(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体との衝突前に車体からバンパを突き出させて、前記バンパの前記車体への戻りにより衝突による衝撃力を吸収するバンパ装置であって、
前記車体のフレームに形成した軸受けに基端側を挿入すると共に前記バンパを自由端側に取り付けて軸方向に移動可能なシャフトと、
前記フレームから前記シャフトを伸ばして、前記車体から前記バンパを突き出すバンパ突き出し機構と、
前記バンパの突出方向への前記シャフトの移動を自在とし、その突出方向と反対の戻り方向への荷重による前記シャフトの移動を前記フレームに対してロックして、前記突出方向の１方向への移動を自在にする１方向移動自在状態、並びに、前記突出方向及び前記戻り方向のいずれへも前記シャフトの移動を自在にする２方向移動自在状態を切り替え自在なロック機構とを備えた、
ことを特徴とするバンパ装置。
【請求項２】
物体との衝突前に車体からバンパを突き出させて、前記バンパの前記車体への戻りにより衝突による衝撃力を吸収するバンパ装置であって、
前記車体のフレームに形成した軸受けに基端側を挿入すると共に前記バンパを自由端側に取り付けて軸方向に移動可能なシャフトと、
前記フレームから前記シャフトを伸ばして、前記車体から前記バンパを突き出すバンパ突き出し機構と、
前記シャフトの外周の摺動面に対して摺動自在な摺動面及びこの摺動面から外部に向けて幅広な案内面を形成し、前記摺動面及び前記案内面を通して前記シャフトを挿入するロック部材と、前記シャフトの外周の摺動面と前記ロック部材の案内面とにより形成される空間に挿入可能な大きさを有し、前記空間内で前記シャフトの外周の摺動面を囲むように配置される複数の転動子と、前記シャフトの外周の摺動面に対して摺動可能に形成された摺動面に前記シャフトを挿入し、前記ロック部材側の端面で前記転動子を押して、前記ロック部材の案内面に前記転動子を押し付ける押し部材とを含むロック機構と、
前記ロック部材と前記押し部材とを互いに押し付ける力、又は、互いに離間させる力を前記ロック機構に伝達させる切替用アクチュエータとを備えた、
ことを特徴とするバンパ装置。
【請求項３】
少なくとも２個の同一径の前記転動子が、
前記ロック部材の案内面に前記押し部材により押し付けられたときに、前記シャフトの軸中心の半径に沿って並ぶように、前記シャフトの外周の摺動面と前記ロック部材の案内面と前記押し部材の端面とにより形成される空間に配置される、
ことを特徴とする請求項２に記載のバンパ装置。
【請求項４】
少なくとも２個の径の異なる前記転動子が、
前記ロック部材の案内面に前記押し部材により押し付けられたときに、前記案内面の内部の狭小側から幅広側に向けて大きさの順に小さい方から並ぶように、前記シャフトの外周の摺動面と前記ロック部材の前記案内面と前記押し部材の端面とにより形成される空間に配置される、
ことを特徴とする請求項２に記載のバンパ装置。
【請求項５】
前記転動子を保持する変形自在な保持器を備えた、
ことを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載のバンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体との衝突前に車体からバンパを突き出させて、バンパの車体への戻りにより衝突による衝撃力を吸収する、車体に対して可動なバンパ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車やトラックなどの車両の前面衝突や後面衝突の衝撃を軽減する技術として、衝突時の衝撃を、エンジンルームなどの車体前部やトランクルームなどの車体後部で吸収する衝撃吸収構造が知られている。この衝撃吸収構造では、衝突の衝撃を吸収する変形領域（以下、クラッシャブルゾーンという）を確保するために、車体の前面から車室までの長さや、車体の後面から車室までの長さを長くすることが望ましい。しかし、運転のしやすさや、車室の広さなどを考慮すると、むやみに車体の前面から車室までの長さや、車体の後面から車室までの長さを長くすることができない。また、トラックや軽自動車のように、形状の特性や自動車規格の制限などから車体の前面から車室までの長さや、車体の後面から車室までの長さを長くすることが難しい車両もある。
