JP7480621B2 - Hood lifting device actuator - Google Patents

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Description

本発明は、歩行者等との衝突が検知又は予知されたときに、自動車のフード（ボンネットフード）の後部側を押し上げるためのフード持ち上げ装置用アクチュエータに関する。 The present invention relates to an actuator for a hood lifting device that pushes up the rear side of an automobile hood (bonnet hood) when a collision with a pedestrian or the like is detected or predicted.

自動車のフード持ち上げ装置に用いられるアクチュエータとして、ガス発生装置と、シリンダと、ピストンロッドとを備えたものがある。このアクチュエータにあっては、ガス発生装置が作動すると、シリンダからピストンロッドが突出することによりフードが持ち上げられる。 One actuator used in a vehicle hood lifting device is equipped with a gas generator, a cylinder, and a piston rod. When the gas generator is activated, the piston rod protrudes from the cylinder, lifting the hood.

突出したピストンロッドが後退することを阻止するために、ピストンロッドの周面にテーパ面が設けられ、該テーパ面とシリンダ内周面との間にボールが配置されている。ピストンロッドが後退しようとすると、ボールがテーパ面とシリンダ内周面との間に噛み込まれ、ピストンロッドの後退が阻止される。 To prevent the protruding piston rod from retracting, a tapered surface is provided on the periphery of the piston rod, and a ball is placed between the tapered surface and the inner periphery of the cylinder. When the piston rod tries to retract, the ball gets caught between the tapered surface and the inner periphery of the cylinder, preventing the piston rod from retracting.

従来、このテーパ面は、ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において円形となっている。ボールは、この断面円形のテーパ面を取り巻くように多数個配置されている。 Conventionally, this tapered surface is circular in cross section perpendicular to the axis of the piston rod. A large number of balls are arranged around this tapered surface that has a circular cross section.

特開２０１７－３０４４０号公報JP 2017-30440 A

本発明は、ピストンロッドの退動防止用のボールのラジアル移動を規制し、ボールの数で反力を調節できるフード持ち上げ装置用アクチュエータを提供することを課題とする。 The objective of the present invention is to provide an actuator for a hood lifting device that can regulate the radial movement of balls that prevent the piston rod from recoiling and adjust the reaction force by adjusting the number of balls.

本発明のフード持ち上げ装置用アクチュエータは、シリンダ内に配置されたピストンロッドをガス圧によって移動させて車両のフードを持ち上げるフード持ち上げ装置用アクチュエータであって、該ピストンロッドの基端側に設けられたテーパ面と前記シリンダの内周面との間にピストンロッド退動阻止用のボールが配置されているフード持ち上げ装置用アクチュエータにおいて、前記テーパ面として、ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において弦方向に延在するテーパ面が設けられていることを特徴とする。 The actuator for a hood lifting device of the present invention is an actuator for a hood lifting device that uses gas pressure to move a piston rod arranged in a cylinder to lift the hood of a vehicle, and is characterized in that a ball for preventing the piston rod from retracting is arranged between a tapered surface provided on the base end side of the piston rod and the inner surface of the cylinder, and the tapered surface is a tapered surface that extends in the chord direction in a cross section perpendicular to the axial center line of the piston rod.

本発明の一態様では、前記テーパ面が少なくとも３面設けられている。 In one aspect of the present invention, at least three tapered surfaces are provided.

本発明の一態様では、３面の前記テーパ面が前記ピストンロッドの周方向の３等分位置に設けられている。 In one aspect of the present invention, the three tapered surfaces are provided at three equal circumferential positions of the piston rod.

本発明の一態様では、前記ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において、前記テーパ面は前記弦方向に延在する直線となっている。 In one aspect of the present invention, in a cross section perpendicular to the axis of the piston rod, the tapered surface is a straight line extending in the chord direction.

本発明の一態様では、前記ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において、前記テーパ面の弦方向一端側又は両端側に、前記ボールの位置決め部が設けられている。 In one aspect of the present invention, in a cross section perpendicular to the axis of the piston rod, a positioning portion for the ball is provided at one or both ends of the tapered surface in the chord direction.

本発明の一態様では、前記位置決め部は凸部である。 In one aspect of the present invention, the positioning portion is a protrusion.

本発明によれば、ピストンロッドの退動防止用のボールのラジアル移動を規制し、ボールの数で反力を調節できる。 According to the present invention, the radial movement of the balls that prevent the piston rod from moving backward can be restricted, and the reaction force can be adjusted by the number of balls.

