JP4741409B2

JP4741409B2 - 自動車のフードを持ち上げるためのアクチュエータ及びフード持ち上げ構造を有する自動車

Info

Publication number: JP4741409B2
Application number: JP2006123871A
Authority: JP
Inventors: 実高蔵; 慎二上原; 利浩吉武
Original assignee: NHK Spring Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2026-04-27
Also published as: JP2007296868A

Description

本発明は自動車のフードを持ち上げるためのアクチュエータ及びフード持ち上げ構造を有する自動車に関し、特に、フードを持ち上げる際のアクチュエータの減速機構に関する。

障害物がフードに衝突した際の衝突エネルギーを吸収することを目的として、自動車のフード後端を持ち上げる構造が提案されている。衝突時に、車両前端部を支点としてフード後端部を持ち上げることにより、フードの裏側に空間を設ける。障害物がフードに衝突した際、フード裏側に設けられた空間の分、フードが裏側方向に変形可能となり、フードの変形による衝突エネルギーの吸収量を向上させることができる。

この様なフード後端部持ち上げ構造は、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１によれば、フードはその後端部においてヒンジを介して車体に固定されている。通常動作においては、フードはヒンジにおいて車体に対して回動してボンネットが開く。更に、フードの後端部を持ち上げるようにアクチュエータが設けられている。アクチュエータは、火薬等の爆発力によってシリンダからロッドが突出し、動力を発生する。衝突時はアクチュエータの動力によりフード後端部を持ち上げることができる。
特開２００２−３７０６１１号公報

フード後端部の持ち上げ構造においては、フードを車体からある程度持ち上げた状態でフードを保持する必要がある。従って、ロッドがシリンダからある程度突出した状態でアクチュエータの動作をストップさせる必要がある。特許文献１においては、ピストン止め部材がもうけられており、ロッドがシリンダから抜けないようになっている。

一般的に、上述した通りアクチュエータは火薬等の爆発力で動作するため、その突出力は非常に強い。これは、車両の衝突を検知してからフードの後端部が持ち上げるまでの時間をなるべく短くするためである。従って、ロッドの突出を受け止めるピストン止め部材には、ある程度の強度が求められ、結果的に肉厚が増大する。

一方、この様なフード後端部持ち上げ構造を車両に採用する際には、レイアウト要件を考慮する必要がある。即ち、車体前方のスペースは限られており、アクチュエータ等のフード後端部の持ち上げに必要な部材が大きくなりすぎると、収容することができなくなる。従って、ピストン止め部材等を形成する必要がありながらも、アクチュエータをはじめとするフード後端部持ち上げ構造に必要な部材の小型化が望まれる。

また、アクチュエータをストップさせる際、ロッドがピストン止め部材に嵌合してシリンダからの突出がストップする。この時、ロッドのシリンダからの突出が急激にストップすると、それに伴ってフードの運動量も急激に変化する。これによりフードが自身の慣性力によって変形し、撓むことが考えられる。これにより、フードの衝撃吸収性能が低下する可能性がある。

また、ロッドがピストン止め部材に衝突して跳ね返ってしまった場合、それに伴ってフードも沈んでしまう。これを防止するため、特許文献１においては、ロッドがピストン止め部材まで到達した状態においてロッドが跳ね返らないように係止するロック片が設けられている。しかしながら、この様なロック片を設けることにより、更にアクチュエータを構成する部品点数が増大し、アクチュエータの小型化が困難になる。

本発明は上記事情を背景としてなされたものであって、自動車にフード持ち上げ構造を採用するにあたり、構成部材の小型化及び衝撃吸収性能の向上を実現することを目的とする。

本発明の一例に係るアクチュエータは、自動車のフードを持ち上げるためのアクチュエータであって、筒状部と、前記筒状部の内部から突出する突出部と、前記突出部の一部であって前記筒状部から先に突出する側から後に突出する側に向かってその外寸が徐々に大きくなるテーパー部と、前記突出部が前記筒状部から突出する間に前記テーパー部が通る空間に突設し、前記テーパー部によって変形させられることにより減速荷重を加える凸部とを有するものである。これにより、自動車にフード持ち上げ構造を採用するにあたり、構成部材の小型化及び衝撃吸収性能の向上を実現することができる。