【０００３】
そこで、衝突の直前にバンパを車体から突き出すことによってクラッシャブルゾーンを確保するバンパ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このバンパ装置では、衝突を予見すると、バンパに備えたピストンによってバンパと車体とをつなぐバンパ駆動アームの一方を車幅方向に移動させ、バンパを車体から突き出すように構成されている。また、このバンパ装置では、車体から突き出たバンパを固定するために、バンパの両端部に設けた支持棒が車体の両側部に係止されるようにも構成されている。
【特許文献１】特開２００４−１２２９０３号公報（段落００２１，００３９、図２，８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、前記バンパ装置は、バンパを車体から突き出した状態において、バンパ駆動アームがピストンの空気圧によって固定されているが、さらなる衝撃吸収効果を得るために、より強力な固定手段が望まれている。また、車体からのバンパの突き出しを確実に行え、衝突による急激な荷重変化に対しては、強力に固定でき、また、その固定を必要に応じて容易に解除できるようなバンパ装置が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、前記要望を解決し、車体からのバンパの突き出しを確実に行え、衝突による急激な荷重変化に対しては突き出し位置にバンパを強力に固定でき、また、その固定を必要に応じて容易に解除できるパンパ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】
【０００６】
前記課題を解決するため、請求項１に係る発明では、物体との衝突前に車体からバンパを突き出させて、バンパの前記車体への戻りにより衝突による衝撃力を吸収するバンパ装置であって、シャフトと、バンパ突き出し機構と、ロック機構とを備えた。シャフトは、車体のフレームに形成した軸受けに基端側を挿入すると共にバンパを自由端側に取り付けて軸方向に移動可能になっている。バンパ突き出し機構は、フレームからシャフトを伸ばして、車体からバンパを突き出す。ロック機構は、バンパの突出方向へのシャフトの移動を自在とし、その突出方向と反対の戻り方向への荷重によるシャフトの移動をフレームに対してロックして、突出方向の１方向への移動を自在にする１方向移動自在状態、並びに、突出方向及び戻り方向のいずれへもシャフトの移動を自在にする２方向移動自在状態を切り替え自在になっている。
【０００７】
請求項２に係る発明は、物体との衝突前に車体からバンパを突き出させて、バンパの車体への戻りにより衝突による衝撃力を吸収するバンパ装置であって、シャフトと、バンパ突き出し機構と、ロック機構と、切替用アクチュエータとを備えた構成とした。
【０００８】
シャフトは、車体のフレームに形成した軸受けに基端側を挿入すると共にバンパを自由端側に取り付けて軸方向に移動可能になっている。バンパ突き出し機構は、フレームからシャフトを伸ばして、車体からバンパを突き出す。
【０００９】
ロック機構は、ロック部材と、転動子と、押し部材とを含んでいる。ロック部材は、シャフトの外周の摺動面に対して摺動自在な摺動面及びこの摺動面から外部に向けて幅広な案内面を形成し、摺動面及び案内面を通してシャフトを挿入する。転動子は、シャフトの外周の摺動面とロック部材の案内面とにより形成される空間に挿入可能な大きさを有し、空間内でシャフトの外周の摺動面を囲むように複数配置される。押し部材は、シャフトの外周の摺動面に対して摺動可能に形成された摺動面にシャフトを挿入し、ロック部材側の端面で転動子を押して、ロック部材の案内面に転動子を押し付ける。
