JP2004330911A

JP2004330911A - 自動車用安全装置

Info

Publication number: JP2004330911A
Application number: JP2003130582A
Authority: JP
Inventors: Masaru Kayama; 賢華山; Kaoru Nagatomi; 薫永冨; Sakae Sasaki; 栄佐々木; Hironori Yamaguchi; 博儀山口; Minoru Kouzo; 実高蔵
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; NHK Spring Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2003-05-08
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-05-08
Also published as: JP3883982B2

Abstract

【課題】設置スペースを小さくし得る自動車用安全装置を提供する。
【解決手段】エンジンフード２と車体内部パネル３との間にリンク９及び直動型アクチュエータ１３をエンジンフードの表面に沿った状態に配設する。衝突を衝突センサ５で検出したらアクチュエータを駆動してリンクを起立させる。リンクの起立によりエンジンフードが持ち上げられ、エンジンフードに歩行者が衝突した場合のエンジンフードの大きな変形代を確保することができる。また、車体表面の一部を形成する部材と車体の内部との間に大きなスペースを必要とすることなく装置を設置することが可能になるため、コンパクトカーにも容易に適用し得るなど、汎用性が高い自動車用安全装置を提供し得る。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用安全装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車が衝突した歩行者の二次衝突の衝撃を緩和するために自動車側に設けられた自動車用安全装置において、例えばフロントエンジン車のエンジンフードを持ち上げて保持し、歩行者の衝突時のフード変形量を大きく確保するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。このものにあっては、エンジンフードの車両後方側端部を持ち上げ可能なフード持ち上げ保持機構を設けており、その駆動手段として直線式アクチュエータを用いている。
【０００３】
また、エンジンフードにエアバッグを設けたものがある（例えば、特許文献２参照。）。このものにあっては、フード上に膨張展開するエアバッグを設け、歩行者との衝突を検出するとエアバッグが膨張してフード上を覆うように展開するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３１５２６６号公報（［００１４］、図１）
【特許文献２】
特開平７−１２５０６５号公報（［００１０］〜［００１２］、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１のものでは、アクチュエータにより直接的にフードを持ち上げることからアクチュエータをフードに対して略直交する車体の上下方向に設けていることから、フードの下方にアクチュエータを設置するために充分に大きなスペースを必要とするため、例えばコンパクトカーに適用することが困難であるという問題がある。また特許文献２のものにあっては、フード全面にエアバックを設置する必要があるため、製造コストが高騰化するという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、設置スペースを小さくし得る自動車用安全装置を実現するために、本発明に於いては、車体表面の一部を形成する部材を衝突時に外方に突出させるための自動車用安全装置であって、前記部材と前記車体の内部との間にて通常状態では前記車体表面に沿うように倒伏していると共に起立することにより前記部材を外方に突出させるように傾動可能に設けられたリンクと、衝突時に前記リンクを起立方向に駆動するためのリンク駆動手段とを有するものとした。
【０００７】
これによれば、通常時にはリンクが車体表面に沿うように倒伏していることから、車体表面の一部を形成する部材と車体の内部との間に大きなスペースを必要とすることなく装置を設置することが可能になる。
【０００８】