ここで、前記凸部は、島状に形成され、その一部が前記突出部の突出方向に対する周方向に逃げて変形させられることが好ましい。これにより、突出部に安定して減速荷重を与えることができる。

また、前記凸部は、前記突出部の突出方向に対する周方向に互いに略等間隔で複数設けられていることが好ましい。これにより、突出部の突出方向をずらすことなく突出部に対して減速荷重を加えることができる。

また、環状構造体をさらに有し、前記凸部は、前記環状構造体の内側面に突設し、前記環状構造体は、前記突出部が前記筒状体から突出する間に前記テーパー部が前記環状構造体の開口内部を通るように前記筒状体に固定されていることが好ましい。これにより、環状構造体を交換することにより、突出部に加える減速荷重を調整することができる。

更に、前記環状構造体は前記筒状体よりも強度の低い材料で形成されていることが好ましい。これにより、凸部に変形のための脆弱性を持たせながら、筒状体に強度の高い部材を選択することができる。

更にまた、前記突出部の前記筒状部からの抜け出しを防止するストッパ部を更に有し、前記ストッパ部は、前記筒状体の一部であって前記突出部の一部と係合することにより前記突出部の前記筒状部からの突出を止めるように形成され、前記環状構造体の中心軸方向の寸法は、前記筒状体の中心軸方向における前記ストッパ部の寸法よりも小さいことが好ましい。これにより、更にアクチュエータを小型に構成することができる。

本発明の一態様に係る自動車は、運転席の前側に設けられたフードと、衝突の検知に応じて前記フードを持ち上げるアクチュエータと、を備え、前記アクチュエータは、筒状部と、前記筒状部の内部から突出する突出部と、前記突出部を前記筒状部から突出させる駆動部と、前記突出部の一部であって前記筒状部から先に突出する側から後に突出する側に向かってその外寸が徐々に大きくなるテーパー部と、前記突出部が前記筒状部から突出する間に前記テーパー部が通る空間に突設し、前記突出部が前記筒状部から突出する間において前記テーパー部によって変形させられることにより前記突出部が完全に停止しない程度の減速荷重を加える凸部と、前記突出部の前記筒状部からの突出を停止させるストッパ部と、を備える。これにより、自動車にフード持ち上げ構造を採用するにあたり、構成部材の小型化及び衝撃吸収性能の向上を実現することができる。

本発明により、自動車にフード持ち上げ構造を採用するにあたり、構成部材の小型化及び衝撃吸収性能の向上を実現することができる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。説明の明確化のため以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。本形態は、自動車のフード後端部を持ち上げるアクチュエータに関し、特に、シリンダから飛び出すロッドの減速機構に関する。本形態のアクチュエータの減速機構は、フードの急激な速度変化を防止し、慣性力によるフードの変形を防止する。以下の説明においては、車両の進行方向を基準として方向を定義する。即ち、車両が進行する方向であって、運転手が向いている方向が前方である。

図１は本実施形態に係るアクチュエータ２００によってフード１０１の後端部が持ち上げられた状態の自動車１００を模式的に示す斜視図である。本実施形態に係る自動車１００は、フロントガラス１０２の前方にエンジンルーム１０３が設けられている。エンジンルーム１０３の上にはフード１０１が設けられており、通常時はフード１０１によってエンジンルーム１０３が覆い隠されている。

車体に設けられた衝突検知装置１０４が衝突を検知すると、アクチュエータ２００が動作し、図１に示すようにフード１０１のフロントガラス１０２側である後端部を持ち上げる。これにより、フード１０１とエンジンルーム１０３との間に空間が形成され、この空間の分、フード１０１が変形可能となる。フード１０１に障害物が衝突した際、フード１０１が変形することにより、障害物に対する衝撃を低減することができる。図１に示すように、本実施形態においては２つのアクチュエータ２００が設けられており、アクチュエータ２００の突出するロッドの先端部（ヘッド）とフード１０１とは係合している。

