(57)【要約】【課題】作動時に、ピストンを迅速に前進移動可能なアクチュエータを提供すること。【解決手段】アクチュエータＡは、ガス発生器４２から発生する作動用ガスＧにより、シリンダ２２内に配置されたピストン５４を移動させる。ガス発生器４２が、ガス発生剤を充填させたハウジング４７とスクイブ４３とを有する。ハウジング４７において、作動前のピストン５４の底面５５と対向して配置される天井壁が、周囲に配置される破断予定部を破断させて、中央付近に位置する部位を、開き時の先端側として開く複数の扉部５０を有する。各扉部５０が、開き時に、先端５０ａを、ピストン５４の底面５５に当接可能に構成される。移動前のピストン５４とハウジング４７との間の空間が、先端５０ａをピストン５４の底面５５に当接させるように開いた各扉部５０によって、中央付近の軸直交方向側を略全周にわたって略筒状に覆われる。【選択図】図１１
2011051368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用安全装置に使用されて、
筒状のシリンダ内に設けたガス発生器から発生する作動用ガスにより、前記シリンダ内に配置されたピストンを、該ピストンに連結された支持ロッドとともに移動させるピストンシリンダタイプのアクチュエータであって、
前記ガス発生器が、燃焼時に前記作動用ガスを発生するガス発生剤を内部に充填させたハウジングと、前記ガス発生剤に点火可能とされるスクイブと、を有する構成とされ、
前記ハウジングにおいて、作動前の前記ピストンの底面と対向して配置される天井壁が、前記スクイブの作動時に、周囲に配置される破断予定部を破断させて、中央付近に位置する部位を、開き時の先端側として開く複数の扉部を有する構成とされ、
該各扉部が、開き時に、先端を、前記ピストンの底面に当接可能に構成され、
移動前の前記ピストンと前記ハウジングとの間の空間が、先端を前記ピストンの底面に当接させるように開いた前記各扉部によって、中央付近の軸直交方向側を略全周にわたって略筒状に覆われる構成とされていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記ピストンの外周面に、前記シリンダ内周面と摺接されて、ゴム状弾性体からなるＯリングが、配設され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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用安全装置に使用され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等の作動に使用されるアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用安全装置に使用されるアクチュエータとしては、筒状のシリンダ内に設けたガス発生器から発生する作動用ガスにより、シリンダ内に配置されたピストンを、ピストンに連結された支持ロッドとともに移動させるピストンシリンダタイプのものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７３３９１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この従来のアクチュエータでは、作動用ガスの押圧力を利用して、ピストンを移動させる構成であり、自動車用安全装置に使用する場合、支持ロッドを瞬時に移動させる必要があることから、ピストンを極力迅速に移動させることが望まれている。特に、このタイプのアクチュエータを、車両のフードパネルの後端側の下方に配置させて、作動時に、フードパネルの後端側を上昇させる場合、支持ロッドによって、板金製のフードパネルを上方に押し上げることから、作動用ガスの押圧力によって、効率よくピストンを押圧する必要がある。しかしながら、従来のアクチュエータでは、ガス発生器とピストンの底面との間の距離が大きく、ガス発生器から発生する作動用ガスは、ガス発生器とピストン底面との間に、放射状に流出し、直接シリンダ内周面に向かうものも存在することから、作動用ガスの押圧力を瞬時にピストンの底面に作用させ難く、ピストンを迅速に移動させる点に改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、作動時に、ピストンを迅速に前進移動可能なアクチュエータ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】
【０００６】
本発明に係るアクチュエータは、自動車用安全装置に使用されて、
筒状のシリンダ内に設けたガス発生器から発生する作動用ガスにより、シリンダ内に配置されたピストンを、ピストンに連結された支持ロッドとともに移動させるピストンシリンダタイプのアクチュエータであって、
ガス発生器が、燃焼時に作動用ガスを発生するガス発生剤を内部に充填させたハウジングと、ガス発生剤に点火可能とされるスクイブと、を有する構成とされ、
