JP2017518212A - 統合アクティブヒンジ機構 - Google Patents

Abstract

車両のフード（１００）の一部を上げるために組み立てられたアクティブヒンジ機構（１０）が提供される。機構（１０）は、機構（１０）の活性化の後にフード（１００）に上がる力を送信するようにフード（１００）への動作可能なカップリングのために組み立てられた管状リンク（１４）を含んでいる。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年１１月２９日に申請された米国仮出願番号６１／９１０，２８１の利益を要求する。その開示全体は参照され本明細書に組込まれる。

本発明の背景技術
ここに記述された実施態様は歩行者安全システムに関し、より詳しくは車両と歩行者の間の検知された実際のまたは切迫した接触に反応して車両のフードの一部を上げるように組み立てられたシステムおよび機構に関する。

発明の要約
ここに記述された実施態様の１つの態様では、車両のフードの一部を上げるために組み立てられたアクティブヒンジ機構が提供される。機構は、フードに動作可能にカップリングされて組み立てられた管状リンクを含み、機構の活性化の後にフードを持ち上げる力を伝える。

図の説明
添付の図面はこの明細書の一部を構成し、発明の実施態様を説明し、発明の詳細な説明と一緒に本発明の原理について説明する役目を有する。

図１は、ヒンジ機構の活性化前の、本発明の１つの実施態様の統合アクティブヒンジ機構の部分的な切断面の透視図である。 図２は、図１に示される実施態様の横断面の側面図であり、ファントムで示された管状リンク１４と、管状リンク１４の両側によって定義された、平面Ｐ１とＰ２の間の様々な機構要素の配置を示す。 図３は、図２に示される実施態様の平面図である。 図４は、図１に示される実施態様の外側の透視図である。 図５は、ヒンジ機構の活性化前の、車両中の歩行者の安全システムに組み入れられた本発明の実施態様で用いる統合アクティブヒンジ機構の概要図である。 図６は、ヒンジ機構の活性化後のフードのリフティング中の、本発明の実施態様（たとえば図５で示された実施態様）で用いる統合アクティブヒンジ機構の概要図である。 図７は、図５に示されたような歩行者安全システムを組込む車両の一部の透視図であり、１組の統合アクティブヒンジ機構が車両フードの下側に沿って配置されている。

詳細な記述
図面において、類似する参照数字は類似の部分を参照する。さらに、明細書に記載された種々の態様の寸法について目標数値が記載されているが、製造公差のような要因によりこれらの値が変わってもよいことは理解される。そのような変化はここに記述された実施態様の範囲内であることが意図される。

図１−７は、１０で示される統合アクティブヒンジ機構の実施態様の様々な特徴を示す。ヒンジ機構は自動車９の一部に取り付け可能で、動いている車両が歩行者と接触する場合、車両フード１００（図５および７）の後部１００ａ（つまり、フロントガラス９９に隣接するフードの一部）を持ち上げる。所望であれば、実施態様に従い、１組１０、１０’のアクティブヒンジ機構は、車両フード１００の下の軸のそれぞれの側に、車両の前後軸に対して横方向に距離を置いて配置されることができ、フードの後部に隣接するフードの下側と車両の一部に動作可能に取り付けられる。活性化された時、これらの機構は既知の方法で、フード後部の間隔を置いた部分を持ち上げるように組み合わされる。関連技術で知られているように、フードの後部を上げて、車両における正常な休止位置から離れた場所に高いフード位置を維持することは、フードのこの部分へ当たる歩行者の衝撃を緩和することを助けることができる。ここに記述されるようなヒンジ機構の様々なコンポーネントは、金属材料、ポリマーあるいは他の適切な１または複数の材料から形成されることができる。図１−４を参照する。１つの実施態様では、ヒンジ機構１０は基部１１、基部１１に回転自在につながれた中間リンク１２、および中間リンク１２に回転自在につながれた管状リンク１４を含む。基部１１は、リベット、ボルト、溶接あるいは他の適切な１またはそれ以上の取り付け方法を使用して、フード１００以外の車両の一部へ取り付けるように組み立てられる。基部１１は、機構活性化の後にフード１００を上げるヒンジ機構の他の部分に対するアンカーまたは基部として役立つ。車両への基部１１の取り付けは、車両へのアクティブヒンジ機構１０の取り付けを確実にする。特定の実施態様では、基部１１は、既知の歩行者フード・リフト機構からの基部または下部のヒンジ要素である。

