JP2015124827A - アクチュエータ - Google Patents

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Abstract

【課題】作動時に作動用ガスを発生させるガス発生器を使用する構成としても、長さを短くコンパクトに構成できるアクチュエータを提供すること。【解決手段】作動時に作動用ガスを発生させるガス発生器70と、ガス発生器を収納して保持する収納側部22と、作動用ガスにより収納側部から離れるように前進移動する押圧側部52と、を備える。押圧側部と収納側部とは、相互に摺動可能に配設される。押圧側部と収納側部との相互の摺動部位22a,52aの一方が、内側部位22aとして、押圧側部の移動中心軸Cに近い内側に配設され、相互の摺動部位の他方が、内側部位22aの周囲を囲む外側部位52aとして、配設される。ガス発生器70は、押圧側部の摺動部位52aより移動中心軸C側に接近して、作動前の配置状態の押圧側部52の一部52bと重なるように、収納側部22に収納保持されている。【選択図】図4

Description

本発明は、作動時に燃焼ガスによる作動用ガスを発生させて作動させるアクチュエータに関し、例えば、保護対象物としての歩行者を受け止める際のフードパネルを持ち上げるフード跳ね上げ装置等の、車両に搭載される自動車用安全装置に好適に使用されるアクチュエータに関する。
従来のこの種のアクチュエータでは、フードパネルを持ち上げるフード跳ね上げ装置に使用されるものがあり、ガス発生器の作動時に点火させて発生する燃焼ガスを作動用ガスとして利用するピストンシリンダタイプとして構成されていた(例えば、特許文献1参照)。このアクチュエータでは、ピストンロッドが、シリンダ内を摺動可能なピストン部と、ピストン部から延びてシリンダ外へ突出し、保護対象物としての歩行者を受け止める受止材としてのフードパネルを、歩行者の受止位置まで上昇移動させるように支持するロッド部と、を備えて構成されていた。
特開2009−262853号公報
しかし、従来のアクチュエータでは、シリンダ内で、ガス発生器とピストンロッドのピストン部とを、対向させるように、アクチュエータの軸心に沿って直列的に並ばせて配設させていた。そして、アクチュエータの作動ストロークは、ピストン部がシリンダ内の天井壁部までの移動する距離となり、アクチュエータは、少なくとも、ピストンロッドの作動ストローク分の長さとガス発生器との長さとを合わせた長さ寸法から構成されて、長くなっていた。
本発明は、上述の課題を解決するものであり、作動時に作動用ガスを発生させるガス発生器を使用する構成としても、長さを短くコンパクトに構成できるアクチュエータを提供することを目的とする。
本発明に係るアクチュエータは、作動時に作動用ガスを発生させるガス発生器と、
前記ガス発生器を収納して保持する収納側部と、
前記ガス発生器から発生する作動用ガスに押圧されて、前記収納側部から離れるように相対的に前進移動する押圧側部と、
を備えて構成されるアクチュエータであって、
前記押圧側部と前記収納側部とが、相互に摺動可能に配設されるとともに、
前記押圧側部と前記収納側部との相互の摺動部位の一方が、内側部位として、作動時に移動する前記押圧側部の移動中心軸に近い内側に配設され、前記押圧側部と前記収納側部との相互の摺動部位の他方が、前記内側部位の周囲を囲む外側部位として、配設され、
前記ガス発生器が、前記押圧側部の前記摺動部位より前記移動中心軸側に接近して、作動前の配置状態の前記押圧側部の一部と前記移動中心軸の直交方向で重なるように、前記収納側部に収納保持されていることを特徴とする。
本発明に係るアクチュエータでは、ガス発生器が、押圧側部の摺動部位より移動中心軸側に接近して、作動前の配置状態の押圧側部の一部と重なるように、収納側部に収納保持されており、ガス発生器と押圧側部とが、押圧側部の移動中心軸に沿って直列的に配設されているものの、その移動中心軸の直交方向で重なって配設されている。そのため、ガス発生器と押圧側部とが重なった分、従来タイプのガス発生器と押圧側部とを重ならせずに配設させたものに比べて、アクチュエータの長さ寸法を短くできる。
したがって、本発明に係るアクチュエータでは、作動時に作動用ガスを発生させるガス発生器を使用する構成としても、長さを短くコンパクトに構成でき、そして、自動車用安全装置として車両に搭載する際、搭載自由度を向上させることができる。
そして、本発明に係るアクチュエータでは、前記押圧側部と前記収納側部との相互の摺動部位に、ガスシール性を確保するシール材が配設され、
該シール材が、前記ガス発生器の作動当初の作動用ガスの直噴箇所から離れて配設されていることが望ましい。
このような構成では、押圧側部と収納側部との相互の摺動部位に配置されるシール材により、ガスシール性が確保され、そして、そのシール材が、ガス発生器の作動当初の作動用ガスの直噴箇所から離れて配設されている。そのため、シール材が、ガス発生器の作動時における高温の作動用ガスに曝され難く、性能の低下を抑制できて、良好なガスシール性を維持し、押圧側部は、安定した押圧力で前進移動でき、アクチュエータは、安定した出力を確保できる。
そして、本発明に係るアクチュエータでは、前記収納側部が、
先端側に前記作動用ガスを流出させる開口端を設けて前記ガス発生器を収納保持し、外周側に、前記内側部位としての前記摺動部位を配置させて、
内側部材として構成され、
前記押圧側部が、
前記収納側部の開口端側を覆う天井壁部と、該天井壁部の外周縁から少なくとも前記ガス発生器の配置位置付近までの前記収納側部の外周を覆い、内周側を前記収納側部の前記摺動部位と摺動する前記外側部位としての前記摺動部位とした周壁部と、を備えて、
前記内側部材としての前記収納側部の周囲を囲む外側部材として、構成されていてもよい。
このような構成では、作動時、内側部材としての収納側部に配置されたガス発生器が作動用ガスを発生し、作動用ガスが収納側部の開口端から外側部材としての押圧側部の天井壁部を押圧するように流れることから、押圧側部が、周壁部を収納側部の外周側に摺動させつつ、周壁部の先端部を、収納側部のガス発生器を配置させた元部側から開口端付近まで、移動させることができ、アクチュエータを伸長させて、作動が完了する。
そして、このアクチュエータでは、作動時の作動用ガスの押圧力を直接受ける部位が、ガス発生器を配置させた内側部材としての収納側部の開口端を覆うように、その開口端より外径寸法の大きな外側部材としての押圧側部の天井壁部であり、ガス発生器の外径寸法が等しければ、その受圧面積は、従来のシリンダタイプのアクチュエータにおけるシリンダの内径寸法のピストン部の受圧面積より、大きくなる。そして、火薬を燃焼させて瞬間的に高い圧力の作動用ガスを発生させるガス発生器を使用する場合、受圧面積が大きな分、アクチュエータを小径としても大きな出力を確保し易い。
そのため、上記の構成では、アクチュエータを短くしても、長い作動ストロークを確保でき、かつ、アクチュエータを太くしなくとも、大きな出力を確保できることから、逆に、アクチュエータをコンパクトに構成できて、搭載スペースの小さな、例えば、車両のフードパネルのヒンジ機構付近に搭載するフード跳ね上げ装置等に好適に使用可能となる。
また、上記の構成のアクチュエータでは、前記押圧側部と前記収納側部との相互の摺動部位に、ガスシール性を確保するシール材が配設されていることが望ましい。
このような構成では、押圧側部の前進移動時において、吐出された作動用ガスの貯留部位は、押圧側部の天井壁部、周壁部、及び、開口端側の収納側部で囲まれる部位で構成されて、収納側部の外周側と押圧側部の周壁部の内周面側との摺動部位に配置されるシール材により、ガスシール性が確保される状態となる。そして、そのシール材は、ガス発生器を収納した収納側部の内周側でなく、収納側部の外周側に配置されることとなって、高温の作動用ガスに曝され難く、性能の低下を抑制できて、良好なガスシール性を維持し、押圧側部は、安定した押圧力で前進移動でき、アクチュエータは、安定した出力を確保できる。
また、上記のような、収納側部が内側部材とし、押圧側部が外側部材とする構成では、前記収納側部が収納側連結部位に連結され、前記押圧側部が押圧側連結部位に連結されて、作動時に、前記収納側部に連結される前記収納側連結部位と、前記押圧側部に連結される前記押圧側連結部位と、を相互に離隔させる構成として、
前記押圧側部が、外周面側に、前記移動中心軸と直交する方向に延びて前記押圧側連結部位に連結される連結部を、配設させてもよい。
このような構成では、押圧側部の押圧側連結部位との連結部が、外周面から移動中心軸と直交方向に突設されることとなって、アクチュエータの移動中心軸(軸心)に沿う長さ方向に、その連結部が配設されないことから、一層、アクチュエータの長さ寸法を短く抑えることが可能となる。
また、上記のような、収納側部が内側部材とし、押圧側部が外側部材とする構成では、前記押圧側部における前記天井壁部から離れた前記周壁部の先端部の内周側と前記収納側部の前記開口端から離れた元部側の外周面との間に、パッキンが介在されていることが望ましい。
このような構成では、外側部材としての押圧側部の周壁部の内周側が、パッキンにより水密性や気密性を確保できて、摺動部位へのゴミの進入を防ぐことができ、また、摺動部位の錆の発生等も防止できて、長期間作動されなくとも、作動時には、押圧側部の円滑な前進移動を確保できる。
また、本発明に係るアクチュエータでは、前記収納側部が、
底壁部に前記ガス発生器を収納保持し、前記底壁部の外周縁から天井壁部まで延びる周壁部の内周側を前記外側部位としての前記摺動部位としたシリンダとして、
外側部材として構成され、
前記押圧側部が、
外周側を前記周壁部の内周側に摺動する前記内側部位としての前記摺動部位としたピストン部と、該ピストン部から延びて前記天井壁部から突出するロッド部と、を有したピストンロッドとして、構成されるとともに、
前記ピストン部における前記収納側部の前記底壁部側の端面に、前記ガス発生器を収容する収容凹部を有して、該収容凹部の天井面を構成して前記ガス発生器と対向する対向壁部と、該対向壁部の外周縁から前記ガス発生器の周囲を覆って前記収納側部の前記底壁部付近まで延び、前記収容凹部の内周面を構成して外周側を前記摺動部位とする摺動筒部と、を備えて、
前記外側部材としての前記収納側部に周囲を囲まれた内側部材として、構成されていてもよい。
このような構成では、従来のシリンダタイプと同様なアクチュエータとして使用でき、従来タイプの長さの短い代替品として、使用可能となる。
また、上記の構成のアクチュエータでも、前記押圧側部と前記収納側部との相互の摺動部位に、ガスシール性を確保するシール材が配設されていることが望ましい。