ハウジングにおいて、作動前のピストンの底面と対向して配置される天井壁が、スクイブの作動時に、周囲に配置される破断予定部を破断させて、中央付近に位置する部位を、開き時の先端側として開く複数の扉部を有する構成とされ、
各扉部が、開き時に、先端を、ピストンの底面に当接可能に構成され、
移動前のピストンとハウジングとの間の空間が、先端をピストンの底面に当接させるように開いた各扉部によって、中央付近の軸直交方向側を略全周にわたって略筒状に覆われる構成とされていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るアクチュエータでは、作動時に、ガス発生器のスクイブが点火されれば、ガス発生剤を充填させているハウジングの天井壁に形成される破断予定部が破断され、扉部が、それぞれ、中央付近に位置する部位を開き時の先端側として開いて、ガス発生剤が燃焼して発生された作動用ガスが、シリンダ内に流出されることとなり、シリンダ内に収納されたピストンが、作動用ガスに押されて、支持ロッドとともに前進移動することとなる。そして、本発明のアクチュエータでは、ガス発生器のハウジングにおいて、破断予定部を配設させた天井壁が、作動前のピストンの底面と対向して配置されるとともに、天井壁に設けられる各扉部が、開き時に、先端をピストンの底面に当接させて、移動前のピストンとハウジングとの間の空間を、中央付近の軸直交方向側を略全周にわたって略筒状に覆うように、構成されている。そのため、作動時に扉部が開けば、ガス発生器とピストンの底面との間の空間が、開いた扉部によって、軸直交方向側を略全周にわたって覆われることから、ガス発生剤が燃焼して発生した作動用ガスが、軸直交方向側、換言すれば、シリンダの内周面側に向かうように、流れることを抑えて、ピストンの底面側に向かうように流れることとなる。詳細に説明すれば、開いた扉部と、移動前のピストンの底面と、によって囲まれる領域に作動用ガスが充満され、この領域内の内圧を迅速に増大させることができることから、作動用ガスの押圧力を、瞬時に、ピストンの移動方向に沿って、ピストンの底面に作用させることができる。そのため、本発明のアクチュエータでは、作動用ガスの押圧力を、瞬時にピストンの底面に作用させることができて、ピストンを迅速に前進移動させることができる。
【０００８】
したがって、本発明のアクチュエータでは、作動時に、ピストンを迅速に前進移動させることが可能となる。
【０００９】
また、上記構成のアクチュエータにおいて、ピストンの外周面に、シリンダ内周面と摺接されて、ゴム状弾性体からなるＯリングを、配設させる構成とすれば、ピストンとシリンダとの間の気密性を向上させることができ、作動時におけるピストンの移動前に、ピストンとシリンダとの間から作動用ガスが漏れることを防止できて、ピストンを迅速に前進移動させることができて、好ましい。さらに、このＯリングは、ピストンの外周面側に配置され、作動前の状態において、ガス発生器の近傍に配置される構成であるものの、上記構成のアクチュエータでは、ガス発生器の作動初期において、発生する作動用ガスが、軸直交方向側となるシリンダの内周面側に向かうことを抑えられることから、この作動初期に、Ｏリングに高温の作動用ガスが当たることを極力抑制することができ、ピストンとシリンダとの間の気密性を低下させるようなＯリングの劣化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態であるアクチュエータを使用したフード跳ね上げ装置を搭載させた車両の斜視図である。
【図２】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を搭載させた車両の部分拡大平面図である。
【図３】実施形態のフード跳ね上げ装置と車両のヒンジ部とを示す前後方向に沿った概略縦断面図であり、図２のIII−III部位に対応する。
【図４】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作動時を示す概略断面図である。
【図５】実施形態のアクチュエータの概略縦断面図であり、作動前と作動完了時とを示す。
【図６】実施形態のアクチュエータにおけるシリンダの先端壁部の部位を示す部分拡大概略縦断面図である。
【図７】実施形態のアクチュエータにおいて、ロック機構の作動を順に説明する概略部分拡大断面図である。
【図８】実施形態のアクチュエータにおけるガス発生器とピストンとを示す部分拡大概略縦断面図である。
【図９】実施形態のアクチュエータのガス発生器に使用されるハウジングの天井壁付近を示す部分拡大断面図である。
【図１０】実施形態のアクチュエータのガス発生器に使用されるハウジングの天井壁付近を示す概略斜視図である。