【００１０】
切替用アクチュエータは、ロック部材と押し部材とを互いに押し付ける力、又は、互いに離間させる力をロック機構に伝達させる。
【００１１】
請求項３に係る発明では、少なくとも２個の同一径の転動子が、ロック部材の案内面に押し部材により押し付けられたときに、シャフトの軸中心の半径に沿って並ぶように、シャフトの外周の摺動面とロック部材の案内面と押し部材の端面とにより形成される空間に配置される。
【００１２】
請求項４に係る発明では、少なくとも２個の径の異なる転動子が、ロック部材の案内面に押し部材により押し付けられたときに、案内面の内部の狭小側から幅広側に向けて大きさの順に小さい方から並ぶように、シャフトの外周の摺動面とロック部材の案内面と押し部材の端面とにより形成される空間に配置されるようになっている。
【００１３】
請求項５に係る発明では、転動子を保持する変形自在な保持器を備えるようになっている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、１方向移動自在状態（ＯＮＥ・ＷＡＹ状態（１ＷＡＹ状態））と、２方向移動自在状態（ＴＷＯ・ＷＡＹ状態（２ＷＡＹ状態））との切り替えが行える。そのため、車体からのバンパの突き出しを確実に行え、衝突による急激な荷重変化に対しては、強力に固定でき、また、その固定を必要に応じて容易に解除できるバンパ装置を提供できる。
【００１５】
請求項２に係る発明では、ロック部材と押し部材とが互いに押し付けあっているときは、車体へのバンパの戻り方向へのシャフトの移動はロックされ、かつ、車体からのバンパの突出方向へのシャフトの移動は自在であるという１ＷＡＹ状態となる。一方、ロック部材と押し付け部材とが互いに離間すると、車体へのバンパの戻り方向へのシャフトの移動、及び、車体からのバンパの突出方向へのシャフトの移動は、共に自在であるという２ＷＡＹ状態となる。
【００１６】
１ＷＡＹ状態では、ロック部材と押し部材とが、切替用アクチュエータから伝達される力により、互いに押し付けあうと、転動子は押し部材に押されてロック部材の案内面に押し付けられる。このとき、衝突の衝撃により、シャフトがロック部材側（車体へのバンパの戻り方向側）に動こうとすると、転動子は、シャフトの外周の摺動面との摺動により、同一方向に移動させられようとして案内面に押し付けられる。そうすると、その内周面に押し付けられた転動子は、案内面の斜面に沿って、幅が狭くなる空間に向けて動こうとする。つまり、シャフト周りの各転動子には、シャフトに向けて動こうとする力が働く。そのため、各転動子がシャフトの外周の摺動面に食い込むことにより、シャフトをロックする。一方、バンパ突き出し機構により、シャフトが押し部材側（車体からのバンパの突出方向）に動くと、転動子は、シャフトの摺動面との接触点での摺動により、回転させられ、シャフトの押し部材側への移動をロックしない。
【００１７】
２ＷＡＹ状態では、転動子は、ロック部材及び押し部材の間で自由に動くことができる。そのため、シャフトが車体へのバンパの戻り方向へ移動しても、１ＷＡＹ状態のときのように、転動子が案内面に押し付けられてシャフトに食い込むこともない。また、シャフトが、車体からのバンパの突出方向へ移動しても、転動子によりその動きを妨げられることもない。
【００１８】
請求項３に係る発明では、転動子がシャフトに食いつくように押し付けるため、戻り方向のシャフトの移動をロックする。
【００１９】
請求項４に係る発明では、衝突により大荷重がシャフトの戻り方向に加わった場合でも、慣性の小さい転動子からシャフトに食い込んでいってロック荷重を発生させるため、大きな転動子のロック自体も補助することになり、大荷重の入力に対して応答性のよいロック保持を行うことができる。
