WO2005085011A1 - 車両用部品固定解除装置 - Google Patents

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WO2005085011A1
WO2005085011A1 PCT/JP2005/003582 JP2005003582W WO2005085011A1 WO 2005085011 A1 WO2005085011 A1 WO 2005085011A1 JP 2005003582 W JP2005003582 W JP 2005003582W WO 2005085011 A1 WO2005085011 A1 WO 2005085011A1
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fastening
shape memory
vehicle component
component fixing
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PCT/JP2005/003582
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Katsuaki Taguchi
Yuta Urushiyama
Suguru Yoshida
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Honda Motor Co., Ltd.
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    • F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/007—Break-bolts loosening at high temperature

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle component fixing release device.
  • a mounting member for mounting a door on a vehicle body is formed so as to be disassembled so that the vehicle body door can be separated when the vehicle body is deformed or the like, so that the occupant can be closed in the vehicle interior.
  • a door separation device that prevents the door separation is known (for example, see Patent Document 1).
  • the explosive is charged into a member constituting a hinge for fixing the door to the vehicle body, and when an initiator switch for detonating the explosive is turned on by an operator, the hinge is disassembled to fix the door. Is released, and the body power can be removed from the door.
  • Patent document 1 JP-A-8-268059
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an in-vehicle component fixing release device that can easily remove an in-vehicle component by appropriately reflecting a vehicle and an occupant's condition in addition to an operator's intention.
  • the purpose is to do.
  • the present invention relates to an in-vehicle component fixing / unlocking device for releasing the fixation of an in-vehicle component attached to a vehicle body by a fastening member.
  • Disassembly means for enabling disassembly of the fastening member or the fastening portion to which the fastening member is attached, and determination means for determining whether or not disassembly by the disassembly means can be performed in accordance with an input signal input from an external force. It is characterized by:
  • the vehicle-mounted component fixing / unlocking device having such a configuration, by providing the determination means for determining whether or not the disassembly of the fastening member or the fastening portion can be performed, an input signal for instructing disassembly of the fastening member or the fastening portion can be externally provided. It is possible to prevent the fastening member or the fastening part from being disassembled in a state or timing when it is inappropriate to release the fixation of the vehicle-mounted component, even if the input is input from the it can.
  • the fixing means can appropriately release the in-vehicle components.
  • the on-vehicle component fixing / unlocking device is characterized by including, on the premise of the above invention, an electric storage means for supplying electric power required for performing disassembly by the disassembly means.
  • the fastening member or the fastening portion is independent of a high-voltage battery that supplies power to a high-voltage piezoelectric system of a vehicle or a 12V battery that drives various accessories.
  • Provision of a dedicated electrical storage means to supply the power required for disassembly of the fasteners enables the disassembly of the fastening members or fastening parts even when it is difficult to supply power from a high-voltage battery or a 12V battery. Can be.
  • the vehicle-mounted component fixing / unlocking device is based on the premise of the present invention, wherein the fastening member or the fastening portion includes a shape memory member formed of a shape memory alloy, and a shape memory alloy other than the shape memory alloy. At least two members, including another member formed of the same material, are formed so as to be detachably fixed, and the temperature of the shape memory member is changed to the shape according to the determination result of the determination unit. A heating means for heating the shape memory member until the temperature becomes equal to or higher than the transformation point of the memory alloy is provided.
  • the on-vehicle component fixing / unlocking device having such a configuration, the on-vehicle component is set such that the fixed state of the shape memory member detachably fixed and other members is canceled by deformation of the shape memory member. Can be easily released.
  • the vehicle-mounted component fixing / unlocking device on the premise of the above invention, at least two members in which the fastening member or the fastening portion is formed of materials having different expansion coefficients are attached and detached. A member having a relatively small expansion coefficient is formed with a convex charging portion, and a member having a relatively large expansion coefficient is formed with a predetermined interference with the charging portion.
  • a concave or hole-shaped mounting portion having a shape is formed, and the mounting portion is inserted into the mounting portion and fixed in a tightly fitted state, and the mounting portion is inserted in accordance with a result of the determination by the determining means.
  • a heating means is provided for heating the member until the fixed state between the part and the mounting part is cancelled.
  • the vehicle-mounted component fixing / unlocking device having such a configuration, by setting the fixed state of the two detachably fixed members to be canceled by deformation of a member having a relatively large expansion coefficient.
  • the fixing of the vehicle-mounted components can be easily released.
  • the fastening member or the fastening portion includes a weak portion
  • the separating means includes a determination result of the determination means. Accordingly, the fastening member or the fastening portion is formed as a separation actuator which separates and separates the weak portion from the weak portion.
  • the vehicle-mounted component fixing / unlocking device having such a configuration, by providing the separation actuator capable of generating a stress to such an extent that the fragile portion of the fastening portion is broken in accordance with the input signal and the determination result of the determination unit, The fixing of the vehicle-mounted components can be easily released.
  • the separation actuator is formed of a shape memory alloy or a material having a larger expansion coefficient than the fragile portion, and It is characterized by comprising a separating member capable of generating a stress that breaks the fragile portion by deformation, and heating means for heating the separating member to thermally deform the fragile portion until the fragile portion breaks.
  • the mounting of the vehicle-mounted component can be easily released by deformation of the shape memory alloy or the material having a larger expansion coefficient than the fragile portion.
