JP5915671B2 - 車両用ポップアップフード装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ポップアップフード装置に関する。

下記特許文献１には、フード後端部における車幅方向両端部を押上げるアクチュエータが開示されている。このアクチュエータは、所謂ピストンシリンダタイプとして構成されている。そして、アクチュエータが作動することで、ピストンロッドが上昇完了位置（ロック位置）へ上昇され、ピストンロッドのシリンダに対する後退がロック機構によって制限されるようになっている。なお、アクチュエータとしては、下記特許文献２に記載されたものがあり、アクチュエータを用いてフードを押上げる車両用ポップアップフード装置としては、下記特許文献３及び特許文献４に記載されたものがある。

特開２００９−２６２８５３号公報 特開２０１１−２０８７３８号公報 特開２００９−６７３０３号公報 特開平１１−２６３１９１号公報

しかしながら、上記アクチュエータでは、フードを押上げたときに生じるフードの振動において、当該振動が減衰するまでの時間が長くなるという問題がある。すなわち、フードの車幅方向両端部が押上げられたときには、フードの車幅方向両端部の変位は規制されているが、フードの車幅方向中央部の変位は規制されていない。また、フードの車幅方向両端部が押上げられるときには、慣性力によってフードの車幅方向中央部がフードの車幅方向両端部よりも車両上側へ遅れて変位する。このため、車両後側から見てフードの車幅方向両端部が節となり、フードの車幅方向中央部が腹となるようにフードが振動する。そして、フードに生じた振動が徐々に減衰されるため、当該振動が減衰するまでの時間が長くなる。

本発明は、上記事実を考慮し、フードの押上時に生じるフードの振動を早期に減衰させることができる車両用ポップアップフード装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の車両用ポップアップフード装置は、作動することでシリンダから車両上側へ伸長されてフードの車幅方向両端部を押上げるピストンロッドを有するアクチュエータと、前記アクチュエータに設けられ、前記シリンダから伸長された前記ピストンロッドを保持位置でロックリングを介して仮保持する保持溝部を有すると共に、前記保持位置よりも車両下側のロック位置において前記ロックリングが前記保持溝部に対して前記シリンダの下端側に配置されて前記ピストンロッドの車両下側への移動を阻止するロック機構と、を備えている。

請求項１に記載の車両用ポップアップフード装置では、アクチュエータが作動すると、ピストンロッドがシリンダから車両上側へ伸長されて、フードの車幅方向両端部がピストンロッドによって押上げられる。

ここで、アクチュエータにはロック機構が設けられている。このロック機構は、シリンダから伸長されたピストンロッドを保持位置でロックリングを介して仮保持する保持溝部を有すると共に、保持位置よりも車両下側のロック位置においてロックリングが保持溝部に対してシリンダの下端側に配置されてピストンロッドの車両下側への移動を阻止するように構成されている。このため、アクチュエータが作動すると、ピストンロッドが保持位置に上昇されて、保持位置においてピストンロッド（すなわちフードの車幅方向両端部）が仮保持される。

一方、フードの車幅方向両端部がピストンロッドによって押上げられるときには、慣性力によってフードの車幅方向中央部がフードの車幅方向両端部よりも車両上側へ遅れて変位する。また、フードの車幅方向中央部における上下方向の変位は規制されていないため、フードの車幅方向両端部が節となり、フードの車幅方向中央部が腹となるようにフードが振動しようとする。そして、フードの車幅方向中央部が下死点（車両下側への変位から車両上側への変位に切り替わる点）又は下死点付近に変位したときに、ロック機構によるピストンロッドの仮保持状態が解除されることで、フードの車幅方向両端部が車両下側のロック位置へ変位する。これにより、フードの振動速度が略ゼロとなる時点でフードの歪が解放されて、フードが略水平状態になる。その結果、フードの振幅が減少されるため、フードの押上時に生じるフードの振動を早期に減衰させることができる。

請求項２に記載の車両用ポップアップフード装置は、請求項１に記載の発明において、前記ピストンロッドは、前記フードを押上げるロッド部と、前記シリンダに収容されたピストン部と、を含んで構成され、前記ピストン部の外周部には、前記ピストン部の周方向に沿って形成された収容溝部が形成され、前記保持溝部は、前記シリンダの内周部に前記シリンダの周方向に沿って形成され、前記ロックリングは、環状を成す金属製とされ、径方向に弾性変形可能に構成されると共に、縮径された状態で前記収容溝部に収容され、前記保持位置において前記保持溝部に嵌合される。

請求項２に記載の車両用ポップアップフード装置では、ピストンロッドのピストン部に形成された収容溝部に、ロックリングが縮径された状態で収容されている。そして、ピストンロッドが保持位置へ上昇すると、ロックリングが、シリンダの内周部に形成された保持溝部に嵌合されて、ピストンロッドが仮保持される。このため、保持位置におけるロック機構によるピストンロッドに対する仮保持性能を簡易な構成で高くできる。