実施の形態に係るアクチュエータの作動前の状態における長手方向の断面図である。FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the actuator according to the embodiment in a pre-operation state. 図１のII部分の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of part II in FIG. 図２のIII－III線断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2. 別の実施の形態に係るアクチュエータの断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of an actuator according to another embodiment. 別の実施の形態に係るアクチュエータの断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of an actuator according to another embodiment. 別の実施の形態に係るアクチュエータの断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of an actuator according to another embodiment.

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は実施の形態に係るフード持ち上げ装置用アクチュエータ１を示す。このフード持ち上げ装置は、車両が歩行者に衝突した際にフード後部を持ち上げて歩行者の衝撃を緩和するためのものである。 Figure 1 shows an actuator 1 for a hood lifting device according to an embodiment of the present invention. This hood lifting device is designed to lift the rear of the hood when a vehicle hits a pedestrian, thereby mitigating the impact on the pedestrian.

なお、以下の説明では、ピストンロッドの突出方向の端部を上端又は先端、突出方向とは反対方向の端部を下端又は後端と称する。 In the following explanation, the end of the piston rod in the protruding direction is referred to as the upper end or tip, and the end opposite to the protruding direction is referred to as the lower end or rear end.

このアクチュエータ１は、シリンダ２、及びピストンロッド３を有する直動型のアクチュエータである。シリンダ２の後端にはガス発生装置４が設けられている。ガス発生装置４は、図示しないＥＣＵ（電子制御ユニット）に接続されており、ＥＣＵの指令に基づいて作動し、高圧ガスを発生させる。この高圧ガスにより、ピストンロッド３を押し上げてシリンダ２から突出させる。 This actuator 1 is a linear actuator having a cylinder 2 and a piston rod 3. A gas generator 4 is provided at the rear end of the cylinder 2. The gas generator 4 is connected to an ECU (electronic control unit) (not shown) and operates based on commands from the ECU to generate high-pressure gas. This high-pressure gas pushes up the piston rod 3, causing it to protrude from the cylinder 2.

シリンダ２の先端側には、中央に孔部を有したフランジ状のエンドメンバ５が固定設置されている。エンドメンバ５の内周縁側は、シリンダ２の内周縁よりも中央側に張り出している。 A flange-shaped end member 5 with a hole in the center is fixed to the tip of the cylinder 2. The inner peripheral edge of the end member 5 protrudes toward the center beyond the inner peripheral edge of the cylinder 2.

ピストンロッド３の先端側はエンドメンバ５の中央孔部を通って上方へ突出している。エンドメンバ５の内周面に溝が周回して設けられており、これらの溝にストッパリング６が係合している。 The tip of the piston rod 3 protrudes upward through the central hole of the end member 5. Grooves are provided around the inner periphery of the end member 5, and the stopper ring 6 engages with these grooves.

図示は省略するが、ストッパリング６の外周縁からは放射方向に爪片が突設されている。爪片は、ストッパリング６の周方向に間隔をおいて複数個設けられている。 Although not shown in the figure, claw pieces protrude radially from the outer periphery of the stopper ring 6. Multiple claw pieces are provided at intervals around the circumference of the stopper ring 6.

ストッパリング６は、定常時（ガス発生装置非作動時）におけるピストンロッド３の上方への突出を阻止している。ピストンロッド３の先端にはカバーキャップ７が装着されている。 The stopper ring 6 prevents the piston rod 3 from protruding upward during normal operation (when the gas generator is not in operation). A cover cap 7 is attached to the tip of the piston rod 3.

図２にも明示の通り、ピストンロッド３の後端部はピストン部８となっている。該ピストン部８の外周面には溝９が周設されている。Ｏリング１０が溝９内に配置され、シリンダ２の内周面に気密にかつ摺動自在に接している。 As shown in FIG. 2, the rear end of the piston rod 3 is a piston portion 8. A groove 9 is provided around the outer circumferential surface of the piston portion 8. An O-ring 10 is disposed in the groove 9 and is in airtight and slidable contact with the inner circumferential surface of the cylinder 2.

ピストン部８よりも上方側は小径部１１となっており、該小径部１１よりも先端側は大径部１２となっている。大径部１２の直径は、シリンダ２の内径よりもごく僅かに小さいものとなっている。 The area above the piston portion 8 is the small diameter portion 11, and the area toward the tip side of the small diameter portion 11 is the large diameter portion 12. The diameter of the large diameter portion 12 is slightly smaller than the inner diameter of the cylinder 2.