【００２０】
請求項５に係る発明では、転動子が変形自在な保持器に保持されているため、１方向移動自在状態時に、突出方向に対しては、転動子がシャフトに摺動されたとしても、その摺動に伴なうエネルギは保持器の変形により吸収し、シャフトの移動を妨げることもない。また、戻り方向に対しては、大荷重が入力された場合でも、複数の転動子が保持器で保持されているため、保持器が変形し、各転動子が挙動の乱れなく揃い、転動子がシャフトの表面に食い込む挙動を妨げることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、前後と左右は、運転者から見た方向に従い、図中のＦｒは車両の前側、Ｒｒは車両の後側、Ｌは車両の左側、Ｒは車両の右側を示す。
【００２２】
図１は、本発明に係るバンパ装置を搭載した車両の前部分の斜視図である。図１に示すように、車両２は、車体３の前面部に進行方向の障害物を探知するセンサ４を備え、エンジンルーム内にこのセンサ４からの情報に基づいてバンパ装置１を制御する制御部５を備えている。そして、この制御部５は、車両２が障害物に衝突する可能性が高いと判断すると、車両２が障害物に衝突する直前に、バンパ１１を車体３の前方に突き出すように構成されている。この衝突予見時にバンパ１１を車体３から突き出すバンパ突き出し機構は、バンパ１１と車体３とをつなぐ一対のバンパ駆動アーム１２と、このバンパ駆動アーム１２の少なくとも一方の端部を車幅方向に移動させる駆動装置としてのモータ１３とを備えて構成されている。さらに、この突き出し機構には、後記するように、突き出したバンパ１１を突き出した状態に保持させるシャフトロック機構（適宜単にロック機構という）２５（図２等参照）が備えられている。なお、車体３の前面部には、バンパ１１がホームポジションに位置していることを検出するセンサ４０を備えている。
【００２３】
図２は、本発明に係るバンパ装置１の平面図である。図２の（ａ）は、バンパ１１を突き出す前の状態を示し、図２の（ｂ）は、バンパ１１を突き出した状態を示す。
【００２４】
図２の（ａ）に示すように、バンパ装置１は、バンパ１１と、バンパ１１とクロスメンバ６とをつなぐ一対のバンパ駆動アーム１２と、このバンパ駆動アーム１２の前側の端部を車幅方向に移動させる一対のモータ１３とを有して構成されている。
【００２５】
さらに、この実施の形態では、サイドメンバ（「サイドフロントフレーム」ともいう）７およびバンパ１１の端部をつなぐエネルギー吸収シャフト２４と、このエネルギー吸収シャフト２４をバンパ１１が車体３から突き出した状態において固定するシャフトロック機構２５とを有する。なお、サイドメンバ７やエネルギー吸収シャフト２４は、急峻な外力変化、つまり、衝突による衝撃を自らが座屈（変形・破壊）することで吸収するようになっている。
【００２６】
バンパ１１は、バンパ支持部材１４と、このバンパ支持部材１４に被せるバンパ外装部材１５と、バンパ支持部材１４とバンパ外装部材１５との間に詰められる緩衝部材１６とを有して構成されている。
【００２７】
バンパ駆動アーム１２は、棒状の部材であり、衝突の衝撃を変形しながら吸収するように構成されている。このバンパ駆動アーム１２は、一端部が後記するボールねじ１７のナット部材１９に回動可能に取り付けられ、他端部が左右のサイドメンバ７をつなぐクロスメンバ６の中央部に回動可能に取り付けられている。そして、このバンパ駆動アーム１２は、ナット部材１９がバンパ１１の端部に配置されることで、バンパ駆動アーム１２の互いの間隔がバンパ１１に向かって大きく広がるように、すなわち、バンパ駆動アーム１２を平面視で前方に対して大きく開いた逆ハの字形になるように配置されている。
【００２８】