請求項３に記載の車両用ポップアップフード装置は、請求項２に記載の発明において、前記ロック機構は、前記シリンダの内周部に前記シリンダの周方向に沿って形成されたロック溝部を有し、前記ロック位置において前記ロックリングが前記ロック溝部と嵌合される。

請求項３に記載の車両用ポップアップフード装置では、ロック位置において、シリンダの内周部に形成されたロック溝部にロックリングが嵌合される。このため、保持位置からロック位置へ移動されたロックリングの車両上側への移動が抑制される。これにより、保持位置からロック位置へ移動したロックリングがリバウンドによって再び保持位置側へ移動することを抑制できる。

請求項１に記載の車両用ポップアップフード装置によれば、フードの押上時に生じるフードの振動を早期に減衰させることができる。

請求項２に記載の車両用ポップアップフード装置によれば、保持位置におけるピストンロッドに対する仮保持性能を簡易な構成で高くできる。

請求項３に記載の車両用ポップアップフード装置によれば、保持位置からロック位置へ移動したロックリングのリバウンドを抑制できる。

本実施の形態に係る車両用ポップアップフード装置に用いられるアクチュエータが作動したときのロック機構の状態を時系列で説明するための説明図である。（Ａ）は、アクチュエータの作動直後におけるロック機構の状態を示す説明図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の状態からピストンロッドが保持位置へ移動したときのロック機構の状態を示す説明図であり、（Ｃ）は、（Ｂ）の状態からピストンロッドがロック位置へ移動したときのロック機構の状態を示す説明図である。 本実施の形態に係る車両用ポップアップフード装置の全体構成を示す平面図である。 図２に示される車両用ポップアップフード装置における車両右側に配置されたポップアップ機構部を拡大して示す車幅方向内側から見た側面図である。 図３に示されるポップアップ機構部の作動状態を示す車幅方向内側から見た側面図である。 図３に示されるアクチュエータの内部を示す断面図である。 図４に示されるアクチュエータの作動直後におけるシリンダ上端部の内部を拡大して示す断面図である。 図３に示されるアクチュエータによってフードが押上げられたときのフードの挙動を時系列で説明するための説明図である。 （Ａ）は、図３に示されるピストンロッドがヒンジアームを押上げたときの、フードの後端部の車幅方向中央部における振動波形を比較例と比較して示すグラフであり、（Ｂ）は、ピストンロッドがヒンジアームを押上げたときの、フードの後端部の車幅方向両端部における振動波形を比較例と比較して示すグラフである。 図６に示されるロック機構の別例を拡大して示す部分断面図である。

以下、図面を用いて本実施の形態に係る車両用ポップアップフード装置１０について説明する。なお、図面において適宜示される矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＲＨは車両右方を示している。

図２に示されるように、車両用ポップアップフード装置１０は、エンジンルーム（パワーユニット室）ＥＲを開閉するフード１２に設けられた一対のポップアップ機構部３０を主要部として構成されている。このポップアップ機構部３０は、フード１２の後端部における車幅方向両端部にそれぞれ配設されており、左右のポップアップ機構部３０はいずれも同一に構成されている。このため、以下の説明では車両右側に配置されたポップアップ機構部３０について説明し、車両左側に配置されたポップアップ機構部３０についての説明は省略する。

図３及び図４に示されるように、ポップアップ機構部３０は、フード１２を開閉可能に支持するフードヒンジ３２と、歩行者等の衝突体との衝突時に作動するアクチュエータ５０と、を含んで構成されている。以下、初めにフード１２について説明し、次いで上記各構成について説明する。

フード１２は、車両外側に配置されて意匠面を構成するフードアウタパネル１４と、エンジンルームＥＲ側に配置されると共にフードアウタパネル１４を補強するフードインナパネル１６と、を含んで構成されている。そして、この両者の端末部がヘミング加工によって結合されている。また、フード１２がエンジンルームＥＲを閉じた状態（図３に示される状態）では、フード１２の前端部が、図示しないフードロックによって車体に固定されている。

また、フードインナパネル１６の後端側（後部側）には、膨出部１８が形成されている。膨出部１８はフードインナパネル１６に対して車両下側（エンジンルームＥＲ）側に膨出されており、膨出部１８の底壁１８Ａが、側断面視でフードアウタパネル１４と略平行に配置されている。

（フードヒンジ３２について）

図３及び図４に示されるように、フードヒンジ３２は、車体に固定されたヒンジベース３４と、ヒンジベース３４に回動可能に連結された揺動アーム３６と、フード１２に固定されたヒンジアーム４４と、を含んで構成されている。ヒンジベース３４は、車両正面視で略逆Ｌ字形状に形成されると共に、車幅方向内側から見た側面視で車両上斜め前方へ開放された略Ｖ字形状（詳しくは、図４参照）に形成されている。