【図１１】実施形態のアクチュエータにおいて、ガス発生器のスクイブが作動した状態を示す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態のアクチュエータＡは、図１〜３に示すように、車両Ｖに搭載される自動車用安全装置としてのフード跳ね上げ装置（以下「跳ね上げ装置」と省略する）Ｕに使用されるものである。跳ね上げ装置Ｕは、フードパネル１０の後端１０ｃ側に配設されるもので、アクチュエータＡの作動時に、フードパネル１０の後端１０ｃを跳ね上げる構成とされている。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作動回路が、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若しくは予測した際に、アクチュエータＡのガス発生器４２（図８参照）を作動させるように、構成されている。
【００１２】
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、左右方向の両縁側における後端１０ｃ近傍に配置されるヒンジ部１１により、車両Ｖのボディ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、アルミニウム（アルミニウム合金）等からなる板金製として、図３に示すように、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Ａが作動されて、図４に示すように、フードパネル１０の後端１０ｃが上方に押し上げられ、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ＤＳを形成できることから、塑性変形時の塑性変形量を増大させることができる。さらには、実施形態の場合、フードパネル１０の後端１０ｃを上昇移動させた支持ロッド６３の軸部６４が、歩行者の受け止め時に、フードパネル１０の下降移動に伴って曲げ塑性変形されることとなる（図４の二点鎖線参照）。そのため、実施形態の場合、歩行者の運動エネルギーが大きくとも、フードパネル１０自体の塑性変形と、支持ロッド６３における軸部６４の曲げ塑性変形と、によって、歩行者の運動エネルギーを多く吸収することができる。
【００１３】
ヒンジ部１１は、フードパネル１０の後端１０ｃ側における左縁１０ｄと右縁１０ｅとに配設され（図１，２参照）、それぞれ、ボディ１側のフードリッジリインホース２に連結される取付フランジ２ａに固定されるヒンジベース１２と、フードパネル１０側に固定されるヒンジアーム１４と、を備えて構成されている（図２，３参照）。各ヒンジアーム１４は、図３に示すように、板金製のアングル材を下向きに突出させるように略半円弧状に湾曲させた形状として構成され、ヒンジベース１２側の元部端１４ａが、支持軸１３を利用して、ヒンジベース１２に対して回動可能に連結されている。また、各ヒンジアーム１４は、元部端１４ａから離れる先端１４ｂ側に、先端１４ｂからフードパネル１０の下面に沿うように延びる連結板部１５を備える構成とされ、この連結板部１５が、フードパネル１０の後端１０ｃにおける下面側に、溶接等を利用して結合されている。また、ヒンジアーム１４の先端１４ｂ付近には、下縁を略円形状に切り欠くようにして構成される切欠凹部１４ｃが、形成されており、この切欠凹部１４ｃの周囲の部位が、アクチュエータＡの作動時において支持ロッド６３がフードパネル１０の後端１０ｃを押し上げた際に、塑性変形する塑性変形部１４ｄとされて、フードパネル１０の上昇を許容することとなる（図３，４参照）。
【００１４】
各支持軸１３は、それらの軸方向を、車両Ｖの左右方向に略沿わせるように、配設されている。そして、フードパネル１０を開く際には、図３の実線から二点鎖線で示すように、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（図１参照）を前開きで上昇させれば、フードパネル１０を前開きで開くことができる。ちなみに、フードパネル１０の後端１０ｃの上昇時には、フードパネル１０の前端１０ｆ側は、前端１０ｆに配置されている通常閉塞用の図示しないフードロックストライカを係止するラッチ機構により、ボディ１側から外れることはない。
【００１５】
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の上方の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ィンドシールド３の下部３ａ側に連ならせるように、配設されている。また、フロントウィンドシールド３の左右には、図１，２に示すように、フロントピラー４，４が、配設されている。
【００１６】
跳ね上げ装置Ｕは、図３，４に示すように、フードパネル１０における左右のヒンジ部１１の近傍に配設されるもので、フードパネル１０の後端１０ｃの下方に配設されるアクチュエータＡと、各アクチュエータＡに対応してアクチュエータＡの上方のフードパネル１０側に配設される受け座１６と、から、構成されている。受け座１６は、実施形態の場合、フードパネル１０の後端１０ｃの下面に配設されたヒンジアーム１４の先端１４ｂ側に設けられた連結板部１５の下面から、構成されている。
