特開 2022-100938 フード持ち上げ装置用アクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022100938

(43)【公開日】2022-07-06

(54)【発明の名称】フード持ち上げ装置用アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F15B 15/19 20060101AFI20220629BHJP

【ＦＩ】

F15B15/19

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020215230

(22)【出願日】2020-12-24

(71)【出願人】

【識別番号】318002149

【氏名又は名称】Ｊｏｙｓｏｎ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｊａｐａｎ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100086911

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100144967

【弁理士】

【氏名又は名称】重野 隆之

(72)【発明者】

【氏名】村上 大輔

(72)【発明者】

【氏名】根本 大地

【テーマコード（参考）】

3H081

【Ｆターム（参考）】

3H081AA03

3H081BB06

3H081CC01

3H081CC15

3H081DD02

3H081HH08

(57)【要約】

【課題】ピストンロッドの退動防止用の介在体のラジアル移動を規制し、介在体の数で反力を調節できるフード持ち上げ装置用アクチュエータを提供する。
【解決手段】アクチュエータ１は、シリンダ２、ピストンロッド３及びガス発生装置４を有する。ピストンロッド３の後端部に、周方向３等分位置に溝２０が設けられている。溝２０の底面２１がテーパ面となっている。溝底面２１とシリンダ内周面との間にボール１５が配置されている。溝底面２１は、ピストンロッド３の軸心線と垂直な断面において円弧となっている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダ内に配置されたピストンロッドをガス圧によって移動させて車両のフードを持ち上げるフード持ち上げ装置用アクチュエータであって、
該ピストンロッドの基端側に設けられたテーパ面と前記シリンダの内周面との間にピストンロッド退動阻止用の介在体が配置されており、
前記ピストンロッドの基端側の外周面に、該ピストンロッドの長手方向に延在する溝が設けられており、
該溝の底面が前記テーパ面となっていることを特徴とするフード持ち上げ装置用アクチュエータ。

【請求項2】

前記溝が、１条又はピストンロッドの周方向に間隔をおいて複数条設けられている、請求項１のフード持ち上げ装置用アクチュエータ。

【請求項3】

３条の前記溝が前記ピストンロッドの周方向の３等分位置に設けられている、請求項１のフード持ち上げ装置用アクチュエータ。

【請求項4】

前記ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において、前記溝の底面は、ピストンロッドの軸心と同心の円弧となっている、請求項１～３のいずれかのフード持ち上げ装置用アクチュエータ。

【請求項5】

前記溝の側面と溝の底面との交わる部分がＲ形状となっている、請求項１～４のいずれかのフード持ち上げ装置用アクチュエータ。

【請求項6】

前記溝の側面は、前記ピストンロッドの軸心から放射方向に設けられている、請求項１～５のいずれかのフード持ち上げ装置用アクチュエータ。

【請求項7】

前記溝の側面は、ピストンロッドの直径方向と平行方向となっている、請求項１～５のいずれかのフード持ち上げ装置用アクチュエータ。

【請求項8】

１条の前記溝に１個の介在体が配置されている、請求項１～７のいずれかのフード持ち上げ装置用アクチュエータ。

【請求項9】

１条の前記溝に２個の介在体が周方向に並んで設けられている、請求項１～７のいずれかのフード持ち上げ装置用アクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、歩行者等との衝突が検知又は予知されたときに、自動車のフード（ボンネットフード）を押し上げるためのフード持ち上げ装置用アクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車のフード持ち上げ装置に用いられるアクチュエータとして、ガス発生装置と、シリンダと、ピストンロッドとを備えたものがある。このアクチュエータにあっては、ガス発生装置が作動すると、シリンダからピストンロッドが突出することによりフードが持ち上げられる。

【0003】

突出したピストンロッドが後退することを阻止するために、ピストンロッドの周面にテーパ面が設けられ、該テーパ面とシリンダ内周面との間にボールが配置されている。ピストンロッドが後退しようとすると、ボールがテーパ面とシリンダ内周面との間に噛み込まれ、ピストンロッドの後退が阻止される。

【0004】

従来、このテーパ面は、ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において円形となっている。ボールは、この断面円形のテーパ面を取り巻くように多数個配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１７－３０４４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、ピストンロッドの退動防止用の介在体のラジアル移動を規制し、介在体の数で反力を調節できるフード持ち上げ装置用アクチュエータを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のフード持ち上げ装置用アクチュエータは、シリンダ内に配置されたピストンロッドをガス圧によって移動させて車両のフードを持ち上げるフード持ち上げ装置用アクチュエータであって、該ピストンロッドの基端側に設けられたテーパ面と前記シリンダの内周面との間にピストンロッド退動阻止用の介在体が配置されており、前記ピストンロッドの基端側の外周面に、該ピストンロッドの長手方向に延在する溝が設けられており、該溝の底面が前記テーパ面となっていることを特徴とする。