衝突検知装置１０４が衝突を検知してからわずかな時間の間にフード１０１を持ち上げる必要がある。従って、アクチュエータ２００は非常に強い力で動作し、フード１０１を持ち上げる。しかしながら、アクチュエータ２００が非常に速い速度でフード１０１を持ち上げて急に停止すると、フード１０１は慣性力により撓むことが考えられる。即ち、フード１０１のアクチュエータ２００と係合している２点はアクチュエータ２００の停止と同時に停止するが、その他の部分は慣性力によってさらに動こうとする。その結果、フード１０１のアクチュエータ２００と係合していない部分が撓み得る。本形態に係るアクチュエータ２００は、フード１０１の急激な速度変化を防止し、以ってフード１０１の撓みを防止するための機構を備える。

次に、図２、図３を用いて本実施形態に係るアクチュエータ２００について説明する。図２は、本実施形態に係るアクチュエータ２００の動作前の状態を示す断面図である。本実施形態に係るアクチュエータ２００は、多段式アクチュエータであり、第１シリンダ２０１、第２シリンダ２０２、第３シリンダ２０３、ロッド２０４、ヘッド２０５、ガス発生器２０６及びガス噴出空間２０７を有する。ガス発生器２０６は衝突検知装置１０４と接続されており、車両に設けられた衝突検知装置１０４が衝突を検知すると、ガス発生器２０６に衝突を検知した旨の電気信号が入力される。

ガス発生器２０６は、衝突検知装置１０４から入力された電気信号に従ってガス噴出空間２０７にガスを噴出する。ガス発生器２０６がガスを噴出し、ガス噴出空間２０７の圧力が上昇することにより、図３に示すように、ロッド２０４及び第１シリンダ２０１、第２シリンダ２０２が持ち上げられ、ヘッド２０５が上昇する。ヘッド２０５はフード１０１と係合しており、ヘッド２０５が上昇することにより、図１に示すようにアクチュエータ２００がフード１０１の後端部を持ち上げる。第１シリンダ２０１には、ロッド２０４が突出する側の端部に減速機構２１３が設けられている。

次に、図４、図５（ａ）、（ｂ）を用いて第１シリンダ２０１及び減速機構２１３について更に説明する。図４は、第１シリンダ２０１と減速機構２１３との組み立て前における、第１シリンダ２０１のロッド２０４が突出する側の端部及びその周辺を模式的に示す斜視図であり、図５（ａ）は、図２の状態におけるロッド２０４及び第１シリンダ２０１を示す断面図である。また、図５（ｂ）は、図３の状態におけるロッド２０４の一部及び第１シリンダ２０１を示す断面図である。第１シリンダ２０１は筒状体であり、ロッド２０４が突出する側の端部近傍に、内径が狭くなっている狭径部２１２を有する。第１シリンダ２０１のロッド２０４が突出する側の端部から狭径部２１２までが塑性部２１０となる。減速機構２１３は、その内側に３点の凸部２１４が形成されたリング状の構造体である。凸部２１４は、減速機構２１３のリングの周方向に互いに略等間隔で離間し、減速機構２１３の中心軸に向かって突出するように形成されている。

第１シリンダ２０１の広い方の内径と減速機構２１３の外径とは略等しく、狭径部２１２の内径は減速機構２１３の外形よりも狭い。従って、図４に示すように、互いの中心軸を略一致させて、減速機構２１３を塑性部２１０側から第１シリンダ２０１に挿入すると、減速機構２１３は狭径部２１２に当接する。狭径部２１２の減速機構２１３と当接する面、即ち、塑性部２１０と隣接する面が、減速機構載置部２１１となり、減速機構２１３の位置を決定する。減速機構２１３が第１シリンダ２０１内部に嵌め込まれ、減速機構載置部２１１に当接した状態において、図５に示すように塑性部２１０を第１シリンダ２０１の中心軸側に向かって折り曲げる（かしめる）ことによって、減速機構２１３が減速機構載置部２１１に固定される。