  • the The fixing of the parts can be released.
  • the fixing of the vehicle-mounted component can be easily released by the deformation of the shape memory member.
  • the fixing of the vehicle-mounted component can be easily released by the deformation of the member having a relatively large expansion coefficient.
  • the provision of the disassembling means capable of generating a stress such that the fragile portion of the fastening portion is broken in accordance with the input signal and the result of the judgment by the judging means allows the vehicle-mounted component to be easily fixed.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an on-vehicle component fixing release device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a vehicle-mounted component to which the separation actuator shown in FIG. 1 is mounted.
  • FIG. 3 is a sectional view of the separation actuator shown in FIG. 1, and a side view of a bolt, a washer, and a nut to which the separation actuator is attached.
  • FIG. 4 is a view showing a state where the separation actuator shown in FIG. 3 is mounted on a bolt.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the vehicle-mounted component fixing / unlocking device shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a bolt according to a modification of the present embodiment.
  • FIG. 7 is a view showing a state in which a separation actuator according to a modification of the present embodiment is mounted on bolts.
  • FIG. 8 is a view showing a state where a separation actuator according to a modification of the present embodiment is mounted on bolts.
  • FIG. 9 is a view showing a state where a separation actuator according to a modification of the present embodiment is mounted on bolts.
  • an in-vehicle component fixing / unlocking device 10 includes a safety confirmation device (e.g., Means) 11, a switch 12, a separation actuator (disassembly means) 13, a power supply such as a capacitor (electric storage means) 14, an external input receiving section 21, an occupant protection device 22, a state quantity sensor 23, , And an input unit 24.
  • the safety confirmation device 11 determines whether the drive of the separation actuator 13 is enabled, that is, the switch 12, When the power is set to the ON state, the power supply 14 also determines whether or not the power permits the energization of the separation actuator 13, and outputs a gate signal to the switch 12 according to the determination result.
  • the external input receiving unit 21 receives, for example, a command signal from which a power of a communication terminal or a base station outside the vehicle is also transmitted, that is, a signal instructing driving of the separation actuator 13 and outputs the signal to the safety confirmation device 11.
  • the occupant protection device 22 is, for example, a seatbelt device or an airbag device, and generates a predetermined tension on the seatbelt to apply a fastening force that can be tactilely perceived by the occupant of the host vehicle. And outputs an activation signal indicating that the airbag is deployed to the safety confirmation device 11.
  • the state quantity sensor 23 includes, for example, a strain sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, a tilt sensor, a vehicle interior temperature sensor, a fire detection sensor, an occupant state sensor, and the like.
  • the signal is output to the safety confirmation device 11.
  • the distortion sensor detects the distortion of the vehicle body
  • the acceleration sensor detects the acceleration and deceleration of the vehicle body
  • the gyro sensor detects the inclination of the vehicle in the horizontal plane with respect to the direction of the vehicle and the vertical direction (for example, the vertical angle of the vehicle center of gravity).
  • the tilt sensor detects a pitch angle, which is a rotation angle of the vehicle center of gravity about a horizontal axis, and the like.
  • the cabin temperature sensor detects the temperature in the cabin
  • the fire detection sensor detects the presence or absence of a fire in the engine room.
  • the occupant state sensor detects the occupant's posture state, biological reaction, and the like.
  • the input unit 24 outputs a signal of an operation input, for example, by an operator's manual input, to the safety confirmation device 11.
  • the switch 12 becomes, for example, a semiconductor switch, and switches on / off of energization to the separation actuator 13 in accordance with a gate signal output from the safety confirmation device 11.
  • the separation actuator 13 is provided on a fastening member 30 for fixing various vehicle-mounted parts to the vehicle body.
  • the fastening member 30 includes, for example, a bolt A1 for fixing the seat to the vehicle body floor and a seat cushion frame as shown in FIG.
  • Bolt A2 to secure the seat back to the seat
  • bolt A3 to secure the inner buckle of the seat belt to the seat tack frame
  • bolt B1 to secure the door striker to the side panel
  • bolts B3 to secure the door checker to the side panel and door panel
  • bolts C1 to secure the steering wheel to the steering column shaft
  • bolts D1 to secure the seat belt shoulder anchor to the side panel
  • seat belt fasteners Bolt D2 for fixing the anchor to the side panel And so on.
  • the member 30 is a member for fixing an in-vehicle component that may hinder the movement of the occupant from the vehicle interior to the outside of the vehicle to the vehicle body.
  • the fastening member 30 includes a bolt 31, a separation actuator 13, a washer 33, and a nut 34.
  • the separation actuator 13 is formed in a substantially cylindrical shape into which the shaft 31a of the bolt 31 is inserted, and has a diameter larger than the outer diameter of the shaft 31a of the bolt 31 and smaller than the outer diameter of the head of the bolt 31.
  • a cylindrical inner peripheral portion (shape memory member, separation member) 32a having an inner peripheral surface, a cylindrical heater (heating means) 32b mounted on the outer peripheral surface of the inner peripheral portion 32a, and a heater 32b And a cover 32c for covering the outer peripheral surface of the cover.
  • the inner peripheral portion 32a of the separation actuator 13 is also a shape memory member formed of, for example, a shape memory alloy, and when heated by a heater 32b to which a power supply 14 is also energized, the temperature of the inner peripheral portion 32a is reduced.
