(57)【要約】      （修正有）【課題】ワンウェイ・ロック機構を有するアクチュエータのロックを容易に解除する。【解決手段】テーパ部材２１６は、第１シリンダ２０１の外周面にねじ構造２６５を介して連結している。第１シリンダ２０１と別部材として形成されたテーパ部材２１６を回転することによって、テーパ部材２１６を第１シリンダ２０１及びロッド２０４に対して相対的に移動することができる。ロック状態において、テーパ部材２１６を第１シリンダ２０１に対して回転する。テーパ部材２１６は、ロッド２０４の突出方向とは反対側に移動し、この状態において、ボール・ロックが解除される。【選択図】図５
2008149791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワンウェイ・ロック機構を有するアクチュエータであって、
シリンダと、
前記シリンダの内側に配置され、前記シリンダから突出する突出部材と、
前記シリンダに係止され、テーパ部を有するテーパ部材と、
前記テーパ部材と前記突出部材との間の空間に収容されており、前記シリンダから突出した前記突出部材が前記シリンダ内に戻る動きに従って前記テーパ部によって押圧され、前記収容空間の内壁に食い込むことで前記シリンダ内への戻る前記突出部材に荷重を加えるロック部材と、
を有し、
前記テーパ部材が前記突出部材の戻る方向に移動することによって、前記ロック部材が食い込んでいる前記内壁から外れロック解除される、アクチュエータ。
【請求項２】
前記テーパ部材は、前記シリンダに対してねじ構造を介して係止されており、そのねじ構造によって前記突出部材が戻る方向に移動する、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記テーパ部材はおねじ構造を有し、前記シリンダの内周側を移動し、
前記テーパ部材が前記突出部材が戻る方向に移動する際に、前記ロック部材の移動を止めるストッパを前記シリンダと別に有している、請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記テーパ部材はめねじ構造を有し、前記シリンダの外周側を移動し、
前記シリンダは、前記テーパ部材が前記突出部材が戻る方向に移動する際に前記ロック部材の移動を止めるストッパ部を一体的に有している、請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記テーパ部材は係止部材によって前記シリンダに対して係止されており、その係止部材を取り外すことによって前記突出部材が戻る方向に移動可能となる、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
ワンウェイ・ロック機構を有するアクチュエータであって、
テーパ部を有する第１部材と、
前記第１部材と対向して空間を形成し、前記第１部材に対して相対的に移動する第２部材と、
前記空間内に収容されており、前記第１部材及び第２部材の一方向への相対的移動に従って移動することで前記テーパ部によって押圧され、前記収容空間の内壁に食い込むことで前記一方向への前記第１部材及び第２部材の相対的移動に荷重を加えるロック部材と、
を有し、
前記第１部材もしくは第２部材の内の一方の部材は、前記ロック部材がロックしている状態において前記ロック部材と異なる構造部により係止状態にあり、
前記一方の部材が前記係止状態から前記一方向と反対方向へ相対的移動することによって、前記ロック部材が食い込んでいる前記内壁から外れロック解除される、アクチュエータ。
【請求項７】
前記一方の部材は、ねじ構造によって前記係止状態にあると共にその係止状態から前記一方向と反対方向に移動する、請求項６に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記一方の部材は係止部材によって前記係止状態に維持され、その係止部材を取り外すことによって前記一方向と反対方向に移動可能となる、請求項６に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアクチュエータに関し、特に、アクチュエータのワンウェイ・ロック構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
障害物が自動車のフード（ボンネット）に衝突した際の衝突エネルギを吸収することを目的として、自動車のフードを持ち上げる構造が提案されている。衝突時に、車両前端部を支点としてフードを持ち上げることにより、フードの裏側に空間を設ける。障害物がフードに衝突した際、フード裏側に設けられた空間の分、フードが裏側方向に変形可能となり、フードの変形による衝突エネルギの吸収量を向上させることができる。