また、前記リンク駆動手段が、直動型アクチュエータであり、かつ前記車体表面に沿うように配設されていることによれば、直動型アクチュエータを車体表面に直交するように立てた状態に配設するものではそのためのスペースを新たに確保する必要が大であるのに対して、リンクと同様に部材と車体内部パネルとの比較的狭い隙間に配設することが可能であり、アクチュエータのために大きな設置スペースを設ける必要性が小さい。
【０００９】
また、前記リンク駆動手段が、膨張ガスを用いるインフレータであることによれば、例えばシリンダ内で膨張ガスを爆発させてピストンロッドを押し出す構造とした場合に小型かつ軽量化しても大きな駆動力を発生させることができ、装置全体をコンパクト化し得る。
【００１０】
また、前記リンク駆動手段が、前記リンクの起立方向への変位のみを可能とするワンウェイロック機構を有していることによれば、起立したリンクの倒伏が阻止されるため、部材を外方に突出させた状態を保持し得る。
【００１１】
また、前記部材がエンジンフードやバンパーであると良い。これにより、例えば歩行者に衝突した時にエンジンフードやバンパーの大きな変形代が確保されるため、衝突による衝撃エネルギーを比較的柔らかい部材の変形により大きく吸収することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明が適用された自動車の前部を示す図である。図において、車体１の前部に搭載されたエンジン（図示せず）を受容するエンジンルームの開口上面を覆うために、車体表面の一部を形成する部材としてのエンジンフード２が設けられている。そのエンジンフード２の車体後方側の後端部の下方には、エンジンフード２の後端部の下面と車体内部としての車体内部パネル３との隙間に自動車用安全装置を構成するポップアップ装置４が設けられている。また、車体１の前端に設けられているフロントバンパ１ａには歩行者との衝突を検出するための衝突センサ５が設けられている。衝突センサ５による衝突検出信号が制御装置６に入力されると、その制御装置６からポップアップ装置４に駆動信号が出力されて、ポップアップ装置４によりエンジンフード２の後端部が上方に持ち上げられるようになっている（図の想像線）。
【００１４】
ポップアップ装置４は、図２に示されるように、車体内部パネル３に車体前後方向に離間して突設された２つの支持ブラケット部３ａ・３ｂに組み付けられたアクチュエータ本体７と、車体後方側の支持ブラケット３ｂに枢支ピン８を介して傾動自在に設けられたリンク９とからなる。
【００１５】
図３に示されるように、本図示例におけるアクチュエータ本体７にあっては、左右二分割のカバー１１・１２を有し、それら両カバー１１・１２間にリンク駆動手段としての直動型アクチュエータ１３が挟持されて支持されるようになっている。このアクチュエータ１３は円筒状シリンダ１４内にピストンロッド１５を同軸的に受容する構造のものである。そのピストンロッド１５の突出端に円環状頭部１５ａが設けられている。
【００１６】
なお、アクチュエータ１３のシリンダの円環状頭部１５ａ側端部には、シリンダ１４よりも拡径された大きさであってかつ例えばシリンダ１４にねじ込んで一体化されたワンウェイロック機構としてのワンウェイロック装置１６が設けられている。このワンウェイロック装置１６は、ピストンロッド１５を突出位置からシリンダ１４内に戻ることを防止するべく、ピストンロッド１５の戻り方向への変位をロックするためのものである。
【００１７】
また両カバー１１・１２は、一方の適所に設けられた爪を他方の対応孔に挿通してかしめることにより、互いに一体化されている。両カバー１１・１２の中間部には、ワンウェイロック装置１６の左右方向両側部の一部が係合するための孔１１ａ、１２ａが形成されている。上記したようにシリンダ１４とワンウェイロック装置１６とが一体化されていることから、ピストンロッド１５による作動時あるいはロック時の大きな入力荷重に対してこれらの孔１１ａ、１２ａによりワンウェイロック機構１６が両持ち支持される。その荷重に対しては両カバー１１・１２における主に座屈荷重として受けるため、カバー１１・１２を薄板にしても十分な強度があり、強固かつ軽量化を達成することができる。
【００１８】
両カバー１１・１２には、両者間に挟持した状態のアクチュエータ１３の円環状頭部１４の孔に対応する部分にガイドスロット１１ｂ・１２ｂがそれぞれ設けられていると共に、ガイドスロット１１ｂ・１２ｂの図における下方の位置に上下方向に延在するガイド溝１１ｃ・１２ｃがそれぞれ設けられている。また、両カバー１１・１２には、ガイド溝１１ｃ・１２ｃからガイドスロット１１ｂ・１２ｂの延在方向に離隔した位置に下向き舌片がそれぞれ形成されており、両舌片に支持孔１１ｄ・１２ｄがそれぞれ設けられている。これら支持孔１１ｄ・１２ｄに、上記支持ブラケット部３ａに設けられた孔と共にピン１８が挿通されて、アクチュエータ１３の一端部が車体内部パネル３に支持されるようになっている。