このような構成では、押圧側部の前進移動時において、吐出された作動用ガスの貯留部位は、押圧側部の収容凹部における対向壁部、摺動筒部、及び、収納側部の周壁部で囲まれる部位で構成されて、摺動筒部の外周側と収納側部の周壁部の内周側との摺動部位に配置されるシール材により、ガスシール性が確保される状態となる。そして、そのシール材は、作動用ガスが貯留する貯留部位の摺動筒部の内周側(収容凹部の内周面側)でなく、外周側に配置されることとなって、作動当初の高温の作動用ガスに曝され難く、性能の低下を抑制できて、良好なガスシール性を維持し、押圧側部は、安定した押圧力で前進移動でき、アクチュエータは、安定した出力を確保できる。
本発明に係る第1実施形態のアクチュエータを使用したフード跳ね上げ装置の搭載状態を示す車両の概略斜視図である。 フード跳ね上げ装置を搭載した車両の概略縦断面図である。 第1実施形態のアクチュエータの作動時を示す車両の概略縦断面図である。 第1実施形態のアクチュエータの縦断面図である。 第1実施形態のアクチュエータの作動時を示す縦断面図である。 第1実施形態のアクチュエータの拡大部分縦断面図であり、作動前のロックリング付近を示す。 第1実施形態のアクチュエータの拡大部分縦断面図であり、作動後のロックリング付近を示す。 第1実施形態のアクチュエータの伸長防止用の係止機構に使用する係止リングの平面図と斜視図である。 第1実施形態のアクチュエータのロック機構に使用するロックリングの平面図と斜視図である。 第1実施形態のアクチュエータの拡大部分縦断面図であり、作動完了前後の収納側部の開口端付近の動作状態を順に示す拡大断面図である。 第1実施形態のアクチュエータの作動完了時のロック機構の動作状態を説明する拡大部分断面図である。 第1実施形態の変形例のアクチュエータを示す概略縦断面図である。 第2実施形態のアクチュエータを使用したフード跳ね上げ装置を搭載した車両の概略縦断面図である。 第2実施形態のアクチュエータの作動時を示す車両の概略縦断面図である。 第2実施形態のアクチュエータの縦断面図である。 第2実施形態のアクチュエータの作動時を示す縦断面図である。 第2実施形態の変形例のアクチュエータの縦断面図である。 第3実施形態のアクチュエータの縦断面図である。 第3実施形態のアクチュエータの作動時を示す縦断面図である。 第3実施形態のアクチュエータを使用した頭部保護装置を説明する図である。 第3実施形態の変形例のアクチュエータの縦断面図である。 第4実施形態のアクチュエータの作動時を示す車両の概略縦断面図である。 第4実施形態のアクチュエータの縦断面図である。 第4実施形態のアクチュエータの作動時を示す縦断面図であり、図23に示す状態から軸心周りで90°回転させた状態を示す。 第4実施形態のアクチュエータの作動完了時のロック機構の動作状態を説明する拡大部分断面図である。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、第1実施形態のアクチュエータ21は、図1〜3に示すように、自動車用安全装置としてのフード跳ね上げ装置(以下、適宜、「跳ね上げ装置」と略す)U1に使用されるものであり、車両Vにおけるフードパネル10の後端10c側のヒンジ機構11に、配設される。
なお、本明細書では、特に断らない限り、前後と上下の方向は、それぞれ、車両V(図1参照)の前後と上下の方向に一致し、左右の方向は、車両Vの前方側を見た際の左右の方向に一致させている。
また、第1実施形態の場合、車両Vのフロントバンパ5には、図1に示すように、歩行者との衝突を検知若しくは予測可能なセンサ6が、配設されており、センサ6からの信号を入力させている図示しない制御回路が、センサ6からの信号に基づいて車両Vと歩行者との衝突を検知した際に、アクチュエータ21のガス発生器70の図示しない火薬を点火させ、作動用ガスGを発生させることにより、アクチュエータ21を作動させて、跳ね上げ装置U1を作動させるように(図3,5参照)、構成されている。
フードパネル10は、図1,2に示すように、車両VにおけるエンジンルームERの上方を覆うように配設されるもので、左右方向の両縁10d,10e側における後端10c近傍に配置されるヒンジ機構11により、車両Vの車体(ボディ)1側に対して、前開きで開閉可能に連結されている。フードパネル10は、アルミニウム合金等からなる板金製として、上面側のアウタパネル10aと、下面側に位置してアウタパネル10aより強度を向上させたインナパネル10bと、から構成されている。フードパネル10は、歩行者を受け止めた際に、歩行者の運動エネルギーを吸収できるように、塑性変形可能に構成されている。そして、実施形態では、車両Vと歩行者との衝突時に、アクチュエータ21が作動されて、図3に示すように、上昇したフードパネル10の後端10cと、エンジンルームERと、の間に、変形スペースSを形成できることから、曲げ塑性変形時の塑性変形量を増大させることができ、フードパネル10は、歩行者の運動エネルギーを多く吸収することができる。
ヒンジ機構11は、フードパネル10の左縁10dと右縁10eとの後端10c側に、それぞれ、配設される。そして、ヒンジ機構11は、フードパネル10の後端10cの下方におけるボディ1側に固定されるヒンジベース12と、フードパネル10の後端10cの下面側に配置される取付プレート15と、ヒンジベース12と取付プレート15とに軸支されるヒンジアーム14と、を備えて構成される。ヒンジベース12は、詳しくは、ボディ1側のフードリッジリインホース2に連結された取付フランジ2aに、固定されている。そして、ヒンジ機構11は、フードパネル10の通常使用の開き時に、ヒンジアーム14のヒンジベース12側となる元部端14a側の軸支部位を回転中心として開く構成としている(図2の二点鎖線参照)。
なお、このヒンジアーム14は、元部端14aから先端14bを前方に延ばすように配設されて、元部端14aが、支持軸13を利用してヒンジベース12の後端側に連結され、この支持軸13を回転中心として、回動可能とし、また、先端14b側も、支持軸16を利用して、取付プレート15の前端側に連結され、この支持軸16を回転中心として、回動可能である。左右の支持軸13,16は、それぞれ、軸方向を、車両Vの左右方向に沿わせるように、配設されている。但し、通常使用時には、ヒンジアーム14と取付プレート15との各連結部14c,15aに連結されるアクチュエータ21が、実施形態の場合、伸長防止用の係止機構(伸長防止用ロック機構)FR(FR1)によって伸長しないので、ヒンジアーム14は、取付プレート15に対して回動しない。そのため、フードパネル10は、通常使用の開閉時、支持軸13の部位を回転中心として、開閉することとなる。すなわち、フードパネル10を開く際には、図2の実線から二点鎖線に示すように、左右の支持軸13を回転中心として、各ヒンジアーム14の先端14b側とともに、フードパネル10の前端10f側が上昇することとなって、フードパネル10を前開きで開くことができ、そして、前端10f側を下せば、支持軸13を回転中心として回転して、フードパネル10が閉じることとなる。
また、左右のヒンジ機構11は、左右対称形として配設され、ヒンジアーム14と取付プレート15とのエンジンルームER側の面の連結部14c,15aに、それぞれ、アクチュエータ21の両端(連結部25,65)が連結されている。ヒンジアーム14のアクチュエータ21との連結部14cは、元部端14aと先端14bとの間の中間部位より、先端14b側に接近して配置され、取付プレート15のアクチュエータ21との連結部15aは、支持軸16より後方に配置されている。
なお、フードパネル10の前端10f側には、公知のフードロック機構8が配設されている。フードロック機構8は、フードパネル10の前端10f下面に固定されるロックストライカ8aと、ボディ1側に配設されてロックストライカ8aを係止するラッチ8bと、を備えて構成される。ラッチ8bは、図示しないレバーを操作しなければ、係止したロックストライカ8aを係止解除できないように構成されており、フードパネル10の後端10cの上昇時でも、フードパネル10の前端10fは、ロックストライカ8aを係止するラッチ8bにより、ボディ1側から離れるように上昇しない。
さらに、フードパネル10の後方には、図2,3に示すように、ボディ1側の剛性の高いカウルパネル7aと、カウルパネル7aの上方における合成樹脂製のカウルルーバ7bと、からなるカウル7が、配設されている。カウルルーバ7bは、後端側をフロントウィンドシールド3の下部3a側に連ならせるように配設されている。また、フロントウィンドシールド3の左右には、図1に示すように、フロントピラー4,4が、配設されている。
第1実施形態のアクチュエータ21は、図4,5に示すように、作動時に作動用ガスGを発生させるガス発生器70と、ガス発生器70を収納して保持する収納側部22と、ガス発生器70から発生する作動用ガスGに押圧されて、収納側部22から離れるように相対的に前進移動して、アクチュエータ21を伸長させる押圧側部(移動側部とも言える)52と、を備えて構成される。なお、第1実施形態では、アクチュエータ21は、作動時、ガス発生器70が作動用ガスGを発生させると、収納側部22に対して押圧側部52が斜め上後方に前進移動して伸長し(図2,3参照)、ヒンジアーム14と取付プレート15との連結部14c,15a相互を離隔させる。そして、この時、ヒンジアーム14と取付プレート15との相互の交差角度θ0が大きくなり、フードパネル10は、ラッチ8bに係止された前端10fを上昇させずに、後端10cを上昇させることとなる。
ガス発生器70は、作動時に、図示しない所定の火薬を点火させ、火薬自体の燃焼により、あるいは、さらに火薬に着火されるガス発生剤の燃焼により、作動用ガスGを発生させるスクイブやマイクロガスジェネレータ等が使用されており、作動用ガスGを吐出する先端70aから離れた元部側に、図示しない制御回路からの点火電気信号を入力させるリード線70cが、接続されている。そして、ガス発生器70は、図示しない制御回路からの点火電気信号を入力すると、内蔵されている火薬に点火して燃焼させ、さらに適宜、ガス発生剤も燃焼させて、燃焼ガスを発生させ、その燃焼ガスを作動用ガスGとして、先端70aから吐出させて押圧側部52の天井壁部53へ供給する。また、第1実施形態の場合、ガス発生器70は、リード線70cを突出させた状態で、収納側部22のインナケース27内に収納されるように、ポリアミド等からなる合成樹脂製の樹脂部72と一体成形される組付体75として構成され、そして、組付体75として、インナケース27に収納される構成としている。