【００１７】
実施形態のアクチュエータＡは、図２，３に示すように、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２ｂに対してボルト１９止めされる断面略Ｕ字形状の取付ブラケット１８により保持されて、フードパネル１０の後端１０ｃ側における左縁１０ｄ及び右縁１０ｅの下方となる各ヒンジ部１１の下方に、配設されている（図１〜３参照）。各アクチュエータＡは、図５に示すように、ガス発生器４２の作動時に発生する作動用ガスＧを駆動源とするピストンシリンダタイプとされるもので、実施形態の場合、円筒状のシリンダ２２と、シリンダ２２内に配置されて、作動時に作動用ガスＧを発生させるガス発生器４２と、シリンダ２２内に摺動可能に収納したピストン５４と、ピストン５４に連結される支持ロッド６３と、前進移動（実施形態の場合には、上昇移動）した支持ロッド６３の後退移動（実施形態の場合には、下降移動）を規制するロック機構Ｒと、を備えて構成されている。ロック機構Ｒは、実施形態の場合、図７に示すように、係止リング６０と、ピストン５４の外周側に設けられて係止リング６０を収納する収納溝５８と、シリンダ２２の内周面２４ａに設けられて係止リング６０の一部を進入させて係止する係止段部２６と、を備えて構成されている。
【００１８】
シリンダ２２は、軸方向を上下方向に略沿わせて配置されるもので、図５に示すように、上端側の先端壁部３１と下端側の元部端壁部３８との間に、ピストン５４を摺動させる円筒状の本体部２３を、配設させて構成されている。なお、シリンダ２２は、本体部２３を構成する鋼製のパイプ材２９の上下にキャップ３０，３７を結合させて構成されており、先端壁部３１は、パイプ材２９の上端側外周面に設けられた雄ねじ２９ａに螺合して結合されたキャップ３０に配設され、元部端壁部３８は、パイプ材２９の下端側外周面に設けられた雄ねじ２９ｂに螺合して結合されたキャップ３７に配設されている。
【００１９】
本体部２３は、ピストン５４の外形形状に対応して軸直交方向の断面形状を略円形の開口とした摺動孔２４を、上下方向に貫通させており、アクチュエータＡの作動時、ピストン５４は、摺動孔２４の内周面２４ａを摺動して、上昇移動（前進移動）することとなる。
【００２０】
シリンダ２２において、本体部２３における先端壁部３１近傍には、図６に示すように、ピストン５４を摺動させる本体部２３の内周面（摺動孔２４の内周面２４ａ）より拡径して凹む係止段部２６が、形成されている。この係止段部２６は、ロック機構Ｒを構成するもので、ピストン５４の上昇移動後（前進移動後）の後述する係止リング６０付近に配置されて、係止リング６０の後退移動（下降移動）を規制する部位であり、係止規制面２７と外周規制面２８とを備えて構成されている。実施形態の場合、係止規制面２７は、パイプ材２９の上端面２９ｃから構成されるもので、ロック機構Ｒを構成する係止リング６０の下降移動（後退移動）を規制可能に、係止リング６０の後退移動側の部位（後退側面）に当接するように、構成されている（図７のＢ，Ｃ参照）。外周規制面２８は、実施形態の場合、キャップ３０における後述する収納凹部３３の内周面３３ａから構成されるもので、係止規制面２７の外周縁から本体部２３の軸方向（ピストン５４の前進移動方向）に沿うように延びて、係止リング６０の後退移動の規制時に、拡径した係止リング６０の外周面に当接するように、構成されている（図７のＢ，Ｃ参照）。
【００２１】
シリンダ２２における本体部２３の上端側に配置されるキャップ３０は、図５，６に示すように、シリンダ２２の上端を塞ぐ先端壁部３１と、先端壁部３１の下端側（パイプ材２９側）から下方に延びる略円筒状の周壁部３５と、を、備えている。周壁部３５の内周面には、パイプ材２９に設けられた雄ねじ２９ａに螺合される雌ねじ３５ａが形成されている。先端壁部３１は、略円柱状とされるもので、中央に、支持ロッド６３の軸部６４を挿通可能に上下方向に沿って貫通した挿通孔３２を備えるとともに、下端側に、上昇移動（前進移動）後のピストン５４を収納させるための収納凹部３３を、備えている。挿通孔３２は、内径寸法Ｄ１を、支持ロッド６３の軸部６４の外径寸法Ｄ２より僅かに大径として、軸部６４との間に隙間を設けるように構成されている（図６参照）。この挿通孔３２における軸部６４との間の隙間は、作動時に、ピストン５４とシリンダ２２との間の空気を外部に放出させて、ピストン５４を円滑に前進移動（上昇移動）可能とし、かつ、ピストン５４の上昇移動（前進移動）後において、シリンダ２２内に充満された作動用ガスＧを、外部に放出させるために、形成されている。なお、挿通孔３２の上端側には、周縁をテーパ状に切り欠かれた凹部３２ａが、形成されている。この凹部３２ａは、支持ロッド６３における軸部６４の上端外周側に配置されて、車両搭載状態における作動前の気密性を確保するためのＯリング６６を収納させるためのものである。