凸部２１４は、減速機構２１３の一部として形成されている。即ち、凸部２１４は減速機構２１３と同一の材料で、減速機構２１３の内側に島状の凸部として突設している。減速機構２１３が減速機構載置部２１１に固定された状態において、凸部２１４の先端部は狭径部２１２の内壁よりも第１シリンダ２０１の中心軸側に位置する。換言すると、減速機構２１３のリングの中心軸を中心とし、３つの凸部２１４の頂点を通る円Ｒの直径は、狭径部２１２の内径よりも狭い。狭径部２１２の減速機構載置部２１１とは反対側の面は、ロッド・ストッパ２１５となり、ロッド２０４のシリンダ２０１からの飛び出しを停止させる。尚、減速機構２１３の凸部２１４以外の部分、即ちリングそのものの内径は、狭径部２１２の内径と略等しい。

ロッド２０４は、円柱及び円錐台形状が軸方向に組み合わされた長手状の部材であり、その中心軸を第１シリンダ２０１の中心軸と一致させて第１シリンダ２０１内部に挿入されている。ロッド２０４は、図５（ａ）に示す破線Ｏ及び破線Ｐによって、フラット部２４１、テーパー部２４２及びストッパ部２４３に分けられる。ここで、実際のロッド２０４には破線Ｏ、破線Ｐに該当する境界線は示されて折おらず、図５（ａ）の説明においては、その構成及び役割の違いによって仮想的に分けられている。フラット部２４１は、ロッド２０４の中で第１シリンダ２０１から飛び出す側の部分であり、その形状は略円柱形状である。フラット部２４１の外径は狭径部２１２の内径よりも狭く、円Ｒの直径よりもわずかに狭い。フラット部２４１の先端にヘッド２０５が設けられる。

本形態のロッド２０４は、フラット部２４１とストッパ部２４３との間にテーパー部２４２を備える。テーパー部２４２は略円錐台形状であり、フラット部２４１側からストッパ部２４３側に向かってその外径が徐々に広がるように形成されている。フラット部２４１とテーパー部２４２とは段差無く連続している。即ち、テーパー部２４２のフラット部２４１側端における外径は、円Ｒの直径よりもわずかに狭い。

テーパー部２４２のフラット部２４１側端からストッパ部２４３側に向かって外径が広がると、その外径はすぐに円Ｒの直径よりも広くなる。凸部２１４は、ロッド２０４が第１シリンダ２０１から突出する間にテーパー部２４２が通る空間に突設している。テーパー部２４２のストッパ部２４３側の端部においては、テーパー部２４２の外径は第１シリンダ２０１の広い方の内径よりも狭く、狭径部２１２の内径と略同一である。ロッド２０４が第１シリンダ２０１から突出する際、減速機構２１３とテーパー部２４２の側面とが当接することにより、ロッド２０４にブレーキがかけられ、減速する。詳細については後述する。

ストッパ部２４３は、テーパー部２４２と連続して、フラット部２４１の反対側に形成されている。ストッパ部２４３においては、その外径がテーパー部２４２との境界から遠ざかるに従って急に広くなり、第１シリンダ２０１の広い方の内径よりもわずかに狭い広さになる。即ち、ストッパ部２４３は、その外径が狭径部２１２の内径よりも広い部分を有する。従って、ストッパ部２４３は狭径部２１２の内部を通り抜けることができず、図５（ｂ）に示すように、ストッパ部２４３とロッド・ストッパ２１５とが嵌合してロッド２０４の第１シリンダ２０１からの突出が停止する。このように、第１シリンダ２０１の端部近傍に減速機構２１３を固定する構成とすることにより、減速機構２１３の取り付けを容易に行うことができる。

第１シリンダ２０１、ロッド２０４及び減速機構２１３は夫々金属材料で形成されている。減速機構２１３は、第１シリンダ２０１及びロッド２０４よりも強度の低い金属若しくは展性、延性の高い金属で形成されている。また、ロッド２０４は、第１シリンダ２０１よりも強度の低い金属で形成されている。第１シリンダ２０１は、ロッド２０４が突出する際のガイドであると共に、フード１０１を持ち上げた後にフード１０１を支持するために、ある程度の強度が必要とされる。

