JP2010043515A - 車両ドアラッチシステム用安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、部材の移動を選択的に妨げるための速度依存材料を含む運動制限装置の使用、及び種々の車両部品及びシステムにおけるそのような運動制限装置の使用に関する。
【解決手段】運動制限装置は、構造部材の移動を選択的に妨げるために設けられる。運動制限装置は、構造部材に当接する容器を含む。前記容器は、前記構造部材が該部材の移動を可能にするために予め決められた閾値以下の速度で移動するときの流体のような状態と前記構造部材が該部材の移動を阻むために予め決められた閾値以上の速度で移動するときの固体のような状態の間を移行する速度依存材料で少なくとも部分的に満たされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、部材の移動を選択的に妨げるための速度依存材料を含む運動制限装置の使用、及び種々の車両部品及びシステムにおけるそのような運動制限装置の使用に関する。

本発明の１つの側面によると、運動制限装置は部材の移動を選択的に妨げるために設けられる。運動制限装置は、部材に当接する容器を含む。容器は、部材が、該部材の移動を可能にするため予め決められた閾値以下の速度で移動するとき流体のような状態と部材が該部材の移動を阻むために予め決められた閾値以上の速度で移動するときの固体のような状態の間を移行する速度依存材料で少なくとも部分的に満たされる。

本発明のもう１つの側面によると、回転可能部材が予め決められた閾値以上の速度で移動するときに、運動制限装置は、回転可能部材の回転を選択的に妨げるために設けられる。運動制限装置は、回転可能部材に作動的に連結された容器を含む。容器は、回転可能部材の回転を可能にするために予め決められた閾値以下の速度で流体のような状態と回転可能部材の回転を阻むために予め決められた閾値以上の速度で固体のような状態の間を移行する速度依存材料で少なくとも部分的に満たされる。

本発明の実施形態は、以下の添付図面と関連して考慮されるときに、発明が以下の詳細な説明を参照することによってよりよく理解されるようになるので、容易に認識されるだろう。

ラチェットを掛け止め位置に維持するつめを含むドアラッチ組立体の斜視図である。 掛け外し位置のラチェットを含むドアラッチ組立体の斜視図である。 つめが予め決定された閾値以上の速度で移動するときラチェットを掛け止め位置に維持する１実施形態の運動制限装置を含むドアラッチ組立体の斜視図である。 １実施形態における速度依存材料で満たされたカプセルの斜視図である。 図４の線５−５に沿って取った断面図である。 ラチェットを掛け止め位置に保持するつめに隣接して位置決めされた他の実施形態の運動制限装置を含むドアラッチ組立体の斜視図である。 掛け外し位置のラチェットを含むドアラッチ組立体の斜視図である。 つめが予め決定された閾値以上の速度で移動するときつめをラチェットと係合状態に維持する運動制限装置を含むドアラッチ組立体の斜視図である。 シリンダとピストンを含む運動制限装置の斜視図である。 掛け止め位置にラチェットを維持するつめ及び運動制限装置のさらに他の実施形態を含むドアラッチ組立体の斜視図である。 掛け外し位置のラチェットを含むドアラッチ組立体の斜視図である。 つめが予め決定された閾値以上の速度で移動するときつめをラチェットと係合状態に維持する運動制限装置を含むドアラッチ組立体の斜視図である。 さらに他の実施形態の運動制限装置を含む外側ドアハンドル組立体の外側斜視図である。 運動制限装置を含む外側ドアハンドル組立体の内側斜視図である。 基部に取付けられた釣合重りと運動制限装置を含む外側ドアハンドル組立体の断片斜視図である。 基部から切り取った運動制限装置の斜視図である。 図１６の線１７に沿って取った断面図である。