【0008】

本発明の一態様では、前記溝が、１条又はピストンロッドの周方向に間隔をおいて複数条設けられている。

【0009】

本発明の一態様では、３条の前記溝が前記ピストンロッドの周方向の３等分位置に設けられている。

【0010】

本発明の一態様では、前記ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において、前記溝の底面は、ピストンロッドの軸心と同心の円弧となっている。

【0011】

本発明の一態様では、１条の前記溝に１個の介在体が配置されている。

【0012】

本発明の一態様では、１条の前記溝に２個の介在体が周方向に並んで設けられている。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、ピストンロッドの退動防止用の介在体のラジアル移動を規制し、介在体の数で反力を調節できる。本発明によれば、ピストンロッド周方向における介在体の位置が溝によって確定されたものとなり、ピストンロッドの上昇移動がスムーズになると共に、ピストンロッドが下方移動するときの介在体のシリンダ内周面への食い込み動作が安定し、衝撃吸収作動が安定する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施の形態に係るアクチュエータの作動前の状態における長手方向の断面図である。

【図2】図１のII部分の拡大図である。

【図3】図２のIII－III線断面図である。

【図4】ピストンロッドの一部の斜視図である。

【図5】別の実施の形態を示す図３と同様部分の断面図である。

【図6】別の実施の形態を示す図３と同様部分の断面図である。

【図7】別の実施の形態に係るアクチュエータの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

【0016】

図１は実施の形態に係るフード持ち上げ装置用アクチュエータ１を示す。このフード持ち上げ装置は、車両が歩行者に衝突した際にフードを持ち上げて歩行者の衝撃を緩和するためのものである。

【0017】

なお、以下の説明では、ピストンロッドの突出方向の端部を上端又は先端、突出方向とは反対方向の端部を下端又は後端と称する。

【0018】

このアクチュエータ１は、シリンダ２、及びピストンロッド３を有する直動型のアクチュエータである。シリンダ２の後端にはガス発生装置４が設けられている。ガス発生装置４は、図示しないＥＣＵ（電子制御ユニット）に接続されており、ＥＣＵの指令に基づいて作動し、高圧ガスを発生させる。この高圧ガスにより、ピストンロッド３を押し上げてシリンダ２から突出させる。

【0019】

シリンダ２の先端側には、中央に孔部を有したフランジ状のエンドメンバ５が固定設置されている。エンドメンバ５の内周縁側は、シリンダ２の内周縁よりも中央側に張り出している。

【0020】

ピストンロッド３の先端側はエンドメンバ５の中央孔部を通って上方へ突出している。エンドメンバ５の内周面に溝が周回して設けられており、この溝にストッパリング６の外周縁の爪片（図示略）が係合している。

【0021】

図示は省略するが、ストッパリング６の外周縁からは放射方向に爪片が突設されている。爪片は、ストッパリング６の周方向に間隔をおいて複数個設けられている。これらの爪片が上記の溝に係合している。

【0022】

ストッパリング６は、定常時（ガス発生装置非作動時）におけるピストンロッド３の上方への突出を阻止している。ピストンロッド３の先端にはカバーキャップ７が装着されている。

【0023】

図２にも明示の通り、ピストンロッド３の後端部はピストン部８となっている。該ピストン部８の外周面には溝９が周設されている。Ｏリング１０が溝９内に配置され、シリンダ２の内周面に気密にかつ摺動自在に接している。

【0024】

ピストン部８よりも上方側は小径部１１となっており、該小径部１１よりも上側に大径部１２が設けられている。大径部１２の直径は、シリンダ２の内径よりもごく僅かに小さいものとなっている。

【0025】

図３に示すように、大径部１２に、上下方向に延在する溝２０が設けられている。溝２０の下端は、小径部１１に向って開放している。この実施の形態では、溝２０が３条、周方向の３等分位置に設けられているが、溝２０は１条、２条又は４条以上設けられてもよい。