この組付体75は、インナケース27(収納側部22)の元部端24a側の開口27cから挿入させて、ガス発生器70の鍔部70bを、インナケース27の後述する段差38に当て、そして、樹脂部72に設けられた貫通孔72aに、楕円管状の止め具44を嵌め込んで抜け止めして、収納側部22(インナケース27)に収納保持されている。なお、止め具44は、インナケース27に開口している組付孔40に嵌め込まれて固定される。
そして、収納側部22は、略円筒状の鋼等からなる金属製のインナケース(筒状部材)27から形成されて、先端側(図4,5に示す上端側)に作動用ガスGを流出させるために円形に開口した開口端23を備え、開口端23から離れた元部24側にガス発生器70を配設させるとともに、元部端24a側を、ヒンジアーム14側に、連結させている。ヒンジアーム14側に連結される連結部25は、連結孔部25aを備えて構成され、そして、連結孔部25aに挿入される軸支具(軸支ピン)18を利用して、ヒンジアーム14の連結部14cに対して、回動自在に連結されている。軸支具18は、連結孔部25aを貫通して、ヒンジアーム14の連結部14cに回動自在に連結される。なお、連結孔部25aは、第1実施形態の場合、組付体75を収納保持(抜け止め)するためのインナケース27の組付孔40に固定された止め具44の内周側の貫通孔を、利用している。
収納側部22を構成するインナケース27は、外周面27aの先端(開口端23)側に、フランジ部28を突出させ、内周面27bの元部24側に、開口端23側に向かって内径を狭める段差38を設けて構成されている。段差38には、既述したように、樹脂部72で被覆されたガス発生器70の鍔部70bが当接されている。なお、インナケース27の内周面27bと組付体75との間には、ガス発生器70側の気密性を確保するためのゴム製の円環状のパッキン47が配設されている。
外周面27a側のフランジ部28には、図4,7,10に示すように、環状溝29が形成されて、環状溝29には、押圧側部52の前進移動時のガスシール性を確保するためのゴム製の円環状のシール材(パッキン・Oリング)46が嵌め込まれている。
外周面27a側のフランジ部28の近傍には、図4,7,10,11に示すように、アクチュエータ21の作動完了時に、押圧側部52の後退を防止するための後退防止用ロック機構BR(BR1)を構成する係止段部(環状溝)30が形成されている。係止段部30は、フランジ部28から離れた側の係止段部30の底面(内周規制面)32から立ち上がる段差面を、後述するロックリング63を係止する係止規制面31としている。
なお、フランジ部28の係止段部30側の段差面は、アクチュエータ21の作動時に、押圧側部52の先端部54a側を止める押圧側部52の抜け止め用の規制面28aとなり、アクチュエータ21の最大伸長(最大作動ストローク)を制限することとなる。そのため、フランジ部28は、押圧側部52の前進移動時のストッパとしての機能を果たす。
インナケース27の外周面27aにおけるガス発生器70より元部端24a側の位置には、環状溝35が、形成されている(図5,6参照)。環状溝35には、弾性変形可能なばね板製のEリング(図8参照)からなる仮止め係止部としての係止リング37が配設されている。
この係止リング37は、アクチュエータ21の伸長防止用のロック機構としての係止機構FR(FR1)を構成するものであり、フードパネル10の通常使用の開閉時には、環状溝35内への収納状態として、押圧側部52の先端部54a側におけるリングホルダ55の先端側鍔部56と当接し、押圧側部52の前進移動を規制する。そして、ガス発生器70が作動用ガスGを発生させた際には、先端側鍔部56が、係止リング37を押し、環状溝35の前進移動側の縁35aを利用して、係止リング37を拡径させて環状溝35から離脱させて、押圧側部52の前進移動を規制していた係止状態を、解除させることとなる。そして、押圧側部52は、作動用ガスGの圧力を受けて、前進移動することとなる。
実施形態の場合、係止リング37は、押圧側部52の前進完了時、先端側鍔部56に押されて係止段部30の位置まで押され、そして、ロックリング63とともに、係止段部30内に収納されることとなる(図10,11参照)。
この伸長防止用ロック機構としての係止機構FR1は、仮止め係止部としての係止リング37と、拡径させる縁35aを有して係止リング37を収納する収納側部22の環状溝35と、環状溝35に収納された係止リング37に係止され、かつ、係止リング37の係止を解除するように係止リング37に当接する係止解除兼用の被係止部としての先端側鍔部56と、から構成されている。そして、係止リング37が係止解除兼用の被係止部としての先端側鍔部56に押圧されて環状溝35から離脱するように拡径する変形応力は、フードパネル10の通常使用の開閉時に加わるヒンジアーム14と取付プレート15との連結部14c,15a相互が離れるモーメントに、十分対抗でき、そして、ガス発生器70の作動時には、先端側鍔部56に押圧されて拡径できるように、設定されている。
また、インナケース27には、既述したように、止め具44を嵌め込んで固定できるように、元部端24a側に、アクチュエータ21の軸心Cと直交する組付孔40が、形成されている。
さらに、インナケース27の外周面27aには、押圧側部52の先端部54aの端縁54aeの内周に圧接されて、押圧側部52の内部側の防水性やゴミの侵入防止を図る円環状のゴム等からなるパッキン48が、配設されている。
アクチュエータ21の押圧側部(移動側部)52は、鋼等の金属製として、収納側部22の開口端23側を覆う天井壁部53と、天井壁部53の外周縁から、少なくとも、ガス発生器70の配置位置の元部24側までの収納側部22の外周を覆うように、押圧側部52の後退側、すなわち、図4,5の下方側、に延びる略円筒状の周壁部54と、を備えて構成されている。
天井壁部53には、丸穴状の連結孔部65aを有して取付プレート15に連結される連結部65が、開口端23と離れた上面側に配設されている。この連結部65は、連結孔部65aに挿入される軸支具(軸支ピン)19を利用して、取付プレート15の連結部15aに対して、回動自在に連結されている。軸支具19は、連結孔部65aを貫通して、取付プレート15の連結部15aに回動自在に連結される。
周壁部54は、天井壁部53から離れる先端部54aの内周面側に設けたリングホルダ55までの内周面54bを、収納側部22の外周面側のシール材46と摺動可能として、ガスシール性を確保して前進移動できるように、アクチュエータ21の軸心C(すなわち、押圧側部52の移動中心軸C)と同心的に、平滑な円形の弧面状に構成されている。
換言すれば、収納側部22と押圧側部52とは、相互に摺動する部位に関し、収納側部22側の摺動部位22aが、シール材46の部位となり、押圧側部52側の摺動部位52aが、シール材46と摺動する内周面54bの部位となって、第1実施形態のアクチュエータ21では、収納側部22が、摺動部位22aを、移動中心軸Cに接近させた内側部位の内側摺動部位22aとして、内側部材21aを構成し、押圧側部52が、その摺動部位52aを内側摺動部位22aの周囲を囲む外側部位としての外側摺動部位52aとして、内側部材21aの周囲を囲む外側部材21bを構成している。
リングホルダ55は、鋼等の金属製の略円筒状部材として、周壁部54の先端部54aの内周側にかしめて固定されており、押圧側部52の前進移動側(上部側)から順に、先端側鍔部56と、内周側にロックリング63を収納した収納溝57と、軸心Cと同心とした平滑な円形弧面状のガイド面61と、を備えて構成されている。
先端側鍔部56は、内径寸法を、収納側部22の係止段部(環状溝)30と環状溝35との間の外周面27aの外径寸法より若干大きく構成されて、アクチュエータ21の非作動時に、環状溝35に収納された係止リング37に当接し、かつ、アクチュエータ21の作動時に、係止リング37を環状溝35から離脱させるように押すことができるように設定され、さらに、前進移動完了時には、収納側部22のストッパとしてのフランジ部28に、係止リング37を介在させて、当接するように、設定されている(図10,11参照)。
ガイド面61は、収納側部22の環状溝30,35間の外周面27aに摺動可能として、軸心Cに沿う押圧側部52の前進移動を案内する。
なお、ガイド面61は、アクチュエータ21の作動時、収納側部22のインナケース27の外周面27aと摺動する。そのため、ガスシール性が十分ではないものの、これらの外周面27aとガイド面61とは、収納側部22と押圧側部52との相互の第2の摺動部位となって、外周面27aが、内側摺動部位22a´を構成し、ガイド面61が、その周囲を囲む外側摺動部位52a´を構成することとなる(図7参照)。
収納溝57は、図6,7,10,11に示すように、アクチュエータ21の作動完了後の押圧側部52の後退移動を規制するための後退防止用ロック機構BR1を構成するロックリング63を収納するものである。収納溝57は、先端側鍔部56側から拡径するテーパ規制面58と、テーパ規制面58の後退側(図4〜7の下側)の縁からアクチュエータ21の軸心Cと略平行とした底面59と、底面59の後退側の縁から軸心C側に延びる段差面60と、を備えて構成されている。
テーパ規制面58は、底面59から前進側(図4〜7の上側)にかけて、縮径する傾斜面として、実施形態の場合、軸心Cに対して、傾斜角度θ1(図11のA参照)を45°としている。
ロックリング63は、円形断面の弾性変形可能なばね鋼等からなるCリングから構成され(図9参照)、縮径可能に、収納側部22の外周面27aに接触した拡径状態で収納溝57に収納されており、押圧側部52の前進移動完了時、縮径して収納側部22の係止段部30に収納される。そして、ロックリング63は、断面の直径寸法D1を、収納側部22の係止段部30の係止規制面31の幅寸法(内周規制面32と外周面27aとの間の幅寸法)B1より大きく、かつ、直径寸法D1の半分(半径寸法)R1を係止規制面31の幅寸法B1と略同等、あるいは、若干小さく、設定されている(図11参照)。
すなわち、ロックリング63が係止段部30に収納された際、係止段部30の内周規制面32に当たって、ロックリング63が収納側部22の外周面27aから突出するように、直径寸法D1が係止規制面31の幅寸法B1より大きく設定されている。また、ロックリング63が係止段部30に収納されて、前進移動完了後に押圧側部52が後退移動しようとする際、押圧側部52の先端側鍔部56のテーパ規制面58が係止段部30に収納されたロックリング63に当たっても、ロックリング63が係止規制面31に当たって係止され、係止規制面31から外れないように、半径寸法R1が、係止規制面31の幅寸法B1と略同等、あるいは、若干小さく設定されている。