【００１９】
上記したリンク９は、一体化されたカバー１１・１２の上面と左右両側面との三方を覆うように形成されている。リンク９の左右両壁には、上記ガイドスロット１１ｂ・１２ｂに対応する係合孔９ａがそれぞれ設けられていると共に、上記ガイド溝１１ｃ・１２ｃに対応する枢支孔９ｂが設けられている。図２に示されるように、枢支孔９ｂに、上記支持ブラケット部３ｂに設けられた孔と共に枢支ピン８が挿通されて、リンク９の一端部が車体に対して枢支される。また、枢支ピン８にはカバー１１・１２のガイド溝１１ｃ・１２ｃが係合している。
【００２０】
なお、図示例の枢支ピン８の挿入方向端部には小径部が形成されており、その小径部にワッシャ１７が嵌装されかつその小径部をかしめて、枢支ピン８が抜け止めされている。他のピン１８も同様にして抜け止めされている。
【００２１】
また、リンク９の係合孔９ａと、両カバー１１・１２のガイドスロット１１ｂ・１２ｂと、円環状頭部１５ａの孔とにはガイドピン１９が挿通される。このガイドピン１９にあっても、図示例ではその挿入方向端部には小径部が形成されており、その小径部にワッシャ２０が嵌装されかつその小径部をかしめて、ガイドピン１９が抜け止めされている。これにより、ガイドピン１９はガイドスロット１１ｂ・１２ｂによりガイドされる。
【００２２】
次に、図４を参照してアクチュエータ１３について示す。そのシリンダ１４の内孔１４ａ内に、軸線方向に移動可能にピストンロッド１５が同軸的に受容されている。ピストンロッド１５の突出方向とは相反する側であるシリンダ１４の後端部には、ピストンロッド１５の没入方向端部のピストン部１５ｂに対向して設けられたインフレータ２１とを有している。このインフレータ２１は、着火により急激に膨張する膨張ガスを発生すものである。ピストンロッド１５の突出方向端部に上記円環状頭部１５ａがシリンダ１４の外方に位置している。ピストン部１５ｂの外周面には周方向溝が設けられており、その周方向溝内には弾性を有する円環状シール部材２２が設けられている。なお、シール部材２２は軸線方向に弾性を有し、かつガス発生時に確実にその漏れを防止できるものであれば良い。
【００２３】
上記したようにシリンダ１４に一体化されたワンウェイロック装置１６は、ピストンロッド１５のシリンダ１４から突出している部分を外囲するように形成されたケーシング２３と、ピストンロッド１５の外周面の一部に摺接するようにケーシング２３内のピストンロッド１５の側方部分に受容された係合片２４と、この係合片２４をピストンロッド１５の突出側とは相反する向きに付勢するばね２５とを有している。
【００２４】
ここで、ピストンロッド１５の外周面には複数の環状の溝（または環状の山）またはねじ溝（またはねじ山）１５ｃが形成されている。また係合片２４のピストンロッド１５の外周面に摺接する面にも上記溝１５ｃに対応する複数の環状の溝（または環状の山）またはねじ溝（またはねじ山）２４ａが形成されている。また、係合片２４の溝２４ａを設けられた側とは相反する側となる外周面はピストンロッド１５の突出側から没入側に向けて徐々に縮径するようになるテーパ面をなし、ケーシング２３内の対応する内周面もピストンロッド１５の突出側から没入側に向けて徐々に縮径するようになる補完的形状のテーパ面２３ａをなしている。
【００２５】
なお、ケーシング２３内には、テーパ面２３ａのピストンロッド１５の突出側部分に大径部２３ｂが設けられており、この大径部２３ｂ内に上記ばね２５が受容されている。これにより、係合片２４はテーパ面２３ａを上るように常時ばね付勢されるため、このばね付勢力により、ピストンロッド１５の溝１５ｃに係合片２４の溝２４ａが常時係合するようになっている。したがって、ピストンロッド１５の没入方向への動きに対しては溝１５ｃと溝２４ａとがさらにかみ合うようになって、ピストンロッド１５と係合片２４との係合状態が増強される。これにより、ピストンロッド１５がワンウェイロック装置１６により強固に固定され、ピストンロッド１５の没入方向に対して係合（ロック）状態になる。
【００２６】
それに対して、ピストンロッド１５が突出方向に移動する際には、ピストンロッド１５との係合状態で係合片２４が大径部２３ｂ内に移動可能であり、その状態ではピストンロッド１５の外周面から係合片２４が離れることができ、係合片２４とピストンロッド１５との係合状態が解除され得る。なお、通常時には図４の実線に示されるようにシリンダ１４内にピストンロッド１５が没入している。