【０００３】
この様なフード持ち上げ構造は、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１によれば、フードはその後方において回動軸において車体に対して回動可能に係合されている。通常動作においては、フードは車体に対して回動して開く。衝突などの非常時には、アクチュエータが回動軸の係合されたリンクロッドを持ち上げることにより、フードの後方が持ち上がる。アクチュエータは、火薬等の爆発力によってシリンダからロッドが突出し、動力を発生する。
【特許文献１】特開２００４−２０３３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フードの持ち上げによる衝撃緩和機構においては、フードの変形による衝撃の吸収に加えて、フードの沈み込みによっても衝撃を吸収することが重要である。フードに加わった衝撃に従って、フードを支えるアクチュエータのロッドがシリンダ内に戻ることにより、フードが沈むことによって衝撃を吸収する。これにより、更に衝撃吸収性能を高めることができる。
【０００５】
アクチュエータのロッドがシリンダ内に戻ることによって衝撃を緩和する機構を用いる場合、ロッドがシリンダ内に戻る際にロッドに加えられる荷重を調整することが重要となる。弱い力でロッドがシリンダ内に戻ってしまう場合、衝撃を十分吸収することなく、フードが元に戻ってしまうこととなる。一方、荷重が強すぎる場合、十分な衝撃吸収を実現することができない。また、安定した衝撃吸収性能を発揮するためには、ロッドがシリンダ内に戻る間、ロッドに対して略一定の荷重がかかるようにする必要がある。
【０００６】
このようにシリンダ内に戻るロッドに所望の荷重を加えるワンウェイ・ロック構造として、ボール・ロック機構が知られている。ボール・ロック機構はロッドとシリンダとの間に収容されているボールを有しており、ロッドがシリンダ内に戻る際に収容空間内の内壁に食い込むことによってロッドに荷重を加える。
【０００７】
ここで、一度動作したアクチュエータのワンウェイ・ロックを解除して、フードをもとの状態に戻すことが要求される場合がある。例えば、アクチュエータがなんらかの理由により誤動作した場合、アクチュエータのワンウェイ・ロックを解除してフードを元の状態に戻すことが要求される。さらに、このような状況において、できるだけ容易な方法及びシンプルな機構により、ロック解除を実現することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの態様は、ワンウェイ・ロック機構を有するアクチュエータである。このアクチュエータは、シリンダと、前記シリンダの内側に配置され前記シリンダから突出する突出部材と、前記シリンダに係止されテーパ部を有するテーパ部材と、ロック部材とを有する。前記ロック部材は、前記テーパ部材と前記突出部材との間の空間に収容されており、前記シリンダから突出した前記突出部材が前記シリンダ内に戻る動きに従って前記テーパ部によって押圧され、前記収容空間の内壁に食い込むことで前記シリンダ内への戻る前記突出部材に荷重を加える。前記テーパ部材が前記突出部材の戻る方向に移動することによって、前記ロック部材が食い込んでいる前記内壁から外れロック解除される。これによって、ワンウェイ・ロック機構のロック解除を容易に行うことができる。
【０００９】
好ましくは、前記テーパ部材は、前記シリンダに対してねじ構造を介して係止されており、そのねじ構造によって前記突出部材が戻る方向に移動する。これによって、シンプルな構成で容易にロック解除を実現することができる。前記テーパ部材はおねじ構造を有し、前記シリンダの内周側を移動し、前記テーパ部材が前記突出部材が戻る方向に移動する際に、前記ロック部材の移動を止めるストッパを前記シリンダと別に有してもよい。ストッパをシリンダと別にもうけることで困難なシリンダの加工を避けることができる。によりあるいは、前記テーパ部材はめねじ構造を有し、前記シリンダの外周側を移動し、前記シリンダは、前記テーパ部材が前記突出部材が戻る方向に移動する際に前記ロック部材の移動を止めるストッパ部を一体的に有していてもよい。これにより部材点数の低減を図ることができる。
【００１０】
好ましい他の構成において、前記テーパ部材は係止部材によって前記シリンダに対して係止されており、その係止部材を取り外すことによって前記突出部材が戻る方向に移動可能となる。これによって、ねじ加工することなくロック解除構造を実現することができる。
【００１１】
