JP6303976B2 - アクチュエータ - Google Patents

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。さらに、このアクチュエータでは、フードパネル内に配置されることから、内部への雨水の進入を防止するように、シリンダロッドのロッド部の先端付近とシリンダ内周面との間の隙間部位に、パッキンを配設させていた。なお、ピストン部側へ作動用ガスを供給するガス発生器に、雨水が到達すれば、作動時の点火に不具合が生じることから、アクチュエータの防水性を確保するために、このパッキンが必要となっていた。

さらにまた、このアクチュエータでは、作動前の不用意なピストンロッドの突出、すなわち、作動前のピストンロッドの前進移動によるアクチュエータの伸長、を防止するように、作動時にはシリンダの天井壁部と当接して、ピストンロッドの前進移動を防止し、かつ、アクチュエータの作動時には、天井壁部に強く当たって外れ、ピストンロッドの前進移動を許容するＥリングを、ロッド部に配設していた。

特開２０１１−２０８７３８号公報

しかし、従来のアクチュエータでは、パッキンを配設するために、寸法公差を考慮して、パッキンを選択しつつ、対応するパッキンの収納溝の形状を設計する必要が生じ、さらに、別途、上記のＥリングやそのＥリングを設ける収納溝も必要となって、簡便に構成できなかった。

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、簡便に、防水性と作動前の伸長防止とを確保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、
作動前の前記押圧側部と前記収納側部との間の水密性を図るシール材が、
前記押圧側部と前記収納側部との相互の間の外表面側の部位に、型成形により充填固化されて、配設されるとともに、
作動時の相対的な前記押圧側部の移動を可能とし、かつ、作動前の相対的な前記押圧側部の移動を規制可能な結合力とした接着剤と兼用として、前記押圧側部と前記収納側部とを相互に結合して、
配設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、作動前には、接着剤兼用のシール材が、押圧側部と収納側部との間の隙間（シール部位）を塞いでいることから、ガス発生器側への雨水の浸入を防止することが可能となって、アクチュエータの防水性が確保される。また、作動前には、接着剤兼用のシール材が、シール部位において、押圧側部と収納側部とを相互に結合しており、押圧側部の収納側部に対する相対的な前進移動を規制することができて、作動前のアクチュエータの伸長を防止できる。そして、接着剤兼用のシール材は、アクチュエータの作動時の相対的な押圧側部の移動を可能する結合力により、押圧側部と収納側部とを相互に結合していることから、ガス発生器から作動用ガスが発生されるアクチュエータの作動時には、押圧側部は、接着を解除して、円滑に、収納側部に対して相対的に移動することができる。

また、本発明に係るアクチュエータでは、接着剤兼用のシール材が、型成形により充填固化させるものであり、アクチュエータの外表面側に配置されるシール部位には、容易に、シール材を充填して配設することができる。そしてさらに、本発明に係るアクチュエータでは、成形型や充填機等が必要となるものの、従来必要であった耐久性を加味した寸法公差を考慮して、パッキン、パッキン収納溝、Ｅリング、及び、Ｅリング収納溝を設計して設けたり、あるいは、それらを組み付ける手間、が不要となることから、簡便に、アクチュエータを形成できる。

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、簡便に、防水性と作動前の伸長防止とを確保することができる。

そして、本発明に係るアクチュエータでは、前記収納側部が前記ガス発生器の作動信号入力用の入力用部材を外部に突出させて構成されていれば、前記収納側部における前記入力用部材を突出させる部位にも、前記シール材と同じ材料からなるシール材を、充填固化させて、配設することが望ましい。

このような構成では、押圧側部と収納側部との隙間にシール材を充填する際、収納側部における入力用部材の周囲に、同時にシール材を充填することができる。そのため、このような構成では、入力用部材の周囲の防水性を含めたアクチュエータ全体の安定した防水性を、容易に確保できることとなる。

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横断面図であり、図４のＶ−Ｖ部位に対応する。 第１実施形態のアクチュエータの横断面図であり、図４のVI−VI部位に対応する。 第１実施形態のアクチュエータの横断面図で有り、図４のVII−VII部位に対応する。 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、作動後のロックリング付近を示す。 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。