また、ヒンジベース３４は、車両前後方向に沿って延在する板状の取付部３４Ａを備えている。取付部３４Ａは、板厚方向を略車両上下方向にして、車体側構成部材であるカウルトップサイド２０の上面部２０Ａに固定されている。なお、カウルトップサイド２０は、フード１２の後端側とウインドシールドガラスの下端部との間に車幅方向に沿って延在するカウルの両サイドに設けられている。また、ヒンジベース３４は支持部３４Ｂを備えており、支持部３４Ｂは、取付部３４Ａの車幅方向内側の端部から車両上方側へ屈曲されて、板厚方向を略車幅方向にした板状に形成されている。

揺動アーム３６は、ヒンジベース３４の車幅方向内側に配置されると共に、側面視で略逆三角形板状に形成されている。具体的には、揺動アーム３６は、側面視で、下端部３６Ａと、下端部３６Ａの車両前側且つ車両上側に配置された前端部３６Ｂと、下端部３６Ａの車両後側且つ車両上側に配置された後端部３６Ｃと、を頂点とした略逆三角形板状に形成されている。

また、揺動アーム３６の後端部３６Ｃは、車幅方向を軸方向としたヒンジピン３８によってヒンジベース３４の支持部３４Ｂの上端部にヒンジ結合されている。これにより、揺動アーム３６は、ヒンジピン３８を回動中心として車両上下方向（図３の矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）へ回動可能に構成されている。

さらに、揺動アーム３６の下端部３６Ａには、後述するアクチュエータ５０の下端部を回動可能に支持する連結軸４０が設けられている。連結軸４０は、略円柱状に形成されて、軸方向を車両幅方向にして揺動アーム３６から車両幅方向内側へ突出されている。また、揺動アーム３６の外周部には、前端部３６Ｂと後端部３６Ｃとを結ぶ上辺を除く部分において、フランジ部４２が一体に形成されており、フランジ部４２は車幅方向内側へ屈曲されている。

ヒンジアーム４４は、揺動アーム３６の車幅方向内側に配置されると共に、略車両前後方向に沿って延在されている。具体的には、ヒンジアーム４４は、揺動アーム３６に対して略平行に配置された側壁部４４Ａを備えている。この側壁部４４Ａの前端部は、車幅方向を軸方向にしたヒンジピン４６によって揺動アーム３６の前端部３６Ｂにヒンジ結合されている。これにより、ヒンジアーム４４は、ヒンジピン４６を回動中心として車両上下方向（図３の矢印Ｃ方向及び矢印Ｄ方向）に揺動アーム３６に対して相対回動可能に構成されている。

また、ヒンジアーム４４は頂壁部４４Ｂを備えている。頂壁部４４Ｂは、側壁部４４Ａの上端部から車幅方向内側へ折り曲げられて形成されると共に、フード１２の膨出部１８の下面に沿って略車両前後方向に延在されている。この頂壁部４４Ｂには、図示しない取付孔が貫通形成されており、この取付孔に対応して、前述したフード１２の膨出部１８にウエルドナット（図示省略）が固定されている。そして、図示しないヒンジボルトが車両下方側から当該取付孔内へ挿入されてウエルドナットに螺合されることで、頂壁部４４Ｂがフード１２に締結（固定）されている。これにより、ヒンジベース３４とフード１２とが、ヒンジアーム４４及び揺動アーム３６によって連結されている。

さらに、ヒンジアーム４４における側壁部４４Ａの後端部には、後述するアクチュエータ５０のピストンロッド７０を連結するための連結軸４８が一体に設けられている。この連結軸４８は、略円柱状に形成されて、側壁部４４Ａから車幅方向内側へ突出されている。

なお、フードヒンジ３２は、本来的にはフード１２をボディ（車体）に開閉可能に支持するためのヒンジ部品であるが、本実施形態では、車両用ポップアップフード装置１０の構成要素でもある。すなわち、通常時にフード１２を開閉する場合には、後述するアクチュエータ５０によってヒンジアーム４４の揺動アーム３６に対する相対回動が規制された状態で、揺動アーム３６がヒンジピン３８を回動中心にして回動されるようになっている。

（アクチュエータ５０について）

図３及び図４に示されるように、アクチュエータ５０は、揺動アーム３６の車幅方向内側に配置されて、ヒンジアーム４４の後端部と揺動アーム３６の下端部３６Ａとを架け渡すように延在されている。つまり、アクチュエータ５０が、側面視で車両上側へ向かうに従い車両後側へ傾斜されている。そして、アクチュエータ５０は、シリンダ５２と、シリンダ５２内に収容されたピストンロッド７０と、ロック機構８０（図６参照）と、を有している。