【0026】

大径部１２の外周面は溝２０を除いて、上下方向に等径の円筒面となっている。溝２０は、溝底面２１と、１対の溝側面２２，２２とを有している。

【0027】

図３の通り、ピストンロッド３の軸心線方向と垂直な断面において、溝底面２１は、ピストンロッド３の軸心と同心状の円弧面となっている。また、溝底面２１は、図２の通り、上方ほどシリンダ２の内周面との間隔が小さくなるように傾斜したテーパ面となっている。溝側面２２，２２は、それぞれ、ピストンロッド３の軸心から放射方向に設けられている。ただし、図４のように、溝側面２２は、ピストンロッド３の直径方向と平行方向に設けられてもよい。また、図５のように、溝側面２２と溝底面２１との交わる部分はＲ形状、即ち、丸みを帯びた形状とされてもよい。溝側面２２や溝底面２１と、溝上端面とが交わる部分がＲ形状になっていてもよい。

【0028】

なお、溝２０は、例えば切削加工により形成することができるが、溝の形成方法は任意であり、これに限定されない。

【0029】

溝２０の溝底面２１とシリンダ２の内周面との間にボール１５（介在体）が配置されている。ボール１５は、一方の溝側面２２にのみ接してもよく、双方の溝側面２２に接してもよく、双方の溝側面２２とボール１５との間に若干の間隙が存在する状態となっていてもよい。

【0030】

ボール１５の下側にはボール保持リング１６が小径部１１を取り巻くように配置されている。ボール保持リング１６は、ピストン部８の小径部１１側の段差面上に当接配置されている。

【0031】

アクチュエータ１が作動する前の状態では、ボール１５はボール保持リング１６の上面に当接している。また、この状態では、ボール１５は、シリンダ２の内周面に摺動可能に接しているか、又は両者間に若干の間隙が存在する状態となっている。

【0032】

次に、このアクチュエータ１の動作を説明する。検知システムにより、車両と歩行者との衝突が検知又は予知されると、ガス発生装置４がＥＣＵの指令に基づいて作動し、高圧ガスを発生させる。高圧ガスがシリンダ２内に供給され、ピストンロッド３を上方に移動させる。

【0033】

上昇するピストンロッド３がストッパリング６を押し上げ、ストッパリング６の外周縁の爪片（図示略）が変形してストッパリング６がエンドメンバ５から外れ、ピストンロッド３が上方に突出し、ボンネットフードの後部を押し上げる。ピストンロッド３は、大径部１２がエンドメンバ５に当たるまで上方移動する。

【0034】

ピストンロッド３が上方移動する間は、ボール１５はボール保持リング１６に当接しており、ピストンロッド３の移動を拘束しない。

【0035】

押し上げられたボンネットフードに歩行者等から荷重が加えられ、ボンネットフード後部及びピストンロッド３が下方移動しようとすると、ボール１５がシリンダ２の内周面と溝底面２１との間に噛み込まれた状態となる。ピストンロッド３に加えられる下向き荷重により、ボール１５は、テーパ面よりなる溝底面２１から放射方向に分力を受け、シリンダ２内周面に押し付けられ、シリンダ２内周面に食い込み、ボール１５がシリンダ２内周面を変形させながら下方へ移動する。これにより、衝撃が吸収される。

【0036】

この実施の形態では、ボール１５の数が３個と少ない。一般に、ボールの個数が増えると、ラップ量（シリンダ内周面への食い込み深さ）に対して反力Ｆが大きくなる（ボール１ケ当りの圧力の合計が反力Ｆとなる。）。

【0037】

ラップ量は、部品の寸法バラツキによって変化するが、ボール個数が増えると反力Ｆの幅も大きくなる（大きく変化する）。従って、ボール個数を少なくすることにより、反力Ｆの幅を狭めることができる。ボールの数で反力を調節できる。

【0038】

この実施の形態によると、ボール１５が溝２０内に配置され、周方向に位置決めされた状態となっているので、ピストンロッド３の上昇がスムーズであると共に、ピストンロッド３の下降時におけるシリンダ２内周面への食い込み動作が安定し、衝撃吸収作動が安定する。

【0039】

上記実施の形態では、１個の溝２０に１個のボール１５が配置されているが、図７のようにボール２個分の幅広の溝２０’を設け、各溝２０’内にそれぞれボール１５を２個ずつ周方向に並列させるように配置してもよい。図７の実施の形態のその他の構成は上記実施の形態と同一であり、同一符号は同一部分を示している。

【0040】

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の形態とされてもよい。

【符号の説明】

【0041】

１ アクチュエータ
２ シリンダ
３ ピストンロッド
４ ガス発生装置
８ ピストン部
１１ 小径部
１２ 大径部
１５ ボール
２０，２０’ 溝
２１ 溝底面
２２ 溝側面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】