  • the axial length is extended by a predetermined length L in a state of rising above the transformation point.
  • a weak portion 3 lb having an appropriately reduced diameter is formed at an appropriate position of the shaft portion 31a of the bolt 31, for example, at a position close to the head.
  • the members other than the inner peripheral portion 32a of the members constituting the fastening member 30 are formed of a material other than the shape memory alloy.
  • the separating actuator 13 in which the shaft portion 31a of the bolt 31 is inserted is sandwiched between the both-side forces in the axial direction by the washers 33, 33, and the head of the bolt 31 and the nut 34 are further removed.
  • the inner peripheral portion 32a of the separation actuator 13 is heated by the heater 32b in a state in which both axial forces are also tightened and fixed by the above, when the temperature of the inner peripheral portion 32a rises above the transformation point of the shape memory alloy, the axial length becomes longer. Extends by a predetermined length L, and an axial stress acts on the shaft portion 31a of the bolt 31 with the deformation of the inner peripheral portion 32a.
  • the fragile portion 31b of the bolt 31 is formed so as not to be broken in a desired fastening state, and is formed so as to be broken when a stress is applied so as to extend a predetermined length L in the axial direction. ing.
  • the power supply 14 supplies electric energy such as a capacitor having a large capacity such as an electric double layer capacitor or an electrolytic capacitor, or various batteries such as a Ni-MH storage battery, a lead storage battery, or a lithium ion storage battery.
  • a power storage device that can store power supplies power to the safety confirmation device 11 and the separate actuator 13 independently of the high-voltage battery that supplies power to the high-voltage piezoelectric system of the vehicle and the 12V battery that drives various accessories. I do.
  • the power supply 14 can be charged by a high-voltage battery or a 12V battery of the vehicle, and furthermore, various power-generating devices such as an in-vehicle motor and a fuel cell can be charged.
  • the vehicle-mounted component fixing / unlocking device has the above-described configuration. Next, the operation of the vehicle-mounted component fixing / unlocking device will be described.
  • the safety confirmation device 11 determines whether or not a command for instructing separation of the fastening member 30 has been input from the external input receiving unit 21 or the input unit 24.
  • step S02 a result of determining whether the separation actuator 13 is driven, that is, whether or not the power to permit the power to the heater 32b is determined.
  • step S03 it is determined whether or not the driving of the separation actuator 13 is permitted.
  • step S03 If the decision result in the step S03 is "NO”, the process proceeds to a step S04, for example, the switch 12 is set to an off state, the power supply to the heater 32b is cut off, and a series of processes is ended. If the determination result is "YES”, the process proceeds to step S05, for example, the switch 12 is set to the ON state, the power supply to the heater 32b is started, and a series of processes is ended.
  • the drive of the separation actuator 13 is permitted, for example, the occupant protection
  • the device 22 the case where the distortion of the vehicle body exceeding a predetermined value is detected, the case where the temperature in the vehicle compartment rises to the predetermined temperature or more, and the like are considered.
  • the safety confirmation device 11 determines whether or not the disassembly of the fastening member 30 can be performed. Even when an input signal instructing disassembly of the fastening member 30 is input from the input unit 24, the fastening member 30 may not be released in a state where it is inappropriate to release the fixation of the vehicle-mounted component or at a timing. Can be prevented from being decomposed. This makes it possible to appropriately release the in-vehicle components according to, for example, the state of the vehicle or the state of the occupant in the vehicle interior.
  • the head portion of the bolt 31 and the shaft portion 31a can be separated from each other by the thermal deformation of the inner peripheral portion 32a of the separation actuator 13, and the fixing of the vehicle-mounted components can be easily released.
  • a dedicated power supply for supplying power required to execute disassembly of the fastening member 30 is provided independently of a high-voltage battery that supplies power to a high-voltage piezoelectric system of a vehicle and a 12V battery that drives various accessories. By disposing, the fastening member 30 can be disassembled even when it is difficult to supply power from a high-voltage battery or a 12V battery.
  • the inner peripheral portion of the separation actuator 13 is formed of a shape memory alloy, and the weak portion 31b is formed on the shaft portion 31a of the bolt 31.
  • the present invention is not limited to this.
  • a bolt head (shape memory member, separation member) 41 and a shaft (other member) 42 can be detachably attached like a fastening member 40 according to a modification of the above-described embodiment shown in FIG.
  • the shaft portion 42 is configured to include a convex portion (loading portion) 42a projecting in the axial direction and a nut mounting portion 42 to which a nut is mounted.
  • a concave portion or a through hole (mounting portion) 41a having a predetermined interference may be provided for the convex portion 42a of the portion 42, and the convex portion 42a may be inserted into the through hole 41a and fixed in a tightly fitted state.
  • the convex portion 42a of the shaft portion 42 is inserted into the through hole 41a of the bolt head 41.
  • the inside diameter of the through-hole 41a expands by the specified diameter 2R when the temperature of the head 41 rises above the transformation point of the shape memory alloy.
  • the head 41 of the bolt and the shaft 42 are separated.
  • the separation actuator 13 for heating the head 41 of the bolt includes two electrodes (heating means) 52a and 52b connected to the head 41 of the bolt, as shown in FIG. 7, for example. It comprises a cover 41 mounted so as to cover the portion 41 and the electrodes 52a, 52b, and generates Joule heat in the head 41 by applying as much power as possible to the power supply 14 via the switch 12.