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）Ｕ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Ｕを作動させるように（図３，８参照）、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、鋼、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、後述する接着剤兼用のシール材８１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２５，６２）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インドシールド３の下部３ａ側に連ならせるように配設されている。また、フロントウインドシールド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４，８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信号（作動信号）を入力させる入力用部材としてのリード線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。そしてさらに、第１実施形態では、リード線７０ｃのインナケース２７から突出する元部端側の開口２７ｃは、リード線７０ｃの周囲を塞ぐように、既述のシール材８１と同じ材料からなるシール材８２が充填されて、防水性が確保されている。

なお、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、略円環状の止め具４４により抜け止めされて、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、図４，６に示すように、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。また、既述のシール材８２は、止め具４４を組付孔４０に嵌めた後、型成形により、開口２７ｃに充填され、そして、固化されて配設されている。

アクチュエータ２１の収納側部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４，８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。

フランジ部２８には、図４，９に示すように、外周面の先端側から順に、環状溝２９と収納溝３０とが配設されている。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。

収納溝３０には、ロックリング５０が、収納されている。ロックリング５０は、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を構成するものである。ロックリング５０は、円形断面の弾性変形可能なばね鋼等のＣリングから形成されている。そして、収納溝３０は、底面３２と、底面３２の環状溝２９側の段差面３３と、底面３２の段差面３３から離れた側の傾斜したテーパ規制面３１と、を備えている。

なお、外周面２７ａから突出するフランジ部２８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。

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。

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４，８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６２ａを有して取付プレート１５に連結される連結部６２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６２は、連結孔部６２ａ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６２ａ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係止段部６５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。

係止段部６５は、ロックリング５０や収納溝３０のテーパ規制面３１とともに、後退防止用ロック機構ＢＲを構成するものである。係止段部６５は、係止段部６５の底面となる軸心Ｃと平行な円弧面とした外周規制面６７と、外周規制面６７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６６と、を備えて構成されている（図９参照）。

後退防止用ロック機構ＢＲについて説明すると、第１実施形態では、アクチュエータ２１の作動前の状態において、ロックリング５０が、拡径可能に、押圧側部５２の内周面５４ｂに接触した縮径状態で収納溝３０に収納されており（図４参照）、押圧側部５２の前進移動完了時、図８，９に示すように、拡径して、押圧側部５２の係止段部６５に収納される。そして、ロックリング５０は、その断面の直径寸法を、係止段部６５の係止規制面６６の幅寸法（外周規制面６７と内周面５４ｂ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６６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、ロックリング５０が係止段部６５に収納された際、係止段部６５の外周規制面６７に当たって、ロックリング５０（内周側部位５０ａ）が押圧側部５２の内周面５４ｂから突出する。また、ロックリング５０が係止段部６５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の係止規制面６６がロックリング５０と当たっても、ロックリング５０がテーパ規制面３１に当たって移動せず、ロックリング５０が係止規制面６６とテーパ規制面３１との間で係止されることとなる（図９参照）。

その結果、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、収納側部２２のテーパ規制面３１が係止段部６５に収納されたロックリング５０の内周側部位５０ａに当たり、そして、ロックリング５０の外周側部位５０ｂが外周規制面６７によって拡開しない状態となって、ロックリング５０が係止規制面６６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。したがって、第１実施形態の場合、押圧側部５２における係止規制面６６と外周規制面６７とを備えた係止段部６５、収納側部２２の収納溝３０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）５０、及び、収納側部２２の収納溝３０のテーパ規制面３１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ＢＲが構成されている。

また、周壁部５４の先端部５４ａの端縁５４ａｅ側には、リングホルダ６０が配設されている。リングホルダ６０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、内周面６１を、軸心Ｃと同心とした平滑な円形弧面状として、構成されている。リングホルダ６０は、押圧側部５２の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、当接するように設定されている。そして、内周面６１は、収納側部２２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。

さらに、周壁部５４の天井壁部５３と端縁５４ａｅとの間の中央付近には、内外周を貫通する複数の排気口５５が形成されている。そして、周壁部５４の外周側には、排気口５５を覆うように、熱収縮フィルム等からなるカバー５６が被せられている。排気口５５は、余剰の作動用ガスＧを排気するものであり、アクチュエータ２１の作動時、収納側部２２の開口端２３を超えた位置で、開口して、作動用ガスＧを排気する。作動用ガスＧの排気時には、カバー５６は、作動用ガスＧの熱や圧力により、排気口５５から離脱したり破断されることとなる。