本発明の他の態様に係るはワンウェイ・ロック機構を有するアクチュエータは、テーパ部を有する第１部材と、前記第１部材と対向して空間を形成し前記第１部材に対して相対的に移動する第２部材と、ロック部材とお有する。前記ロック部材は、前記空間内に収容されており前記第１部材及び第２部材の一方向への相対的移動に従って移動することで前記テーパ部によって押圧され、前記収容空間の内壁に食い込むことで前記一方向への前記第１部材及び第２部材の相対的移動に荷重を加える。前記第１部材もしくは第２部材の内の一方の部材は、前記ロック部材がロックしている状態において前記ロック部材と異なる構造部により係止状態にある。前記一方の部材が前記係止状態から前記一方向と反対方向へ相対的移動することによって、前記ロック部材が食い込んでいる前記内壁から外れロック解除される。これによって、ワンウェイ・ロック機構のロック解除を容易に行うことができる。
【００１２】
好ましくは、前記一方の部材は、ねじ構造によって前記係止状態にあると共にその係止状態から前記一方向と反対方向に移動する。あるいは、前記一方の部材は係止部材によって前記係止状態に維持され、その係止部材を取り外すことによって前記一方向と反対方向に移動可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によりワンウェイ・ロック機構を有するアクチュエータのロックを解除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。説明の明確化のため以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。以下においてには、好ましい態様として、自動車のフード後端部を持ち上げるアクチュエータに本発明を適用した場合について説明する。本形態のアクチュエータはワンウェイ・ロック機構を有し、そのロックを解除する機構に特徴を有する。
【００１５】
図１は本実施形態に係るアクチュエータ２００によってフード１０１の後端部が持ち上げられた状態の自動車１００を模式的に示す斜視図である。本実施形態に係る自動車１００は、フロントガラス１０２の前方にエンジンルーム１０３が設けられている。エンジンルーム１０３の上にはフード１０１が設けられており、通常時はフード１０１によってエンジンルーム１０３が覆い隠されている。
【００１６】
車体に設けられた衝突検知装置１０４が衝突を検知すると、アクチュエータ２００が動作し、図１に示すようにフード１０１のフロントガラス１０２側である後端部を持ち上げる。これにより、フード１０１とエンジンルーム１０３との間に空間が形成され、この空間の分、フード１０１が変形および移動可能となる。フード１０１に対象物が衝突した際、フード１０１が変形および移動することにより、対象物に対する衝撃を低減することができる。図１に示すように、本実施形態においては２つのアクチュエータ２００が設けられており、アクチュエータ２００の突出するロッドの先端部（ヘッド）とフード１０１とは係合している。
【００１７】
次に、図２、図３を用いて本実施形態に係るアクチュエータ２００の全体構造及び動作について説明する。図２は、本実施形態に係るアクチュエータ２００の動作前の状態を示す断面図である。アクチュエータ２００は多段式アクチュエータであり、内側から第１シリンダ２０１、第２シリンダ２０２、第３シリンダ２０３、ロッド２０４を有している。アクチュエータ２００はさらに、ヘッド２０５、ガス発生器２０６及びガス噴出空間２０７を有する。本形態のアクチュエータ２００はワンウェイ・ロック機構及びその解除機構を有しているが、ヘッド２０５は、アクチュエータ２００の動作前において、ロック機構及びその解除機構を覆っている。このため、ロック解除機構が徒に触れられることを防止することができる。ロック機構及びその解除機構については後に詳述する。
【００１８】
ガス発生器２０６は、図１に示す衝突検知装置１０４と接続されており、車両に設けられた衝突検知装置１０４が衝突を検知すると、衝突検知装置１０４から入力された電気信号に従ってガス噴出空間２０７にガスを噴出する。ガス発生器２０６がガスを噴出し、ガス噴出空間２０７の圧力が上昇することにより、図３に示すように、ロッド２０４及び第１シリンダ２０１、第２シリンダ２０２が持ち上げられ、ヘッド２０５が上昇する。ヘッド２０５はフード１０１と係合しており、ヘッド２０５が上昇することにより、図１に示すようにアクチュエータ２００がフード１０１の後端部を持ち上げる。多段式アクチュエータであるので、第１シリンダ２０１及び第２シリンダ２０２は、それぞれ突出部材であると同時に、突出部材を収容するシリンダでもある。
【００１９】