そして、前進移動完了後の押圧側部52が後退移動しようとしても、押圧側部52のロック位置RPでは、押圧側部52の先端側鍔部56のテーパ規制面58が係止段部30に収納されたロックリング63の外周側部位63bに当たり、そして、ロックリング63の内周側部位63aが係止規制面31から外れないように係止されることから、押圧側部52の後退移動が防止される。すなわち、実施形態の場合、収納側部22における係止規制面31と内周規制面32とを備えた係止段部30、押圧側部52の収納溝57に収納された縮径方向に付勢されるロックリング(後退規制材)63、及び、押圧側部52の収納溝57のテーパ規制面58により、押圧側部52の前進移動完了後の後退を防止する後退防止用ロック機構BR1が構成される。
第1実施形態では、アクチュエータ21のリード線70c,70cを図示しない制御回路に結線するとともに、連結部25,65を、軸支具18,19を利用して、フードパネル10の左右のヒンジ機構11におけるヒンジアーム14と取付プレート15との連結部(連結部位)14c,15aに連結させれば、アクチュエータ21をヒンジ機構11に配設できて、跳ね上げ装置U1を車両Vに搭載することができる。
車両Vへの搭載後、第1実施形態の跳ね上げ装置U1では、アクチュエータ21が作動すれば、ガス発生器70が作動用ガスGを発生させ、その作動用ガスGの押圧力によって、図3の二点鎖線から実線に示すように、あるいは、図4から図5に示すように、アクチュエータ21の押圧側部52が収納側部22から離れて、アクチュエータ21が伸長する。そして、伸長するアクチュエータ21が、取付プレート15とヒンジアーム14との交差角度θ0を広げることから、フードパネル10の後端10c側が上昇し、フードパネル10が、変形スペースSを広く確保できて、変形量を多くした塑性変形により、衝撃を緩和させて歩行者を受け止めることができる。
なお、第1実施形態の場合、アクチュエータ21は、作動ストロークSLを約40mmとして、フードパネル10の後端10cを約80mm上昇させることができた。
そして、第1実施形態のアクチュエータ21では、ガス発生器70が、押圧側部52の摺動部位52aより移動中心軸C側に接近して、作動前の配置状態の押圧側部52の部位52b(実施形態では、周壁部54の先端部54aと天井壁部53との間の中間付近)と重なるように、収納側部22に収納保持されており、ガス発生器70と押圧側部52とが、押圧側部52の移動中心軸Cに沿って直列的に配設されているものの、その移動中心軸Cの直交方向で重なって配設されている。そのため、ガス発生器70と押圧側部52とが重なった分(第1実施形態では、ガス発生器70の図示しない火薬や点火装置等を内蔵した本体71とリード線70cの一部とが押圧側部52の部位52bと長く重なっている分)、従来タイプのガス発生器と押圧側部とを重ならせずに配設させたものに比べて、アクチュエータ21の長さ寸法L1を短くできる。
したがって、第1実施形態のアクチュエータ21では、作動時に作動用ガスGを発生させるガス発生器70を使用する構成としても、長さを短くコンパクトに構成でき、そして、自動車用安全装置としてのフード跳ね上げ装置U1等に使用して車両Vに搭載する際、搭載自由度を向上させることができる。
また、第1実施形態のアクチュエータ21では、収納側部22が、先端側に作動用ガスGを流出させる開口端23を設けてガス発生器70を収納保持し、外周側に、内側部位としての摺動部位(内側摺動部位)22aを配置させて、内側部材21aとして構成されている。また、押圧側部52が、収納側部22の開口端23側を覆う天井壁部53と、天井壁部53の外周縁から少なくともガス発生器70の配置位置付近までの収納側部22の外周を覆い、内周面54b側を収納側部22の内側摺動部位22aと摺動する外側部位としての摺動部位(外側摺動部位)52aとした周壁部54と、を備えて、内側部材21aとしての収納側部22の周囲を囲む外側部材21bとして、構成されている。
そのため、第1実施形態では、作動時、内側部材21aとしての収納側部22に配置されたガス発生器70が作動用ガスGを発生し、作動用ガスGが収納側部22の開口端23から押圧側部52の天井壁部53を押圧するように流れることから、外側部材21bとしての押圧側部52が、周壁部54を収納側部22の外周面27aに摺動させつつ、周壁部54の先端部54aを、収納側部22のガス発生器70を配置させた元部24側から開口端23付近まで、移動させることができ、そして、収納側部22に連結される車両Vの収納側連結部位としてのヒンジアーム14の連結部14cと、押圧側部52に連結される車両Vの押圧側連結部位としての取付プレート15の連結部15aと、を相互に離隔させるように、アクチュエータ21を伸長させて、作動が完了する。
すなわち、第1実施形態のアクチュエータ21では、作動時の作動用ガスGの押圧力を直接受ける部位が、ガス発生器70を配置させた内側部材21aとしての収納側部22の開口端23を覆うように、その開口端23より外径寸法の大きな外側部材21bとしての押圧側部52の天井壁部53であり、ガス発生器70の外径寸法が等しければ、その受圧面積は、従来のシリンダタイプのアクチュエータにおけるシリンダの内径寸法のピストン部の受圧面積より、大きくなる。そして、火薬を燃焼させて瞬間的に高い圧力の作動用ガスGを発生させるガス発生器70を使用する場合、受圧面積が大きな分、アクチュエータ21を小径としても大きな出力を確保し易い。
そのため、上記の構成では、アクチュエータを短くしても、長い作動ストロークSLを確保でき、かつ、アクチュエータ21を太くしなくとも、大きな出力を確保できることから、逆に、アクチュエータ21をコンパクトに構成できて、搭載スペースの小さな、例えば、車両Vのフードパネル10のヒンジ機構11付近に搭載するフード跳ね上げ装置U1等に好適に使用可能となる。
また、第1実施形態のアクチュエータ21では、押圧側部52と収納側部22との相互の摺動部位22a,52aに、ガスシール性を確保するシール材46が配設されている。
そのため、上記の構成では、押圧側部52の前進移動時において、吐出された作動用ガスGの貯留部位は、押圧側部52の天井壁部53、周壁部54、及び、開口端23側の収納側部22で囲まれる部位で構成されて、収納側部22の開口端23の外周面27a側に配置されて周壁部54の内周面54b(摺動部位52a)に摺動するシール材46により、ガスシール性が確保される状態となる。そして、そのシール材46は、ガス発生器70を収納した収納側部22の内周側でなく、開口端23の外周側に配置されることとなって、高温の作動用ガスGに曝され難く、性能の低下を抑制できて、良好なガスシール性を維持し、押圧側部52は、安定した押圧力で前進移動でき、アクチュエータ21は、安定した出力を確保できる。
なお、第1実施形態では、ガスシール性を確保して相互に摺動する部位を、内側部材21aとしての収納側部22では、開口端23の外周側のフランジ部28に設けたシール材46を内側摺動部位22aとし、外側部材21bとしての押圧側部52では周壁部54の内周面54bを外側摺動部位52aとした。しかし、押圧側部52の周壁部54の先端部54aのガイド面61と収納側部22のインナケース(筒状部材)27の外周面27aとの相互の摺動部位に着目し、先端部54aの内周側に収納側部22の外周面27aに摺動可能なシール材を取り付ければ、そのシール材の部位を押圧側部52の外側部位としての外側摺動部位52a´とし、外周面27aを収納側部22の内側部位としての内側摺動部位22a´として、ガスシールを確保した状態での相互の摺動部位として構成することができ、このように構成してもよい。そして、このような構成でも、押圧側部52と収納側部22との相互の摺動部位52a´,22a´に配置されるシール材により、ガスシール性が確保され、そして、その先端部54aの内周側に配設されるシール材が、ガス発生器70の作動当初の作動用ガスの直噴箇所から離れて配設されているため、そのシール材は、ガス発生器70の作動時における高温の作動用ガスに曝され難く、性能の低下を抑制できて、良好なガスシール性を維持し、押圧側部52は、安定した押圧力で前進移動でき、アクチュエータは、安定した出力を確保できる。
さらに、第1実施形態のアクチュエータ21では、押圧側部52における天井壁部53から離れた周壁部54の先端部54aの端縁54aeの内周面54b側と収納側部22の開口端23から離れた元部24側の外周面27aとの間に、パッキン48が介在されている。
そのため、第1実施形態では、外側部材21bとしての押圧側部52の周壁部54の内周面54b側が、パッキン48により水密性や気密性を確保できて、摺動部位52a(内周面54b)へのゴミの進入を防ぐことができ、また、摺動部位52aの錆の発生等も防止できて、長期間作動されなくとも、作動時には、押圧側部52の円滑な前進移動を確保できる。
また、第1実施形態のアクチュエータ21では、作動を完了させた後、押圧側部52が後退移動しようとしても、図10,11に示すように、ロック機構BR1により、その後退移動が規制される。すなわち、ロック機構BR1は、押圧側部52が、前進移動を完了させて、先端部54aにおけるリングホルダ55の収納溝57に収納したロックリング63の部位を係止段部30の位置に配置させるように、ロック位置RPまで到達すると、押圧側部52の収納溝57に収納されていたロックリング63が、係止段部30の内周規制面32に当接するように、収納溝57から縮径する。そのため、押圧側部52が後退移動しようとすると、図10のCや図11のCに示すように、押圧側部52のテーパ規制面58が、ロックリング63を係止段部30の係止規制面31側に押し、ロックリング63は、係止規制面31に当接して後退移動を規制される。さらに、ロックリング63は、内周側部位63aの内側面63aaが、更なる縮径状態を規制されるように、係止段部30の内周規制面32に当接され、かつ、外周側部位63bにおける前進移動側の外側面63baが、押圧側部52のテーパ規制面58に当接されて、拡径状態も規制され、その結果、ロックリング63が、収納側部22の係止段部30と押圧側部52のテーパ規制面58との間のロック位置RPで、安定して、ロックされ、それに伴い、ロックリング63の前進移動側の外側面63baにテーパ規制面58を当接させている押圧側部52も、ロック位置RPでロックされて、押圧側部52の後退移動が規制される。
そのため、このアクチュエータ21を使用した跳ね上げ装置U1では、フードパネル10が歩行者を受け止めることとなっても、後端10cを下降させずに支持できて、変形スペースS分、フードパネル10を円滑に塑性変形させることができる。