シリンダ５２は、略円筒形状を成すパイプ材により構成されたシリンダ本体５４と、シリンダ本体５４の上端部に設けられたヘッド部６０（図５参照）と、を含んで構成されている。また、シリンダ本体５４には、取付ブラケット６６が固定されている。この取付ブラケット６６は、側面視でシリンダ本体５４の軸方向を長手方向とする略矩形板状に形成されると共に、その長手方向から見て車幅方向内側へ開放された略凹状に屈曲されている。そして、取付ブラケット６６の下端部が、シリンダ本体５４よりも車両下側へ突出されて、揺動アーム３６の連結軸４０に回動可能に支持されている。これにより、アクチュエータ５０の下端部が揺動アーム３６に対して相対回動可能に構成されている。

図５に示されるように、シリンダ本体５４の上端部（図５の矢印Ｅ方向側の端部）には、後述するヘッド部６０を配置する拡径部５６が形成されている。具体的には、断面視でシリンダ本体５４の径方向外側へ略クランク状に屈曲された段差部５８がシリンダ本体５４の上端部に形成されており、これにより、シリンダ本体５４に対して拡径を成す拡径部５６が形成されている。そして、段差部５８の内周面において、シリンダ５２に軸方向に対して直交する方向に沿って配置された面が、後述するロック機構８０のロック溝部８６を構成する直交面９０（詳しくは図６参照）とされている。

また、シリンダ本体５４の下端部（図５の矢印Ｆ方向側の端部）には、ガス発生装置６８が設けられている。ガス発生装置６８は、略円柱状に形成されて、シリンダ本体５４の下端部を塞ぐようにシリンダ本体５４内に嵌入されている。このガス発生装置６８は、図示しないＥＣＵ（制御手段）と電気的に接続されており、ＥＣＵは、歩行者等の衝突体との衝突を検知する衝突検知センサと電気的に接続されている。また、ガス発生装置６８はＥＣＵの制御によって作動するように構成されており、ガス発生装置６８が作動すると、ガス発生装置６８によって発生したガスがシリンダ本体５４内に供給されるようになっている。

図６にも示されるように、ヘッド部６０は、略円筒形状に形成され、シリンダ本体５４の拡径部５６内に同軸上に配置されている。また、ヘッド部６０の外周部には、ヘッド部６０の径方向外側へ開放された、かしめ溝部６０Ａが形成されている。かしめ溝部６０Ａは、ヘッド部６０の周方向に沿って延びると共に、ヘッド部６０の全周に亘って形成されている。そして、ヘッド部６０がシリンダ本体５４の拡径部５６内に嵌入された状態で、拡径部５６の一部が、かしめ溝部６０Ａ内に嵌まり込むようにかしめられることで、シリンダ本体５４とヘッド部６０とが一体化されている。これにより、シリンダ本体５４の拡径部５６には、かしめ部５６Ａがシリンダ本体５４の周方向に沿って形成されている。

また、ヘッド部６０の軸心部には、後述するピストンロッド７０のロッド部７４が挿通される円形状の挿通孔６０Ｂが貫通形成されている。さらに、ヘッド部６０の下端部には、シリンダ本体５４の下端側へ開放された収容凹部６２が形成されている。この収容凹部６２は、ヘッド部６０の下端側から見て円形状に形成されており、収容凹部６２の内径寸法が、シリンダ本体５４の内径寸法に比して僅かに大きく設定されている。

ピストンロッド７０は、略棒状に形成されて、シリンダ本体５４と同軸上に配置されると共に、シリンダ本体５４内に収容されている。また、ピストンロッド７０は、ピストンロッド７０の下端部を構成するピストン部７２と、ピストン部７２からシリンダ５２の軸方向に沿って車両上側へ延出されたロッド部７４と、を含んで構成されている。

ピストン部７２は略円柱状に形成されている。このピストン部７２の直径寸法は、ヘッド部６０の収容凹部６２の内径寸法及びシリンダ本体５４の内径寸法に比して僅かに小さく設定されており、ピストン部７２がシリンダ本体５４内に収容されている。また、ピストン部７２の下端部には、シリンダ本体５４の下端側へ開放されたピストン凹部７２Ａが形成されている。さらに、ピストン部７２の下端部における外周部には、ピストン部７２の径方向外側へ開放されたシール溝部７２Ｂが形成されている。このシール溝部７２Ｂは、ピストン部７２の周方向に沿って延びると共に、ピストン部７２の全周に亘って形成されている。そして、シール溝部７２Ｂ内には、ゴム材等で構成されたＯリング７８が配置されており、ピストン部７２とシリンダ本体５４との間がＯリング７８によってシールされている。

そして、ガス発生装置６８によって発生したガスがシリンダ本体５４内に供給されると、シリンダ本体５４内のガス圧によってピストン部７２（ピストンロッド７０）がシリンダ本体５４の軸方向に沿って図５の矢印Ｅ方向側へ上昇するようになっている。また、上述したように、ピストン部７２の直径寸法がヘッド部６０の収容凹部６２の内径寸法に比して小さく設定されているため、ピストン部７２が上昇したときには、ピストン部７２の上部が収容凹部６２内に配置可能に構成されている（図１（Ｂ）参照）。