【００２７】
次に、本発明に基づく自動車用安全装置について示す。本装置の組み付け状態は図２の状態であり、リンク９は倒伏状態にされている。まず歩行者が衝突したことを衝突センサ５により検出した場合には、その検出信号の入力に応じて制御装置６からアクチュエータ４に作動信号が出力される。その作動信号によりアクチュエータ４のインフレータ２１が、例えば着火をトリガとして高圧ガスを発生し、その圧力によりピストンロッド１５が突出方向に押し出される。このとき、上記したようにワンウェイロック装置１６による係合状態が解除され得るため、ピストンロッド１５は何ら問題なく突出する。
【００２８】
ピストンロッド１５は、円環状頭部１５ａに挿通されている係合ピン１９がガイドスロット１１ｂ・１２ｂによりガイドされるため、図５の矢印Ａに示されるようにガイドスロット１１ｂ・１２ｂに沿って直線的に変位する。ピストンロッド１５と一体的に係合ピン１９も変位するため、リンク９が枢支ピン８による枢軸回りに回転する（図５の矢印Ｂ）。そして、図５に示されるように、係合ピン１９がガイドスロット１１ｂ・１２ｂの端に達して停止して、リンク９が起立状態になる。
【００２９】
このリンク９の倒伏状態から起立状態に至る傾動運動により、エンジンフード２が図５の矢印Ｃに示されるように上方に持ち上げられる。上記したようにガイドスロット１１ｂ・１２ｂの端に係合ピン１９が達してピストンロッド１５の突出方向変位が停止した場合には、ワンウェイロック装置１６の働きによりピストンロッド１５の没入方向（図５の矢印Ａとは相反する向き）への変位が阻止されるため、リンク９が図５の状態に保持される。なお、エンジンフード２にあっては、通常時にその前側を上に持ち上げる構造の場合には、エンジンフード２の車体後方側にヒンジが設けられているが、そのヒンジに機械的ヒューズを設けるなどして対応可能である。または、リンク９にヒンジを取り付けても良い。
【００３０】
これにより、エンジンフード２の下方にエンジンなどの剛体が近接している状態にならず、エンジンなどとの間にエンジンフード２の充分な変形（凹み）代が確保される。したがって、歩行者の衝突におけるエンジンフード２への落下時の衝撃力をエンジンフード２の変形により好適に吸収することができる。
【００３１】
そのような自動車用安全装置における構造として、上記したようにアクチュエータ１３をエンジンフード２に沿うように配設しており、エンジンフード２とその下方の車体内部パネル３との間に大きな設置スペースを必要としないため、種々の車体に適用可能であり、汎用性が高い。また、駆動源として火薬による膨張ガスを用いており、シリンダが小さくても充分な駆動力を発生させることができるため、アクチュエータ１３を小型かつ軽量化し得る。
【００３２】
また、上記図示例ではピストンロッド１５の戻りを防止するためにシリンダ１４にワンウェイロック装置１６を一体化したものについて示したが、その構造に限られるものではない。他の一例を図６に示す。なお、図６において上記図示例と同様の部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００３３】
図６のものにあっては、シリンダ１４には上記ワンウェイロック装置１６が設けられていない。その代わりに、支持ブラケット部３ｂとリンク９との間にラチェット構造を設けている。本図示例におけるワンウェイロック機構としてのラチェット構造にあっては、支持ブラケット３ｂに複数の山形の歯３１を枢支ピン８と同心の円弧状に設け、歯３１に係合する爪３２をリンク９により傾動自在に支持し、爪３２を一方向に弾発付勢するばね３３を爪３２とリンク９の適所との間に介装している。なお、歯３１の山形におけるリンク９の起立方向側を急斜面とすると共に反対側を緩斜面とするように形成し、爪３２をリンク９を倒伏させる向きに対して歯３１に係合させる向きに弾発付勢するようにしている。また、図示例では支持ブラケット３ｂをリンク９の外側に位置させて、リンク９の外側にラチェット構造を構成するようにしているが、スペース的に可能であればリンク９の内側に設けても良い。
【００３４】
これにより、ピストンロッド１５の突出方向変位によりリンク９が起立方向に傾動する場合には爪３２が歯３１に係合することがなく、停止した状態でリンク９が倒伏方向に傾動しようとした場合には爪３２が歯３１の急斜面側に係合する。その状態でリンク９が倒伏方向に対して固定されて、エンジンフード２が持ち上げられた状態で保持されるため、上記と同様の効果を奏し得る。
【００３５】