次に、図６（ａ）〜（ｄ）を用いて、減速機構２１３とテーパー部２４２との作用による減速動作について説明する。図６（ａ）は、図５（ａ）に示す切断線ＡＡにおける断面図であり、図６（ｃ）は、図５（ｂ）に示す切断線ＢＢにおける断面図である。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）と図６（ｃ）との間の状態、即ちロッド２０４が第１シリンダ２０１から突出している最中の状態を示す断面図である。

図６（ｄ）は、図６（ｃ）の状態における凸部２１４の１つを示す拡大図であり、凸部２１４の図６（ｃ）の状態を凸部２１４ｃとして示し、図６（ａ）の状態を凸部２１４ａとして点線で重ねて示している。図６（ａ）に示すように、アクチュエータ２００の動作前の状態、即ちロッド２０４が第１シリンダ２０１に収納された状態においては、ロッド２０４のフラット部２４１が減速機構２１３によって囲まれている。従って、ロッド２０４と減速機構２１３との間には、わずかに隙間があいている。この状態において、凸部２１４は、ロッド２０４が第１シリンダ２０１から突出する方向に対する周方向に互いに等間隔で離間して配置されている。

アクチュエータ２００が動作し、ロッド２０４が第１シリンダ２０１から突出してくると、ロッド２０４の減速機構２１３によって囲まれる部分が、フラット部２４１からテーパー部２４２に移り変わる。従って、図６（ｂ）に示すように、ロッド２０４の減速機構２１３によって囲まれる部分の外径が広がり、ロッド２０４と凸部２１４とが接触する。

ロッド２０４の減速機構２１３によって囲まれる部分の外径は、テーパー部２４２の形状により、ロッド２０４の第１シリンダ２０１からの突出量に従って広がる。換言すると、ロッド２０４は、減速機構２１３のリングの内側において、そのリングの中心軸と略平行な方向に移動し、テーパー部２４２が減速機構２１３を通り抜ける間は、ロッド２０４が移動する方向と略垂直な方向にその外径が同心円状に広がって減速機構２１３に近付く。結果的に、ロッド２０４は、テーパー部２４２の側面によって凸部２１４を押し潰しながら第１シリンダ２０１から突出する。ロッド２０４と凸部２１４との摩擦力により、ロッド２０４にブレーキがかかり、ロッド２０４が減速する。このようなテーパー部２４２の構成により、減速機構２１３のような小型の部材でロッド２０４に減速荷重を加えることを可能にしている。

換言すると、ロッド２０４が減速機構２１３の中を通って、第１シリンダ２０１から突出し、ロッド２１３が凸部２１４に接触すると、凸部２１４は、ロッド２０４の側面によって押圧され、ロッド２０４第１シリンダ２０１から突出する方向（突出方向）に垂直な面内においてロッド２０４を中心とする円の周方向、即ち、ロッド２０４の突出方向に対する周方向に逃げるように変形する。
更に、ロッド２０４が第１シリンダ２０１から突出すると、図５（ｂ）に示すように、第１シリンダ２０１のロッド・ストッパ２１５とロッド２０４のストッパ部２４３とが嵌合し、ロッド２０４が停止する。この時、図６（ｃ）に示すように、ロッド２０４は凸部２１４を更に押し潰している。図６（ｄ）に示すように、凸部２１４は、ロッド２０４によって押し潰され、凸部２１４ａの状態から凸部２１４ｃの状態に変異する。即ち、凸部２１４は、ロッド２０４が飛び出す方と略垂直な方向、即ちロッド２０４の外径が広がる方向と同じ面内において変形する。