モータ１３は、バンパ駆動アーム１２ごとに設けられている。このモータ１３には、モータ１３の回転によって回転するボールねじ１７が連結されている。このボールねじ１７は、ねじ軸１８と、バンパ駆動アーム１２の一端部が回動可能に取り付けられるナット部材１９とを有して構成されている。そして、ねじ軸１８の一端部がモータ１３の回転軸と連結し、他端部がバンパ支持部材１４の端部にベアリング２０を介して回転可能に支持されている。なお、ここではボールねじ１７を用いたが、ボールねじ１７に代えてすべりねじを用いることもできる。
【００２９】
以上のように構成されたバンパ装置１では、センサ４（図１参照）からの情報に基づいて制御部５（図１参照）が衝突を予見すると、図２の（ｂ）に示すように、モータ１３が所定の方向に回転するように構成されている。そして、モータ１３の回転によってねじ軸１８が回転し、ナット部材１９が車幅方向に対して内側に移動することで、バンパ１１を車体３から突き出す。なお、ナット部材１９はバンパ駆動アーム１２に取り付けられているため、ねじ軸１８が回転したときに、その回転力がねじ軸１８の軸方向の直進力に変換される。そのため、バンパ駆動アーム１２が回動する。このとき、バンパ駆動アーム１２は、互いの間隔がバンパ１１に向かって広がるように、すなわち、平面視で前方に対して逆ハの字形になるように配置されている。このように、衝突直前にバンパ１１を車体３から突き出すことで、クラッシャブルゾーンを確保することができる。また、バンパ１１を車体３から突き出した状態において、バンパ駆動アーム１２が平面視で前方に対して逆ハの字形になることで、斜め前方からの衝突に対してバンパ駆動アーム１２が突っ張るので衝撃吸収効果を高めることもできる。さらに、バンパ駆動アーム１２の端部をクロスメンバ６に取り付けることで、衝突の衝撃がバンパ駆動アーム１２からクロスメンバ６に伝わり、衝突の衝撃をエンジンルームなどの車体３の前部で効率的に吸収することができる。
【００３０】
さらに、この実施の形態では、エネルギー吸収シャフト２４がバンパ駆動アーム１２によりサイドメンバ７から引き出され、この状態でシャフトロック機構２５によって固定させることで、バンパ１１を車体３から突き出す。そのために、衝突の衝撃をエネルギー吸収シャフト２４が座屈することで吸収することもできるので、衝撃吸収効果をさらに高めることができる。なお、衝突が回避された場合には、このシャフトロック機構２５を解除して、２ＷＡＹ状態として、モータ１３を逆方向に回転させることで、バンパ１１を元の位置に戻すことができる。
【００３１】
次に、この実施の形態で特有のシャフトロック機構２５の構造について説明する。
図３は、この実施の形態のシャフトロック機構を示す斜視図である。この斜視図は、左手前側の方向をＦｒとし、右奥側の方向をＲｒとして描いている。
このシャフトロック機構（ロック機構）２５は、エネルギー吸収シャフト（以下適宜「シャフト」という）２４を挿入する部材として、ロック部材２６及び押し部材２７を備えている。ロック部材２６及び押し部材２７は、肉厚円筒形状部分を共に有し、その中空部分にシャフト２４を摺動自在に挿通するようになっている。
【００３２】
押し部材２７には、ロック部材２６の肉厚円筒形状部分の径よりも短い径の肉厚円筒形状部分から凸部２７ａが形成されている。この凸部２７ａと、ロック部材２６の肉厚円筒形状部分との間を橋渡して、ソレノイド（切替用アクチュエータ）２８が、ロック部材２６と押し部材２７に埋め込まれている。
【００３３】
このソレノイド２８は、非通電時に押し部材２７とロック部材２６とが互いに吸引し合う図示しないスプリングと、通電時にそのスプリングの反発力に抗して押し部材２７とロック部材２６とを引き離す反発力を発生させる図示しないコイルとを内蔵している。したがって、このソレノイド２８は、通電時に、押し部材２７とロック部材２６とを引き離して２ＷＡＹ状態とし、非通電時に、押し部材２７とロック部材２６とを吸引させて１ＷＡＹ状態とするようになっている。
【００３４】