【００２２】
収納凹部３３は、上昇移動（前進移動）後に、係止リング６０を係止規制面２７に係止させて、下降移動（後退移動）を規制された状態のピストン５４を、内部に収納可能に構成されるもので、内周面３３ａの下端付近の部位が、拡径した係止リング６０の外周面に当接する外周規制面２８を構成している。収納凹部３３は、内径寸法を、摺動孔２４の内径寸法より大きくして、拡径した係止リング６０の外周面に当接可能な寸法に、設定されている。また、収納凹部３３内における上面３３ｂ側には、作動前の支持ロッド６３（ピストン５４）の上下動を規制するためのＣリング３４が、上面３３ｂと当接するようにして、配置されている（図６参照）。このＣリング３４は、支持ロッド６３の軸部６４に形成される凹溝６４ａに係止されて、作動前の支持ロッド６３（ピストン５４）の上下方向への移動を防止しており、ガス発生器４２の作動時に、ピストン５４が作動用ガスＧによって強く押し上げられた際に、凹溝６４ａとの係止状態を解除されて、ピストン５４の上昇移動を許容するように、構成されている。
【００２３】
シリンダ２２における本体部２３の下端側に配置されるキャップ３７は、図５，８に示すように、本体部２３の下端側を塞ぐように配設される略円板状の元部端壁部３８と、元部端壁部３８の外周縁から上方に延びる略円筒状の周壁部３９と、を備えて構成されている。元部端壁部３８には、ガス発生器４２の後述するスクイブ４３のターミナル４３ｃを挿通可能な挿通孔３８ａが、形成され、この挿通孔３８ａの周縁の部位と、周壁部３９における下部側の部位と、を利用して、ガス発生器４２が、元部端壁部３８に取り付けられて、シリンダ２２内に配設されている。周壁部３９は、上端側内周面に、パイプ材２９に設けられた雄ねじ２９ｂに螺合される雌ねじ３９ａを備え、キャップ３７は、元部端壁部３８にガス発生器４２を取り付けた状態で、雌ねじ３９ａを雌ねじ２９ｂに螺合させて、本体部２３に取り付けられている。
【００２４】
ガス発生器４２は、図８に示すように、燃焼時に作動用ガスを発生するガス発生剤４６を内部に充填させたハウジング４７と、ガス発生剤４６に点火可能とされるスクイブ４３と、を備えている。実施形態の場合、ガス発生器４２は、ハウジング４７の後述する天井壁４９を、ピストン５４と対向させつつ、ハウジング４７とスクイブ４３とを、シリンダ２２の軸方向に沿って直列的に配置させるようにして、シリンダ２２内に配設されている。
【００２５】
スクイブ４３は、ガス発生剤４６と対向するように上側（ピストン５４側）に配置される略円柱状の点火部４３ａと、点火部４３ａの下側に配置されて点火部４３ａより大径とされるフランジ部４３ｂと、フランジ部４３ｂの下側に配置されてフランジ部４３ｂより小径とされるターミナル４３ｃと、を備える構成とされている。ターミナル４３ｃは、キャップ３７の元部端壁部３８に形成される挿通孔３８ａに挿通可能な寸法に設定され、元部端壁部３８から露出される構成である。このスクイブ４３のターミナル４３ｃは、図８に示すように、車両の図示しない制御装置から延びるリード線４４を結線されることとなる。そして、スクイブ４３は、この図示しない制御装置からの作動信号を受けて、点火部４３ａから火炎を発生させるように作動して、ハウジング４７内に充填されたガス発生剤４６を燃焼させる構成である。
【００２６】
ガス発生剤４６は、燃焼時に作動用ガスＧを発生可能な所定の薬剤を、所定形状に成形して構成されるもので、実施形態の場合、略球状とされて、ハウジング４７内におけるハウジング４７とスクイブ４３との間の隙間に、充填されている。
【００２７】
ハウジング４７は、スクイブ４３から延びるように構成される略円筒状の周壁４８と、周壁４８の先端側（上端側であってピストン５４側）を塞ぐように構成される略円板状の天井壁４９と、を備える構成とされている。ハウジング４７は、中心をシリンダ２２の中心軸Ｃ１（図５参照）と一致させるように、形成されている。そして、周壁４８は、実施形態の場合、元部側の大径部４８ａと、大径部４８ａより小径とされる先端側の小径部４８ｂと、から構成されている（図８参照）。実施形態の場合、ハウジング４７は、アルミニウム合金等の金属製とされており、周壁４８における大径部４８ａの元部側（下端側）を、スクイブ４３のフランジ部４３ｂに連結させるようにして、スクイブ４３と一体化されている。
【００２８】