テーパー部２４２と、減速機構２１３との作用により、ロッド２０４がロッド・ストッパ２１５によって停止させられる前に、ロッド２０４の第１シリンダ２０１からの突出に対してブレーキがかけられる。これにより、ロッド２０４が停止する際の速度の変化量、即ち運動量変化が抑えられる。従って、アクチュエータ２００によって持ち上げられるフード１０１の運動量変化が抑えられるため、フード１０１が持ち上げられて停止する際の慣性力が低減される。これにより、フード１０１の撓みによる変形を防ぐことができる。

他の例として図７を示す。図７は、図５（ｂ）の状態に対応する他の例を示す断面図である。図７の例においては、凸部２１４は押し潰されるのではなく、折れ曲がっている。例えば、凸部２１４の突出高さが本形態で示す例よりも高い場合、凸部２１４は図６（ｂ）、（ｃ）のように押し潰されるモードではなく、図７に示すように折れ曲がるモードになる。この場合もロッド２０４に対して減速荷重を加えることができるため、押し潰されるモードと折れ曲がるモードとは適宜選択され用いられる。尚、折れ曲がるモードの場合、凸部２１４が折れ曲がる前と折れ曲がった後で、ロッド２０４に加えられる荷重が大きく変化する。

これに対し、ロッド２０４が凸部２１４を押し潰しながら突出することによって、テーパー部２４２が減速機構２１３を通り抜ける間、減速機構２１３がロッド２０４に与える荷重が大きく変化することなくロッド２０４を減速させることができる。従って、凸部２１４が折れ曲がらず、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように変形する構成とすることが好ましい。尚、凸部２１４の突出高さが高すぎる場合、減速機構２１３を成型する際に困難になる。従って、凸部２１４の突出高さを所定の高さ以下とすることにより、成型容易性を向上することができる。

また、本形態においては、減速機構２１３とロッド２０４とは当接するだけではなく、ロッド２０４が凸部２１４を押し潰している。これにより、ただ当接するよりも、減速機構２１３とロッド２０４とがより密着し、摩擦力もそれだけ高くなる。従って、減速機構２１３のように、薄く小型の部材でロッド２０４の突出に対してブレーキをかけることが可能となる。尚、減速機構２１３の中心軸方向の幅は、第１シリンダ２０１の中心軸方向における狭径部２１２の幅よりも狭い。即ち、減速機構２１３の中心軸方向の幅は、第１シリンダ２０１の中心軸方向におけるロッド２０４の第１シリンダ２０１からの突出を受け止める部分の幅よりも狭い。

本形態においては、図６（ａ）に示すように、減速機構２１３に３点の凸部２１４を設けることにより、減速機構２１３がロッド２０４に与える荷重が調整されている。即ち、凸部２１４の数を変化させることにより、減速機構２１３がロッド２０４に与える荷重を調整することができる。この他、凸部２１４の大きさ及び材料強度等を変化させることにより、減速機構２１３によってロッド２０４に加えられる荷重を調整することができる。

本形態に係る減速機構２１３は、第１シリンダ２０１とは別の部材であるため、上記のような調整を容易に行うことができる。また、第１シリンダ２０１と減速機構２１３とを異なる強度にすることができ、ロッド・ストッパ２１５と、減速機構２１３との強度の差を明確に分けることができる。即ち、減速機構２１３の作用によって、ロッド２０１が第１シリンダ２０１に対して完全にストロークする前に停止させられてしまうことがないように、減速機構２１３及び凸部２１４に脆弱性を持たせることができると共に、第１シリンダ２０１に強度の高い材料を用いることができる。

しかしながら、減速機構２１３を第１シリンダ２０１の一部として形成することもできる。ロッド２０１に減速荷重を与える部分を凸部として形成することにより、その部分の強度をロッド・ストッパ２１５の強度よりも弱くすることができ、上記と同様の効果を得ることができる。これにより、部品点数の削減を図ることができるため、第１シリンダ２０１と減速機構２１３とを一体に形成するか、別々の部材として形成するかは適宜選択される。