１つの実施態様では、中間リンク１２は、リベット、ピンあるいは他の適切な１以上の取り付け方法を使用して、基部１１に回転自在に連結される。１つの実施態様では、リンク１２が管状リンクに取り付けられる時、中間リンク１２の１つ以上の部分が管状リンク１４の内部に存在するように組み立てられ、中間リンクの他の部分が管状リンクの外部に伸び、基部１１あるいは車両の他の部分に取り付けられるようにされる。

１つの実施態様では、一連の間隔を置いた穴が中間リンク１２に沿って形成され、ピボット要素１６の部分、および（任意に）リセットラッチまたは機構（すべて以下により詳しく記載される）の一部を含むピン３４ａをそこに収容する。例えば、図１および２に示される実施態様では、穴部１２ａはピボット要素１６のために中間リンク１２に提供され、穴部１２ｃがシェアピン４０ａのために提供される。所望であれば、リセットピン３４ａのための追加の穴部１２ｄを提供してもよい。

特定の実施態様では、中間リンク１２は、既知の中間リンクあるいは車両へのフード・リフト機構を確保するために車両に取り付け可能な既知のフード・リフト機構の他の部分である。既知のフード・リフト機構のこの部分は、本明細書に記載された統合アクティブヒンジ機構の様々な実施態様のコンポーネントを収容し作動するために、（例えば先に記述された穴部１２ａ、１２ｃ、および１２ｄの追加によって）適合される。１つの実施態様では、管状リンク１４は、ピボット要素１６あるいは他の適切な機構（例えばリベットまたはピン）を使用して、中間リンク１２に回転自在に連結される。管状リンク１４はアクティブヒンジ機構の作動中に、ピボット１６の周囲を中間リンク１２に対して回転する。管状リンク１４も上げられるフードの部分に取り付けられる。特定の実施態様では、管状リンク１４は従来のフードリフターの上部リンクが取り付けられるフード上の１または複数の同じ位置でフードに取り付けるように組み立てられる。１つの実施態様では、図面に示されるように、第１の端部１４ａ、中間リンク１２に回転自在に固定された第２の端部１４ｂ、およびヒンジ機構の様々な他の要素、たとえばピボット要素１６、シェアピン４０ａ、制限要素２４、リセットピン３４ａおよびアクチュエーター３０の一部をその内部に収容（そしてハウジングとして役立つ）するように組み立てられた、内部または収納部分の外側を画定する円筒状の外壁１４ｃを有する。この構造は、これらのコンポーネントを管状リンクへ統合することができる。

他の実施態様では、管状リンクは、長方形または箱状の横断面形状を有し、上記のヒンジ機構の様々な構成要素を収容する（そしてハウジングとしても役立つ）ように組み立てられた内部を画定する。

１つの実施態様では、中間リンク１２も、ヒンジ機構の活性化の前は、一般に４０で示される適切なデテント機構によって管状リンク１４に連結される。デテント機構は機構活性化の前は、中間リンク１２に対して作動前位置で管状リンクを維持するように作用し、デテント機構が解放されて管状リンク１４が中間リンク１２および／または基部１１に関して回転することができるためには、あるしきい値に力が到達しなければならないことを保証する。それによって、管状リンクの意図しない回転を妨害するかまたは防ぐ。１つの実施態様では、デテント機構は、関係する穴部が同軸に整列した後、中間リンク１２および管状リンク１４に形成された穴または開口部に挿入されたシェアピン４０ａの形をしている。