  • the separation actuator 13 is provided with a heater (heating means) 62 that comes into contact with the head 41 of the vault and a cover that covers the head 41 and the heater 62.
  • the head 41 may be heated by energizing the power source 14 and the heater 62 via the switch 12.
  • a separating actuator 13 includes a coil (heating means) 72 which forms an electric heating coil or a high-frequency heating coil wound around a bolt head 41, a head 41 and a coil 72. And a cover 71 mounted so as to cover the head 41.
  • the power supply 14 via the switch 12 may also heat the head 41 by energizing the coil 72.
  • the head 41 of the bolt which is the inner peripheral portion 32a of the separation actuator 13 is formed of a shape memory alloy.
  • the present invention is not limited to this.
  • it may be formed of a material having a relatively large coefficient of thermal expansion.
  • the force for disassembling the fastening members 30 and 40 is not limited to this.
  • the fastening portion to which the fastening members 30 and 40 are attached may be formed so as to be disassembled.
  • the separating actuator 13 disassembles the fastening members 30 and 40 by thermal expansion of a material such as a shape memory alloy, but is not limited thereto.
  • a propellant is filled in the fastening members 30 and 40 in advance, and the propellant is ignited by a current supplied from the power supply 14, and the separation members 30 and 40 are disassembled by the generated expansion energy so that the fastening members 30 and 40 are decomposed. 13 may be configured.
  • a part or the whole of the fastening members 30, 40 is formed of a material that is melted by being heated to a predetermined temperature
  • the separation actuator 13 may be configured so that the fastening members 30 and 40 are melted by heating by energizing the power supply 14.
  • the vehicle body force when the vehicle body is deformed or the like, the vehicle body force can be easily removed by appropriately reflecting the vehicle and the occupant's condition in addition to the operator's will, and the vehicle occupant can be easily closed. It is possible to appropriately prevent the intrusion.

Landscapes

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  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

　操作者の意志に加えて車両や乗員の状態を適切に反映して車載部品を車体から容易に取り外す。 　安全確認装置１１は、外部入力受信部２１と乗員保護装置２２と状態量センサ２３と入力部２４とから入力される各信号に基づき、分離アクチュエータ１３の駆動許可、つまりスイッチ１２をオン状態に設定して電源１４から分離アクチュエータ１３への通電を許可するか否かを判定し、この判定結果に応じたゲート信号をスイッチ１２へ出力する。分離アクチュエータ１３は、スイッチ１２を介して電源１４から通電されると、車載部品を車体に固定する締結部材を分解して車載部品の固定を解除する。

Description

明 細 書
車両用部品固定解除装置
技術分野
[0001] この発明は、車両用部品固定解除装置に関するものである。