各シリンダ２０１〜２０３は、その突端側（各部材が突出する側）にワンウェイ・ロック機構であるボール・ロック機構を有している。具体的には、各シリンダ２０１〜２０３の突端には、内周面にテーパ部が形成されているテーパ部材２１６が設けられている。本形態はこのテーパ部材２１６に特徴を有する。この点については後に詳述する。
【００２０】
第１シリンダ２０１とロッド２０４との間、第２シリンダ２０２と第１シリンダ２０１との間、そして第３シリンダ２０３と第２シリンダ２０２との間のそれぞれにおいて、テーパ部材２１６が周囲を囲む空間内に、ロック・ボール２１３が収容されている。また、各空間内には、ラバー・リング２１４が設けられている。各シリンダ２０１〜２０３の開口突端側には押し付けリング２１５がシリンダ２０１〜２０３内径に係止されており、ラバー・リング２１４を空間内に押圧している。
【００２１】
各段のロック・ボール２１３は、各シリンダ２０２、２０３、２０１からそれぞれ突出したシリンダ２０１、２０２及びロッド２０４が、対応するシリンダ２０２、２０３、２０１内に押し戻される際に減速荷重を加える。ラバー・リング２１４は、図４に示すような構造を有している。ラバー・リング２１４は、図６に示すように、弾性を有するリング状の部材であって、その片側に複数の切り欠き２１４ａが形成されている。
【００２２】
各切り欠き２１４ａ内にロック・ボール２１３が位置する。夫々の切り欠き２１４ａは、ラバー・リング２１４の一周に亘って互いに等間隔で形成される。図４の例においては、ラバー・リング２１４は５つの切り欠き２１４ａを有し、各切り欠き２１４ａに対応した５つのロック・ボール２１３が例示されておる。切り欠き２１４ａ内にロック・ボール２１３を配置することで、ロック・ボール２１３の円周方向における移動を規制して、ロック・ボール２１３が適正に減速荷重を与えるようする。
【００２３】
図５は、筒状の第1シリンダ２０１とロッド２０４との間に形成されているボール・ロック機構の詳細を示す図である。他のシリンダ２０２、２０３のボール・ロック機構も同様の構造を有している。本形態のボール・ロック機構は、そのロックを解除することができる。図５（ａ）は、テーパ部２６１がロッド２０４の第１シリンダ２０１内に戻る方向に移動して、ロッド２０４がロックされている状態を示しており、図５（ｂ）は、ボール・ロック機構のロック解除された状態を示している。
【００２４】
閉じたリング状のテーパ部材２１６とロッド２０４が対向して形成された空間内にロック・ボール２１３が収容されている。金属により形成されたテーパ部材２１６は、テーパ部２６１、テーパ部２６１よりも突端側（先端側）に位置するストレート部２６２、そして、その先端の塑性変形された塑性部２６３を有している。塑性部２６３はかしめによって内側に塑性変形されており、押し付けリング２１５を固定している。ストレート部２６２は内径がほぼ一定である。ストレート部２６２の反先端側に連続するテーパ部２６１は、先端から反対側に向かってその内径が徐々に小さくなる。従って、収容空間内においてテーパ部２６１の内径のうちもっとも広い径とストレート部２６２の内径とは略等しい。
【００２５】
押し付けリング２１５は、ラバー・リング２１４を反突出側に押圧している。ロッド２０４は、押し付けリング２１５およびラバー・リング２１４を貫通している。ロッド２０４の断面は、第１シリンダ２０１の円形の開口形状と略相似形状であって、その外径は押し付けリング２１５の内径およびラバー・リング２１４の内径と略等しい。ロック・ボール２１３は、ラバー・リング２１４、テーパ部２６１およびロッド２０４によって挟持される。ラバー・リング２１４は、ロック・ボール２１３を弾性力によってテーパ部２６１に押し付けている。
【００２６】
ロッド２０４外周面とストレート部２６２との間隔は、ロック・ボール２１３の直径よりも広い。また、ロッド２０４外周面とテーパ部２６１の反突端側部分との間隔は、ロック・ボール２１３の直径よりも狭い。ロック・ボール２１３は夫々の切り欠き２１４ａに収容され、テーパ部２６１に当接し、ロッド２０４とテーパ部２６１との間で挟持される。具体的には、テーパ部２６１の内径が第１シリンダ２０１の奥側に向かって徐々に狭くなっていくことで、テーパ部２６１とロッド２０４との間隔が狭くなっていき、その間隔がある地点でロック・ボール２１３の直径よりも狭くなる。その地点よりも奥側が減速空間である。ロック・ボール２１３は、テーパ部２６１とロッド２０４との両方に当接する地点において、テーパ部２６１とそれに対向するロッド２０４との間で挟持される。
【００２７】
球形のロック・ボール２１３は、ロッド２０４の外周に沿って配置され、ロッド２０４（及びテーパ部材２１６）に食い込むことにより、ロッド２０４に減速荷重を加える。従って、ロック・ボール２１３はロッド２０４よりも強度の高い部材で形成される。ロック・ボール２１３は、ロッド２０４とテーパ部２６１との間の空間、即ち、ロッド２０４とテーパ部２６１との間隔がロック・ボール２１３の直径よりも狭い空間において、その荷重性能（ロック性能）を発揮する。