また、第1実施形態のアクチュエータ21では、収納側部22の開口端23の外周側に、押圧側部52の周壁部54の内周面54bに摺動するシール材46を設けたフランジ部28が配設され、フランジ部28が、押圧側部52の後退移動側の側面(規制面)28aを係止段部30に連ならせ、かつ、周壁部54の先端部54aの先端側鍔部56と、係止リング37を介在させて、当接して、押圧側部52の前進移動を規制するストッパとしている。
そのため、第1実施形態のアクチュエータ21では、作動時、押圧側部52の周壁部54の先端部54aの先端側鍔部56が、前進移動する慣性力を大きくして、ロック位置RPよりさらに前進移動しようとしても、係止リング37を介在させて、係止段部30の前進移動側のストッパとしてのフランジ部28の規制面28aに当接し、安定して、ロック位置RPで停止される。勿論、ロックリング63が、縮径しつつ慣性力によって前進移動しても、係止段部30の内周規制面32から外側に延びるフランジ部28の規制面28aに、係止リング37を介在させて、当接し、安定して係止段部30に収納されて、その後の後退移動の規制を円滑に行なうことができる。
さらに、第1実施形態のアクチュエータ21では、収納側部22と押圧側部52との間に、作動用ガスGの発生時の収納側部22に対する押圧側部52の前進移動を許容して、収納側部22に対して押圧側部52を係止する係止機構FR1が、配設されている。すなわち、アクチュエータ21は、この係止機構FR1により、不要な伸長が防止されて、取付プレート15とヒンジアーム14との交差角度θ0を広げないことから、フードパネル10の通常使用の開閉を支障なく行え、コンパクトに構成できて搭載スペースを嵩張らせないことと相俟って、跳ね上げ装置U1に好適に使用できる。
特に、第1実施形態では、作動前のアクチュエータ21を、図2,3に示すように、ヒンジアーム14側の連結部14cから取付プレート15側の連結部15aまで、上下方向でなく、斜め後上向きの水平方向に接近させるように、搭載できることから、上下方向の搭載スペースを小さくできて、エンジンルームERが大きく、ヒンジ機構11の周囲に高さ方向のスペースのない車両Vに、好適に、跳ね上げ装置U1を搭載できる。
また、第1実施形態では、ガス発生器70の作動用ガスGを吐出させる先端70aが、収納側部22の開口端23と距離を開けているが、開口端23からガス発生器70を突出させないように、開口端23から元部24側に離れてガス発生器70の本体71が配設されれば、開口端23を先端70aに接近させて、例えば、図12に示すアクチュエータ21Aのように、開口端23と先端70aとを一致させるように、配設してもよい。但し、第1実施形態のアクチュエータ21のように、ガス発生器70の先端70aと開口端23との間に、すなわち、ガス発生器70の先端70aと押圧側部52の天井壁部53との間に、押圧側部52の前進移動前に、作動用ガスGを貯留できる貯留室80を設けるように、開口端23から天井壁部53を大きく離す構成であると、押圧側部52の前進移動に伴なう先端70aと天井壁部53との間の容積変化率が、前進移動前に大きな容積の貯留室80がある分、小さくなって、押圧側部52の前進途中における燃焼ガスからなる作動用ガスGの圧力の低減を抑制できて、アクチュエータ21は、押圧側部52の前進完了位置付近でも、大きな押圧力を発揮して、押圧側部52を前進移動させることができる。
なお、第1実施形態では、アクチュエータ21の収納側部22の連結部25をヒンジアーム14側に連結し、押圧側部52の連結部65を取付プレート15側に連結したが、逆の構成として、収納側部22の連結部25を取付プレート15の連結部15aに連結し、押圧側部52の連結部65をヒンジアーム14の連結部14cに連結してもよい。
つぎに、第2実施形態のアクチュエータ121について説明すると、この第2実施形態のアクチュエータ121は、図13,14に示すように、第1実施形態のアクチュエータ21と同様に、ヒンジ機構11のヒンジアーム14と取付プレート15とに連結させるように搭載されるフード跳ね上げ装置U2に使用されるものである。
第2実施形態のアクチュエータ121では、図15,16に示すように、シリンダタイプとするもので、収納側部122が、底壁部127にガス発生器185を収納保持し、底壁部127の外周縁から延びて天井壁部123まで延びる円筒状の周壁部126の内周側を外側部位としての摺動部位(外側摺動部位)122aとするシリンダとして、外側部材121bとして構成される。
また、押圧側部(移動側部)152が、外周側を周壁部126の内周側に摺動する内側部位としての摺動部位(内側摺動部位)152aとするピストン部153と、ピストン部153から延びて天井壁部123の挿通孔124から突出するロッド部155と、を有したピストンロッドとして、内側部材121aとして構成される。
そして、このピストンロッド(押圧側部)152は、ピストン部153におけるシリンダ(収納側部)122の底壁部127側の端面に、ガス発生器185を収容する収容凹部157を有して、収容凹部157の天井面157aを構成してガス発生器185と対向する対向壁部158と、対向壁部158の外周縁からガス発生器185の周囲を覆ってシリンダ122の底壁部127まで延び、収容凹部157の内周面157bを構成して外周側を摺動部位152aとする摺動筒部159と、を備えて構成されている。
ガス発生器185は、第1実施形態のガス発生器70と同様に、作動時に、図示しない所定の火薬を点火させ、火薬自体の燃焼により、あるいは、さらに火薬に着火されるガス発生剤の燃焼により、作動用ガスGを発生させるスクイブやマイクロガスジェネレータ等が使用されており、作動用ガスGを吐出する先端185aから離れて底壁部127から露出する元部側に、所定の制御回路からの点火電気信号を入力させる図示しないリード線を接続させるコネクタ185bが、配設されている。そして、ガス発生器185は、ガス発生器70と同様に、図示しない制御回路からの点火電気信号を入力すると、内蔵されている火薬に点火して燃焼させ、さらに適宜、ガス発生剤も燃焼させて、燃焼ガスを発生させ、その燃焼ガスを作動用ガスGとして、先端185aから吐出させてピストン部153の収容凹部157へ供給する。
そして、この第2実施形態のアクチュエータ121でも、ガス発生器185が作動用ガスGを発生させると、収納側部としてのシリンダ122に対して押圧側部としてのピストンロッド152が斜め上後方に前進移動して伸長し、ヒンジアーム14と取付プレート15との連結部14c,15a相互を離隔させて、ヒンジアーム14と取付プレート15との相互の交差角度θ0を拡大させることとなり、そのため、図13,14に示すように、フードパネル10は、ラッチ8bに係止された前端10fを上昇させずに、後端10cを上昇させることとなる。
また、収納側部としてのシリンダ122は、金属製の円筒状のパイプ材に天井壁部123を構成するキャップ材をかしめ、キャップ材から離れた元部側もかしめて、底壁部127側を形成している。そして、周壁部126の内周側の天井壁部123の近傍には、後退防止用ロック機構BR(BR2)を構成するロックリング180を係止するための係止段部(環状溝)130が形成されている。係止段部130は、環状溝の底面として、ロックリング180の拡径を規制する外周規制面132と、外周規制面132のピストンロッド152の後退移動側の縁から軸心C側に延びて、ロックリング180を係止する係止規制面131と、を備えて構成される。
なお、天井壁部123は、作動時のピストンロッド152のピストン部153と、係止リング176を介在させて当接して、アクチュエータ121の最大作動ストロークを規制するストッパとなる。
さらに、シリンダ122には、底壁部127の外周面側に、ヒンジアーム14の連結部(収納側連結部位)14cに連結される連結部129が固着されている。連結部129には、軸支具18が挿入される連結孔部129aが配設されている。そして、連結部129は、連結部14cに回動可能に連結される軸支具18を利用して、ヒンジアーム14の連結部14cに対して、回動自在に連結されることとなる。
押圧側部としてのピストンロッド152は、ピストン部153の外周面に、前進移動側から順に、ロックリング180を収納する収納溝162と、シール材170を嵌める凹溝160と、を備えて構成されている。シール材170は、Oリングからなり、ピストン部153の前進移動時に、ガスシール性を確保しつつ、シリンダ122の周壁部126の内周面126aにおける摺動部位(外側摺動部位)122aに摺動する摺動部位(内側摺動部位)152aを構成するものである。
なお、ピストンロッド152のロッド部155は、アクチュエータ121の作動時、シリンダ122の天井壁部123の挿通孔124の内周面124aと摺動する。そのため、ガスシール性が十分ではないものの、その外周面155aと内周面124aとは、収納側部122と押圧側部152との相互の第2の摺動部位となって、外周面155aが、内側摺動部位152a´を構成し、内周面124aが、その周囲を囲む外側摺動部位122a´を構成することとなる。
また、収納溝162は、ロックリング180を収納するものであり、底面164の前進移動側の縁から拡径するテーパ規制面163と、底面164の後退側の縁から軸心C側に延びる段差面165と、を備えて構成されている。テーパ規制面163は、底面164から前進側(図15,16の上側)にかけて、縮径する傾斜面として、軸心Cに対して、傾斜角度を45°としている。
ロックリング180は、アクチュエータ121の作動完了後のピストンロッド152の後退移動を規制する後退防止用ロック機構BR2を構成するものであり、円形断面の弾性変形可能なばね鋼等からなるCリングから構成され、拡径可能に、シリンダ122の内周面126aに接触した縮径状態で収納溝162に収納されており、ピストンロッド152の前進移動完了時、拡径してシリンダ122の係止段部130に収納される。そして、ロックリング180は、その断面の直径寸法を、係止段部130の係止規制面131の幅寸法(外周規制面132と内周面126aとの間の幅寸法)より大きく、かつ、その直径寸法の半分(半径寸法)を係止規制面131の幅寸法と略同等、あるいは、若干小さく、設定されている。
すなわち、ロックリング180が係止段部130に収納された際、係止段部130の外周規制面132に当たって、ロックリング180がシリンダ122の内周面126aから突出するように、ロックリング180の直径寸法が係止規制面131の幅寸法より大きく設定されている。また、ロックリング180が係止段部130に収納されて、前進移動完了後にピストンロッド152が後退移動しようとする際、ピストンロッド152のテーパ規制面163が係止段部130に収納されたロックリング180に当たっても、ロックリング180が係止規制面131に当たって係止され、係止規制面131から外れないように、ロックリングの半径寸法が、係止規制面131の幅寸法と略同等、あるいは、若干小さく設定されている。
