特許 7480621 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-30

(45)【発行日】2024-05-10

(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】

   B60R 21/38 20110101AFI20240501BHJP

   F15B 15/19 20060101ALI20240501BHJP

【ＦＩ】

B60R21/38 323

F15B15/19

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020130596

(22)【出願日】2020-07-31

(65)【公開番号】P2022026912

(43)【公開日】2022-02-10

【審査請求日】2023-06-30

(73)【特許権者】

【識別番号】318002149

【氏名又は名称】Ｊｏｙｓｏｎ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｊａｐａｎ合同会社

(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

【審査官】瀬戸 康平

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０５６１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１１６０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２０７３０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国登録特許第１０－０６１８３００（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｒ ２１／３８

Ｆ１５Ｂ １５／００

(57)【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ボールが配置されており、
前記テーパ面として、該ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において、前記シリンダの内周面に対し弦方向に延在するテーパ面が少なくとも３面設けられており、
前記ピストンロッドの基端側の側周面は、前記テーパ面と、前記テーパ面同士の間の円弧面とで構成され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】

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ボールが配置されており、
前記テーパ面として、該ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において、前記シリンダの内周面に対し弦方向に延在するテーパ面が少なくとも３面設けられており、
前記ピストンロッドの基端側の側周面は、前記少なくとも３面のテーパ面同士が直接に連なる形状となっており、
少なくとも１面の前記テーパ面と前記シリンダの内周面との間に前記ボールが配置され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3】

３面の前記テーパ面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又は２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、前記テーパ面は前記弦方向に延在する直線となっている、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】

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ボールが配置されており、
前記テーパ面として、該ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において、前記シリンダの内周面に対し弦方向に延在するテーパ面が設けられており、該テーパ面の弦方向一端側のみに前記ボールの位置決め部が設けられ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6】

前記位置決め部は凸部である、請求項５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）の後部側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】

【文献】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ボールのラジアル移動を規制し、ボール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ボールが配置されているフード持ち上げ装置用アクチュエータにおいて、前記テーパ面として、ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において弦方向に延在するテーパ面が設けられていることを特徴とする。

【0008】

本発明の一態様では、前記テーパ面が少なくとも３面設けられている。

【0009】

本発明の一態様では、３面の前記テーパ面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、前記テーパ面は前記弦方向に延在する直線となっている。

【0011】

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、前記テーパ面の弦方向一端側又は両端側に、前記ボールの位置決め部が設けられている。

【0012】

本発明の一態様では、前記位置決め部は凸部である。

【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ボールのラジアル移動を規制し、ボールの数で反力を調節できる。

【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】別の実施の形態に係るアクチュエータの断面図である。

【図5】別の実施の形態に係るアクチュエータの断面図である。

【図6】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後部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、これらの溝にストッパリング６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。

【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よりも先端側は大径部１２となっている。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、小径部１１は略三角柱形状となっている。小径部１１の側周面は、周方向３等分位置に配置された３面のテーパ面１３と、各テーパ面１３同士の間の円弧面１４とで構成されているが、円弧面１４が省略され、テーパ面１３同士が直接に連なる形状とされてもよい。円弧面１４の部分は円弧形以外の形状の面であってもよい。

【0026】

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、テーパ面１３は、シリンダ２の内周面に対し弦方向に延在しており、テーパ面１３の延長面同士の交差角は６０°である。また、テーパ面１３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ている。

【0027】

各テーパ面１３とシリンダ内周面との間にボール１５が配置されている。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。

【0028】

ボール保持リング１６は、ピストンロッド８の小径部１１側の段差面上に当接配置されている。

【0029】

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、又は両者間にごく僅かな間隙が存在する状態となっている。

【0030】

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。

【0031】

ピストンロッド３は、ストッパリング６の爪片（図示略）を変形させて上方に突出し、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。

【0032】

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。

【0033】

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の内周面とテーパ面１３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１３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。

【0034】

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。）。

【0035】

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。

【0036】

上記実施の形態では、３面のテーパ面１３にそれぞれボール１５を１個ずつ配置しているので、ボール１５の個数は３個であるが、１面又は２面のテーパ面１３にのみボール１５を配置することにより、ボールの合計の個数を１個又は２個としてもよい。また、図６のように、１個のテーパ面１３当り２個のボールを配置してもよい。

【0037】

上記実施の形態では、ピストンロッドの小径部１１に３面のテーパ面１３を設けているが、４面以上のテーパ面を設けてもよい。図４はその一例に係る六角形断面形状の小径部１１Ａを示すものであり、周方向１２０°毎に位置する３個のテーパ面１３にそれぞれボール１５が配置されている。

【0038】

本発明では、ピストンロッドにボール１５の周方向の位置決め部を設けてもよい。図５はその一例に係る小径部１１Ｂを示すものであり、テーパ面１３の弦方向一端側からシリンダ内周面に向って位置決め部としての凸部１８が突設され、ボール１５が該凸部１８に当接して位置決めされている。

【0039】

図５では、テーパ面１３の弦方向の一端側にのみ凸部１８が設けられているが、弦方向の両端側にそれぞれ凸部が設けられてもよい。

【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
１１，１１Ａ，１１Ｂ 小径部
１２ 大径部
１３ テーパ面
１５ ボール
１８ 凸部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】