本願は、 2004年 03月 05日に出願された日本国特許出願第 2004— 063033号に 対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
背景技術
[0002] 従来、車体にドアを装着するための装着部材を分解可能に形成し、車体変形時等 において車体力 ドアを分離することができるようにすることで乗員が車室内に閉じこ められてしまうことを防止するドア分離装置が知られている (例えば、特許文献 1参照
) o
このドア分離装置では、車体にドアを固定するヒンジを構成する部材に爆薬が充填 され、この爆薬を爆発させる起爆スィッチが操作者によりオン操作されると、ヒンジが 分解されることでドアの固定が解除され、車体力もドアを取り外すことができるようにな つている。
特許文献 1：特開平 8— 268059号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] ところで、上記従来技術に係るドア分離装置では、ドアの固定部材に爆薬が充填さ れていることから、操作者が意図した通りの状況あるいはタイミングでドアを取り外す ことが困難となる場合がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、操作者の意志に加えて車両や乗員 の状態を適切に反映して車載部品を車体力 容易に取り外すことが可能な車載部品 固定解除装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0004] 上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は、締結部材により車体 に取り付けられた車載部品の固定を解除する車載部品固定解除装置であって、前 記締結部材あるいは前記締結部材が装着される締結部を分解可能とする分解手段 と、外部力 入力される入力信号に応じて、前記分解手段による分解の実行可否を 判定する判定手段と、を備えることを特徴としている。
[0005] こうした構成の車載部品固定解除装置によれば、締結部材あるいは締結部の分解 の実行可否を判定する判定手段を備えることにより、締結部材あるいは締結部の分 解を指示する入力信号が外部から入力されている場合であっても、車載部品の固定 を解除することが不適切とされる状態やタイミングにお 、て締結部材ある 、は締結部 が分解されてしまうことを防止することができる。
すなわち、判定手段において、例えば車両の状態や車室内の乗員の状態等に応 じて分解の実行可否を判定することにより、車載部品の固定を適切に解除することが できる。
[0006] また、本発明に係る車載部品固定解除装置は、前記発明を前提として、前記分解 手段による分解の実行に要する電力を供給する電気的ストレージ手段を備えることを 特徴としている。
[0007] こうした構成の車載部品固定解除装置によれば、例えば車両の高圧電装系に電力 を供給する高圧バッテリや各種補機類を駆動する 12Vバッテリとは独立して、締結部 材あるいは締結部の分解に要する電力を供給するための専用の電気的ストレージ手 段を備えることにより、高圧バッテリや 12Vバッテリからの電力供給が困難な場合であ つても締結部材あるいは締結部の分解を実行することができる。
[0008] さらに、本発明に係る車載部品固定解除装置は、前記発明を前提として、前記締 結部材あるいは前記締結部が、形状記憶合金により形成された形状記憶部材と、前 記形状記憶合金以外の材料により形成された他の部材とを含む、少なくとも 2つの部 材が着脱可能に固定されて形成されているとともに、前記判定手段の判定結果に応 じて前記形状記憶部材の温度が前記形状記憶合金の変態点以上になるまで前記形 状記憶部材を加熱する加熱手段を備えることを特徴としている。
[0009] こうした構成の車載部品固定解除装置によれば、着脱可能に固定された形状記憶 部材および他の部材の固定状態が形状記憶部材の変形によって解消されるように設 定することで車載部品の固定を容易に解除することができる。 [0010] さらに、本発明に係る車載部品固定解除装置は、前記発明を前提として、前記締 結部材あるいは前記締結部が、互いに膨張係数の異なる材質により形成された少な くとも 2つの部材が着脱可能に固定されて形成され、相対的に膨張係数の小さな部 材には凸状の装入部が形成され、相対的に膨張係数の大きな部材には前記装入部 に対して所定の締め代を有する凹状あるいは孔状の装着部が形成され、前記装入 部が前記装着部に挿入されて締まりばめされた状態で固定されているとともに、前記 判定手段の判定結果に応じて前記装入部と前記装着部との固定状態が解消される まで前記部材を加熱する加熱手段を備えることを特徴としている。
[0011] こうした構成の車載部品固定解除装置によれば、着脱可能に固定された 2つの部 材の固定状態が、相対的に膨張係数の大きな部材の変形によって解消されるように 設定することで車載部品の固定を容易に解除することができる。
[0012] さらに、本発明に係る車載部品固定解除装置は、前記発明を前提として、前記締 結部材あるいは前記締結部は、脆弱部を具備し、前記分離手段は、前記判定手段 の判定結果に応じて、前記締結部材あるいは前記締結部を前記脆弱部にぉ 、て分 離させる分離ァクチユエータとされて 、ることを特徴として 、る。
[0013] こうした構成の車載部品固定解除装置によれば、入力信号および判定手段の判定 結果に応じて締結部の脆弱部が破断する程度の応力を発生可能な分離ァクチユエ ータを備えることにより、車載部品の固定を容易に解除することができる。
[0014] さらに、本発明に係る車載部品固定解除装置は、前記発明を前提として、前記分 離ァクチユエータは、形状記憶合金、あるいは前記脆弱部よりも膨張係数の大きな材 料により形成されて、熱変形により前記脆弱部を破断する応力を発生可能とされた分 離部材と、該分離部材を加熱して前記脆弱部が破断するまで熱変形させる加熱手段 と、を備えることを特徴としている。
[0015] こうした構成の車載部品固定解除装置によれば、形状記憶合金、あるいは脆弱部 よりも膨張係数の大きな材質の変形によって、車載部品の固定を容易に解除すること ができる。
発明の効果