更に、ロッド２０４におけるテーパー部２４２の位置及び長さ等を調整することにより、ロッド２０４に減速のための荷重が加えられるタイミングを変化させることができる。即ち、図５（ａ）に示すように、テーパー部２４２とストッパ部２４３とを連続して形成し、ロッド２０４の飛び出しが停止する直前にロッド２０４に対して減速のための荷重を加える以外に、テーパー部２４２とストッパ部２４３との間に所定間隔のフラット部を形成することにより、ロッド２０４に対してブレーキがかけられてからロッド２０４が停止するまでの間に時間を空けることができる。また、テーパー部２４２の長さ（図５（ａ）の破線Ｏから破線Ｐまでの間隔）を調整することにより、ロッド２０４にブレーキをかける時間を変化させることができる。更には、テーパー部２４２を何箇所かに分けて形成し、夫々のテーパー部の間にフラット部を形成することもできる。

本実施形態においては、ロッド２０４よりも減速機構２１３の方が強度の弱い材料で形成されているため、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、凸部２１４が押し潰される。これに対し、両者の材料の強度が同等若しくは減速機構２１３がロッド２０４よりも強度の高い材料で形成されている場合、凸部２１４によってロッド２０４が削られる場合がある。凸部２１４が押し潰されることによって図６（ａ）〜（ｃ）に示すように変形するよりも、凸部２１４によってロッド２０４の側面が削られる場合の方が、ロッド２０４に加えられる荷重が強いと考えられる。

減速機構２１３からロッド２０４に加えられる減速荷重の強さは、アクチュエータ２００を動作させるガス発生器２０６の性能により適宜調整するのが好ましく、凸部２１４が押し潰される態様と、凸部２１４によりロッド２０４が削られる態様とは適宜選択される。しかしながら、減速機構２１３からロッド２０４に加えられる荷重が強過ぎると、ストッパ部２４３がロッド・ストッパ２１５に嵌合する前にロッド２０４の飛び出しが停止してしまう場合がある。その結果、フード１０１が完全に持ち上がらず、衝撃吸収性が完全に発揮されない可能性がある。

また、ロッド２０４によって凸部２１４が押し潰されるように構成する場合は、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように凸部２１４の一部が変形する（逃げる）ためのスペースがあるため、減速機構２１３はロッド２０４に対して安定した荷重を加える。これに対し、凸部２１４がロッド２０４を削る場合は、凸によって面を削ることとなるため、削られた部材が変形するためのスペースが少なく、ロッド２０４に対して安定して荷重を加えることが難しい。従って、ロッド２０４よりも減速機構２１３の方が強度の弱い材料で形成されていることが好ましい。

また、ロッド２０４によって押し潰される部分を島状の凸部として形成することにより、凸部２１４がロッド２０４によって押圧された際に、凸部２１４の一部が変形する（逃げる）スペースが確保されている。即ち、凸部２１４の周囲に空間があるため、テーパー部２４２が凸部２１４を押し潰す際に、潰された凸部２１４の一部（肉）がその空間に逃げることができる。

上記の説明においては、凸部２１４が島状の凸部として形成されている例を説明した。しかしながら、ロッド２０４が第１シリンダ２０１から完全に突出する前にロッド２０４を停止させなければ、凸部２１４が減速機構２１３の中心軸に平行な方向の幅全体に亘って形成されていても良い。この場合、主にロッド２０４が突出する方向の周方向が、凸部２１４が変形するスペースとなる。また、減速機構２１３のリングの内側一周に亘って形成されていても良い。この場合、主にロッド２０４が突出する方向と平行な方向が、凸部２１４が変形するスペースとなる。

尚、凸部２１４が凸形状であることにより、ロッド２０４と減速機構２１３との材料の強度が同程度であっても、凸部２１４に脆弱性を持たせることができる。即ち、凸部２１４は凸形状であり、凸部２１４と当接するテーパー部２４２は凸部２１４よりも大きな剛体の面であるため、ロッド２０４と減速機構２１３との材料の強度が同程度である場合においても、テーパー部２４２が凸部２１４を押し潰すようにすることもできる。