そのため、前進移動完了後のピストンロッド152が後退移動しようとしても、ピストンロッド152のロック位置RPでは、ピストンロッド152のテーパ規制面163が係止段部130に収納されたロックリング180の内周側部位180aに当たり、そして、ロックリング180の外周側部位180bが係止規制面131から外れないように係止されることから、ピストンロッド152の後退移動が防止される。したがって、第2実施形態の場合、シリンダ122における係止規制面131と外周規制面132とを備えた係止段部130、ピストンロッド152の収納溝162に収納された拡径方向に付勢されるロックリング(後退規制材)180、及び、ピストンロッド152の収納溝162のテーパ規制面163により、ピストンロッド152の前進移動完了後の後退を防止する後退防止用ロック機構BR2が構成されている。
また、ピストンロッド152のロッド部155の外周面には、作動前の天井壁部123の下面側近傍に、アクチュエータ121の伸長防止用ロック機構FR(FR2)を構成する係止リング176を収納するための環状溝175が、形成されている。係止リング176は、弾性変形可能なばね板製のEリングから構成されている。
この係止リング176は、フードパネル10の通常使用の開閉時には、環状溝175内への収納状態として、シリンダ122の天井壁部123と当接し、ピストンロッド152の前進移動を規制する。そして、ガス発生器185が作動用ガスGを発生させた際には、ピストンロッド152の前進移動に伴ない、環状溝175の後退移動側の縁175aが、天井壁部123に当接する係止リング176を押して拡径させ、そして、環状溝175から離脱させて、ピストンロッド152の前進移動を規制していた係止状態を、解除させることとなる。そして、ピストンロッド152は、作動用ガスGの圧力を受けて、前進移動することとなる。
この伸長防止用ロック機構としての係止機構FR2は、仮止め係止部としての係止リング176と、拡径させる縁175aを有して係止リング176を収納する環状溝175と、係止リング176を係止し、かつ、係止リング176の拡径を許容するように、係止リング176に当接する天井壁部123と、から構成される。そして、天井壁部123に当接した係止リング176が環状溝175の縁175aに押されて環状溝175から離脱するように拡径する変形応力は、フードパネル10の通常使用の開閉時に加わるヒンジアーム14と取付プレート15との連結部14c,15a相互が離れるモーメントに、十分対抗でき、そして、ガス発生器185の作動時には、縁175aに押圧されて拡径できるように、設定されている。
また、ピストンロッド152のロッド部155における前進移動時の先端側には、丸穴状の連結孔部156aを有して取付プレート15に連結される連結部156が、配設されている。この連結部156は、連結孔部156aに挿入される軸支具(軸支ピン)19を利用して、取付プレート15の連結部15aに対して、回動自在に連結されている。軸支具19は、連結孔部156aを貫通して、取付プレート15の連結部15aに回動自在に連結される。
なお、連結部156の下端側には、作動前のシリンダ122内の防水性を確保するために、円環状のゴム等からなるパッキン171が天井壁部123の上面側の内周に嵌め込まれている。
そして、第2実施形態でも、アクチュエータ121におけるガス発生器185のコネクタ185bに図示しない制御回路からのリード線を結線するとともに、連結部129,156を、軸支具18,19を利用して、フードパネル10の左右のヒンジ機構11におけるヒンジアーム14と取付プレート15との連結部(連結部位)14c,15aに連結させれば、アクチュエータ121をヒンジ機構11に配設できて、跳ね上げ装置U2を車両Vに搭載することができる。
車両Vへの搭載後、第2実施形態の跳ね上げ装置U2では、アクチュエータ121が作動すれば、ガス発生器185が作動用ガスGを発生させ、その作動用ガスGの押圧力によって、図14の二点鎖線から実線に示すように、あるいは、図15から図16に示すように、アクチュエータ121の押圧側部152としてのピストンロッド152のロッド部155がシリンダ122から突出されて、アクチュエータ121が伸長する。そして、伸長するアクチュエータ121が、取付プレート15とヒンジアーム14との交差角度θ0を広げることから、フードパネル10の後端10c側が上昇し、フードパネル10が、変形スペースSを広く確保できて、変形量を多くした塑性変形により、衝撃を緩和させて歩行者を受け止めることができる。
そして、第2実施形態のアクチュエータ121でも、ガス発生器185が、押圧側部としてのピストンロッド152の摺動部位152aより移動中心軸C側に接近して、作動前の配置状態のピストンロッド152の部位152b(摺動筒部159)と重なるように、収納側部としてのシリンダ122に収納保持されており、ガス発生器185とピストンロッド152とが、ピストンロッド152の移動中心軸Cに沿って直列的に配設されているものの、その移動中心軸Cの直交方向で重なって配設されている。そのため、ガス発生器185とピストンロッド152とが重なった分(ガス発生器185の図示しない火薬や点火装置等を内蔵した本体186が押圧側部152の部位152bと長く重なっている分)、従来タイプのガス発生器と押圧側部とを重ならせずに配設させたものに比べて、アクチュエータ121の長さ寸法L2を短くできる。
したがって、第2実施形態のアクチュエータ121でも、第1実施形態と同様に、作動時に作動用ガスGを発生させるガス発生器185を使用する構成としても、長さを短くコンパクトに構成でき、そして、自動車用安全装置の跳ね上げ装置U2として車両に搭載する際、搭載自由度を向上させることができる。
さらに、第2実施形態のアクチュエータ121では、シリンダタイプとしており、従来のシリンダタイプと同様なアクチュエータとして使用でき、従来タイプの長さの短い代替品として、使用可能となる。
また、第2実施形態でも、押圧側部152と収納側部122との相互の摺動部位152a,122aに、ガスシール性を確保するシール材170が配設されている
そのため、第2実施形態でも、ピストンロッド152の前進移動時において、吐出された作動用ガスGの貯留部位は、ピストンロッド152の収容凹部157における対向壁部158、摺動筒部159、及び、シリンダ122の周壁部126で囲まれる部位で構成されて、摺動筒部159の外周側に配置されて周壁部126の内周面126aを摺動するシール材170により、ガスシール性が確保される状態となる。そして、そのシール材170は、作動用ガスGが貯留する貯留部位の摺動筒部159の内周側(収容凹部157の内周面157b側)でなく、外周側に配置されることとなって、作動当初の高温の作動用ガスGに曝され難く、性能の低下を抑制できて、良好なガスシール性を維持し、ピストンロッド152は、安定した押圧力で前進移動でき、アクチュエータ121は、安定した出力を確保できる。
勿論、この第2実施形態においても、ピストンロッド152のロッド部155の外周面155aとシリンダ122の天井壁部123の挿通孔124の内周面124aとの摺動部位に着目し、外周面155aを内側摺動部位152a´とし、内周面124aをその周囲を囲む外側摺動部位122a´として、内周面124a側に、ガスシール性を確保できるシール材を設けても良い。この場合でも、押圧側部152と収納側部122との相互の摺動部位152a´,122a´に配置されるシール材により、ガスシール性が確保され、そして、その内周面124a側に配置されるシール材が、ガス発生器185の作動当初の作動用ガスの直噴箇所から離れて配設されている。そのため、そのシール材が、ガス発生器185の作動時における高温の作動用ガスに曝され難く、性能の低下を抑制できて、良好なガスシール性を維持し、押圧側部152は、安定した押圧力で前進移動でき、アクチュエータは、安定した出力を確保できる。
さらに、第2実施形態のアクチュエータ121でも、後退防止用ロック機構BR2を備えている。そのため、作動を完了させた後、ピストンロッド152が後退移動しようとしても、ピストン部153のテーパ規制面163が、ロックリング180をシリンダ122側の係止段部130の係止規制面131側に押し、ロックリング180が、係止規制面131に当接して後退移動を規制される。さらに、ロックリング180は、外周側部位180bが更なる拡径状態を規制されるように、係止段部130の外周規制面132に当接され、かつ、内周側部位180aがテーパ規制面163に当接されて、縮径状態も規制される。その結果、ロックリング180が、係止段部130とテーパ規制面163との間のロック位置RPで、安定して、ロックされ、それに伴い、ロックリング180にテーパ規制面163を当接させているピストン部153も、ロック位置RPでロックされて、ピストンロッド152の後退移動が円滑に規制されることとなる。
そのため、このアクチュエータ121を使用した跳ね上げ装置U2でも、フードパネル10が歩行者を受け止めることとなっても、後端10cを下降させずに支持できて、変形スペースS分、フードパネル10を円滑に塑性変形させることができる。
さらに、第2実施形態のアクチュエータ121では、シリンダ122の天井壁部123とピストンロッド152のロッド部155との間に、作動用ガスGの発生時のシリンダ122に対するピストンロッド152の前進移動を許容して、シリンダ122に対してピストンロッド152を係止する係止機構FR2が、配設されている。そのため、このアクチュエータ121でも、この係止機構FR2により、不要な伸長が防止されて、取付プレート15とヒンジアーム14との交差角度θ0を広げないことから、フードパネル10の通常使用の開閉を支障なく行え、コンパクトに構成できて搭載スペースを嵩張らせないことと相俟って、跳ね上げ装置U2に好適に使用できる。
また、第2実施形態でも、作動前のアクチュエータ121を、ヒンジアーム14側の連結部14cから取付プレート15側の連結部15aまで、上下方向でなく、斜め後上向きの水平方向に接近させるように、搭載できることから、上下方向の搭載スペースを小さくできて、エンジンルームERが大きく、ヒンジ機構11の周囲に高さ方向のスペースのない車両Vに、好適に、跳ね上げ装置U2を搭載できる。
