの8本の切り目4からなる。まず、段幅寸法aだけ離れて上方側平行線6と下方側平行線7がある。下方側平行線7の端部に基点Aをとり、Aから角度α=45°で斜線を引き上方側平行線6との交点をBとするとAB=cが第1の切り目4aである。次に、交点Bから上方側平行線6に沿って長さBC=cだけ進む。ここでBCが第2の切り目4bとなる。次に、C点から角度α=45°で下方に向かって斜線を引き下方側平行線7との交点をDとしCD=cを第3の切り目4cとする。次に、交点Dから下方側平行線7に沿ってDE=cのEを求め、DEを第4の切り目4dとする。以下、点Eより基点Aからと同様の切り目を形成し、EF=cを第5の切り目4e、FG=cを第6の切り目4f、GH=cを第7の切り目4gとし、HA′=cを第8の切り目4hとする。ここで点A′は基点Aと合致する。以上により、四角断面角型ベローズアクチュエータ1の場合は第1の切れ目4aから第8の切れ目4hまでの8本の切れ目が形成される。また、図3に示すように、第1の切れ目4aから第8の切れ目4hの形成されている部分が山折り部(実線で示す)となり、その他の上方側平行線6及び下方側平行線7の部分が谷折り部(点線で示す)となる。第1の切れ目4aから第8の切れ目4hまでは山折り部となる。1段目5が出来たら他段目についても前記同様に折り目4が夫々形成される。
【0016】
次に、折り目4を形成するための理論式を説明する。まず、中空円筒体3の半径をrとし、寸法a,b,c及び角度αを図4のように表示する。また、角数をnとすると次の(1),(2),(3)式が成立する。
α=360/2n・・・・・・・・・(1)
nc(cosα+1)=2πr・・・(2)
a=csinα・・・・・・・・・・(3)
b=ccosα・・・・・・・・・・(4)
【0017】
(第1の実施例)
今、n=4として四角断面角型ベローズアクチュエータ1の折り目4の形状を前式の式(1)乃至(4)から求める。
(1)式から α=360/8=45°
(2)式から c=πr/cos45°+1=πr/(2+√2)
(3)式から a=csin45°=πr/2(1+√2)
(4)式から b=ccos45°=πr/2(1+√2)
今r=37.2mmとすると
a=b=24.2mm
c=34.2mmとなる。
【0018】
なお、図5は前記のようにフル圧縮時における四角断面n角断面角型ベローズアクチュエータ1の外形状を示すもので外輪郭の一辺が長さcの正八角型からなる。なお、谷折り部は点線で示される。
【0019】
(第2の実施例)
図6は六角断面角型ベローズアクチュエータ1A(n=6)の外観形状を示す斜視図である。中空円筒体3aの外周に沿って6箇所のベローズ2aが折り曲げ成形される。図7はその折り目4Aの部分的展開図であり、その場合の各部の寸法は次のようになる。
n=6のため(1)式からα=360/12=30°
(2)式から c=2πr/3(2+√3)
(3)式から a=πr/3(2+√3)
(4)式から b=πr/3+2√3
よって、r=37.2mmの場合
a=10.4mm
b=18.1mm
c=20.8mmとなる。
【0020】
(第3の実施例)
図8は八角断面角型ベローズアクチュエータ1Bの折り目4Bの部分的展開図であり、この場合の各部の寸法は次のようになる。
【0021】
この場合、n=8のため(1)式からα=360/16=22.5°
(2)式からc=πr/4(1+cosα)
(3)式からa=πrsinα/4(1+cosα)
(4)式からb=πrcosα/4(1+cosα)
よって、r=37.2mmの場合
a=5.8mm
b=14.0mm
c=15.2mmとなる。
【0022】
図9は以上の構造のn角断面角型ベローズアクチュエータ1等を車両のエンジンフード8まわりに配置した場合の歩行者12の衝突時の状態を示した模式図である。図9に示すように、エンジンフード8のボンネット9の後端部とその前面部10には本発明のn角断面角型ベローズアクチュエータ1が配置される。このn角断面角型ベローズアクチュエータ1は通常はフル圧縮状態で所定の場所に装着される。車両11に歩行者12が衝突すると、図略のセンサの作動により図略のインフレータが作動し、高圧ガスがn角断面角型ベローズアクチュエータ1内に導入され、瞬時にフル伸長状態となり図2(c)のようにフル展開される。これにより歩行者12はエンジンフード8側に衝突することなく保護される。前記したように、本発明のn角断面角型ベローズアクチュエータ1は高圧ガスにより瞬時にフル展開されるが、伸長段階でもベローズの形態から伸長方向に伸びようとする力が働くため、伸長状態が保持され伸長力を有し折れ曲がりは防止される。また、ベローズ4の角型の形状からフル圧縮状態からフル展開までの高さの差を大きくとることができ、伸長量の大幅な向上が図れる。
【0023】
以上の説明では、中空円筒体3はストレートの円筒体としたが、これをテーパ状のものにすることによりベローズ4の折り畳み時の重なりが少なくなり、伸長状態への変化が一層迅速に行われる。また、中空円筒体3の上面及び/又は下端を閉止することにより、高圧ガスがベローズ4に大きく作用し、伸長スピードの一層の向上が図れる。また、前記のベローズ4は各段の寸法aを一定のものとしたが、その端部の段の寸法を寸法aより低くすること、例えば、半分にすることによりベローズ4の加工がより一層容易に行われる。また、以上の説明ではnを4,6,8の場合について説明したが勿論、これに限定するものではない。
【0024】
【発明の効果】