天井壁４９は、周壁４８における小径部４８ｂの先端側（上端側）を塞ぐような略円形として、シリンダ２２の中心軸Ｃ１の軸直交方向に沿うように構成されるもので、外径寸法を、小径部４８ｂの外径寸法Ｄ３（図９参照）と一致させた構成とされている。天井壁４９は、作動前のピストン５４の後述する底面５５と対向して配置されるもので、スクイブ４３の作動時に、周囲に配置される破断予定部５１を破断させて、中央付近に位置する部位を、開き時の先端５０ａ側として開く複数の扉部５０を有する構成とされている。実施形態の場合、破断予定部５１は、天井壁４９の中央Ｃ２（シリンダ２２の中心軸Ｃ１と一致、図１０参照）から略放射状に延びる線状として、複数箇所（実施形態の場合、６箇所）に、形成されるもので、それぞれ、天井壁４９に、内面側から、肉厚の１／２程度の深さの切込みを連続的に設けるようにして、構成されている（図９参照）。扉部５０は、この破断予定部５１間の部位から構成されるもので、実施形態の場合、外形形状を略同一の略三角板状とした６枚とされて、それぞれ、周壁４８との境界部位付近（元部５０ｂ側）を開き時の回転中心として、開き時の中央付近に位置する先端５０ａ相互を離隔させるように、放射状に開く構成とされている（図９，１０の二点鎖線参照）。具体的には、各扉部５０は、中央付近となる先端５０ａ側を、ピストン５４側に向けるように開くもので、実施形態の場合、開き時に、先端５０ａを、ピストン５４の底面５５に当接させ、かつ、開き時における底面５５との当接時に、各扉部５０によって、移動前のピストン５４とハウジング４７との間の空間Ｓを、中央付近の軸直交方向側を略全周にわたって略筒状に覆い可能に構成されている。実施形態の場合、各扉部５０は、開き時における軸直交方向側の長さ寸法Ｌ１（周壁４８における小径部４８ｂの外径寸法Ｄ３の１／２と略一致、図９参照）を、作動前のガス発生器４２の天井壁４９表面と底面５５との離隔距離Ｗ１より、大きくして、開き時に、先端５０ａをピストン５４の底面５５に当接可能に、構成されている（図８，９参照）。
【００２９】
ピストン５４は、シリンダ２２の本体部２３における摺動孔２４の内周面２４ａに対して摺動可能な外径寸法を有した略円柱状とされるもので、ガス発生器４２側となる下面側の底面５５を、ガス発生器４２の天井壁４９近傍に位置させるように、シリンダ２２内に、配置されている。ピストン５４の底面５５は、シリンダ２２の中心軸Ｃ１の軸直交方向に沿うように形成されており、換言すれば、ハウジング４７の天井壁４９と略平行するように、形成されている。そして、この底面５５は、開いた各扉部５０の先端５０ａを当接可能なように、底面５５とガス発生器４２の天井壁４９との間の空間Ｓの離隔距離Ｗ１を、ガス発生器４２の各扉部５０の長さ寸法Ｌ１より小さく設定されている。具体的には、離隔距離Ｗ１は、長さ寸法Ｌ１の１／５程度に設定されている。
【００３０】
そして、実施形態のアクチュエータＡでは、ガス発生器４２の作動時に、開く扉部５０が、それぞれ、先端５０ａを、移動前のピストン５４の底面５５に当接されるようにして、先端５０ａを放射方向の外方側へ向けるような開きを、瞬間的に停止され、その後、開いた扉部５０とピストン５４の底面５５との間の空間に充満された作動用ガスＧの押圧力によって、ピストン５４を前進移動させつつ、さらに、先端５０ａを放射方向の外方側へ向けるようにして、開くこととなる。詳細に説明すれば、ガス発生器４２が作動すれば、ハウジング４７における天井壁４９が、中央付近をピストン５４側に突出させるように、断面略半球状に変形することとなり、各扉部５０を区画している破断予定部５１の部位に応力集中が生じて、破断予定部５１が、天井壁４９の中央付近の部位から破断し、各扉部５０が、元部５０ｂを回転中心として、開くこととなる。そして、実施形態の場合、ガス発生器４２の作動前におけるピストン５４の底面５５とガス発生器４２の天井壁４９との間の離隔距離Ｗ１が、各扉部５０の長さ寸法Ｌ１の１／５程度と、小さく設定されていることから、破断予定部５１の破断前あるいは破断完了直後に、天井壁４９の中央付近が、ピストン５４の底面５５に当接することとなり、扉部５０は、このとき、瞬間的に開きを停止されることとなる。
【００３１】
ピストン５４における外周面５４ａには、図７，８に示すように、底面５５側に、Ｏリング６１を嵌合させる嵌合溝５７が形成され、底面５５から離れる嵌合溝５７の上方に、係止リング６０を収納可能な収納溝５８が形成されている。収納溝５８は、ロック機構Ｒを構成するものであり、係止リング６０を収納した状態で、ピストン５４の上昇移動（前進移動）を可能にするとともに、ピストン５４の上昇移動（前進移動）後において、係止段部２６における外周規制面２８と当接するように拡径された係止リング６０の係止規制面２７の係止状態を維持可能とするように、構成されている（図７参照）。換言すれば、収納溝５８は、ピストン５４の上昇移動（前進移動）後に、拡径された係止リング６０の戻りを防止するように、構成されている。
【００３２】
ロック機構Ｒを構成する係止リング６０は、断面を円形としたばね鋼からなる線材を円環状（略Ｃ字形状）に曲げ加工して形成されるもので、作動前においては、縮径された状態で、ピストン５４に設けられて収納溝５８内に収納され、ピストン５４の上昇移動（前進移動）後に、係止段部２６の外周規制面２８と当接するように、復元されて、拡径される構成とされている。
【００３３】