[0016] 本発明の車載部品固定解除装置によれば、適切な状態やタイミングにおいて車載 部品の固定を解除することができる。
また、締結部材あるいは締結部の分解実行が困難となることを抑制することができ る。
さらに、形状記憶部材の変形によって車載部品の固定を容易に解除することができ る。
さらに、相対的に膨張係数の大きな部材の変形によって車載部品の固定を容易に 解除することができる。
さらに、入力信号および判定手段の判定結果に応じて締結部の脆弱部が破断する 程度の応力を発生可能な分解手段を備えることにより、車載部品の固定を容易に解 除することができる。
図面の簡単な説明
[0017] [図 1]本発明の一実施形態に係る車載部品固定解除装置の構成図である。
[図 2]図 1に示す分離ァクチユエータが装着される車載部品の一例を示す図である。
[図 3]図 1に示す分離ァクチユエータの断面図、および、分離ァクチユエータが装着さ れるボルトとワッシャーとナツトとの側面図である。
[図 4]図 3に示す分離ァクチユエータをボルトに装着した状態を示す図である。
[図 5]図 1に示す車載部品固定解除装置の動作を示すフローチャートである。
[図 6]本実施形態の変形例に係るボルトの構成図である。
[図 7]本実施形態の変形例に係る分離ァクチユエータをボルトに装着した状態を示す 図である。
[図 8]本実施形態の変形例に係る分離ァクチユエータをボルトに装着した状態を示す 図である。
[図 9]本実施形態の変形例に係る分離ァクチユエータをボルトに装着した状態を示す 図である。
符号の説明
[0018] 10 車載部品固定解除装置
11 安全確認装置 (判定手段）
13 分離ァクチユエータ (分解手段） 14 電源 (電気的ストレージ手段）
30, 40 締結部材
31b 脆弱部
32a 内周部 (形状記憶部材、分離部材）
32b ヒータ (加熱手段）
42a 凸部 (装入部）
41a 貫通孔 (装着部）
41 ボルトの頭部 (形状記憶部材、分離部材）
42 ボルトの軸部 (他の部材）
52a, 52b 電極 (加熱手段）
62 ヒータ (加熱手段）
72 コイル (加熱手段）
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下、本発明の一実施形態に係る車載部品固定解除装置について添付図面を参 照しながら説明する。
本実施の形態による車載部品固定解除装置 10は、例えば図 1に示すように、車載 部品の固定解除の実行可否を判定するために CPU等を含む電子回路により構成さ れた安全確認装置 (判定手段） 11と、スィッチ 12と、分離ァクチユエータ (分解手段） 13と、例えばキャパシタ等の電源 (電気的ストレージ手段） 14と、外部入力受信部 21 と、乗員保護装置 22と、状態量センサ 23と、入力部 24とを備えて構成されている。
[0020] 安全確認装置 11は、外部入力受信部 21と乗員保護装置 22と状態量センサ 23と 入力部 24とから入力される各信号に基づき、分離ァクチユエータ 13の駆動許可、つ まりスィッチ 12をオン状態に設定して電源 14力も分離ァクチユエータ 13への通電を 許可する力否かを判定し、この判定結果に応じたゲート信号をスィッチ 12へ出力す る。
ここで、外部入力受信部 21は、例えば車両外部の通信端末や基地局等力も発信さ れる指令信号、つまり分離ァクチユエータ 13の駆動を指示する信号を受信して安全 確認装置 11へ出力する。 また、乗員保護装置 22は、例えばシートベルト装置やエアバッグ装置等であって、 シートベルトに所定の張力を発生させて自車両の乗員が触覚的に知覚可能な締め 付け力を作用させるプリテンショナの作動信号やエアバッグが展開したことを示す展 開信号等を安全確認装置 11へ出力する。
[0021] また、状態量センサ 23は、例えば歪みセンサおよび加速度センサおよびジャイロセ ンサおよび傾斜センサおよび車室内温度センサおよび火災検知センサおよび乗員 状態センサ等を備えて構成され、各センサ力 出力される検出信号は安全確認装置 11へ出力されている。
なお、歪みセンサは車体の歪みを検出し、加速度センサは車体の加速度および減 速度を検出し、ジャイロセンサは水平面内での自車両の向きや鉛直方向に対する傾 斜角度 (例えば、車両重心の上下方向軸回りの回転角であるョ一角等)等を検出し、 傾斜センサは車両重心の水平軸周りの回転角であるピッチ角等を検出する。さらに、 車室内温度センサは車室内の温度を検出し、火災検知センサはエンジンルーム内 等での火災発生の有無を検出する。また、乗員状態センサは乗員の姿勢状態や生 体反応等を検出する。
また、入力部 24は、例えば操作者の手動入力等による操作入力の信号を安全確 認装置 11へ出力する。
[0022] スィッチ 12は、例えば半導体スィッチ力もなり、安全確認装置 11から出力されるゲ ート信号に応じて分離ァクチユエータ 13への通電のオン/オフを切り換える。
分離ァクチユエータ 13は、各種車載部品を車体に固定する締結部材 30に備えら れ、この締結部材 30は、例えば図 2に示すように、シートを車体フロアに固定するボ ルト A1や、シートクッションフレームにシートバックを固定するボルト A2や、シートタツ シヨンフレームにシートベルトのインナーバックルを固定するボルト A3や、ドアのストラ イカ一をサイドパネルに固定するボルト B1や、ドアのヒンジをドアパネルに固定する ボルト B2や、ドアのチェッカーをサイドパネルおよびドアパネルに固定するボルト B3 や、ステアリングホイールをステアリングコラムシャフトに固定するボルト C1や、シート ベルトのショルダーアンカーをサイドパネルに固定するボルト D1や、シートベルトのァ ウタ一アンカーをサイドパネルに固定するボルト D2等とされている。要するに、締結 部材 30は、車室内から車両外部への乗員の移動を阻害する可能性がある車載部品 を車体に固定する部材である。
[0023] 例えば図 3および図 4に示すように、締結部材 30は、ボルト 31と、分離ァクチユエ一 タ 13と、ワッシャー 33と、ナット 34とを備えて構成されている。