本発明のn角断面角型ベローズアクチュエータによれば、ベローズの加工が容易にでき、フル圧縮からフル展開までの伸長が短時間で行われ、伸長状態において折り曲がりなく保持されると共に、フル圧縮からフル展開までの伸び長さ量を大きくとることができる効果が上げられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の四角断面角型ベローズアクチュエータの圧縮途中時における外観形状を示す斜視図である。
【図2】本発明の四角断面角型ベローズアクチュエータの圧縮途中(a)と、フル圧縮(b)と、フル展開(c)における外観形状を示す斜視図である。
【図3】四角断面角型ベローズアクチュエータの折り目形状を示す展開図である。
【図4】図3の1段目の展開図である。
【図5】四角断面角型ベローズアクチュエータのフル圧縮時の外形状を示す平面図である。
【図6】本発明の六角断面角型ベローズアクチュエータの圧縮途中時における外観形状を示す斜視図である。
【図7】図6の六角断面角型ベローズアクチュエータの1段目の折り目を示す部分展開図である。
【図8】本発明の八角断面角型ベローズアクチュエータの1段目の折り目を示す部分展開図である。
【図9】本発明のn角断面角型ベローズアクチュエータを車両のエンジンフードまわりに設けた場合の歩行者の保護状態を説明するための模式図である。
【図10】従来における車両に衝突した歩行者の傷害状態を示す模式図である。
【図11】インフレータ式ベローズの軸断面図(a)と図11(a)のA−A線断面図(b)である。
【符号の説明】
1 四角断面角型ベローズアクチュエータ
1A 六角断面角型ベローズアクチュエータ
1B 八角断面角型ベローズアクチュエータ
2 ベローズ
2a ベローズ
3 中空円筒体
3a 中空円筒体
4 折り目
4a 折り目
4b 折り目
4c 折り目
4d 折り目
4e 折り目
4f 折り目
4g 折り目
4h 折り目
4A 折り目
4B 折り目
5 1段目
6 上方側平行線
7 下方側平行線
8 エンジンフード
9 ボンネット
10 前面部
11 車両
12 歩行者
Claims (5)
- ガス圧力により圧縮状態から伸長する直径2rの中空円筒体状のアクチュエータであって、該アクチュエータは、円筒体の外面に該円筒体部材の折り曲げにより成形される複数段のベローズをn角分だけ形成し、自由状態においては折り畳まれて前記の圧縮状態に保持されるものであることを特徴とするn角断面角型ベローズアクチュエータ。
- 前記n角のベローズが、折り畳まれたフル圧縮時において2n正角型の外形状の折り目をなすものであり、前記折り目は前記ベローズの一段分の展開図において、一段の段幅寸法aだけ離れて並設される長さ2πrの上下の平行線の下方側平行線の基点Aから角度αで上方側平行線に交点Bで交差する長さAB=cの第1の切れ目と、交点Bから前記上方側平行線に沿ってC点まで長さBC=cだけ形成される第2の切れ目と、C点から角度αで前記下方側平行線に交点Dで交差する長さCD=cの第3の切れ目と、交点Dから前記下方平行線に沿ってE点まで長さDF=cだけ形成される第4の切れ目と、以下、E点から前記基点Aからと同様の形状で長さ2πrに相当する終点A′(A′=Aに合致)まで形成される切れ目からなることを特徴とする請求項1に記載のn角断面角型ベローズアクチュエータ。
- 前記中空円筒体が、テーパ状のものからなることを特徴とする請求項1又は2に記載のn角断面角型ベローズアクチュエータ。
- 前記複数段のベローズの内の上端及び/又は下端のベローズが、他段のベローズの段幅寸法aよりも低く形成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のn角断面角型ベローズアクチュエータ。
- 前記中空円筒体は、上端及び/又は下端が閉止されるものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のn角断面角型ベローズアクチュエータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003149962A JP2004353715A (ja) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | n角断面角型ベローズアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003149962A JP2004353715A (ja) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | n角断面角型ベローズアクチュエータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004353715A true JP2004353715A (ja) | 2004-12-16 |
Family
ID=34045897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003149962A Pending JP2004353715A (ja) | 2003-05-27 | 2003-05-27 | n角断面角型ベローズアクチュエータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004353715A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7596833B2 (en) * | 2005-09-20 | 2009-10-06 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Hood hinge assembly for vehicle |