ロッド部７４は、断面円形を成す棒状に形成されて、ピストン部７２からシリンダ本体５４の軸方向に沿って車両上側へ延出されている。このロッド部７４の直径寸法はヘッド部６０の挿通孔６０Ｂの内径寸法に比して僅かに小さく設定されており、ロッド部７４が挿通孔６０Ｂ内を挿通すると共に、ロッド部７４の上端部がシリンダ５２に対して車両上側へ突出されている。

図３及び図４に示されるように、ロッド部７４の上端部には、ロッド連結部７６が一体に設けられており、ロッド連結部７６は、車幅方向を軸方向にした略円筒形状に形成されている。そして、ロッド連結部７６内に、ヒンジアーム４４の連結軸４８が挿入されて、ロッド部７４の上端部がヒンジアーム４４に対して相対回動可能に連結されている。

図６に示されるように、ロック機構８０は、ピストンロッド７０に形成された収容溝部８２と、ピストンロッド７０に設けられたロックリング８４と、シリンダ５２に形成されたロック溝部８６及び保持溝部９２と、を含んで構成されている。

収容溝部８２は、ピストンロッド７０におけるピストン部７２の上部外周部に形成され、ピストン部７２の周方向に沿って延びると共に、ピストン部７２の全周に亘って形成されている。また、収容溝部８２は、ピストン部７２の径方向外側へ開放された断面略台形状に形成されている。具体的には、収容溝部８２が、断面視でピストン部７２の軸方向に沿って配置された底面８２Ａと、底面８２Ａの上端からピストン部７２の径方向外側へ向かうに従いシリンダ５２の上端側（図６の矢印Ｅ方向側）へ傾斜された傾斜面８２Ｂと、底面８２Ａの下端からピストン部７２の径方向外側へ延びる直交面８２Ｃと、を含んで構成されている。

ロックリング８４は、断面円形状を成す金属製の線材により構成されると共に、一部開放された円環状に形成されている。換言すると、ロックリング８４は略Ｃ字形状に形成されている。また、ロックリング８４は、自身の径方向に弾性変形可能に構成されている。そして、ロックリング８４は、自然状態（ロックリング８４が弾性変形していない状態）から縮径されて、ピストン部７２の収容溝部８２内に収容されている。つまり、ロックリング８４が、収容溝部８２とシリンダ本体５４との間に配置されている。

ロック溝部８６は、ヘッド部６０の収容凹部６２に形成された段部８８と、シリンダ本体５４の拡径部５６における直交面９０と、によって構成されている。段部８８は、収容凹部６２における内周側の開口縁部の全周に亘って形成され、ヘッド部６０の径方向内側へ開放されると共に、ヘッド部６０の下端側へ開放されている。具体的には、段部８８が、断面視でヘッド部６０の軸方向に沿って配置された底面８８Ａと、底面８８Ａの上端からヘッド部６０の径方向内側へ向かうに従いシリンダ５２の上端側へ傾斜された傾斜面８８Ｂと、を含んで構成されている。そして、段部８８が、シリンダ本体５４の直交面９０に対してシリンダ５２の上端側に隣接して配置されており、段部８８と直交面９０とによって、ヘッド部６０の径方向内側へ開放されたロック溝部８６が形成されている。

また、図１（Ｃ）に示されるように、ロック溝部８６内にはロックリング８４が嵌合可能となっており、ロック溝部８６にロックリング８４が嵌合されたときには、上昇されたピストンロッド７０の車両下側への移動（後退）が阻止されるようになっている。具体的には、ロックリング８４が、ピストン部７２の収容溝部８２における傾斜面８２Ｂと、ロック溝部８６の直交面９０と、の間に挟まれて、ピストンロッド７０の車両下側への移動が阻止されるようになっている。そして、図１（Ｃ）に示されるこの位置がロック位置とされており、押上げられたフード１２をアクチュエータ５０によって最終的に支持する位置とされている。なお、ロックリング８４がピストン部７２の収容溝部８２内に収容されることで、ピストンロッド７０のロック位置からの車両上側への移動は可能となっている。

図６に示されるように、保持溝部９２は、ヘッド部６０における収容凹部６２の内周部に形成されると共に、段部８８よりもシリンダ５２の上端側に配置されている。すなわち、ロック溝部８６が保持溝部９２よりも車両下側に配置されている。この保持溝部９２は、ヘッド部６０の周方向に沿って延びると共に、ヘッド部６０の全周に亘って形成されている。また、保持溝部９２は、ヘッド部６０の径方向内側へ開放された断面Ｕ字形状に形成されている。具体的には、保持溝部９２が、断面視でヘッド部６０の軸方向に沿って配置された底面９２Ａと、底面９２Ａの上端からヘッド部６０の径方向内側へ向かうに従いシリンダ５２の上端側へ傾斜された上傾斜面９２Ｂと、底面９２Ａの下端からヘッド部６０の径方向内側へ向かうに従いシリンダ５２の下端側へ傾斜された下傾斜面９２Ｃと、を含んで構成されている。