上記の説明においては、第１シリンダ２０１にのみ減速機構２１３を設ける例を説明したが、第２シリンダ２０２及び第３シリンダ２０３等、多段シリンダにおける他のシリンダにも同様に減速機構２１３を設けることができる。また、上記の説明においては、第１シリンダ２０１〜第３シリンダ２０３が円筒形状であり、減速機構２１３がリング状の構造体である例を説明した。しかしながら、例えば第１シリンダ２０１〜第３シリンダ２０３が円筒ではなく、開口部が四角形等の多角形である筒であっても良く、減速機構２１３はその開口部と略相似形である環状の構造体であっても良い。ここで、環状とは円形に限られず多角形等の閉じた形状も含む。

本発明の実施の形態に係るアクチュエータを有する自動車を模式的に示す斜視図である。本発明の実施の形態に係るアクチュエータを模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態に係るアクチュエータを模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態に係るアクチュエータの一部を模式的に示す斜視図である。本発明の実施の形態に係るアクチュエータの一部を模式的に示す断面図である。本発明の実施の形態に係るアクチュエータの一部を模式的に示す断面図である。本発明との比較例に係るアクチュエータの一部を模式的に示す断面図である。面図である。

符号の説明

１００自動車、１０１フード、１０２フロントガラス、１０３エンジンルーム、
１０４衝突検知装置、２００アクチュエータ、２０１シリンダ
２０１第１シリンダ、２０２第２シリンダ、２０３第３シリンダ、
２０４ロッド、２０５ヘッド、２０６ガス発生器、２０７ガス噴出空間、
２１０塑性部、２１１減速機構載置部、２１２狭径部、２１３減速機構
２１４凸部、２１４ａ凸部、２１４ｃ凸部、２１５ロッド・ストッパ、
２４１フラット部、２４２テーパー部、２４３ストッパ部

Claims

自動車のフードを持ち上げるためのアクチュエータであって、
筒状部と、
前記筒状部の内部から突出する突出部と、
前記突出部の一部であって前記筒状部から先に突出する側から後に突出する側に向かってその外寸が徐々に大きくなるテーパー部と、
前記突出部が前記筒状部から突出する間に前記テーパー部が通る空間に突設し、前記テーパー部によって変形させられることにより減速荷重を加える凸部と、を有するアクチュエータ。
前記凸部は、島状に形成され、その一部が前記突出部の突出方向に対する周方向に逃げて変形させられる、請求項１に記載のアクチュエータ。
前記凸部は、前記突出部の突出方向に対する周方向に互いに略等間隔で複数設けられている、請求項１または２に記載のアクチュエータ。
環状構造体をさらに有し、
前記凸部は、前記環状構造体の内側面に突設し、
前記環状構造体は、前記突出部が前記筒状体から突出する間に前記テーパー部が前記環状構造体の開口内部を通るように前記筒状体に固定されている、請求項１、２または３に記載のアクチュエータ。
前記環状構造体は前記筒状体よりも強度の低い材料で形成されている、請求項３または４に記載のアクチュエータ。
前記突出部の前記筒状部からの抜け出しを防止するストッパ部を更に有し、
前記ストッパ部は、前記筒状体の一部であって前記突出部の一部と係合することにより前記突出部の前記筒状部からの突出を停止させ、
前記環状構造体の中心軸方向の寸法は、前記筒状体の中心軸方向における前記ストッパ部の寸法よりも小さい、請求項３、４または５いずれかに記載のアクチュエータ。
運転席の前側に設けられたフードと、
衝突の検知に応じて前記フードを持ち上げるアクチュエータと、を備え、
前記アクチュエータは、
筒状部と、
前記筒状部の内部から突出する突出部と、
前記突出部を前記筒状部から突出させる駆動部と、
前記突出部の一部であって前記筒状部から先に突出する側から後に突出する側に向かってその外寸が徐々に大きくなるテーパー部と、
前記突出部が前記筒状部から突出する間に前記テーパー部が通る空間に突設し、前記テーパー部によって変形させられることにより減速荷重を加える凸部と、
前記突出部の前記筒状部からの突出を停止させるストッパ部と、を備える自動車。