他の実施態様では、管状リンク１４はヒンジ機構の活性化の前に適切なデテント機構（図示せず）によって基部１１に連結される。デテント機構は機構活性化の前は、基部１１に対して作動前位置で管状リンクを維持するように作用し、デテント機構が解放されて管状リンク１４が中間リンク１２および／または基部１１に関して回転することができるためには、あるしきい値に力が到達しなければならないことを保証する。それによって、管状リンクの意図しない回転を妨害するか防ぐ。１つの実施態様では、デテント機構は、関係する穴部を同軸で整列した後、基部１１および管状リンク１４に形成された穴または開口部に挿入されたシェアピン４０ａの形をしている。

別の他の実施態様では、リセットできるデテント機構（例えば基部１１および管状リンクの１つの上に形成された突起部であって、他の基部および管状リンクのうちの１つに形成された相補的なキャビィティ内へ伸びる突起部）が使用されてもよい。そのようなシステムは、管状リンクおよび関連するデテント機構への少なくとも前もって定義したしきい値の力の適用が、キャビィティから突起部を押し出し、それによって基部１１と中間リンクの１２に対する回転のために管状リンクを解放するように構成される。このデテント機構は、突起部をヒンジ機構の展開の後に対応するキャビィティに再挿入されるまで、基部に対して管状リンクを回転させることによりリセットすることができる。
デテント機構の様々な異なる方式も使用されてもよい。

ヒンジの活性化の後の管状リンク１４の中間リンク１２に対する回転を制限するために、運動制限機構（一般に１８で示される）が提供される。図１−４に示される実施態様では、運動制限機構１８は、中間リンク１２と一体に形成されるかまたは中間リンクに他の方法で固定され、中間リンクとともに回転するようにされたガイドブラケット２０を有し、また管状リンク１４に固定されたガイドまたは制限要素２４を有する。ブラケット２０は、ガイドエレメント２４の一部をその内部に受け取る、弓形かまたは豆形のスロット２２を有する。ガイドエレメント２４は、管状リンクから伸び、スロット２２を介してブラケット２０と互いに固定される。スロット２２は第１の端部２２ａおよび第２の端部２２ｂを有する。図１および２で見られるように、ヒンジ機構の活性化の前はガイドエレメントはスロットの第１の端２２ａの近くでスロット２２と噛み合わされる。

ヒンジ機構の活性化の後、中間リンク１２は基部１１に対して回転する。また、管状リンク１４は中間リンク１２に対して回転する。中間リンク１２の回転中に、ガイドエレメント２４がスロットの第２の端２２ｂに接するまで、ブラケット２０およびスロット２０ａはガイドエレメント２４に沿って回転し移動する。それにより中間リンクに対して取り付けられた管状リンクの一層の回転を停止させる。特定の実施態様では、ガイドエレメント２４は、管状リンク１４に取り付けられたリベットまたはピンの形をしている。管状部材の回転を制限するのに設定可能な代替のタイプの運動を制限する機構も使用されてもよい。他の実施態様では、ガイドエレメント２４は中間リンク１２に取り付けられている。また、ブラケット２０は管状リンクに取り付けられている。

ここに記述された実施態様では、管状リンクの端１４ａに力を働かせるためのアクチュエーター３０が提供され、それによって、ヒンジ機構の活性化の際にピボット１６に対して管状リンク１４を回転させる。アクチュエーター３０は、既知または適切なマイクロガスジェネレータの形、あるいは別の火工品または他のタイプのガス生成システムであってもよい。マイクロガスジェネレータはハウジング３０ａ、およびハウジング内に配置されたピストン３０ｂ（図示せず）を含んでいてもよい。ガスジェネレータの活性化に反応して、加圧されたガスがハウジング内に生成され、既知の方法でハウジングの外へピストン３０ｂの一部を推進する。ガス生成システムは、当該技術分野で既知の方法で適切なセンサーあるいは他の車両サブシステムから受け取られた活性化信号によって活性化されてもよい。ここに示された実施態様では、少なくともガスジェネレータ・ハウジング３０ａの一部は管状リンク１４内に存在する。