図３に示すように、小径部１１は略三角柱形状となっている。小径部１１の側周面は、周方向３等分位置に配置された３面のテーパ面１３と、各テーパ面１３同士の間の円弧面１４とで構成されているが、円弧面１４が省略され、テーパ面１３同士が直接に連なる形状とされてもよい。円弧面１４の部分は円弧形以外の形状の面であってもよい。 As shown in FIG. 3, the small diameter portion 11 has a generally triangular prism shape. The side peripheral surface of the small diameter portion 11 is composed of three tapered surfaces 13 arranged at equal intervals in the circumferential direction and arc surfaces 14 between each of the tapered surfaces 13, but the arc surfaces 14 may be omitted and the tapered surfaces 13 may be directly connected to each other. The arc surfaces 14 may be a surface having a shape other than an arc shape.

図３の通り、ピストンロッド３の軸心線方向と垂直な断面において、テーパ面１３は、シリンダ２の内周面に対し弦方向に延在しており、テーパ面１３の延長面同士の交差角は６０°である。また、テーパ面１３は、図２の通り、上方ほどシリンダ２の内周面との間隔が小さくなるように傾斜している。 As shown in Figure 3, in a cross section perpendicular to the axial direction of the piston rod 3, the tapered surface 13 extends in the chord direction relative to the inner circumferential surface of the cylinder 2, and the intersection angle between the extensions of the tapered surface 13 is 60°. Also, as shown in Figure 2, the tapered surface 13 is inclined so that the distance from the inner circumferential surface of the cylinder 2 decreases the further upward.

各テーパ面１３とシリンダ内周面との間にボール１５が配置されている。ボール１５の下側にはボール保持リング１６が小径部１１を取り巻くように配置されている。 Balls 15 are arranged between each tapered surface 13 and the inner circumferential surface of the cylinder. A ball retaining ring 16 is arranged below the balls 15 so as to surround the small diameter portion 11.

ボール保持リング１６は、ピストンロッド８の小径部１１側の段差面上に当接配置されている。 The ball retaining ring 16 is positioned against the stepped surface on the small diameter portion 11 side of the piston rod 8.

アクチュエータ１が作動する前の状態では、ボール１５はボール保持リング１６の上面に当接している。また、この状態では、ボール１５は、シリンダ２の内周面に摺動可能に接しているか、又は両者間にごく僅かな間隙が存在する状態となっている。 Before the actuator 1 is activated, the ball 15 is in contact with the upper surface of the ball retaining ring 16. In this state, the ball 15 is in sliding contact with the inner circumferential surface of the cylinder 2, or there is a very small gap between the two.

次に、このアクチュエータ１の動作を説明する。検知システムにより、車両と歩行者との衝突が検知又は予知されると、ガス発生装置４がＥＣＵの指令に基づいて作動し、高圧ガスを発生させる。高圧ガスがシリンダ２内に供給され、ピストンロッド３を上方に移動させる。 Next, the operation of this actuator 1 will be explained. When the detection system detects or predicts a collision between a vehicle and a pedestrian, the gas generator 4 operates based on a command from the ECU and generates high-pressure gas. The high-pressure gas is supplied into the cylinder 2, causing the piston rod 3 to move upward.

ピストンロッド３は、ストッパリング６の爪片（図示略）を変形させて上方に突出し、ボンネットフードの後部を押し上げる。ピストンロッド３は、大径部１２がエンドメンバ５に当たるまで上方移動する。 The piston rod 3 deforms the tab (not shown) of the stopper ring 6, protruding upward and pushing up the rear of the bonnet hood. The piston rod 3 moves upward until the large diameter portion 12 hits the end member 5.

ピストンロッド３が上方移動する間は、ボール１５はボール保持リング１６に当接しており、ピストンロッド３の移動を拘束しない。 While the piston rod 3 moves upward, the ball 15 abuts against the ball retaining ring 16 and does not restrict the movement of the piston rod 3.

押し上げられたボンネットフードに歩行者等から荷重が加えられ、ボンネットフード後部及びピストンロッド３が下方移動しようとすると、ボール１５がシリンダ２の内周面とテーパ面１３との間に噛み込まれた状態となる。ピストンロッド３に加えられる下向き荷重により、ボール１５はテーパ面１３から放射方向に分力を受け、シリンダ２内周面に押し付けられ、シリンダ２内周面に食い込み、ボール１５がシリンダ２内周面を変形させながら下方へ移動する。これにより、衝撃が吸収される。 When a load is applied to the raised bonnet hood by a pedestrian or the like, and the rear of the bonnet hood and the piston rod 3 attempt to move downward, the ball 15 becomes wedged between the inner surface of the cylinder 2 and the tapered surface 13. Due to the downward load applied to the piston rod 3, the ball 15 receives a radial component force from the tapered surface 13, and is pressed against the inner surface of the cylinder 2, wedging into the inner surface of the cylinder 2, and the ball 15 moves downward while deforming the inner surface of the cylinder 2. This absorbs the impact.