なお、このソレノイド２８は、押し部材２７とロック部材２６とのいずれか一方に図示しない永久磁石を備え、その他方に図示しないコイル及び金属片を備え、通常時（非通電時）は永久磁石が金属片を吸引することにより、押し部材２７とロック部材２６とを吸引させ、通電時は相対する永久磁石の極と反発する極を永久磁石側に発生させるようにコイルに通電することにより、押し部材２７とロック部材２６とを引き離すように構成するようにしてもよい。
【００３５】
次に、シャフトロック機構２５の内部構造について説明する。
図４は、図３に示したＡ−Ａ線相当の断面図である。このシャフトロック機構２５は、サイドメンバ７（図１参照）の先端に取り付けられる。なお、サイドメンバ７の先端のＦｒ方向に開口した中空部分の内周には、平面視円形状の軸受けを形成した係合段部７ａが成形されている。その係合段部７ａが、ロック機構２５をサイドメンバ７の先端に取り付ける。
【００３６】
次に、その先端の取り付け構造及びロック機構２５の構成について説明する。
ロック機構２５は、前記ロック部材２６と、前記押し部材２７と、前記ソレノイド２８と、ブッシュ２９と、転動子３０と、皿バネ３１とを備えている。
【００３７】
ロック部材２６は、係合段部７ａに嵌め込んで溶接などで固定される。つまり、ロック部材２６は、サイドメンバ７の係合段部７ａに一体に取り付けられる。なお、ロック部材２６と係合段部７ａとは、互いの接触面にねじ構造を成形し、螺着させるようにしてもよい。したがって、これによりロック機構２５がサイドメンバ７の先端に取り付けられる。
【００３８】
また、ロック部材２６は、突出方向（図４中左側）に向けて幅広に開口した案内面２６ａをテーパ状に内周に形成している。そのため、ロック部材２６には、案内面２６ａによって、円錐台形状の空間が形成されるようになっている。また、このロック部材２６には、戻り方向（図４中右側）に向けて開口し、案内面２６ａに対して段差を経て、シャフト２４の径よりも広い円柱状の中空が形成されている。この中空部分には、ブッシュ２９が嵌め込まれる。そして、ロック部材２６とブッシュ２９とは、接着剤などで一体に固定される。なお、ロック部材２６とブッシュ２９とは、互いの接触面にねじ構造を成形し、螺着させるようにしてもよい。
【００３９】
また、ブッシュ２９の中空部分には、シャフト２４を挿通するようになっている。ブッシュ２９の摺動面２９ａと、シャフト２４の表面である摺動面２４ａとは互いに摺動自在になっている。
【００４０】
また、ロック部材２６の円錐台形状の空間にはシャフト２４が挿通されて、案内面２６ａとシャフト２４の摺動面２４ａとで平面視ドーナツ形状の空間（以下「ＨＳＧ（ハウジング）空間」という）が形成されている。そのＨＳＧ空間には、複数の転動子３０がドーナツ状に挿入されている。この転動子３０は、球体であり、その半径は、案内面２６ａと摺動面２４ａとの間の突出方向の幅広側（図４中左側）の長さよりも短く、かつ、戻り方向の幅狭側（図４中右側）の長さよりも長くなっている。つまり、少なくとも２個の同一径の転動子３０が、ロック部材２６の案内面２６ａに押し部材２７により押し付けられたときに、シャフト２４の軸中心の半径に沿って並ぶようにして、ＨＳＧ空間内に配置される。
【００４１】
また、シャフト２４の突出方向側には、押し部材２７が、ロック部材２６に対向させて、シャフト２４を挿入して備えられている。そして、押し部材２７の摺動面２７ａとシャフト２４の摺動面２４ａとの間には充分なギャップ２７ｇが開けられているため、その摺動面２７ａと摺動面２４ａとで摺動が容易になっている。なお、ギャップ２７ｇではなく、押し部材２７の内面に摺動材を塗布するようにしてもよい。摺動材としては、例えば、フッ素系樹脂等の樹脂を用いても、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤を含有した銅合金を母材とした焼結金属を用いてもよい。
【００４２】