また、押圧側部５２の端縁５４ａｅの内周側と収納側部２２の元部２４の外周側との間の後退移動側に開口する略円環状の隙間（シール部位）７８、換言すれば、作動前の押圧側部５２と収納側部２２との相互の間の外表面側のシール部位７８、には、シール材８１が充填されている。このシール材８１は、型成形により充填固化されて、配設されている。シール材８１における押圧側部５２と収納側部２２との相互の結合力は、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、押圧側部５２の端縁５４ａｅが収納側部２２の開口２７ｃ付近の外周面２７ａから離脱できるように、すなわち、押圧側部５２が前進移動できるように、設定されている。

シール材８１としては、第１実施形態の場合、溶融温度を２００〜２６０℃、注入圧を１０〜２０Ｍｐａとしたポリエステル樹脂からなるホットメルト接着剤（商品名「パイロショット：ＧＭ−９６０」東洋紡（株）製）を使用している。

そして、シール材８１は、図５の２点鎖線に示すように、一対の割型８６，８７を備えてなる射出成形の成形型８５を使用して、形成されている。割型８６，８７は、シール部位７８におけるキャビティ８５ａを形成したり、端縁５４ａｅやインナケース２７を支持する型面８ａ，８７ａを備え、割型８６には、シール材８１を形成するための溶融した充填材（ホットメルト接着剤）８０を、キャビティ８５ａに注入するゲート８５ｂが形成されている。

また、実施形態の場合には、成形型８５は、図７の二点鎖線に示すように、収納側部２２の開口２７ｃにおけるリード線７０ｃの周囲のシール部位７９にも、充填材８０を充填可能なキャビティ８５ｃを備えている。そのため、割型８６，８７には、対応する型面８６ｂ，８７ｂやゲート８５ｄが形成されている。

なお、成形時には、シール材８１，８２以外を組み付けた状態のアクチュエータ２１を、型開きさせた成形型８５にセットし、型締めした後、充填材８０を、ゲート８５ｂ，８５ｄを経てキャビティ８５ａ，８５ｃに充填し、冷却して固化する。そして、型開きさせて、離型させれば、シール材８１，８２を設けたアクチュエータ２１を製造することができる。

なお、所定の結合力を確保して、接着剤兼用のシール材として利用できれば、他のホットメルト接着材やゴム等を使用してもよい。但し、ガス発生器７０内の火薬が着火しない溶融温度とガス発生器７０が損傷しない注入圧により、成形できることが望まれる。そのため、使用する充填材としては、溶融温度を２５０℃程度以下とし、また、注入圧を２５Ｍｐａ程度以下として、型成形できるような充填材が望ましい。

なお、シール材８１，８２は、防水性を確保できるとともに、ゴミの侵入防止も図ることができる。

このように製造したアクチュエータ２１では、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２５，６２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Ｕ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Ｕ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８に示すように、シール材８１が収納側部２２側から剥離されて、アクチュエータ２１の押圧側部５２が収納側部２２から離れ、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。

また、押圧側部５２が前進移動して、排気口５５が収納側部２２のフランジ部２８を超えれば、作動用ガスＧが、排気口５５を塞いでいたカバー５６を、移動、若しくは、部分的に押し開いて（溶融させて）、排気口５５を開口させることから、余剰の作動用ガスＧが、排気口５５から排気されることととなる。

そして、第１実施形態のアクチュエータ２１では、作動前には、接着剤兼用のシール材８１が、押圧側部５２と収納側部２２との間の隙間（シール部位）７８を塞いでいることから、ガス発生器７０側への雨水の浸入を防止することが可能となって、アクチュエータ２１の防水性が確保される。また、作動前には、接着剤兼用のシール材８１が、シール部位７８において、押圧側部５２と収納側部２２とを相互に結合しており、押圧側部５２の収納側部２２に対する相対的な前進移動を規制することができて、作動前のアクチュエータ２１の伸長を防止できる。そして、接着剤兼用のシール材８１は、アクチュエータ２１の作動時の相対的な押圧側部５２の移動を可能する結合力により、押圧側部５２と収納側部２２とを相互に結合していることから、ガス発生器７０から作動用ガスＧが発生されるアクチュエータ２１の作動時には、押圧側部５２は、接着を解除して、円滑に、収納側部２２に対して相対的に移動することができる。