また、図１（Ｂ）に示されるように、保持溝部９２にはロックリング８４が嵌合可能となっており、保持溝部９２にロックリング８４が嵌合されたときには、ピストンロッド７０が仮保持されるようになっている。具体的には、保持溝部９２に嵌合されたロックリング８４が、ピストン部７２の収容溝部８２における傾斜面８２Ｂ又は直交面８２Ｃに当接することで、ピストン部７２のシリンダ５２に対する軸方向の移動が制限されるようになっている。これにより、上昇されたピストンロッド７０が、ロック位置よりも車両上側の位置（以下この位置を「保持位置」という）で、仮保持されるようになっている。なお、図１（Ｂ）では、便宜上、傾斜面８２Ｂ及び直交面８２Ｃと、ロックリング８４と、を離間して図示している。また、保持位置では、ピストン部７２の上面が、ヘッド部６０の収容凹部６２の底面に当接するようになっている。さらに、保持位置において車両下側への所定荷重がピストンロッド７０に作用すると、ロックリング８４が収容溝部８２内に収容されるように弾性変形して、保持溝部９２とロックリング８４との嵌合（ピストンロッド７０に対する仮保持状態）が解除されるようになっている。具体的には後述するが、フード１２に生じる振動における下死点又は下死点付近において、保持溝部９２とロックリング８４との嵌合が解除されるようになっている。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

図３に示される状態が車両用ポップアップフード装置１０の非作動状態である。この状態のときには、アクチュエータ５０が非作動状態にあるため、ピストンロッド７０の大半がシリンダ本体５４内に収容されている。また、ピストンロッド７０のロッド連結部７６（上端部）が、ヒンジアーム４４の連結軸４８（後端部）に回動可能に連結されている。

この状態から、歩行者等の衝突体と車両が前面衝突すると、衝突体と前面衝突したことが衝突検知センサによって検知され、ＥＣＵに衝突信号が出力される。ＥＣＵでは、入力された衝突信号に基づいて車両用ポップアップフード装置１０を作動させるべきか否かを判断し、車両用ポップアップフード装置１０を作動させるべきと判断すると、アクチュエータ５０に作動信号が出力される。これにより、アクチュエータ５０のガス発生装置６８が作動して、シリンダ本体５４内にガスが供給される。

シリンダ本体５４内にガスが供給されると、シリンダ本体５４内のガス圧によってピストン部７２が押圧されて、ピストンロッド７０がシリンダ本体５４内を車両上側へ軸方向移動（上昇）する。ピストンロッド７０が車両上側へ向けて軸方向移動すると、ピストンロッド７０がヒンジアーム４４の後端部を車両上側へ押上げて、フード１２の車幅方向両端部が押上げられる（図４参照）。このときには、ヒンジアーム４４が揺動アーム３６に対して車両上側へ相対回動されると共に、揺動アーム３６がヒンジベース３４に対して車両上側へ相対回動される。

次に、図１及び図７を用いて、アクチュエータ５０（ポップアップ機構部３０）がフード１２の車幅方向両端部を押上げたときの、フード１２の挙動と、ロック機構８０の作動状態と、の関係を説明する。なお、図７では、アクチュエータ５０がフード１２を押上げたときの車両後側から見たフード１２の状態を時系列で模式的に示しており、フード１２の車幅方向両端部が白抜きの丸印で示されている。

図７に示される（１）の状態は、アクチュエータ５０がフード１２を押上げる前の状態を示している。この状態では、アクチュエータ５０が非作動状態であるため、ピストンロッド７０のピストン部７２がシリンダ本体５４の下端側に配置されている。

そして、アクチュエータ５０が作動すると、ピストンロッド７０（ピストン部７２）が瞬時に軸方向移動されて（図１（Ａ）参照）、保持位置まで上昇される（図１（Ｂ）参照）。このとき、ピストン部７２の上面がヘッド部６０の収容凹部６２の底面に当接される。また、ピストン部７２の収容溝部８２内に収容されたロックリング８４が、自身の径方向外側へ弾性変形して、ヘッド部６０の保持溝部９２に嵌合される。そして、ピストン部７２における収容溝部８２の傾斜面８２Ｂがロックリング８４に当接して、ピストンロッド７０の車両下側（図１の矢印Ｆ方向側）への移動が制限される。これにより、ピストンロッド７０が保持位置に仮保持される。