【００２８】
テーパ部材２１６、ロッド２０４は夫々金属材料で形成されている。上述した通り、ロック・ボール２１３は、テーパ部２６１とロッド２０４とで挟持され、ロッド２０４に減速荷重を加える場合は、ロッド２０４に食い込む。従って、ロッド２０４はロック・ボール２１３よりも強度の低い金属で形成されている。また、ロック・ボール２１３がテーパ部２６１、即ちテーパ部材２１６の内壁側よりもロッド２０４に主に食い込むようにするため、テーパ部材２１６はロッド２０４よりも強度の高い金属で形成されている。
【００２９】
ボール・ロック機構の動作についてより詳細に説明する。ロッド２０４が第１シリンダ２０１に収納された状態からアクチュエータ２００が作動すると、ロッド２０４が第１シリンダ２０１（テーパ部材２１６）に対して相対的に移動し、第１シリンダ２０１の外部へ向かって突出する。ロッド２０４とテーパ部２６１との間で挟持されたロック・ボール２１３が突端側に向かって回転する。ロッド２０４が第１シリンダ２０１から飛び出す間は、ロック・ボール２１３はロッド２０４に対してほとんど荷重を加えない。
【００３０】
図３に示すように、ロッド２０４が第１シリンダ２０１から完全に突出した状態でロッド２０１が自重もしくはヘッド２０５、フード１０１の重さ等の作用により第１シリンダ２０１の奥側へ戻るように移動すると、ロッド２０４とテーパ部２６１との相対的な移動に伴い、ロック・ボール２１３は、テーパ部２１１のテーパ面上を、その内径が狭くなる方向、即ち、奥側に向かって回転して移動する。
【００３１】
この時、図５（ａ）に示すように、ロック・ボール２１３は、テーパ部２６１の内壁とそれに対向するロッド２０４との間隔が狭い方向に移動し、テーパ部２６１のテーパ面によってロッド２０４に押しつけられる。これにより、ロック・ボール２１３は、それを収容する空間の内壁の一部を形成するロッド２０４に食い込む。これにより、ロック・ボール２１３はロッド２０４に対して荷重を加え、ワンウェイ・ロック機構、即ちロッド２０４が第１シリンダ２０１から突出する方向にはロックされず、第１シリンダ２０１の内部に戻る方向にはロックされる機構が実現される。このような作用により、ロッド２０４の第１シリンダ２０１の奥側に向かう移動速度を減速させることができる。また、ロック・ボール２１３が停止した状態で、ロッド２０４に対して過重を加えることにより、ロッド２０４に略一定の荷重を加える。
【００３２】
本形態のボール・ロック機構は、ロック解除機構を有している点に特徴を有している。図５に示すように、テーパ部材２１６は、第１シリンダ２０１の外周面にねじ構造２６５を介して連結している。図５の例においては、テーパ部材２１６にめねじ構造が形成されており、第１シリンダ２０１の外周面におねじ構造が形成されている。第１シリンダ２０１と別部材でとして形成されたテーパ部材２１６を回転することによって、テーパ部材２１６を第１シリンダ２０１及びロッド２０４に対して相対的に移動することができる。図５（ａ）に示したロック状態において、テーパ部材２１６を第１シリンダ２０１に対して回転する。テーパ部材２１６の回転に従って、テーパ部材２１６は、ロッド２０４に対して、ロッド２０４の突出方向とは反対側に移動し、図５（ｂ）の状態となる。この状態において、ボール・ロックが解除されている。
【００３３】
より具体的に説明する。図５（ａ）に示すロック状態において、テーパ部材２１６は第１シリンダ２０１にねじ構造２６５によって係止された状態にある。図５（ａ）の例においては、ロック・ボール２１３は、収容空間内において、収容空間内の反突端側の谷底面２６６と離間している。図５の例においては、谷底面２６６は第１シリンダ２０１の先端となっている。テーパ部材２１６は第１シリンダ２０１にねじにより係合しているので、谷底面２６６とテーパ部材２１６のテーパ部２６１の相対距離は可変である。ロック解除においては、テーパ部材２１６を回転して谷底面２６６に向かってねじ込む。
【００３４】
テーパ部材２１６がロッド２０４及び第１シリンダ２０１に対して、突出方向と反対側（反突出方向）に相対的に移動すると、押し付けリング２１５がテーパ部材２１６と共に反突出方向に移動する。押し付けリング２１５に押圧されることで、ラバー・リング２１４及びロック・ボール２１３も谷底面２６６に向かって移動する。その後、ロック・ボール２１３は谷底面２６６にぶつかり停止する。この状態から、テーパ部材２１６はさらに反突出側に移動することができる。
【００３５】