図１ないし図３を参照すると、全体的に参照番号１０で示されるドアラッチ組立体は、自動車のドアに取付けられるようになったハウジング１２を含む。自動車のドアは、サイドドア、リフトゲート、フード、デッキリッド、スライディングドア、又はカーゴドアであるが、これらに限定されない。第１部材即ちラチェット１４及び第２部材即ちつめ１６の各々は、ハウジング１２に回転可能に取付けられる。ラチェット１４はショルダ１８を含み且つ開口２０を画成する。ラチェット１４は、自動車ボディーに沿って位置決めされるストライカー（striker）２２が自動車ドアを係止するため開口２０内に保持される、図１に示す掛け止め位置と、ストライカー２２が自動車ドアの開きを可能にするためラチェット１４から解放される図２に示す掛け外し位置との間を移動できる。ばねが、ラチェット１４を掛け外し位置に向かって付勢する。

つめ１６は、ピン２４を中心に回転できる。つめ１６は、保持部分２６及び接触エッジ２８を含む。つめ１６が図１に示すつめ係合位置にあるときに、保持部分２６は、ショルダ１８に係合してラチェット１４を掛け止め位置に維持するよう係合する。つめ１６がつめ係合位置から離れて移動されるとき、ラチェット１４は、掛け止め位置から掛け外し位置まで自由に移動する。ばね３０が、つめ１６をつめ係合位置に向かって付勢する。

ドアラッチ組立体１０は、ハウジング１２に沿って位置決めされ、全体的に参照番号３２で示す運動制限装置を含む。１実施形態では、運動制限装置３２は、つめ係合位置から離れるつめ１６の移動を選択的に妨げ又は阻む。変形例として、運動制限装置３２は、つめ１６に連結され、さもなければラッチ解放チェーンに存在するいかなる他の部材の移動を選択的に妨げ又は阻んでもよいことが予想される。運動制限装置が作用する特定の部材又は部品は、それが組み入れられる機構並びに機構に設けられる運動制限装置の位置に依存する。運動制限装置３２は、速度依存材料で少なくとも部分的に満たされた容器３４を含む。容器３４は、どんな種々の材料で形成されてもよく且つどんな多くの形態、形状、そしてサイズを有してもよい。さらに、容器３４内の速度依存材料の量は変えてもよい。

速度依存材料は、流体、ゲル、フォーム、又は似た材料でもよい。また、速度依存材料は、固体粒子を含む。速度依存材料は、低粘度を有し且つ無視できる又は限られた変形抵抗をもたらすに過ぎない流体のような状態と、高粘度を有し且つかなりの変形抵抗をもたらす固体のような状態の間を移行する。速度依存材料が流体として作用するか固体として作用するかは、運動制限装置に作用する部材の速度に依存する。所望の機構の停止又は通常の作動中に起るように、もし部材の速度が予め決定された閾値以下のならば、速度依存材料は流体のような状態になる。他方、もし部材の速度が予め決定された閾値以上ならば、固体粒子は凝集し、速度依存材料は固体のような状態になる。いったん部材の速度が予め決められた閾値以下に落ちると、速度依存材料は流体のような状態に移行して戻る。かくして、速度依存材料をもつ単一運動制限装置３２は或る状況では部材又は部品の移動を可能にするために及び他の状況では同じ移動を妨げるために利用される。

また、非ニュートン流体即ちせん断増粘流体として知られるそのような速度依存材料の例は、とりわけ、米国特許7,226,878号明細書及びLeeらによる”コロイド状せん断増粘流体を含浸させたケブラー（登録商標）織布の弾道衝撃特性（The ballistic impact characteristics of Kevlar（R） woven fabrics impregnated with a colloidal shear thickening fluid）”, Jounal of Material Science 38 (2003) 2825-2833 及びWetzelらによる”せん断増粘流体の弾道特性に及ぼす流動パラメータの影響−ケブラー複合体（The Effect of Rheological Parameters on the Ballistic Properties of Shear Thickening Fluid (STF) - Kevlae Composites）” , NUMIFORM 2004, June 13-17, 2004, Colombus, OH 出版物に記述される。