分離ァクチユエータ 13は、ボルト 31の軸部 31aが装入される略円筒状に形成され、 ボルト 31の軸部 31aの外径よりも大きぐかつ、ボルト 31の頭部の外径よりも小さな径 の内周面を有する円筒状の内周部 (形状記憶部材、分離部材) 32aと、この内周部 3 2aの外周面上に装着された円筒状のヒータ (加熱手段） 32bと、ヒータ 32bの外周面 を覆うカバー 32cとを備えて構成されて ヽる。
分離ァクチユエータ 13の内周部 32aは、例えば形状記憶合金により形成された形 状記憶部材カもなり、電源 14力も通電されるヒータ 32bによって加熱されると、内周 部 32aの温度が形状記憶合金の変態点以上に上昇した状態で軸方向の長さが所定 長さ Lだけ延びるようになって 、る。
また、ボルト 31の軸部 31aの適宜の位置、例えば頭部に近接した位置には、適宜 に縮径された脆弱部 3 lbが形成されている。
なお、締結部材 30を構成する各部材において、内周部 32a以外の部材は、形状記 憶合金以外の材料により形成されている。
[0024] 例えば図 4に示すように、ボルト 31の軸部 31aが装入された分離ァクチユエータ 13 を軸方向の両側力もワッシャー 33, 33により挟み込み、さらに、ボルト 31の頭部とナ ット 34とによって軸方向の両側力も締め付け固定した状態で分離ァクチユエータ 13 の内周部 32aをヒータ 32bにより加熱すると、内周部 32aの温度が形状記憶合金の 変態点以上に上昇した時点で軸方向の長さが所定長さ Lだけ延び、この内周部 32a の変形に伴いボルト 31の軸部 31aに軸方向の応力が作用する。そして、この応力に よって脆弱部 31bが破断すると、ボルト 31の頭部と、ナット 34が装着された軸部 31a とが分離する。これにより、ボルト 31およびナット 34によって各種車載部品が車体に 固定されている場合であっても、分離ァクチユエータ 13のヒータ 32bに通電を行うこと でボルト 31を分解し、各種車載部品を車体力も取り外すことができるようになつている なお、ボルト 31の脆弱部 31bは、所望の締結状態において破断することがないよう に形成され、軸方向に所定長さ Lだけ延びるような応力が作用した場合には破断す るように形成されている。
[0025] なお、電源 14は、例えば電気二重層コンデンサや電解コンデンサ等力もなるキヤ パシタや、例えば Ni— MH蓄電池や鉛蓄電池やリチウムイオン蓄電池等の各種のバ ッテリ等のように、電気エネルギーを蓄電可能な蓄電装置であって、例えば車両の高 圧電装系に電力を供給する高圧バッテリや各種補機類を駆動する 12Vバッテリとは 独立して安全確認装置 11および分離ァクチユエータ 13に電力を供給する。そして、 この電源 14は、車両の高圧バッテリや 12Vバッテリ、さら〖こは、車載モータや燃料電 池等の発電可能な各種の発電機器により充電可能とされている。
[0026] 本実施の形態による車載部品固定解除装置は上記構成を備えており、次に、この 車載部品固定解除装置の動作について説明する。
[0027] 先ず、例えば図 5に示すステップ S01において、安全確認装置 11は、外部入力受 信部 21や入力部 24から締結部材 30の分離を指示する指令が入力されたか否かを 判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップ S02に進む。
ステップ S02においては、分離ァクチユエータ 13の駆動、つまりヒータ 32bへの通 電を許可する力否かの判定結果を取得する。
次に、ステップ S03においては、分離ァクチユエータ 13の駆動が許可されているか 否かを判定する。
ステップ S03の判定結果が「NO」の場合には、ステップ S04に進み、例えばスイツ チ 12をオフ状態に設定してヒータ 32bへの通電を遮断して、一連の処理を終了する 一方、ステップ S03の判定結果が「YES」の場合には、ステップ S05に進み、例え ばスィッチ 12をオン状態に設定してヒータ 32bへの通電を開始して、一連の処理を 終了する。
なお、分離ァクチユエータ 13の駆動が許可される場合としては、例えば、乗員保護 装置 22が作動した場合や、所定値を超える車体の歪みが検出された場合や、車室 内温度が所定温度以上に上昇した場合等とされている。
また、分離ァクチユエータ 13の駆動が許可されない場合としては、例えば、車載部 品の固定を解除することで車室内から車両外部への乗員の移動が阻害される場合 や、車室内における乗員の状態が悪ィ匕する場合等とされている。
[0028] 上述したように、本実施の形態による車載部品固定解除装置 10によれば、安全確 認装置 11によって締結部材 30の分解の実行可否を判定することにより、例えば外部 入力受信部 21や入力部 24から締結部材 30の分解を指示する入力信号が入力され ている場合であっても、車載部品の固定を解除することが不適切とされる状態やタイ ミングにお 、て締結部材 30が分解されてしまうことを防止することができる。これによ り、例えば車両の状態や車室内の乗員の状態等に応じて車載部品の固定を適切に 解除することができる。
し力も、分離ァクチユエータ 13の内周部 32aの熱変形によってボルト 31の頭部と軸 部 31aとを分離することができ、車載部品の固定を容易に解除することができる。 さらに、例えば車両の高圧電装系に電力を供給する高圧バッテリや各種補機類を 駆動する 12Vバッテリとは独立して、締結部材 30の分解の実行に要する電力を供給 するための専用の電源 14を備えることにより、高圧バッテリや 12Vバッテリからの電力 供給が困難な場合であっても締結部材 30の分解を実行することができる。
[0029] なお、上述した実施の形態においては、分離ァクチユエータ 13の内周部を形状記 憶合金により形成し、ボルト 31の軸部 31aに脆弱部 31bを形成するとした力 これに 限定されず、例えば図 6に示す上述した実施の形態の変形例に係る締結部材 40の ように、ボルトの頭部 (形状記憶部材、分離部材) 41と軸部 (他の部材) 42とを着脱可 能に形成し、例えば、軸部 42を軸方向に突出する凸部（装入部) 42aとナットが装着 されるナット装着部 42とを備えて構成し、形状記憶合金により形成した頭部 41に軸 部 42の凸部 42aに対して所定の締め代を有する凹部あるいは貫通孔 (装着部) 41a を設け、この貫通孔 41aに凸部 42aを挿入して締まりばめした状態で固定してもよい この締結部材 40では、ボルトの頭部 41の貫通孔 41aに軸部 42の凸部 42aを挿入 して締まりばめにより固定した状態でボルトの頭部 41を加熱すると、頭部 41の温度が 形状記憶合金の変態点以上に上昇した時点で貫通孔 41aの内径が所定径 2Rだけ 拡径し、ボルトの頭部 41と軸部 42とが分離する。