この移動に従って弾性体であるラバー・リング２１４がつぶれ、停止しているロック・ボール２１３に対してテーパ部材２１６が相対的に谷底面２６６に向かって移動する。つまり、ロック・ボール２１３は、テーパ部材２１６に対して、テーパ部２６１からストレート部２６２に向かって相対的に移動する。ロック・ボール２１３は、テーパ部材２１６の内径が大きくなる方向に移動することになり、ロックが解除される。
【００３６】
ボール・ロック構造は、被ロック部材(ロッド２０４)との摩擦によってロック・ボール２１３がテーパ部２６１のテーパ面によって押し付けられることで、その圧力により、ロック・ボール２１３が被ロック部材(ロッド２０４)に食い込み、作動位置でロックさせる。従って、上述のようにテーパ部材２１６をシリンダ２０１と別部材とし、テーパ部２６１奥に設ける谷底面２６６に近づけることで、テーパ部２６１とロッド２０４との間で内壁に噛み込んだロック・ボール２１３を谷底面２６６がテーパ間口(大口径方向)へ押し上げ、ロック・ボール２１３の食い込みを無くしてロックが解除される。
【００３７】
テーパ部材２１６を、ロック・ボール２１３と異なる構造部であるねじ構造によって第１シリンダ２０１に係合することによって、ロック状態においてテーパ部材２１６を係止することができると共に、ロック解除においてテーパ部材２１６を移動することができる。ここで、テーパ部２６１と谷底面２６６とは、ロック・ボール２１３がテーパ部２６１とロッド２０４との間で内壁に食い込むために十分な距離を有することが重要である。また、ボール・ロックを解除するため、テーパ部材２１６は、ロック・ボール２１３を停止するストッパである谷底面２６６に対して、十分な距離を移動できることが重要である。
【００３８】
図５の例においては、テーパ部材２１６の反突出側端２６７と第１シリンダ２０１の外面に設けられた段差面２６８との間の距離が、テーパ部材２１６の移動距離を規定する。テーパ部材２１６がねじ構造によって反突出側に移動すると、反突出側端２６７が段差面２６８に当接したところで停止する。従って、この間隔は、ボール・ロックを解除するために十分な値とすることが必要である。なお、テーパ部材２１６が、外力によりねじこまれることが懸念される場合は、テーパ部材２１６と第１シリンダ２０１にピンを打ち込む、もしくはカシメ等の方法で回転を止める、あるいはネジ・ロック等の方法で回転をとめても良い。この点は、以下の説明において同様である。
【００３９】
図５において、テーパ部材２１６はめねじ構造有し、第１シリンダ２０１がおねじ構造を有している。これに対して、図６に示すように、テーパ部材２１６はおねじ構造を有し、第１シリンダ２０１がめねじ構造を有してもよい。具体的には、テーパ部材２１６はその外周面におねじ構造を有し、第１シリンダ２０１はその内周面上にめねじ構造を有している。
【００４０】
図５を参照して説明したのと同様に、テーパ部材２１６を回転することによって、テーパ部材２１６がねじ構造に従って反突出側へと移動し、ボール・ロックが解除される。つまり、図６（ａ）に示したロック状態において、テーパ部材２１６を第１シリンダ２０１に対して回転する。テーパ部材２１６の回転に従って、テーパ部材２１６はロッド２０４及び第１シリンダ２０１に対して、反突出側に移動し、図６（ｂ）の状態となる。この状態において、ボール・ロックが解除されている。
【００４１】
テーパ部材２１６にめねじ構造を設けた場合、第１シリンダ２０１の先端にロック・ボール２１３を受け止める底面部を加工することが困難となることが考えられる。そのような場合に対応するため、図６に示すように、ボール・ストッパ２７１を第１シリンダ２０１とは別の部材として形成することが好適である。ボール・ストッパ２７１は、テーパ部材２１６と同様の金属で形成すればよい。
【００４２】
図６の例において、ボール・ストッパ２７１は、テーパ部材２６１の内周側、テーパ部材２１６とロッド２０４との間に配置されている。具体的には、ボール・ストッパ２７１の突出側端の一部はテーパ部材２６１とロッド２０４との間にあり、反突出側端の他の部分はテーパ部材２１６よりも奥にあり、ロッド２０４外周面と第１シリンダ２０１内周面との間にある。図６の例において、ボール・ストッパ２７１は、第１シリンダ２０１内周面にねじ構造２７２によって係合している。
【００４３】
ボール・ストッパ２７１の突出側端２７３がロック・ボール２１３を収容空間の内壁の一部を構成すると共に、ロック解除においてロック・ボール２１３を受け止める。さらに、ボール・ストッパ２７１は反突出側に段差２７４を有しており、この段差２７４は、ロック解除において、テーパ部材２６１の移動を止めるストッパとなる。ロック状態におけるロック・ボール２１３と突出側端２７３との間隔、段差２７４とテーパ部材２１６の反突出側端２６７との間隔は、図５を参照した説明と同様である。