さらに、第2実施形態でも、ガス発生器185の作動用ガスGを吐出させる先端185aがピストンロッド152の対向壁部158と距離を開けて、ピストンロッド152の前進移動するまで作動用ガスGを貯留する貯留室190を設けている。そのため、ピストンロッド152の前進移動に伴なう先端185aと対向壁部158との間の容積変化率が、前進移動前に大きな容積の貯留室190がある分、小さくなって、ピストンロッド152の前進途中における燃焼ガスからなる作動用ガスGの圧力の低減を抑制できて、このアクチュエータ121でも、ピストンロッド152の前進完了位置付近でも、大きな押圧力を発揮して、ピストンロッド152を前進移動させることができる。
上記の点を考慮しなければ、図17に示すアクチュエータ121Aのように、対向壁部158を先端185aと略一致させるように接近させてもよい。
また、この第2実施形態でも、アクチュエータ121の収納側部としてのシリンダ122の連結部129をヒンジアーム14側に連結し、押圧側部としてのピストンロッド152の連結部156を取付プレート15側に連結したが、逆の構成として、シリンダ122の連結部129を取付プレート15の連結部15aに連結し、ピストンロッド152の連結部156をヒンジアーム14の連結部14cに連結してもよい。
さらに、第1,2実施形態のアクチュエータ21,121では、押圧側部52,152の前進移動時の先端側に、押圧側連結部位としての取付プレート15の連結部15aに連結される連結部65,156を設けた場合を示した。しかし、図18〜20に示す第3実施形態のアクチュエータ21Bのように、押圧側部52Bが、周壁部54の外周面54c側に、移動中心軸Cと直交する方向に延びて、押圧側連結部位(連結部)204aに連結されるプラケットからなる連結部65Bを、配設させてもよい。
なお、第3実施形態では、収納側部22Bも、開口端23から離れた元部端24a側に、収納側連結部位(連結部)205aに連結されるプラケットからなる連結部25Bを、配設させている。これらの連結部65B,25Bは、連結孔部65a,25aに挿通させるボルトナット等からなる連結具206により、対応する連結部205a,204aに連結固定されている。
そして、第3実施形態のアクチュエータ21Bは、車両のシート200の背もたれ部201の上端におけるヘッドレスト203に搭載される頭部保護装置H1に使用されるものであり、車両の後面に追突される後突時に、保護対象物としての乗員頭部を受け止めるように作動させる。このヘッドレスト203は、ステイ202を利用して背もたれ部201の上端に配設され、前部204が、連結部204a,65Bを利用して、押圧側部52Bに連結支持され、後部205が、ステイ202に支持されるとともに、連結部205a,25Bを利用して、収納側部22Bと連結されている。
そのため、アクチュエータ21Bの作動時には、後部205に密着していた前部204が前方に繰り出される。なお、この頭部保護装置H1は、車両の図示しないリヤバンパ付近に、車両の後突を検知可能なセンサを配設させ、そして、そのセンサからの信号を入力した所定の制御装置が、ガス発生器70を作動させるように構成されている。
この第3実施形態のアクチュエータ21Bでは、連結部25B,65Bの構成が第1実施形態のアクチュエータ21の連結部25,65と異なっているものの、ロック機構BR1や係止機構FR1を含めて、他の部位は同様な構成であり、第1実施形態と同様な部材、部位には、大文字のBを付ける他、同じ符号を付して、説明を省略する。
そして、この第3実施形態のアクチュエータ21Bでは、押圧側部52Bの押圧側連結部位204aとの連結部65Bが、外周面54cから移動中心軸Cと直交方向に突設されることとなって、アクチュエータ21Bの移動中心軸(軸心)Cに沿う長さ方向に、その連結部65Bが配設されないことから、一層、アクチュエータ21Bの長さ寸法L3を短く抑えることが可能となる。
さらに、第3実施形態では、収納側部22Bの収納側連結部位205aの連結部25Bも、元部端24a側の外周面27aから移動中心軸Cと直交方向に突設されており、一層、長さ寸法L3を短く抑えることが可能となる。
なお、第3実施形態のアクチュエータ21Bでは、ガス発生器70の作動用ガスGを吐出させる先端70aを収納側部22Bの開口端23と略一致させているが、図21に示すアクチュエータ21B´のように、貯留室80を設けるように、開口端23とガス発生器70の先端70aとに距離を開けて構成してもよい。
また、第3実施形態では、連結部25B,65Bに関し、ボルト等の連結具206を挿入させる連結孔部25a,65aを設けた場合を示したが、孔で無く、図22〜25に示す第4実施形態のアクチュエータ21Cに示すように、ボルト等を突設させて、連結部としてもよく、第1〜3実施形態に限定されず、連結部の構成は、種々のものを採用することができる。
第4実施形態のアクチュエータ21Cは、フード跳ね上げ装置U3に使用されるものであり、外側部材21bとしての押圧側部(移動側部)52Cの周壁部54の外周面54cに、ボルトからなる連結部65Cが、固着されている。連結部65Cは、ヒンジ機構11の取付プレート15の連結部15aとしての連結孔15bに挿入され、ナット15c止めされて、取付プレート15に対し、回動自在に連結されている。
内側部材21aとしての収納側部22Cの連結部25Cは、六角孔状の連結孔部25aを備え、その連結孔部25aに軸支具18Cを挿入させて、軸支具18Cの雄ねじ部18aにナット18eを締結して、軸支具18Cと連結される。
なお、軸支具18Cは、両端に雄ねじ部18a,18bを備え、雄ねじ部18a,18b間の部位に、連結孔部25aに挿入される異形部18cと、円柱状の大径部18dと、を備えて構成されている。異形部18cは、六角孔状の連結孔部25aに嵌挿されるように六角柱状としている。雄ねじ部18bは、ヒンジアーム14の連結部14cにおける連結孔14dに挿入され、ナット14eを締結されて、ヒンジアーム14に対して、回動自在に連結される。
そのため、第4実施形態のアクチュエータ21Cでは、軸支具18Cとナット18e,14eとを利用して、ヒンジアーム14の連結部14cに対し、回動自在に連結され、ナット15cを利用して、取付プレート15の連結部15aに対して、回動自在に連結されることとなる。
なお、このアクチュエータ21Cでは、第1実施形態のアクチュエータ21と同様の部位、部材には、特に断らない限り、同じ符号を付して、説明を省略する。
第4実施形態のアクチュエータ21Cは、第1実施形態のアクチュエータ21と同様に、収納側部22Cが、先端側に作動用ガスGを流出させる開口端23を設けてガス発生器70を収納保持し、外周側に、内側部位としての摺動部位(内側摺動部位)22aを配置させて、内側部材21aとして構成されている。また、押圧側部52Cが、収納側部22Cの開口端23側を覆う天井壁部53と、天井壁部53の外周縁から少なくともガス発生器70の配置位置付近までの収納側部22Cの外周を覆い、内周面54b側を収納側部22Cの内側摺動部位22aと摺動する外側部位としての摺動部位(外側摺動部位)52aとした周壁部54と、を備えて、内側部材21aとしての収納側部22Cの周囲を囲む外側部材21bとして、構成されている。
そして、このアクチュエータ21Cでも、勿論、第1実施形態と同様なガス発生器70が、押圧側部52Cの摺動部位52a(摺動面・内周面54b)より移動中心軸C側に接近して、作動前の配置状態の押圧側部52Cの一部52bと移動中心軸Cの直交方向で重なるように、収納側部22Cに収納保持されている。
また、このアクチュエータ21Cでは、第1実施形態と同様に、伸長防止用ロック機構としての係止機構FR1を備えている。すなわち、この係止機構FR1は、仮止め係止部としてのEリングからなる係止リング37と、拡径させる縁35aを有して係止リング37を収納する収納側部22Cの環状溝35と、環状溝35に収納された係止リング37に係止され、かつ、係止リング37の係止を解除するように係止リング37に当接する係止解除兼用の被係止部としての先端側鍔部56と、を備えて構成されている。そして、係止リング37が係止解除兼用の被係止部としての先端側鍔部56に押圧されて環状溝35から離脱するように拡径する変形応力は、フードパネル10の通常使用の開閉時に加わるヒンジアーム14と取付プレート15との連結部14c,15a相互が離れるモーメントに、十分対抗でき、そして、ガス発生器70の作動時には、先端側鍔部56に押圧されて拡径できるように、設定されている。
さらに、このアクチュエータ21Cは、第1実施形態と同様に、作動完了後の押圧側部52Cの後退移動を規制する後退防止用ロック機構BR3を備えている。但し、円形断面の弾性変形可能なばね鋼等のCリングからなるロックリング63Cが、第1実施形態と相違して、拡径可能に、収納側部22Cのフランジ部28Cに設けられた収納溝49に収納され、拡径時のロックリング63Cを係止する係止段部67が、押圧側部52C側に設けられている。
収納溝49は、収納側部22Cにおける押圧側部52Cの周壁部54の先端部54aに配設されたリングホルダ55Cに対して、係止リング37を介在させて当接するストッパとして機能するフランジ部28Cに、配設されている。そして、収納溝49は、ストッパとして機能する抜け止め用の規制面28aとシール材46を収納した環状溝29との間に配設されている。この収納溝49は、軸心C側の底面49bにおける環状溝29側の縁から軸心Cと直交方向に延びる段差面49cと、底面49bにおける規制面28a側の縁から後退移動側に略45°の傾斜角度で拡開するようなテーパ規制面49aと、を備えて構成されている(図25参照)。
また、係止段部67は、押圧側部52Cの内周面54b側におけるリングホルダ55Cに隣接して形成され、係止段部67の底面となる軸心Cと平行な円弧面とした外周規制面69と、外周規制面69の前進移動側の縁から前進移動側にかけて縮径し、そして、内周面54bに連なるテーパ面状の係止規制面68と、を備えて構成されている。
この後退防止用ロック機構BR3では、ロックリング63Cが、拡径可能に、押圧側部52Cの内周面54bに接触した縮径状態で収納溝49に収納されており、押圧側部52Cの前進移動完了時、図25のA,Bに示すように、拡径して、押圧側部52Cの係止段部67に収納される。そして、ロックリング63Cは、その断面の直径寸法D4を、係止段部67の係止規制面68の幅寸法(外周規制面69と内周面54bとの間の幅寸法)B4より大きく、かつ、その直径寸法D4の半分(半径寸法)を係止規制面68の幅寸法B4と略同等、あるいは、若干小さく、設定されている。