この変形例において、ボルトの頭部 41を加熱する分離ァクチユエータ 13は、例え ば図 7に示すように、ボルトの頭部 41に接続される 2つの電極 (加熱手段） 52a, 52b と、この頭部 41および電極 52a, 52bを覆うようにして装着されたカバー 51とを備えて 構成され、スィッチ 12を介した電源 14力もの通電により頭部 41にジュール熱を発生 させるようになつている。
[0030] なお、この変形例において、分離ァクチユエータ 13を、例えば図 8に示すように、ボ ルトの頭部 41に接触するヒータ（加熱手段） 62と、この頭部 41およびヒータ 62を覆う ようにして装着されたカバー 61とを備えて構成し、スィッチ 12を介した電源 14力 ヒ ータ 62への通電により頭部 41を加熱してもよい。
また、例えば図 9に示すように、分離ァクチユエータ 13を、ボルトの頭部 41に卷回さ れた電熱コイルあるいは高周波加熱コイル等をなすコイル (加熱手段） 72と、この頭 部 41およびコイル 72を覆うようにして装着されたカバー 71とを備えて構成し、スイツ チ 12を介した電源 14力もコイル 72への通電により頭部 41を加熱してもよい。
[0031] なお、上述した実施の形態においては、分離ァクチユエータ 13の内周部 32aある Vヽはボルトの頭部 41を形状記憶合金により形成するとしたが、これに限定されること はない。例えば、相対的に熱膨張係数が大きな材質により形成してもよい。
また、上述した実施の形態においては、締結部材 30, 40を分解するとした力 これ に限定されることはない。例えば、締結部材 30, 40が装着される締結部を分解可能 に形成してもよい。
また、上述した実施の形態において、分離ァクチユエータ 13は、形状記憶合金等 の材質の熱膨張により締結部材 30, 40を分解することとしたが、これに限定されるこ とはない。例えば、締結部材 30, 40内に予め推薬を充填しておき、電源 14からの通 電によってこの推薬に点火して、発生する膨張エネルギーにより締結部材 30, 40を 分解するように分離ァクチユエータ 13を構成してもよい。また、例えば締結部材 30, 40の一部あるいは全体を、所定温度に加熱されることで溶融する材料により形成し、 電源 14力もの通電により加熱することで締結部材 30, 40を溶融させるように分離ァ クチユエータ 13を構成してもよい。
[0032] 以上、本発明の好ましい実施形態について説明した力 本発明はこれら実施形態 に限定されることはなぐ広く応用することができる。本発明の趣旨を逸脱しない範囲 で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述し た説明によって限定されることはなぐ添付のクレームの範囲によってのみ限定される 産業上の利用可能性
[0033] 本発明は、車体変形時等において、操作者の意志に加えて車両や乗員の状態を 適切に反映して車載部品を車体力も容易に取り外すことができ、乗員が車室内に閉 じこめられてしまうことを的確に防止することができるものである。

Claims

請求の範囲
[1] 締結部材により車体に取り付けられた車載部品の固定を解除する車載部品固定解 除装置であって、
前記締結部材あるいは前記締結部材が装着される締結部を分解可能とする分解 手段と、
外部カゝら入力される入力信号に応じて、前記分解手段による分解の実行可否を判 定する判定手段と、
を備えることを特徴とする車載部品固定解除装置。
[2] 前記分解手段による分解の実行に要する電力を供給する電気的ストレージ手段を 備えることを特徴とする請求項 1に記載の車載部品固定解除装置。
[3] 前記締結部材あるいは前記締結部が、形状記憶合金により形成された形状記憶部 材と、前記形状記憶合金以外の材料により形成された他の部材とを含む、少なくとも 2つの部材が着脱可能に固定されて形成されているとともに、
前記判定手段の判定結果に応じて前記形状記憶部材の温度が前記形状記憶合 金の変態点以上になるまで前記形状記憶部材を加熱する加熱手段を備えることを特 徴とする請求項 1または請求項 2に記載の車載部品固定解除装置。
[4] 前記締結部材あるいは前記締結部が、互いに膨張係数の異なる材質により形成さ れた少なくとも 2つの部材が着脱可能に固定されて形成され、相対的に膨張係数の 小さな部材には凸状の装入部が形成され、相対的に膨張係数の大きな部材には前 記装入部に対して所定の締め代を有する凹状あるいは孔状の装着部が形成され、 前記装入部が前記装着部に挿入されて締まりばめされた状態で固定されているとと もに、
前記判定手段の判定結果に応じて前記装入部と前記装着部との固定状態が解消 されるまで前記部材を加熱する加熱手段を備えることを特徴とする請求項 1または請 求項 2に記載の車載部品固定解除装置。
[5] 前記締結部材あるいは前記締結部は、脆弱部を具備し、
前記分離手段は、前記判定手段の判定結果に応じて、前記締結部材あるいは前 記締結部を前記脆弱部にお 、て分離させる分離ァクチユエータとされて 、ることを特 徴とする請求項 1または請求項 2に記載の車載部品固定解除装置。
前記分離ァクチユエータは、
形状記憶合金、ある ヽは前記脆弱部よりも膨張係数の大きな材料により形成されて 、熱変形により前記脆弱部を破断する応力を発生可能とされた分離部材と、 該分離部材を加熱して前記脆弱部が破断するまで熱変形させる加熱手段と、 を備えることを特徴とする請求項 5に記載の車載部品固定解除装置。
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