【００４４】
上述の例において、テーパ部材２１６は第１シリンダ２０１にねじ構造を介して結合されている。ねじ構造を使用することで、ロック状態においてテーパ部材をしっかり係止することができると共に、ロック解除において容易にテーパ部材を移動することができる。また、ロック解除機構における部材点数の低減を図ることができる。
【００４５】
別の好ましい実施例として、テーパ部材２１６の係止構造として、ねじ構造の代わりに、別部材として係止部材を使用することができる。図７は、係止部材２８１を使用してテーパ部材２１６を第１シリンダ２０１に係止する例を示している。図７（ａ）はロック状態を示しており、図７（ｂ）はロック解除状態を示している。係止部材２８１としては、例えば、図８（ａ）に示すＥリング２８２や図８（ｂ）に示すＣリング２８３などのリング状部材を利用することができる。
【００４６】
図７（ａ）に示すように、アクチュエータ動作前及びロック状態において、係止部材２８１は第１シリンダ２０１の外周面に形成された凹部２８４内に嵌合し、テーパ部材２１６を支持している。係止部材２８１を第１シリンダ２０１から取り外すと、円筒状のテーパ部材２１６は第１シリンダ２０１に対して、反突出方向に自由に相対移動することが可能となる。テーパ部材２１６を反突出方向に押し込むことによって、ボール・ロックを解除することができる。係止部材を使用することで、ねじ加工を不要とすることができる。なお、テーパ部材２１６を押し込むために、適した工具を使用するようにしてもよいだろう。
【００４７】
ここで、図７において、係止部材２８１は、テーパ部材２１６の反突出方向への移動を規制しているが、テーパ部材２１６が第１シリンダ２０１から外れないようにするには、その突出方向への移動も規制する必要がある。そのため、第１シリンダ２０１の外周面とテーパ部材の内周面に係合する凹凸形状を形成し、その凹凸形状によってテーパ部材２１６が突出方向に移動しないようにすることができる。
【００４８】
本例のテーパ部材２１６において、その反突出側端２６７がかぎ状を有しており、内周側に向かう凸部２８５を有している。また、第１シリンダ２０１が凸部２８６を有し、その凸部２８６がテーパ部材２１６の凸部２８５と係合している。テーパ部材２１６の凸部２８５は、係止部材２８１と第１シリンダの凸部２８６との挟まれた状態となっており、テーパ部材２１６はロック状態においては第１シリンダ２０１に対して固定された状態となっている。
【００４９】
ロック解除において、テーパ部２１６がむやみに押し込まれないように、テーパ部材２１６の反突出方向への移動も規制することが好ましい。図７の例においては、第１シリンダの凸部２８６がテーパ部材２１６の凸部２８７を係止している。つまり、第１シリンダの凸部２８６は、テーパ部材２１６の凹部２８８内に位置し、その凹部２２８の内壁と当接することによってテーパ部材２１６の第１シリンダ２０１の中心軸に沿った突出方向及び反突出方向の双方の移動を規制している。同様に、テーパ部材２１６の凸部２８５は、第１シリンダ２０１外周面の凹部２８８内に位置し、その内壁と当接することで第１シリンダ２０１の中心軸に沿った両方向への移動量を規定している。
【００５０】
上記のねじによる係合構造を有するロック解除機構と同様に、テーパ部材２１６は、ロック解除動作において、ロック・ボール２１３の移動量よりも多く移動することができることが重要である。これによって、ロック・ボール２１３をロック状態から確実に外すことができる。従って、この条件を満足するように、テーパ部材２１６と第１シリンダ２０１の凹凸形状が形成される。
【００５１】
係止部材２８１としては、このほか、図８の示すようにリング状部材であるＵ字スペーサ２８９を使用することも考えられる。図９（ａ）はロック状態にあるボール・ロック機構を示しており、図９（ｂ）は、Ｕ字スペーサ２８９の一例を示す斜視図である。Ｕ字スペーサ２８９は、テーパ部材２１６の反突出側端２６７と第１シリンダ２０１外周面の凸部壁２９１との間に位置しており、このそれぞれと当接することでテーパ部材２１６を支持している。Ｕ字スペーサ２８９は、係止方向における寸法がＥリングやＣリングよりも大きいため、簡易な構造でより確実にテーパ部材２１６を支持することができる。
【００５２】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加することが可能である。例えば、上記ボール・ロック構造においてラバー・リングを使用することが好ましいが、これを省略してもよい。あるいは、弾性体でなく剛体を用いてロック・ボールを減速空間の入り口に押し付けても良い。ロック・ボールは複数使用して荷重値を調整することが好ましいが、その個数は1個であってもよい。減速荷重を加えるロック部材としてロック・ボールが好ましいが、球状部材と異なるものを使用することも考えられる。