Ｏリング６１は、ゴム状弾性体からなるもので、嵌合溝５７内に収納された状態で、外周面を、シリンダ２２における摺動孔２４の内周面２４ａと摺接させるように、構成されている。このＯリング６１は、ピストン５４とシリンダ２２の本体部２３との間の気密性を向上させて、ガス発生器４２の作動時に、ピストン５４と本体部２３との間から作動用ガスＧが漏れることを防止するために配設されるもので、実施形態の場合、良好な耐熱性を有したシリコンゴムから、構成されている。
【００３４】
支持ロッド６３は、シリンダ２２の軸方向（上下方向）に沿って配設される丸棒状の軸部６４と、軸部６４の上端側に配設される頭部６５と、を備えている。軸部６４は、実施形態の場合、ピストン５４から延びるように、ピストン５４と一体的に構成されている。頭部６５は、実施形態の場合、軸部６４と別体とされて、軸部６４の上端側に締結される袋ナットから、構成されている。軸部６４における上端近傍部位には、キャップ３０に形成された収納凹部３３内に配置されるＣリング３４を係止可能な凹溝６４ａが、形成されている（図５参照）。また、支持ロッド６３における軸部６４と頭部６５との境界部位には、Ｏリング６６が、嵌着されている。このＯリング６６は、作動前に、キャップ３０の先端壁部３１に設けられた挿通孔３２の上端側に形成される凹部３２ａ内に、収納されている（図５参照）。このＯリング６６は、ゴム状弾性体からなるもので、車両搭載状態における作動前のシリンダ２２内の気密性を確保するために、配設されている。具体的には、実施形態の場合、Ｏリング６６は、クロロプレンゴム等の汎用のゴム材料から、形成されている。
【００３５】
実施形態の跳ね上げ装置Ｕでは、センサ６からの信号により、図示しない作動回路が、車両Ｖと歩行者との衝突を検知若しくは予測した際に、アクチュエータＡにおけるガス発生器４２が作動されることとなり、図５に示すように、発生した作動用ガスＧが、シリンダ２２における本体部２３内のピストン５４を押し上げ、支持ロッド６３の頭部６５を、受け座１６の下面に当接させて、フードパネル１０の後端１０ｃを、下方のカウル７との間の隙間を広げるように、上昇させることとなる。そして、上昇移動したフードパネル１０の後端１０ｃが、図４に示すように、支持ロッド６３の頭部６５により下面側を支持された状態で、上方から斜め後下方向に移動する歩行者を受け止めれば、歩行者の運動エネルギーＦを受け止めて、フードパネル１０の後端１０ｃが塑性変形しつつ下降移動するとともに、このフードパネル１０の下降移動に伴って、受け座１６に頭部６５を当接させている支持ロッド６３の軸部６４が、歩行者の運動エネルギーＦを吸収しつつ、上端側の頭部６５を後方に向けるように、曲げ塑性変形されることとなる（図４の二点鎖線参照）。
【００３６】
そして、実施形態のアクチュエータＡでは、作動時に、ガス発生器４２のスクイブ４３が点火されれば、ガス発生剤４６を充填させているハウジング４７の天井壁４９に形成される破断予定部５１が破断され、扉部５０が、それぞれ、中央付近に位置する部位を開き時の先端側として開いて、ガス発生剤４６が燃焼して発生された作動用ガスＧが、シリンダ２２内に流出されることとなり、シリンダ２２内に収納されたピストン５４が、作動用ガスＧに押されて、支持ロッド６３とともに前進移動することとなる。そして、実施形態のアクチュエータＡでは、ガス発生器４２のハウジング４７において、破断予定部５１を配設させた天井壁４９が、作動前のピストン５４の底面５５と対向して配置されるとともに、天井壁４９に設けられる各扉部５０が、開き時に、先端５０ａをピストン５４の底面５５に当接させて、移動前のピストン５４とハウジング４７との間の空間Ｓを、中央付近の軸直交方向側を略全周にわたって略筒状に覆うように、構成されている。そのため、作動時に扉部５０が開けば、図１１のＡに示すように、ガス発生器４２と、移動前のピストン５４の底面５５と、の間の空間Ｓが、開いた扉部５０によって、軸直交方向側を略全周にわたって覆われることから、ガス発生剤４６が燃焼して発生した作動用ガスが、軸直交方向側、換言すれば、シリンダ２２の内周面側に向かうように、流れることを抑えて、ピストン５４の底面５５側に向かうように流れることとなる。詳細に説明すれば、開いた扉部５０と、移動前のピストン５４の底面５５と、によって囲まれる領域の容積内に作動用ガスＧが貯留される状態となって、この扉部で囲まれるスペースの内圧を迅速に増大させることができることから、扉部５０の開きに伴う扉部５０の先端５０ａによるピストン５４の押し上げとともに、高圧の作動用ガスＧによる押圧力を、瞬時に、ピストン５４の移動方向に沿って、ピストン５４の底面５５に作用させることができる。そのため、実施形態のアクチュエータＡでは、作動用ガスＧの押圧力を、瞬時にピストン５４の底面５５に作用させることができて、ピストン５４を迅速に前進移動（上昇移動）させることができる。
【００３７】
したがって、実施形態のアクチュエータＡでは、作動時に、ピストン５４を迅速に前進移動させることが可能となる。
【００３８】