図１ないし図５に示す１実施形態では、運動制限装置３２の容器３４は、つめ係合位置から離れるつめ１６の移動を選択的に妨げるためにつめ１６の接触エッジ２８に当接するカプセルである。カプセル３４は、少なくとも１つの保持壁３６によってハウジング１２に沿った位置に維持される。実施形態のカプセル３４は、エラストマー材料のような圧縮可能な材料で形成される。ドアラッチ組立体１０の通常作動中、カプセル内部の速度依存材料は流体のような状態である。かくして、圧縮可能なカプセル３４は、例えば、つめ係合位置から離れるつめ１６の移動によって、カプセルに力を付与したとき内方に変形する。しかしながら、予め決められた閾値以上の速度で力がカプセル３４に付与されるとき、カプセル３４内部の速度依存材料は固体のような状態である。かくして、カプセル３４は少しも内方に変形することなく、むしろその形状を保持する

作動中、図１に示すように、ラチェット１４が掛け止め位置にある状態で始めると、つめ１６がドアラッチ組立体１０の通常作動中（内側リリースレバー又は外側リリースレバーによって）つめ係合位置から引き出されるときつめ１６の接触エッジ２８は、矢印Aの方向にカプセル３４に向って移動する。つめ１６の速度が予め決められた閾値以下であるから、カプセル３４内部の速度依存材料は流体のような状態のままである。したがって、カプセル３４は、カプセルに向うつめ１６の移動抵抗をほとんどもたらさない。より具体的には、カプセル３４は、図２に示すように、圧縮してつめ１６をつめ係合位置から離れて移動させる。その結果、ラチェット１４は掛け止め位置から掛け外し位置まで自由に移動し且つストライカー２２を解放する。

対照的に、つめ１６が予め決められた閾値以上の速度で駆り立て移動されるときには、カプセル３４内部の速度依存材料は、流体のような状態から固体のような状態までただちに移行する。かくして、つめ１６の接触エッジ２８が予め決められた閾値以上の速度で矢印Aの方向にカプセル３４に向って駆り立てられるときには、カプセル３４はつめ１６に抵抗する。より具体的には、カプセル３４が圧縮されず、そしてつめ１６がつめ係合位置から離れて移動することが出来ない（図３参照）。その結果、ラチェット１４は掛け止め位置にとどまる。しかしながら、いったんつめ１６が予め決められた閾値以上の速度で移動するのを止めると、速度依存材料は、流体のような状態に移行して戻り、つめ１６をドアラッチ組立体１０の通常作動中つめ係合位置から離れて移動させる。

図６ないし図９を参照すると、他の実施形態では、運動制限装置３２用の容器３４は、内側円筒壁４０及び一端に開口４２を有するシリンダである。シリンダ３４は、速度依存材料で満たされる。ピストン４４は、シリンダ３４内に配置され且つ多数のオリフィス即ちスロット５０を含む。ピストン４４の特定の直径を変えてもよい。ピストンロッド５２は、シリンダ３４の開口部４２を貫いて延びる。ピストンロッド５２は、シリンダ３４の外側に配置された第１端５４及びピストン４４にしっかり固定された反対側の第２端５６を含む。ピストンロッド５２の第１端５４に付与される力は、ピストンロッド５２とシリンダ３４内のピストン４４の線形移動をもたらす。ピストン４４の無い、すなわちピストンロッド５２だけをもつ装置を利用してもよい。

速度依存材料で満たされたシリンダ３４を含む、現実施形態の運動制限装置３２は、ピストンロッド５２の第１端５４がつめ１６の接触エッジ２８に当接するようにハウジング１２に沿って配置される。

作動中、図６に示すようにラチェット１４が掛け止め位置にある状態で始めると、つめ１６がドアラッチ組立体１０の通常作動中（内側リリースレバーか外側リリースレバーのいずれかによって）つめ係合位置から離れて移動されるとき、つめ１６の接触エッジ２８は矢印Bの方向に移動してピストンロッド５２の第１端５４を押す。つめ１６が予め決められた閾値以下の速度で移動しているので、速度依存材料は流体のような状態である。かくして、つめ１６がピストンロッド５２を押すときには、効果としてはピストンロッド５２及びピストン４４はシリンダ３４の中の線形移動することになる。したがって、つめ１６を、つめ係合位置から離れて移動させ、ラチェット１４は、図７に示すように、掛け外し位置に移動する。