アクチュエーター３０は、管状リンク１４に作動可能につながれ、管状リンクとアクチュエーター・ハウジング３０ａが一緒に（つまりハウジングと管状リンクの間に相対運動がないように）移動する。アクチュエーターは、リンク１４に回転自在に連結されることができる。あるいは、機構の作動中にリンクに対してアクチュエーター・ハウジングの回転がないように、アクチュエーターはリンクに取り付けられてもよい。特定の実施態様では、アクチュエーターは、１５ｍｍ−ストロークのピストン・ストローク長さを持っているミニ・フード・アクチュエーターである。他の適切な代替アクチュエーターも使用されてもよい。

特定の実施態様では、アクチュエーター３０も管状リンク１４内に配置され、アクチュエーター・ハウジング内に配置したピストン３０ｂがハウジング３０ａの下方向（図２に示される方向「Ａ」、車両が存在する道路面の方向）へガスジェネレータの活性化の際に移動し、管状リンクの端１４ａを押し、連結されたフードの後部を一般に上向きの方向（図２に示される方向「Ｂ」、方向「Ａ」と反対方向）に押す。出てきたピストン３０ｂは、基部１１の一部と接触する。あるいは、ピストンのためのベアリング表面（図示せず）として働くように配置された車両の別の一部と接触する。ピストンがこのベアリング表面と接触し押すとともに、ハウジング３０ａで生成された反力はハウジング、取り付けられた管状リンク１４および取り付けられたフード後部１００ａを上方へ、車両から離れるように押し上げる。

他の実施態様では、アクチュエーターは車両に取り付けられ、先に記述されたように、アクチュエーター・ピストンが一般に上向きの方向にアクチュエーター・ハウジングを出て、管状リンク１４に対し、管状リンクの端１４ａを上向きに押すように適応させられる。

フードと歩行者の接触は、ハウジング３０ａの方向にピストンを後ろに押すことにより、アクチュエーター中のガスの圧縮を引き起こす。アクチュエーターは歩行者との接触による圧力に反応して加圧されたガスをベント（制御された方法で）するように組み立てられてもよい。

図２を参照する。実施態様の中で、アクチュエーター３０は管状リンク１４に固定されて配置され、ピストン３０ｂのアクションＬのラインと管状リンク１４の回転軸を通って得られるアクションＬのピストン・ラインと平行なラインＬ１の間の垂直の距離Ｄは、従来のフード・リフト機構の回転可能な部分の回転軸と、従来のフード・リフト機構の作動のアクチュエーター・ラインの間の対応する距離より短い。特定の実施態様では、距離Ｄが、２５−２００ミリメートルの範囲内にある。

リセットおよびラッチング機構（一般に３４で示される）は、アクティブヒンジ機構がフード後部を上げた後、その正常な休止位置へフードの後部を戻して固定することを可能にするために提供されてもよい。

１つの実施態様では、リセットおよびラッチング機構はばね付勢されており、中間リンク１２と一体に形成されているかまたはそれに作動可能に取り付けられている第１の部分（図示せず）、および管状リンク１４と一体に形成されているかまたはそれに作動可能に取り付けられている第２の部分（図示せず）を含む。第１および第２のリセット機構部は、ピン３４ａあるいは他の適切な部材によって互いに旋回可能あるいは回転自在に連結される。スプリング部材（示された実施態様では、コイルスプリング部材３４ｂとして示される）は、第１および第２のリセット機構部に接しており、リセット機構部に作用してフードを上げる方向（図２の中の方向Ｂ）に、中間部材に対する管状部材の上向きの回転運動を促す。ラッチ手段３４ｃ（図示せず）は、アクチュエーター３０の活性化およびアクティブヒンジ機構の展開の後に、管状リンク１４を中間リンク１２に対してアクチュエーション前の配置またはその近傍に保持する。図２は、さらに管状リンク１４の両側に沿って伸びる平面Ｐ１およびＰ２によって定義されたゾーン内のアクティブヒンジ機構要素のコンパクトな配置を示す。この配置は、アクティブヒンジ機構によって占められるフードの下の垂直方向のスペースを最小限にする。