一方、アクチュエータ５０によるフード１２の押上時では、フード１２の車幅方向中央部に慣性力が作用するため、ピストンロッド７０によるフード１２の押上初期では、フード１２の車幅方向両端部のみが押上げられる（図７の（２）の状態を参照）。そして、フード１２の車幅方向中央部がフード１２の車幅方向両端部よりも遅れて車両上側へ変位する（図７の（３）の状態を参照）。

さらに、フード１２の車幅方向中央部では、車両上下方向への変位は制限されていないため、押上げられたフード１２の車幅方向中央部は慣性力によって保持位置よりも車両上側へ変位する。またさらに、フード１２の車幅方向両端部では、アクチュエータ５０によって車両上側への変位が制限されている。このため、フード１２の車幅方向中央部が上死点（図７の（４）の状態を参照）に到達した時点で、フード１２の車幅方向中央部が反動によって車両下側への変位に反転される。これにより、車両後側から見て、フード１２の車幅方向中央部が腹となり、フード１２の車幅方向両端部が節となるように、フード１２が単振動しようとする。

そして、反動によって車両下側へ変位するフード１２の車幅方向中央部は、上死点から保持位置を通過して下死点（車両下側への変位から車両上側への変位に切り替わる点）側へ変位する（図７の（５）の状態を参照）。なお、図７の（４）の状態から（５）の状態へフード１２の車幅方向中央部が変位している間では、ロックリング８４が保持溝部９２に嵌合されて、ロック機構８０によるピストンロッド７０に対する仮保持状態は維持されている。つまり、フード１２の車幅方向両端部は保持位置に配置されている。

そして、フード１２の車幅方向中央部が下死点又は下死点付近に到達すると、ロック機構８０によるピストンロッド７０に対する仮保持状態が解除されて、ピストン部７２がロック位置へ移動する。つまり、ロックリング８４が、自身の径方向内側へ弾性変形して、収容溝部８２内に収容される。そして、ピストン部７２のロック位置側への移動に伴って、ロックリング８４が収容凹部６２の内周面を摺動しつつロック位置側へ移動する（図１（Ｃ）参照）。これより、フード１２の車幅方向両端部がロック位置へ変位して（図６参照）、フード１２が略水平状態となる。なお、ロック位置に移動されたロックリング８４は、自身の径方向外側へ弾性変形して、シリンダ５２のロック溝部８６に嵌合される。そして、ロックリング８４が、ピストン部７２における収容溝部８２の傾斜面８２Ｂと、シリンダ５２の直交面９０と、の間に挟まれて、ピストン部７２の車両下側への移動が阻止される。

このように、本実施の形態に係る車両用ポップアップフード装置１０では、ピストンロッド７０がロック位置よりも車両上側の保持位置まで上昇可能となっている。また、保持位置に上昇されたピストンロッド７０が、アクチュエータ５０に設けられたロック機構８０によって仮保持される（図１（Ｂ）参照）。そして、上述したように、アクチュエータ５０によるフード１２の押上後に生じるフード１２の振動において、フード１２の車幅方向中央部が上死点から車両下側へ変位して下死点又は下死点付近に到達すると、ロック機構８０のピストンロッド７０に対する仮保持状態が解除されて、フード１２の車幅方向両端部がロック位置へ変位する（図１（Ｃ）参照）。これにより、フード１２の振動速度が略ゼロとなる時点でフード１２の歪が解放されて、フード１２が略水平状態となる。その結果、ロック位置におけるフード１２の振幅が減少されるため、フード１２に生じた振動を早期に減衰させることができる。

以下、この点について比較例と比較したデータを図８（Ａ）及び（Ｂ）に示す。なお、比較例では、本実施の形態におけるロック機構８０の保持溝部９２が省略されている。また、比較例では、ロック位置に上昇されたピストン部７２の車両上側への移動が制限されている。そして、図８（Ａ）は、フード１２の後端部の車幅方向中央部における振動波形を比較例と共に示しており、実線で示された振動波形が本実施の形態の振動波形であり、破線で示された振動波形が比較例の振動波形である。また、図８（Ｂ）は、フード１２の後端部の車幅方向両端部（ポップアップ機構部３０の直上）における振動波形を比較例と共に示しており、実線で示された振動波形が本実施の形態の振動波形であり、破線で示された振動波形が比較例の振動波形である。また、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示されるグラフでは、横軸が時間とされており、縦軸が変位とされている。さらに、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示される（１）〜（６）の時点は、図７の（１）〜（６）の状態にそれぞれ対応している。