つめ１６が予め決められた閾値以上の速度で移動する状況では、シリンダ３４内の速度依存材料は、流体のような状態から固体のような状態に移行する。かくして、つめ１６がピストンロッド５２の第１端を押すときには、ピストンロッド５２及びピストン４４はシリンダ３４内を移動することが出来ない。したがって、つめ１６はつめ係合位置から離れて移動することが出来ず、ラチェット１４は、図８に示すように、掛け止め位置のままである。しかしながら、いったんつめ１６が予め決められた閾値以上の速度で移動するのを止めると、速度依存材料は、流体のような状態に移行し、そしてドアラッチ組立体１０の通常作動が再開する。

図１０乃至図１２を参照すると、本発明の他の実施形態では、運動制限装置３２の容器３４は管状部材である。管状部材３４は、エラストマー材料で形成される圧縮可能な部材である。圧縮可能な管状部材３４は、つめ１６に隣接しハウジング１２に沿って配置され、且つつめ１６をつめ係合位置に向かって付勢する。より具体的には、管状部材３４の一端６０はハウジング１２の外側エッジ６４で保持部材６２によって適切に固定され、管状部材３４の反対側の端６６は、つめ１６の係合面６８に当接する。管状部材３４の端６６は、該端６６と該係合面６８の間にぴったり一致した係合を保証するため係合面６８に補足し合うように形作られるのがよい。この実施形態の管状部材３４は、つめ１６をつめ係合位置に向かって付勢する。

作動中、図１０に示すようにラチェット１４が掛け止め位置にある状態で始めると、つめ１６がドアラッチ組立体１０の通常作動中つめ係合位置から離れて引かれるとき、つめ１６の係合面６８は矢印Cの方向に管状部材３４に向って移動する。つめ１６が予め決められた閾値以下の速度で移動しているので、管状部材３４内の速度依存材料は流体のような状態のままである。したがって、管状部材３４は、管状部材に向うつめ１６の限られた移動抵抗を提供する。より具体的には、管状部材３４は、図１１に示すように圧縮して、つめ１６をつめ係合位置から離れて移動させる。その結果、ラチェット１４は掛け止め位置から掛け外し位置に自由に移動し、且つストライカー２２を解放する。

つめ１６が予め決められた閾値以上の速度で駆り立て移動するときには、速度依存材料は流体のような状態から固体のような状態に移行する。かくして、つめ１６が予め決められた閾値以上の速度で矢印Cの方向に管状部材３４に押しつけられるとき、管状部材３４はつめ１６に抵抗する。より具体的には、管状部材３４は圧縮されず、つめ１６はつめ係合位置から離れて移動することが出来ない（図１２参照）。その結果、ラチェット１４は掛け止め位置のままである。しかしながら、いったん予め決められた閾値以上の速度が止まると、速度依存性材料は、流体のような状態に移行して戻りドアラッチ組立体１０の通常作動中つめ係合位置から離れるつめ１６の移動を可能にする。

かくして、この実施形態の管状部材３４は２重の役割を演じる。具体的には、つめ１６が予め決められた閾値以上の速度で移動するとき、管状部材３４はつめ１６をつめ係合位置に向かって付勢し且つつめ１６の移動を選択的に阻み又は妨げる。

図１３ないし図１７を参照すると、全体的に参照番号７０で示すドアハンドル組立体は、さらに他の実施形態の運動制限装置３２を含む。ドアハンドル組立体７０は、自動車ドアにしっかり固定されるようになった基部７２を含む。基部７２の内向き面７４は、全体的に参照番号７６で示す取付け部を含む。取付け部７６は、ピボットマウント７８及びそこから間隔を隔てたU字形状部材８０を含む。