図５を参照する。アクティブヒンジ機構１０は、ヒンジ機構内に組み込まれた（先に記述されたような）アクチュエーター３０（図示せず）の活性化を介するアクティブヒンジ機構１０の活性化信号を発生するアルゴリズムを遂行するプロセッサーまたはＥＣＵ９５と連絡関係にあるセンサー２１０と、作動可能な連絡関係にあってもよい。アクチュエーター３０の活性化は、任意の希望の基準に基づいてもよく、たとえば実際に検知したか、または切迫しているかもしれない歩行者９８との車両の接触、および／または他の希望の基準に基づいてもよい。

図６を参照する。機構の活性化の後、ヒンジ機構の作動中に、アクチュエーター・ピストンは、ハウジング３０ａから下方へ（あるいは上方へ）展開し、その結果ピン４０ａを切り、回転のために管状リンク１４を解放させる。リンクの端部１４ａは上方へ強要され、基部１１に対する中間リンク１２の回転および中間リンク１２に対する管状リンク１４の回転を生じさせる。管状リンク１４に取り付けられたフードの端部１００ａも上方へ移動する。

中間リンク１２の回転中に、要素がスロットの第２の端２２ｂに接するまで、ブラケット２０およびスロット２０ａはガイドエレメント２４に沿って回転し移動する。それにより取り付けられた管状リンクの中間リンクに対するさらなる回転を停止させる。特定の実施態様では、ガイドエレメント２４は、中間リンク１２に取り付けられたリベットまたはピンの形をしている。管状部材の回転を制限するように構成可能な代替のタイプの運動制限機構も使用されてもよい。

リセットされたラッチ手段の作動では、アクティブヒンジ機構の展開の後、フード１００の後部１００ａを下方へ押すことは、リセット機構スプリング力に対して作用し、アクチュエーター・ハウジング３０ａ内へピストン３０ｂを押し返す。

フードの後部がその正常な作動位置で、あるいはその下に押される場合、リセットされたラッチは、スプリングにより働かせられた上向きの力に対して、その展開前の位置またはその近くに管状リンク１４を固定するためにかみ合う。フードの後部はこれによって安息位置となり、またヒンジ機構の展開の後に展開前位置に固定される。

図５および７は、本発明の統合アクティブヒンジ機構の具体的用途を示す。図５および７を参照する。少なくとも１つの統合アクティブヒンジ機構１０は、歩行者安全システムに組み入れられる。図５および７は、そのような安全システムの１つの典型的な実施態様の模式図を示す。図５および７では、実施態様に従う１組のアクティブヒンジ機構１０および１０’（図７）は、車両フード１００の下の軸のそれぞれの側に、車両の前後軸に対して横方向に距離を置いて配置されることができ、フードの後部に隣接する車両の一部に動作可能に取り付けられる。活性化された時、これらの機構は一緒に、既知の方法で、フードの後部の部分を別々に間隔を置いて持ち上げる。関連技術の中で知られているように、フードの後部を上げて車両上のその正常な安息位置とは離れた高いフード位置で保持することは、フードの部分の歩行者への影響を緩和することを助ける。

「典型的」の用語は、様々な実施態様が意図され、そのような実施例態様は可能な例であり、代表的および／または可能な実施態様の例であり、その実施態様が必ずしも優れているとか最上であることを意味するものではない。

「接続された」、「連結された」などの用語は２つの部材を直接あるいは間接的に結合することを意味する。そのような結合は静的（例えば、永久的に）、あるいは動的（例えば、取り外し可能か解放可能な）であることができる。そのような結合は、２つの部材および２つの部材と任意の追加の媒介部材により達成され、それらは１つの単一の部材として形成されてもよく、または２つの部材および２つの部材と任意の追加の媒介部材が互いに取り付けられていてもよい。