上記図示例のように膨張ガスを駆動エネルギーとする直動型アクチュエータ１３を用いることにより、小型かつ軽量であってもエンジンフード２に対する十分な持ち上げ力を発生させることができるため、装置を低廉化し得る。また、ワンウェイロック装置１６（ラチェット構造３１・３２・３３）のようにコンパクトな構造により持ち上げ保持力を確保することができる。また、リンク９の剛性を変えることによりエネルギー吸収効果を調整できると共に、ラチェット構造のロック機構によりエネルギー吸収効果を調整できるなど、車種別や取り付け部位に応じた調整が可能であり、汎用性が高い。
【００３６】
なお、上記図示例ではエンジンフード２を持ち上げる例について示したが、本発明による自動車用安全装置にあっては、エンジンフード２に限られるものではなく、衝突時に車体表面を形成する部材の大きな変形代を確保することが有効な種々の部位に適用可能である。例えばバンパーに適用して、衝突時にバンパーを突出させることによりバンパーの変形代を大きく取ることができ、その後のボディの変形までにより多くの衝撃エネルギーを吸収することが可能になる。
【００３７】
【発明の効果】
このように本発明によれば、通常時にはリンクが車体表面に沿うように倒伏して設けられ、またその駆動手段としての直動型アクチュエータも同様に設けられることから、車体表面の一部を形成する部材と車体の内部との間に大きなスペースを必要とすることなく装置を設置することが可能になるため、コンパクトカーにも容易に適用し得るなど、汎用性が高い自動車用安全装置を提供し得る。
【００３８】
また、膨張ガスを用いるインフレータにより駆動力を発生させることにより、例えばシリンダ内で膨張ガスを爆発させてピストンロッドを押し出す構造とすることができ、その場合には小型かつ軽量化しても大きな駆動力を発生させることができ、装置全体をコンパクト化し得る。また、リンクの起立方向への変位のみを可能とするワンウェイロック機構を設けることにより、起立したリンクの倒伏が阻止されるため、部材を外方に突出させた状態を保持し得るため、部材を外方へ突出させることによる大きな衝撃吸収効果を確実なものとすることができる。また、エンジンフードやバンパーに用いることにより、例えば歩行者に衝突した時にエンジンフードやバンパーの大きな変形代が確保されるため、衝突による衝撃エネルギーを比較的柔らかい部材の変形により大きく吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された自動車の前部を示す図。
【図２】通常時の自動車用安全装置の状態を示す側面図。
【図３】ポップアップ装置を示す分解組立斜視図。
【図４】直動型アクチュエータを示す側断面図。
【図５】リンクが起立した状態を示す図２に対応する図。
【図６】ワンウェイロック機構の他の例を示す図２に対応する図。
【符号の説明】
１車体
２エンジンフード
３車体内部パネル
４ポップアップ装置
５衝突センサ
６制御装置
７アクチュエータ本体
９リンク
１１・１２カバー、１１ｂ・１２ｂガイドスロット
１３アクチュエータ
１４シリンダ
１５ピストンロッド
１６ワンウェイロック装置
１９ガイドピン
２１インフレータ

Claims

車体表面の一部を形成する部材を衝突時に外方に突出させるための自動車用安全装置であって、
前記部材と前記車体の内部との間にて通常状態では前記車体表面に沿うように倒伏していると共に起立することにより前記部材を外方に突出させるように傾動可能に設けられたリンクと、衝突時に前記リンクを起立方向に駆動するためのリンク駆動手段とを有することを特徴とする自動車用安全装置。
前記リンク駆動手段が、直動型アクチュエータであり、かつ前記車体表面に沿うように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用安全装置。
前記リンク駆動手段が、膨張ガスを用いるインフレータであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動車用安全装置。
前記リンク駆動手段が、前記リンクの起立方向への変位のみを可能とするワンウェイロック機構を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自動車用安全装置。
前記部材がエンジンフードであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動車用安全装置。
前記部材がバンパーであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の自動車用安全装置。