そして、図８（Ａ）に示されるように、本実施の形態では、フード１２の車幅方向中央部が下死点へ変位したとき（図８（Ａ）の（５）の時点）の、フード１２の車幅方向中央部における振幅（振れ）が比較例と比べて大きく減少される。さらに、本実施の形態では、ロック機構８０によるピストンロッド７０に対する仮保持状態の解除後（図８（Ａ）の（６）の時点以降）において、フード１２の車幅方向中央部の振幅が比較例と比べて小さくなる。また、図８（Ｂ）に示されるように、本実施の形態では、ロック機構８０によるピストンロッド７０に対する仮保持状態の解除後（図８（Ｂ）の（６）の時点以降）において、フード１２の車幅方向両端部の振幅が比較例と比べて小さくなる。以上により、フード１２に生じた振動を早期に減衰させることができる。

また、本実施の形態では、シリンダ５２（のヘッド部６０）に保持溝部９２が形成されており、保持位置においてロックリング８４が保持溝部９２に嵌合されて、ピストン部７２（ピストンロッド７０）が保持位置に仮保持される。このため、保持位置でのピストンロッド７０に対する仮保持性能を簡易な構成で高くできる。また、保持溝部９２の形状や深さ等を適宜調整することで、例えば、下死点又は下死点付近におけるピストンロッド７０の仮保持状態が解除されるタイミングを容易に調整できる。

さらに、シリンダ５２には、ロック溝部８６が形成されており、ロック位置においてロックリング８４がロック溝部８６と嵌合される。このため、保持位置からロック位置へ移動されたロックリング８４の車両上側への移動を抑制できる。これにより、ロックリング８４がリバウンドによって再び保持位置側へ移動することが抑制されるため、ロック位置におけるフード１２のリバウンドを抑制できる。

なお、本実施の形態では、ロック溝部８６が、ヘッド部６０に形成された段部８８と、シリンダ本体５４に形成された直交面９０と、によって構成されているが、図９に示されるようにヘッド部６０において段部８８を省略してもよい。この場合においても、ロック位置において、ピストン部７２における収容溝部８２の傾斜面８２Ｂ（図９では不図示）と、シリンダ本体５４の直交面９０と、によってロックリング８４が挟みこまれることで、ピストンロッド７０の車両下側への移動を制限できる。

また、本実施の形態では、保持溝部９２の断面形状が略Ｕ字形状に形成されているが、保持溝部９２の断面形状はこれに限らない。例えば、保持溝部９２における上傾斜面９２Ｂをシリンダ５２の軸方向に対して直交する方向に配置して、保持溝部９２の断面形状を略台形状に形成してもよい。

さらに、本実施の形態では、フードヒンジ３２が、ヒンジベース３４と、揺動アーム３６と、ヒンジアーム４４と、を含んで構成されているが、フードヒンジ３２において揺動アーム３６を省略してもよい。つまり、ヒンジアーム４４をフードヒンジ３２に回動可能に連結し、アクチュエータ５０を車体やヒンジベース３４に固定すると共に、ピストンロッド７０によってフード１２又はヒンジアーム４４を押上げるように構成してもよい。

また、本実施の形態では、アクチュエータ５０がフード１２の後端部における車幅方向両端部を押上げるように構成されているが、フード１２の前端部を押上げるタイプの車両にアクチュエータ５０を適用してもよい。例えば、アクチュエータ５０を車体に固定すると共に、フード１２の前端部をアクチュエータ５０によって押上げるように構成してもよい。

１０ 車両用ポップアップフード装置
１２ フード
５０ アクチュエータ
５２ シリンダ
５４ シリンダ本体
７０ ピストンロッド
７２ ピストン部
７４ ロッド部
８０ ロック機構
８２ 収容溝部
８４ ロックリング
８６ ロック溝部

Claims (3)

1. 作動することでシリンダから車両上側へ伸長されてフードの車幅方向両端部を押上げるピストンロッドを有するアクチュエータと、
   前記アクチュエータに設けられ、前記シリンダから伸長された前記ピストンロッドを保持位置でロックリングを介して仮保持する保持溝部を有すると共に、前記保持位置よりも車両下側のロック位置において前記ロックリングが前記保持溝部に対して前記シリンダの下端側に配置されて前記ピストンロッドの車両下側への移動を阻止するロック機構と、
   を備えた車両用ポップアップフード装置。
2. 前記ピストンロッドは、前記フードを押上げるロッド部と、前記シリンダに収容されたピストン部と、を含んで構成され、
   前記ピストン部の外周部には、前記ピストン部の周方向に沿って形成された収容溝部が形成され、
   前記保持溝部は、前記シリンダの内周部に前記シリンダの周方向に沿って形成され、
   前記ロックリングは、環状を成す金属製とされ、径方向に弾性変形可能に構成されると共に、縮径された状態で前記収容溝部に収容され、前記保持位置において前記保持溝部に嵌合される請求項１に記載の車両用ポップアップフード装置。
3. 前記ロック機構は、前記シリンダの内周部に前記シリンダの周方向に沿って形成されたロック溝部を有し、
   前記ロック位置において前記ロックリングが前記ロック溝部と嵌合される請求項２に記載の車両用ポップアップフード装置。

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