US7650133B2 (en) | 2005-08-30 | 2010-01-19 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit device and high frequency power amplifier module |
US7650134B2 (en) | 2005-08-31 | 2010-01-19 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit device and high frequency power amplifier module |
JP2021525204A (ja) * | 2018-06-05 | 2021-09-24 | ディフォールド インコーポレイテッド | 折畳み可能に相互接続した複数の折畳み可能セクションを備える押潰し可能有体物 |
-
2003
- 2003-05-27 JP JP2003149962A patent/JP2004353715A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7650133B2 (en) | 2005-08-30 | 2010-01-19 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit device and high frequency power amplifier module |
US7650134B2 (en) | 2005-08-31 | 2010-01-19 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor integrated circuit device and high frequency power amplifier module |
US7596833B2 (en) * | 2005-09-20 | 2009-10-06 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Hood hinge assembly for vehicle |
JP2021525204A (ja) * | 2018-06-05 | 2021-09-24 | ディフォールド インコーポレイテッド | 折畳み可能に相互接続した複数の折畳み可能セクションを備える押潰し可能有体物 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2172119C (en) | Folded air bag | |
JP3817227B2 (ja) | 外部テザーを備える膨張可能な拘束モジュール | |
US5290061A (en) | Folded air bag | |
JP4168283B2 (ja) | 乗員保護装置 | |
US7926844B2 (en) | Airbag assembly and method of packing | |
RU2009136513A (ru) | Сложенный газовый мешок для автомобиля | |
KR100351223B1 (ko) | 팽창성 외부 편향기가 부착된 보호 조립체 | |
US7845682B2 (en) | Airbag cushion folding methods | |
US9809190B2 (en) | Method of packaging an air-bag | |
US9873400B2 (en) | Method for protecting a vehicle occupant, and airbag | |
ES2201962T3 (es) | Metodo de plegado para un airbag inflable lateral. | |
JP2004353715A (ja) | n角断面角型ベローズアクチュエータ | |
WO2021065778A1 (ja) | エアバッグモジュール | |
EP2145803B1 (en) | Low volume driver airbag | |
WO2005058655A1 (en) | Airbag folding method | |
WO2021106396A1 (ja) | エアバッグモジュール | |
JP2017516705A (ja) | エアバッグを折り畳む方法及びエアバッグモジュール | |
JPH0256053U (ja) | ||
JP3578463B2 (ja) | 車両用エアバッグ装置のためのバッグ | |
CN104139760B (zh) | 用于保护行人和骑车者的车辆气囊*** | |
ES2228379T3 (es) | Airbag lateral. | |
JP4446380B2 (ja) | 金属バッグの製造方法 | |
JP6725193B2 (ja) | サイドエアバッグ装置 | |
CN104724045B (zh) | 行人安全气囊衬垫 | |
EP2492155A1 (en) | Pedestrian protection airbag for a windshield of a vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050516 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060719 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060725 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061121 |