この実施の形態では、ボール１５の数が３個と少ない。一般に、ボールの個数が増えると、ラップ量（シリンダ内周面への食い込み深さ）に対して反力Ｆが大きくなる（ボール１ケ当りの圧力の合計が反力Ｆとなる。）。 In this embodiment, the number of balls 15 is small, at three. Generally, as the number of balls increases, the reaction force F increases relative to the amount of lap (depth of penetration into the inner surface of the cylinder) (the total pressure per ball is the reaction force F).

ラップ量は、部品の寸法バラツキによって変化するが、ボール個数が増えると反力Ｆの幅も大きくなる（大きく変化する）。従って、ボール個数を少なくすることにより、反力Ｆの幅を狭めることができる。ボールの数で反力を調節できる。 The amount of lap varies depending on the dimensional variations of the parts, but as the number of balls increases, the width of the reaction force F also increases (changes greatly). Therefore, by reducing the number of balls, the width of the reaction force F can be narrowed. The reaction force can be adjusted by the number of balls.

上記実施の形態では、３面のテーパ面１３にそれぞれボール１５を１個ずつ配置しているので、ボール１５の個数は３個であるが、１面又は２面のテーパ面１３にのみボール１５を配置することにより、ボールの合計の個数を１個又は２個としてもよい。また、図６のように、１個のテーパ面１３当り２個のボールを配置してもよい。 In the above embodiment, one ball 15 is placed on each of the three tapered surfaces 13, so the number of balls 15 is three; however, by placing balls 15 only on one or two tapered surfaces 13, the total number of balls may be one or two. Also, as shown in FIG. 6, two balls may be placed per tapered surface 13.

上記実施の形態では、ピストンロッドの小径部１１に３面のテーパ面１３を設けているが、４面以上のテーパ面を設けてもよい。図４はその一例に係る六角形断面形状の小径部１１Ａを示すものであり、周方向１２０°毎に位置する３個のテーパ面１３にそれぞれボール１５が配置されている。 In the above embodiment, the small diameter portion 11 of the piston rod has three tapered surfaces 13, but it may have four or more tapered surfaces. Figure 4 shows an example of a small diameter portion 11A with a hexagonal cross-sectional shape, with balls 15 arranged on each of the three tapered surfaces 13 located at 120° intervals in the circumferential direction.

本発明では、ピストンロッドにボール１５の周方向の位置決め部を設けてもよい。図５はその一例に係る小径部１１Ｂを示すものであり、テーパ面１３の弦方向一端側からシリンダ内周面に向って位置決め部としての凸部１８が突設され、ボール１５が該凸部１８に当接して位置決めされている。 In the present invention, the piston rod may be provided with a circumferential positioning portion for the ball 15. Figure 5 shows an example of the small diameter portion 11B, in which a protrusion 18 as a positioning portion protrudes from one end side of the tapered surface 13 in the chord direction toward the inner peripheral surface of the cylinder, and the ball 15 is positioned by abutting against the protrusion 18.

図５では、テーパ面１３の弦方向の一端側にのみ凸部１８が設けられているが、弦方向の両端側にそれぞれ凸部が設けられてもよい。 In FIG. 5, a convex portion 18 is provided only on one end side of the tapered surface 13 in the chord direction, but a convex portion may be provided on both ends in the chord direction.

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記以外の形態とされてもよい。 The above embodiment is an example of the present invention, and the present invention may be embodied in other forms.