また、ドアハンドル組立体７０は、基部７２に回転可能に連結されたハンドル８２を含む。ハンドル８２は、グリップ部８４を含む。ハンドルフィンガ８６はハンドル８２から外に延び且つスロット８８を含む。ハンドル８２を基部７２に対して枢動させてドアを開けるとき、図１４に示すように、ハンドルフィンガ８６は矢印Dの方向に移動する。

釣合重り９０は、慣性バランスをハンドル８２に提供するため基部７２の内向き面７４に沿って配置される。釣合重り９０は、取付け形成物９２及びそこから延びるレッグ９４を含む。取付け形成物９２は、一端をピボットマウント７８内に配置させた釣合重りシャフト９６を含む。釣合重りシャフト９６は、軸線Yを中心に回転可能である。釣合重り９０は、ばねによってその停止位置に向かって付勢される。また、取付け形成物９２は、ロッドの一端を受け入れるためのロッド取付け構造９８を含み、反対側の端はドアラッチ組立体１０の外側リリースレバーに連結される。レッグ９４は、フィンガ８６のスロット８８内に配置された遠位端１００を含む。ハンドル８２の作動で、ハンドルフィンガ８６は、図１４に示す矢印Dの方向に移動して釣合重り９０をばねの付勢作用に抗して回転させる。ドアラッチ組立体１０に連結するロッドを介して、釣合重り９０の回転は、つめ係合位置から離れるつめ１６の移動を開始させ、それによってラチェット１４をその掛け外し位置に自由に移動させる。

運動制限装置３２は、基部７２の内向き面７４に沿って配置される。速度依存材料で少なくとも部分的に満たされた容器３４は、基部７２にしっかりと固定され且つU字形状部材８０に当接する。回転可能部材すなわちシャフト１０２は、容器３４の各端に形成された開口１０４を通って延びる。回転可能シャフト１０２は、軸線Yを中心に該シャフトとともに回転するために釣合重りシャフト９６にしっかり固定される。ロータ１０６は、容器３４内に配置された回転可能シャフト１０２の部分にしっかり固定される。ロータ１０６は、複数のブレード１０８を含む。また、容器３４は、ロータ１０６の運動を干渉しない多数のブレード１１０を含む。

作動中、ドアハンドル組立体７０がグリップ部８４を把持する個人によって手動的に作動されて、ハンドル８２を引くとき、ハンドルフィンガ８６がレッグ９４に向って図１４に示す矢印Dの方向に移動することにより、釣合重り９０の回転を引き起こす。運動制限装置３２に作用する速度が予め決められた閾値以下であるので、容器３４内の速度依存材料は流体のような状態である。ロータ１０６の複数のブレード１０８は、容器３４の流体のような速度依存材料の中を移動する。その結果、運動制限装置３２はシャフト１０２及び９６の回転抵抗をほとんどもたらさず、釣合重り９０は軸線Yを中心に回転してロッドの１端を引く。応答して、外側リリースレバーはつめ１６をつめ係合位置から離れて移動させ、ラチェット１４の掛け外し位置への移動を可能にする。

対照的に、運動制限装置３２に作用する速度が予め決められた閾値よりも高い状況では、容器３４内の速度依存材料は、流体のような状態から固体のような状態にただちに移行する。かくして、ロータ１０６の複数のブレード１０８の回転運動は著しく速度を落し、且つ潜在的に停止される。したがって、回転可能シャフト１０２及びそれと一緒の釣合重りシャフト９６は、軸線Yを中心に回転できなくなる。その結果、釣合重り９０を外側リリースレバーに連結するロッドは作動されず、つめ１６はつめ係合位置にとどまり、ラチェット１４を掛け止め位置に維持する。