また、第１実施形態のアクチュエータ２１では、接着剤兼用のシール材８１が、型成形により充填固化させるものであり、アクチュエータ２１の外表面側に配置されるシール部位７８には、容易に、シール材（充填材）８０を充填して配設することができる。さらにまた、第１実施形態のアクチュエータ２１では、成形型８５やキャビティ８５ａ，８５ｃに充填材８０を充填するための充填機（射出機）等が必要となるものの、従来必要であった耐久性を加味した寸法公差を考慮して、パッキン、パッキン収納溝、Ｅリング、及び、Ｅリング収納溝を設計して設けたり、あるいは、それらを組み付ける手間、が不要となることから、簡便に、アクチュエータ２１を形成できる。

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、簡便に、防水性と作動前の伸長防止とを確保することができる。

そしてまた、第１実施形態のアクチュエータ２１では、収納側部２２が、ガス発生器７０の作動信号入力用の入力用部材としてのリード線７０ｃ，７０ｃを、インナケース２７の開口２７ｃから外部に突出させて構成されている。しかし、収納側部２２におけるリード線７０ｃ，７０ｃを突出させている部位（アクチュエータ２１の外表面側のシール部位）７９にも、シール材８１と同じ充填材８０からなるシール材８２が、充填固化されて、配設されている。

そのため、第１実施形態では、押圧側部５２と収納側部２２との隙間（シール部位）７８にシール材８１を充填する際、収納側部２２における入力用部材の周囲（シール部位）７９に、同時にシール材８２を充填することができる。その結果、このような構成では、リード線７０ｃ，７０ｃの周囲の防水性を含めたアクチュエータ２１全体の安定した防水性を、容易に確保できることとなる。

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６２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６２をヒンジアーム１４の連結部１４ｃに連結してもよい。

つぎに、図１０，１１に示す第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、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Ｕに使用されるものである。

但し、第２実施形態のアクチュエータ１２１では、シリンダタイプとするもので、収納側部１２２が、ガス発生器１８５を収納保持する底壁部１２７と、底壁部１２７と対向するように配設される天井壁部１２３と、底壁部１２７の外周縁から天井壁部１２３まで延びる円筒状の周壁部１２６と、を備えて構成されている。そして、周壁部１２６の内周面１２６ａを、押圧側部（移動側部）１５２のピストン部１５３が摺動する。

押圧側部（移動側部）１５２は、周壁部１２６の内周面１２６ａを摺動するピストン部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、シリンダ（収納側部）２２の内周面１２６ａと摺動する摺動筒部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（作動信号）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（図２，３参照）、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、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に摺動する。

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１０，１１の上側）にかけて、拡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ＢＲ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ＢＲが構成されている。

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（図２参照）、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。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の下端の端縁外周面１５６ｂとシリンダ１２２の周壁部１２６の端縁内周面１２６ｂとの間の前進移動側に開口するような略円環状の隙間（アクチュエータ１２１の外表面側のシール部位）１８９には、作動前のシリンダ１２２内の防水性を確保し、かつ、ピストンロッド（押圧側部）１５２とシリンダ（収納側部）１２２とを結合する接着剤兼用のシール材１９１が、充填固化されている。このシール材１９１は、第１実施形態のシール材８１，８２と同様なホットメルト接着剤（充填材）８０を、型成形により充填固化して、配設している。

そして、シール材１９１におけるピストンロッド１５２とシリンダ１２２との結合力は、第１実施形態と同様に、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、ピストンロッド１５２の連結部１５６がシリンダ１２２の周壁部１２６から離脱できるように、すなわち、ピストンロッド１５２が前進移動できるように、設定されている。

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Ｕを車両Ｖに搭載することができる（図１，２参照）。

車両Ｖへの搭載後、第２実施形態の跳ね上げ装置Ｕ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１０から図１１に示すように、シール材１９１をシリンダ１２２の端縁内周面１２６ｂから剥離させつつ、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、第１実施形態と同様に、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（図２，３参照）、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、第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

なお、第２実施形態では、ガス発生器１８５がシール性を有したコネクタ１８５ｂを備えており、コネクタ１８５ｂの周囲には、充填固化するシール材を設けていないが、必要であれば、別途、設けてもよい。