そのため、ロックリング63Cが係止段部67に収納された際、係止段部67の外周規制面69に当たって、ロックリング63C(内周側部位63a)が押圧側部52Cの内周面54bから突出する。また、ロックリング63Cが係止段部67に収納されて、前進移動完了後に押圧側部52Cが後退移動しようとする際、押圧側部52Cの係止規制面68がロックリング63Cと当たっても、ロックリング63Cがテーパ規制面49aに当たって移動せず、ロックリング63Cが係止規制面68とテーパ規制面49aとの間で係止されることとなる(図25のC参照)。
その結果、前進移動完了後の押圧側部52Cが後退移動しようとしても、押圧側部52Cのロック位置RPでは、収納側部22Cのテーパ規制面49aが係止段部67に収納されたロックリング63Cの内周側部位63aに当たり、そして、ロックリング63Cの外周側部位63bが外周規制面69によって拡開しない状態となって、ロックリング63Cが係止規制面68から外れないように係止されることから、押圧側部52Cの後退移動が防止される。したがって、第4実施形態の場合、押圧側部52Cにおける係止規制面68と外周規制面69とを備えた係止段部67、収納側部22Cの収納溝49に収納された拡径方向に付勢されるロックリング(後退規制材)63C、及び、収納側部22Cの収納溝49のテーパ規制面49aにより、押圧側部52Cの前進移動完了後の後退を防止する後退防止用ロック機構BR3が構成されている。
勿論、このフード跳ね上げ装置U3では、アクチュエータ21Cが作動すれば、ガス発生器70が作動用ガスGを発生させ、その作動用ガスGの押圧力によって、図23から図24、あるいは、図22の二点鎖線から実線に示すように、アクチュエータ21Cの押圧側部52Cが収納側部22Cから離れて、アクチュエータ21Cが伸長する。そして、伸長するアクチュエータ21Cが、取付プレート15とヒンジアーム14との交差角度θ0を広げることから、フードパネル10の後端10c側が上昇し、フードパネル10が、変形スペースSを広く確保できて、変形量を多くした塑性変形により、衝撃を緩和させて歩行者を受け止めることができる
そして、この第4実施形態のアクチュエータ21Cでは、第1実施形態と同様な作用・効果を得ることができる。そしてさらに、第3実施形態と同様に、連結部65Cが移動中心軸Cから直交方向に突設されており、長さ寸法L4をコンパクトに構成でき、搭載スペースの小さな車両Vのフードパネル10のヒンジ機構11付近に搭載するフード跳ね上げ装置U3に好適に使用可能となる。
さらに、後退防止用ロック機構BR3のロックリング63Cが、収納側部22Cにおけるストッパ機能を奏するフランジ部28Cの部位に配設されており、ロックリング63Cを収納溝49内に収納させた状態で、押圧側部52Cを嵌めることとなるが、そのロックリング63Cと摺動する部位は、押圧側部52Cの外表面に露出しない内周面54b側となり、その部位に傷が付いても、組付完了時に、パッキン48が配設されることと相俟って、錆等の発生を抑制できる。
なお、第1〜4実施形態では、収納側部22,22B,22C,122と押圧側部52,52B,52C,152とを、所定の連結部25,25B,25C,129,65,65B,65Cを設けて、収納側連結部位14c,205aや押圧側連結部位15a,204aに対して、作動前から、連結させた場合を示したが、少なくとも、収納側部22,22B,22C,122と押圧側部52,52B,52C,152との一方を、固定側の連結部位(固定側連結部位)に連結固定し、収納側部22,22B,22C,122と押圧側部52,52B,52C,152との他方を、作動前に、固定側連結部位から離れた可動側連結部位(接続部位)に対して離して配設し、作動時、可動側連結部位に接触(連結・接続)させて、可動側連結部位を支持したり移動させるように、構成してもよい。なお、このような構成では、ガス発生器70,185に点火電気信号を入力させるリード線70cを配設する必要があることから、その取り回しや作動時に動くスペースを考慮すれば、収納側部22,22B,22C,122側の収納側連結部位を固定側連結部位とし、押圧側部52,52B,52C,152側を、可動側連結部位から離して配設し、作動時、可動側連結部位に接触(連結・接続)させる構成が望ましい。
さらに、各実施形態のアクチュエータ21,21B,22C,121では、フードパネル10を跳ね上げる跳ね上げ装置U1,U2,U3や頭部保護装置H1に使用する場合を例示したが、着座した運転者の前方の膝受パネルとボディ側のインパネリンホースとに、収納側部と押圧側部とを連結させ、車両の正面衝突時、膝受パネルを後方移動させるアクチュエータとして、本発明を利用してもよい。さらに、本発明のアクチュエータでは、ガス発生器を作動させて所定時に押圧側部を前進移動させる構成であれば、実施形態に限定されず、種々の自動車用安全装置に使用することができる。
14c…(収納側連結部位)連結部、15a…(押圧側連結部位)連結部、
21,21A,21B,21B´,21C…アクチュエータ、21a…内側部材、21b…外側部材、22,22B,22C…収納側部、22a…内側部位・摺動部位・内側摺動部位、23…(先端)開口端、24…元部、25,25B,25C…連結部、46…シール材、48…パッキン、52,52B,52C…押圧側部、52a…外側部位・摺動部位・外側摺動部位、52b…(重なり)部位、53…天井壁部、54…周壁部、70…ガス発生器、
121,121A…アクチュエータ、121a…内側部材、121b…外側部材、122…収納側部・シリンダ、122a…外側部位・摺動部位・外側摺動部位、123…天井壁部、126…周壁部、127…底壁部、129,129B…連結部、152,152A…押圧側部・ピストンロッド、152a…内側部位・摺動部位・内側摺動部位、153…ピストン部、155…ロッド部、156…(軸支具19)連結部、157…収容凹部、157a…天井面、157b…内周面、158…対向壁部、159…摺動筒部、170…シール材、185…ガス発生器、185a…先端、204a…(押圧側連結部位)連結部、205a…(収納側連結部位)連結部、
C…(アクチュエータ)軸心・移動中心軸、L1,L2,L3,L4…(アクチュエータの)長さ寸法、SL…作動ストローク、
U1,U2,U3…(自動車用安全装置)フード跳ね上げ装置、H1…(自動車用安全装置)頭部保護装置。

Claims (8)

  1. 作動時に作動用ガスを発生させるガス発生器と、
    前記ガス発生器を収納して保持する収納側部と、
    前記ガス発生器から発生する作動用ガスに押圧されて、前記収納側部から離れるように相対的に前進移動する押圧側部と、
    を備えて構成されるアクチュエータであって、
    前記押圧側部と前記収納側部とが、相互に摺動可能に配設されるとともに、
    前記押圧側部と前記収納側部との相互の摺動部位の一方が、内側部位として、作動時に移動する前記押圧側部の移動中心軸に近い内側に配設され、前記押圧側部と前記収納側部との相互の摺動部位の他方が、前記内側部位の周囲を囲む外側部位として、配設され、
    前記ガス発生器が、前記押圧側部の前記摺動部位より前記移動中心軸側に接近して、作動前の配置状態の前記押圧側部の一部と前記移動中心軸の直交方向で重なるように、前記収納側部に収納保持されていることを特徴とするアクチュエータ。
  2. 前記押圧側部と前記収納側部との相互の摺動部位に、ガスシール性を確保するシール材が配設され、
    該シール材が、前記ガス発生器の作動当初の作動用ガスの直噴箇所から離れて配設されていることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
  3. 前記収納側部が、
    先端側に前記作動用ガスを流出させる開口端を設けて前記ガス発生器を収納保持し、外周側に、前記内側部位としての前記摺動部位を配置させて、
    内側部材として構成され、
    前記押圧側部が、
    前記収納側部の開口端側を覆う天井壁部と、該天井壁部の外周縁から少なくとも前記ガス発生器の配置位置付近までの前記収納側部の外周を覆い、内周側を前記収納側部の前記摺動部位と摺動する前記外側部位としての前記摺動部位とした周壁部と、を備えて、
    前記内側部材としての前記収納側部の周囲を囲む外側部材として、構成されていることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
  4. 前記押圧側部と前記収納側部との相互の摺動部位に、ガスシール性を確保するシール材が配設されていることを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ。
  5. 前記収納側部が収納側連結部位に連結され、前記押圧側部が押圧側連結部位に連結されて、作動時に、前記収納側部に連結される前記収納側連結部位と、前記押圧側部に連結される前記押圧側連結部位と、を相互に離隔させる構成として、
    前記押圧側部が、外周面側に、前記移動中心軸と直交する方向に延びて前記押圧側連結部位に連結される連結部を、配設させていることを特徴とする請求項3若しくは請求項4に記載のアクチュエータ。
  6. 前記押圧側部における前記天井壁部から離れた前記周壁部の先端部の内周側と前記収納側部の前記開口端から離れた元部側の外周面との間に、パッキンが介在されていることを特徴とする請求項3乃至請求項5のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
  7. 前記収納側部が、
    底壁部に前記ガス発生器を収納保持し、前記底壁部の外周縁から天井壁部まで延びる周壁部の内周側を前記外側部位としての前記摺動部位としたシリンダとして、
    外側部材として構成され、
    前記押圧側部が、
    外周側を前記周壁部の内周側に摺動する前記内側部位としての前記摺動部位としたピストン部と、該ピストン部から延びて前記天井壁部から突出するロッド部と、を有したピストンロッドとして、構成されるとともに、
    前記ピストン部における前記収納側部の前記底壁部側の端面に、前記ガス発生器を収容する収容凹部を有して、該収容凹部の天井面を構成して前記ガス発生器と対向する対向壁部と、該対向壁部の外周縁から前記ガス発生器の周囲を覆って前記収納側部の前記底壁部付近まで延び、前記収容凹部の内周面を構成して外周側を前記摺動部位とする摺動筒部と、を備えて、
    前記外側部材としての前記収納側部に周囲を囲まれた内側部材として、構成されていることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
  8. 前記押圧側部と前記収納側部との相互の摺動部位に、ガスシール性を確保するシール材が配設されていることを特徴とする請求項7に記載のアクチュエータ。
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