本発明の実施態様に関する先の記載は例示のためであり、記載された様々な構造上および作動上の特徴は多くの変更を行う事ができ、それらは本発明の範囲を逸脱するものではない。したがって、本願発明明細書の記載は発明の範囲を制限するのが目的ではない。本発明の範囲は請求項およびそれらの均等物によってのみ決定される。

Claims (20)

1. 車両のフードの一部を持ち上げるために組み立てられたアクティブヒンジ機構であって、機構の活性化の後にフードに持ち上げる力を伝えるためフードへ動作可能なカップリングで組み立てられた管状リンクを含むヒンジ機構。
2. 該管状リンクが、ヒンジ機構の要素の部分をその内部に収容されるように組み立てられた内部を画定する円筒状の外壁を含む、請求項１記載のヒンジ機構。
3. 中間リンクおよびピボット要素をさらに含み、該ピボット要素は管状リンクと中間リンクを回転自在に連結し、ピボット要素の少なくとも一部は管状リンク内部内に収容される、請求項２記載のヒンジ機構。
4. 該管状リンクに回転自在につながれた中間リンク、および中間リンクと管状リンクを連結するシェアピンをさらに含み、ヒンジ機構の活性化の前の中間リンクに対する管状リンクの回転を防ぎ、少なくともシェアピンの一部が管状リンク内部に収容される、請求項２記載のヒンジ機構。
5. 該管状リンクに回転自在につながれた中間リンク、および以下を含む運動制限機構をさらに含む、請求項２記載のヒンジ機構：
   中間リンクおよび管状リンクのうちの１つに連結された第１の部分、および
   中間リンクおよび管状リンクの他の１つに連結された第２の部分、
   ここで該第１の部分と該第２の部分が互いに噛み合い、該ヒンジ機構の活性化の後に中間リンクに対する管状リンクの回転を制限するように構成される。
6. 該管状リンクに回転自在に連結された中間リンク、および該管状リンクに管状リンクとともに動くように連結されたアクチュエータをさらに含み、該アクチュエーターはヒンジ機構の活性化の後に中間リンクに対する管状リンクの回転を生ずるように組み立てられ、少なくともアクチュエーターの一部が管状リンク内部に収容される、請求項２記載のヒンジ機構。
7. 該アクチュエーターがピストンとシリンダを含み、ヒンジ機構の活性化の際にフードから離れる方向にピストンが展開するようにアクチュエーターが配置された、請求項６記載のヒンジ機構。
8. 請求項１記載のアクティブヒンジ機構を含む車両。
9. 請求項１記載のアクティブヒンジ機構を含む歩行者安全システム。
10. 請求項９記載の歩行者安全システムを含む車両。
11. フードに持ち上げる力を伝えるように、車両のフードへ動作可能なカップリングをするよう組み立てられた管状リンクであって、フード持ち上げ機構の部分をそこに収容するように組み立てられた収容部を画定する外壁を含む管状リンク。
12. 外壁が円筒状の横断面形状を有する、請求項１１記載の管状リンク。
13. 外壁が長方形の横断面形状を有する、請求項１１記載の管状リンク。
14. 請求項１１記載の管状リンクを含むフード持ち上げシステム。
15. 請求項１４に記載のフード持ち上げシステムを含む車両。
16. 請求項１４に記載のフード持ち上げシステムを含む歩行者安全システム。
17. 車両のフードの一部を持ち上げるように組み立てられたアクティブヒンジ機構であって、該ヒンジ機構はハウジングとハウジング内に配置されたピストンを含むアクチュエーターを含み、該ヒンジ機構は車両に搭載された時、機構の活性化の際に、ピストンが車両が存在する道路の表面の方向にハウジングから動くように組み立てられる、アクティブヒンジ機構。
18. 該アクチュエーターに動作可能に連結され、機構の活性化の後にフードに持ち上げる力を伝えるように、フードへ動作可能にカップリングされた管状リンクをさらに含む、請求項１７のアクティブヒンジ機構。
19. 請求項１７記載のアクティブヒンジ機構を含む車両。
20. 請求項１記載のアクティブヒンジ機構を含む歩行者安全システム。

Images