運動制限装置３２を自動車用のドアラッチ組立体及び外側ドアハンドル組立体に関して示し且つ記述したが、速度依存材料で少なくとも部分的に満たされた容器３４を含む運動制限装置３２は、ラッチ機構、シートベルト機構及びヘッドレストを含むが、これらに限定されない多くの自動の適用並びに非自動の適用に利用されてもよいことが理解される。運動制限装置３２は、単一平面での移動並びに回転での移動を制御するために利用されてもよい。その上、運動制限装置３２は、運動を阻まれるべき部材に直接係合してもよく又は該装置は、運動を阻まれるべき部材に作動的に連結されてもよい。

速度依存材料の、流体のような状態から固体のような状態への移行を開始するのに必要な速度の予め決められた閾値は、特定の機構の特有の作動環境のニーズを満たすように調節され又は別のやり方で調整されてもよいことがさらに認識される。

本発明を、例示の方法で記述した。使用された専門用語は限定ではなく説明の言葉の範疇に入るものであることを理解すべきである。本発明の多くの修正及び変化が上記教示に照して可能である。したがって、請求の範囲内において、本発明を特に記載された以外で実施してもよい。

Claims (14)

1. 自動車ドアにしっかりと固定されたハウジング（１２）と、
   前記ストライカーを保持する掛け止め位置と掛け外し位置の間の移動のためにハウジングに回転可能に取付けられたラチェット（１４）と、
   前記ハウジングに回転可能に取付けられ且つ前記掛け止め位置に前記ラチェットを維持するために前記ラチェットに選択的に係合するつめ（１６）とを含む、
   自動車本体に沿って配置されたストライカー（２２）を選択的に保持するためのドアラッチ組立体（１０）において、
   前記つめ（１６）に作動的に連結された運動制限装置（３２）を含み、該運動制限装置は、前記つめ（１６）を選択的に前記ラチェット（１４）との係合から離れて移動させるために流体のような状態と固体のような状態の間を移行する速度依存材料で少なくとも部分的に満たされた容器（３４）を含む、
   ことを特徴とする、前記ドアラッチ組立体。
2. 前記容器は前記ハウジングに沿って配置され且つ前記つめに当接する、請求項１に記載のドアラッチ組立体。
3. 前記容器は圧縮可能である、請求項１又は請求項２に記載のドアラッチ組立体。
4. 前記容器はエラストマー材料で形成される、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のドアラッチ組立体。
5. 前記容器はカプセルである、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のドアラッチ組立体。
6. 前記容器は管状部材である、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のドアラッチ組立体。
7. 前記管状部材は圧縮可能であり且つ前記つめを前記つめ係合位置に向かって付勢する、請求項６に記載のドアラッチ組立体。
8. 前記容器はシリンダである、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のドアラッチ組立体。
9. 前記シリンダ内に配置され、且つ前記シリンダに対して移動できる部分を有するピストンロッドを含む、請求項８に記載のドアラッチ組立体。
10. 前記ピストンロッドにしっかりと固定され且つ前記シリンダ内に配置されたピストンを含む、請求項９に記載のドアラッチ組立体。
11. 自動車ドアにしっかりと固定された基部と、
    停止位置と引き位置の間の移動のために前記基部に枢動可能に連結されたハンドルと、
    前記基部に対して回転可能に取付けられ且つ前記ハンドルの一部分と係合できる釣合重りと、を含み、
    前記釣合重りは前記ドアラッチ組立体に作動的に連結され、
    前記運動制限装置は、前記釣合重りの回転及び前記つめの作動を選択的に妨げるために前記釣合重りに作動的に連結される、ことを特徴とする、
    前記つめに作動的に連結されたハンドル組立体を含む、請求項１に記載のドア組立体。
12. 前記容器を貫いて延び、且つ前記釣合重りシャフトにしっかりと固定された回転可能なシャフトを含む、請求項１１に記載のドア組立体。
13. 前記回転可能シャフトにしっかりと固定されたロータを含む、請求項１２に記載のドア組立体。
14. 前記ロータは複数のブレードを含み、前記容器は、該容器にしっかりと固定された少なくとも１つのブレードを含む、請求項１３に記載のドア組立体。

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