１ アクチュエータ
２ シリンダ
３ ピストンロッド
４ ガス発生装置
８ ピストン部
１１，１１Ａ，１１Ｂ 小径部
１２ 大径部
１３ テーパ面
１５ ボール
１８ 凸部 REFERENCE SIGNS LIST 1 actuator 2 cylinder 3 piston rod 4 gas generator 8 piston portion 11, 11A, 11B small diameter portion 12 large diameter portion 13 tapered surface 15 ball 18 convex portion

Claims (6)

シリンダ内に配置されたピストンロッドをガス圧によって移動させて車両のフードを持ち上げるフード持ち上げ装置用アクチュエータであって、
該ピストンロッドの基端側に設けられたテーパ面と前記シリンダの内周面との間にピストンロッド退動阻止用のボールが配置されており、
前記テーパ面として、該ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において、前記シリンダの内周面に対し弦方向に延在するテーパ面が少なくとも３面設けられており、
前記ピストンロッドの基端側の側周面は、前記テーパ面と、前記テーパ面同士の間の円弧面とで構成されていることを特徴とするフード持ち上げ装置用アクチュエータ。 An actuator for a hood lifting device that lifts a hood of a vehicle by moving a piston rod disposed in a cylinder by gas pressure,
A ball for preventing the piston rod from moving backward is disposed between a tapered surface provided on the base end side of the piston rod and an inner peripheral surface of the cylinder,
At least three tapered surfaces are provided in a cross section perpendicular to an axial line of the piston rod, the tapered surfaces extending in a chord direction with respect to an inner peripheral surface of the cylinder,
13. A hood lifting device actuator, comprising: a piston rod having a base end side peripheral surface that is formed of the tapered surface and an arcuate surface between the tapered surfaces . シリンダ内に配置されたピストンロッドをガス圧によって移動させて車両のフードを持ち上げるフード持ち上げ装置用アクチュエータであって、
該ピストンロッドの基端側に設けられたテーパ面と前記シリンダの内周面との間にピストンロッド退動阻止用のボールが配置されており、
前記テーパ面として、該ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において、前記シリンダの内周面に対し弦方向に延在するテーパ面が少なくとも３面設けられており、
前記ピストンロッドの基端側の側周面は、前記少なくとも３面のテーパ面同士が直接に連なる形状となっており、
少なくとも１面の前記テーパ面と前記シリンダの内周面との間に前記ボールが配置されていることを特徴とするフード持ち上げ装置用アクチュエータ。 An actuator for a hood lifting device that lifts a hood of a vehicle by moving a piston rod disposed in a cylinder by gas pressure,
A ball for preventing the piston rod from moving backward is disposed between a tapered surface provided on the base end side of the piston rod and an inner peripheral surface of the cylinder,
At least three tapered surfaces are provided in a cross section perpendicular to an axial line of the piston rod, the tapered surfaces extending in a chord direction with respect to an inner peripheral surface of the cylinder,
The side peripheral surface of the base end side of the piston rod has a shape in which the at least three tapered surfaces are directly connected to each other,
13. An actuator for a hood lifting device, comprising : a ball disposed between at least one of said tapered surfaces and an inner peripheral surface of said cylinder . ３面の前記テーパ面が前記ピストンロッドの周方向の３等分位置に設けられている、請求項１又は２のフード持ち上げ装置用アクチュエータ。 3. The actuator for a hood lifting device according to claim 1 , wherein the three tapered surfaces are provided at three equal positions in the circumferential direction of the piston rod. 前記ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において、前記テーパ面は前記弦方向に延在する直線となっている、請求項１～３のいずれかのフード持ち上げ装置用アクチュエータ。 The actuator for a hood lifting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the tapered surface is a straight line extending in the chord direction in a cross section perpendicular to the axis of the piston rod. シリンダ内に配置されたピストンロッドをガス圧によって移動させて車両のフードを持ち上げるフード持ち上げ装置用アクチュエータであって、
該ピストンロッドの基端側に設けられたテーパ面と前記シリンダの内周面との間にピストンロッド退動阻止用のボールが配置されており、
前記テーパ面として、該ピストンロッドの軸心線と垂直な断面において、前記シリンダの内周面に対し弦方向に延在するテーパ面が設けられており、該テーパ面の弦方向一端側のみに前記ボールの位置決め部が設けられていることを特徴とするフード持ち上げ装置用アクチュエータ。 An actuator for a hood lifting device that lifts a hood of a vehicle by moving a piston rod disposed in a cylinder by gas pressure,
A ball for preventing the piston rod from moving backward is disposed between a tapered surface provided on the base end side of the piston rod and an inner peripheral surface of the cylinder,
the tapered surface is a tapered surface extending in a chord direction relative to the inner peripheral surface of the cylinder in a cross section perpendicular to the axial line of the piston rod , and a positioning portion for the ball is provided only on one end side of the tapered surface in the chord direction. 前記位置決め部は凸部である、請求項５のフード持ち上げ装置用アクチュエータ。 The actuator for a hood lifting device of claim 5, wherein the positioning portion is a protrusion.
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