【００５３】
テーパ部材の形状は上述のものに限定されず、例えば、テーパ部の反突端側にストレート部を設け、そのストレート部とロッドとの間にロック・ボールが入り込むようにしてもよい。シリンダは円筒ではなく、開口部が四角形等の多角形である筒であっても良く、ラバー・リングはその開口部と略相似形である環状の構造体であっても良い。ロッドについても同様である。ここで、環状とは円形に限られず多角形等も含む。
【００５４】
多段式シリンダにおいては、各ボール・ロック機構もしきは一部のボール・ロック機構に本発明の解除機構を適用することができる。上述の例は、テーパ部材が外周側シリンダに固定されて内周側のロッドもしくはシリンダとの摩擦によりロックするが、テーパ部材を内周側の突出部に固定し外周側のシリンダとの摩擦によりロックする構造に本発明を適用することもできる。このような場合、テーパ部材ではなく、その外周側の部材を相対移動することでロック解除するようにすればよい。また、本発明は自動車のフードのアクチュエータに特に好適であるが、他の用途のアクチュエータに本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態に係るアクチュエータを有する自動車を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るアクチュエータの動作前における状態を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るアクチュエータを動作後における状態を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るアクチュエータのラバー・リング及びロック・ボールを模式的に示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るアクチュエータのねじ構造を有するロック解除機構の好ましい一例を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るアクチュエータのねじ構造を有するロック解除機構の好ましい他の例を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るアクチュエータの係止部材を有するロック解除機構の好ましい一例を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るアクチュエータのロック解除機構に使用する係止部材の好ましい例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るアクチュエータの係止部材を有するロック解除機構の好ましい他の例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１００  自動車、１０１  フード、１０２  フロントガラス、１０３  エンジンルーム
１０４  衝突検知装置、２００  アクチュエータ、２０１  第１シリンダ
２０２  第２シリンダ、２０３  第３シリンダ、２０４  ロッド、２０５  ヘッド
２０６  ガス発生器、２０７  ガス噴出空間、２１２  ストレート部
２１３  ロック・ボール、２１４  ラバー・リング、２１４a  切り欠き
２１５  押し付けリング、２１６  テーパ部材、２６２  テーパ部
２６２  ストレート部、２６３  塑性部、２６５  ねじ構造、２６６  谷底面
２６７  テーパ部材の反突出側端、２６８  段差面、２７１  ボール・ストッパ
２７２  ねじ構造、２７３  ボール・ストッパの突出側端、２７４  段差
２８１  係止部材、２８２  Ｅリング、２８３  Ｃリング、２８４  凹部
２８５  テーパ部材の反突出側端凸部、２８６  第１シリンダの凸部
２８７  テーパ部材の凸部、２８８  テーパ部材の凹部、２８９  Ｕ字スペーサ
２９１  第１シリンダ外周面の凸部壁
【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】
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【図８】
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【図９】
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