特に、実施形態のアクチュエータＡでは、ガス発生器４２の作動前におけるピストン５４の底面５５とガス発生器４２の天井壁４９との間の離隔距離Ｗ１が、各扉部５０の長さ寸法Ｌ１の１／５程度と、小さく設定されていることから、ガス発生器４２の作動時に、中央付近をピストン５４側に突出させるように、断面略半球状に変形する天井壁４９が、破断予定部５１の破断前あるいは破断完了直後に、中央付近を、ピストン５４の底面５５に当接させることとなる。すなわち、実施形態のアクチュエータＡでは、扉部５０の開き前であって扉部５０間の隙間が形成されない状態、あるいは、極小さな隙間を間に有するように開いた状態で、各扉部５０が、天井壁４９の中央付近に位置する先端５０ａを、ピストン５４の底面５５に当接させることとなり、扉部５０は、このとき、瞬間的に開きを停止されることとなる（図１１のＡ参照）。そのため、開き当初に各扉部５０間に生じる隙間を、極力小さくすることができて、この開き当初に各扉部５０間から作動用ガスＧが漏れることを極力抑えることができることから、作動当初に、効率よくピストン５４を前進移動（上昇移動）させることができる。勿論、ピストンの底面とガス発生器の天井壁との間の離隔距離は、扉部の先端が開き時に底面と当接して、開いた各扉部によって、ピストンとハウジングとの間の空間の中央付近の軸直交方向側を略全周にわたって略筒状に覆い可能であれば、これに限られるものではなく、扉部の長さ寸法と略同一に設定してもよい。なお、実施形態のアクチュエータＡでは、ピストン５４の前進移動（上昇移動）に伴って、扉部５０は、ピストン５４の底面５５との接触領域を小さくしつつ開くこととなり（図１１のＢ参照）、さらにピストン５４が前進移動して、開いた扉部５０の先端５０ａと底面５５との当接状態が解除されれば、扉部５０は、先端５０ａを軸直交方向側に向けるように大きく開くこととなる（図１１のＢの二点鎖線参照）。
【００３９】
また、実施形態のアクチュエータＡでは、天井壁４９に形成される扉部５０が、開き時の外形形状を略同一の三角板状として、放射状に開く構成であることから、開いた扉部５０によって、ガス発生器４２とピストン５４の底面５５との間の空間Ｓの軸直交方向側を、全周にわたって略均等に覆うことができる。そのため、ピストン５４の移動開始後にも、扉部５０の底面５５との当接状態が解除されるまで、作動用ガスＧの押圧力を、ピストン５４の底面５５に対して、底面５５の中心を基準とした略円形のエリアに作用させることができ、作動当初に、より直線的に、ピストン５４を前進移動（上昇移動）させることができる。なお、扉部５０は、実施形態のアクチュエータＡでは、６枚配設されているが、扉部の枚数は３枚以上であればこれに限られるものではない。
【００４０】
さらに、実施形態のアクチュエータＡでは、ピストン５４の外周面５４ａに、シリンダ２２の内周面（本体部２３における摺動孔２４の内周面２４ａ）と摺接されて、ゴム状弾性体からなるＯリング６１を、配設させていることから、ピストン５４とシリンダ２２との間の気密性を向上させることができ、作動時におけるピストン５４の移動前に、ピストン５４とシリンダ２２との間から作動用ガスＧが漏れることを防止できて、ピストン５４を迅速に前進移動させることができる。さらに、このＯリング６１は、ピストン５４の外周面５４ａ側に配置され、作動前の状態において、ガス発生器４２の近傍に配置される構成であるものの、実施形態のアクチュエータＡでは、ガス発生器４２の作動初期において、発生する作動用ガスＧが、軸直交方向側となるシリンダ２２の内周面（摺動孔２４の内周面２４ａ）側に向かうことを抑えられることから、この作動初期に、Ｏリング６１に高温の作動用ガスＧが当たることを極力抑制することができ、ピストン５４とシリンダ２２との間の気密性を低下させるようなＯリング６１の劣化を抑えることができる。
【００４１】
なお、実施形態のアクチュエータＡでは、前進移動を上昇させる移動とし、後退移動を加工させる移動とした場合を示したが、作動方向はこれに限定されず、例えば、水平方向の作動方向に、本発明のアクチュエータを使用してもよい。また、本発明のアクチュエータが使用される自動車用安全装置は、フードパネル１０を上昇させる跳ね上げ装置Ｕ以外でもよい。例えば、運転者や助手席に着座した乗員の膝をニーパネルにより受け止める自動車用安全装置としての膝保護装置のアクチュエータに、本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０…フードパネル、
２２…シリンダ、
４２…ガス発生器、
４７…ハウジング、
４９…天井壁、
５０…扉部、
５０ａ…先端、
５１…破断予定部、
５４…ピストン、
５５…底面、
６３…支持ロッド、
Ｇ…作動用ガス、
Ｕ…フード跳ね上げ装置、
Ａ…アクチュエータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011051368.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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