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側に連結する構成として、説明したが、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実施形態では、収納側部２２，１２２と押圧側部５２，１５２とを、所定の連結部２５，１２９を設けて、収納側連結部位１４ｃや押圧側連結部位１５ａ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２２，１２２と押圧側部５２，１５２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２２，１２２と押圧側部５２，１５２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に点火信号（作動信号）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２２，１２２側の収納側連結部位を固定側連結部位とし、押圧側部５２，１５２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２１，１２１では、フードパネル１０を跳ね上げる跳ね上げ装置Ｕに使用する場合を例示したが、ヘッドレストを前後に二分割して車両が追突される際にヘッドレスト前部を前進移動させる頭部保護装置や、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膝保護装置のアクチュエータに、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、所定時に、ガス発生器を作動させて、収納側部に対して相対的に押圧側部を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。

２１，１２１…アクチュエータ、２２，１２２…収納側部、５２，１５２…（移動側部）押圧側部、７０，１８５…ガス発生器、７０ｃ…（入力用部材）リード線、７８，７９，１８９…シール部位、８１，８２，１９１…シール材、８５…成形型、Ｕ…（自動車用安全装置）フード跳ね上げ装置。

Claims (5)

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、
   作動前の前記押圧側部と前記収納側部との間の水密性を図るシール材が、
   前記押圧側部と前記収納側部との相互の間の外表面側の部位に、型成形により充填固化されて、配設されるとともに、
   作動時の相対的な前記押圧側部の移動を可能とし、かつ、作動前の相対的な前記押圧側部の移動を規制可能な結合力とした接着剤と兼用として、前記押圧側部と前記収納側部とを相互に結合して、
   配設される構成として、
   前記収納側部が、先端側に作動用ガスを流出させるために開口した開口端を備えて、該開口端から離れた元部側に、前記ガス発生器を配設させた筒状部材から構成され、
   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前記収納側部における前記ガス発生器の配置位置の元部側まで延びて、前記収納側部の外周を覆う周壁部と、を備えて構成されるとともに、前記アクチュエータの作動時、前記収納側部から伸長するように前進移動する構成として、
   前記シール材が、前記押圧側部の周壁部の端縁の内周側と前記収納側部の元部の外周面との間における前記押圧側部の後退方向側に開口する略円環状の隙間をシール部位として、配設されていることを特徴とするアクチュエータ。
2. 作動時に、前記収納側部に連結された収納側連結部位と、前記押圧側部に連結された押圧側連結部位と、を相互に離隔させるように配設され、
   前記収納側部が、前記開口端から離れた元部端側に、前記収納側連結部位に連結される連結部を配設させ、
   前記押圧側部が、前記天井壁部における前記開口端から離れた面側に、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１に記載のアクチュエータ。
3. 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、
   作動前の前記押圧側部と前記収納側部との間の水密性を図るシール材が、
   前記押圧側部と前記収納側部との相互の間の外表面側の部位に、型成形により充填固化されて、配設されるとともに、
   作動時の相対的な前記押圧側部の移動を可能とし、かつ、作動前の相対的な前記押圧側部の移動を規制可能な結合力とした接着剤と兼用として、前記押圧側部と前記収納側部とを相互に結合して、
   配設される構成として、
   前記収納側部が、前記ガス発生器を保持する底壁部と、該底壁部と対向するように配設される天井壁部と、前記底壁部の外周縁から前記天井壁部まで延びる周壁部と、を備えたシリンダから構成され、
   前記押圧側部が、前記周壁部の内周面を摺動するピストン部と、該ピストン部から延びて前記天井壁部の挿通孔から突出するロッド部と、を備えて、前記アクチュエータの作動時、前記ロッド部を前記シリンダから伸長させるように前進移動する構成のピストンロッドから構成され、
   前記シール材が、前記シリンダの前記天井壁部から突出した前記周壁部における端縁内周面と前記ピストンロッドの前記天井壁部から突出した前記ロッド部の外周面との間における前記ピストンロッドの前進移動側に開口する略円環状の隙間をシール部位として、配設されていることを特徴とするアクチュエータ。
4. 作動時に、前記収納側部に連結された収納側連結部位と、前記押圧側部に連結された押圧側連結部位と、を相互に離隔させるように配設され、
   前記収納側部が、前記底壁部側に、前記収納側連結部位に連結される連結部を配設させ、
   前記押圧側部が、前記ロッド部の先端側に、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に記載のアクチュエータ。
5. 前記収納側部が前記ガス発生器の作動信号入力用の入力用部材を外部に突出させて構成され、
   前記収納側部における前記入力用部材を突出させる部位に、前記シール材と同じ材料からなるシール材が、充填固化されて、配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のアクチュエータ。

Images