押し部材２７は、いずれにしても、シャフト２４に対して容易に移動できるようになっている。そのため、バンパ１１の突出時にシャフト２４に与える負荷が小さくて済み、衝突直前の突き出し動作を速やかに行える。また、ソレノイド２８が、押し部材２７とロック部材２６とを相対的に近づけたり、遠ざけたりして、１ＷＡＹ状態と２ＷＡＹ状態との切り替え動作をシャフト２４に妨げられることなく行うことができる。
【００４３】
また、押し部材２７と転動子３０との間には、押し部材２７側から転動子３０をロック部材２６のＨＳＧ空間内に押し込むための皿バネ３１が備えられている。この皿バネ３１は圧縮バネである。図４では、皿バネ３１は、押し部材２７と転動子３０との間で弾性限界まで圧縮されている様子を表している。なお、皿バネ３１に限らず、板バネや圧縮コイルバネ等の圧縮バネであってもよい。
【００４４】
前記した構造のロック機構２５は、図４において、１ＷＡＹ状態にある。このときの各部の作用について説明する。
このとき、ソレノイド２８（図３参照）はＯＦＦ状態にある。つまり、ソレノイド２８は、内蔵する図示しないスプリングにより、押し部材２７をロック部材２６側に押し付けている。そのため、転動子３０は、皿バネ３１を介して押し部材２７に押されてロック部材２６の案内面２６ａに押し付けられている。
【００４５】
このとき、衝突の衝撃により、シャフト２４が戻り方向に動こうとすると、転動子３０は、シャフト２４の外周面２４ａとの摺動により、同一方向に移動させられようとして案内面２６ａに押し付けられる。そうすると、その案内面２６ａに押し付けられた転動子３０は、案内面２６ａの斜面に沿って、幅が狭くなる空間に向けて動こうとする。そして、転動子３０は、案内面２６ａからの反力でシャフト２４の軸中心方向の力が作用する。これにより、シャフト２４の周りの複数の転動子３０が、シャフト２４の軸芯方向に力を作用し、シャフト２４の周囲から掴むようにシャフト２４に食い込んでいく。そのため、転動子３０が、シャフト２４の戻り方向への移動をロックすることになる。
【００４６】
一方、シャフト２４が突出方向に動くと、転動子３０は、シャフト２４の摺動面２４ａとの接触点での摺動により、回転させられる。そのため、シャフト２４は、突出方向への移動をロックされないため、バンパ１１を車体３から突出方向（Ｆｒ）に突き出すことができる。したがって、図４の場合では、シャフト２４は、突出方向に移動可能で、かつ、戻り方向に移動不可の１ＷＡＹ状態にある。
【００４７】
次に、シャフトロック機構２５が２ＷＡＹ状態にあるときを説明する。
図５は、図３に示したＡ−Ａ線断面に相当する図（２ＷＡＹ状態を示す図）である。図５におけるシャフトロック機構２５は、押し部材２７がロック部材２６から離間した状態になっている。このとき、ソレノイド２８（図３参照）は、通電され、内蔵するスプリングの弾性力に抗して、押し部材２７とロック部材２６とを離間させるように駆動している。
【００４８】
また、押し部材２７が突出方向へロック部材２６から離間しているため、転動子３０は、シャフト２４の摺動面２４ａとの間に最大ギャップ３０ｇが生じるだけの余裕ができている。そのため、転動子３０は、ＨＳＧ空間内で自由に動くことができる。このとき、シャフト２４が戻り方向へ移動しても、１ＷＡＹ状態のときのように、転動子３０が案内面２６ａに押し付けられてシャフト２４に食い込むこともない。また、シャフト２４が、突出方向へ移動しても、転動子３０によりその動きを妨げられることもない。したがって、図５の場合では、シャフト２４は、突出方向及び戻り方向のいずれにも移動可能な２ＷＡＹ状態にある。なお、押し部材２７とロック部材２６とが離間し、転動子３０を押し付ける力が働いていないため、皿バネ３１は復元している。
【００４９】
なお、１ＷＡＹ状態から２ＷＡＹ状態にするには、転動子３０が案内面２６ａから離れればよいため、押し部材２７を突出方向に数ミリ程度動かすだけでよい。
【００５０】
次に、制御部５（図１参照）が、１ＷＡＹ状態と２ＷＡＹ状態との切り替え制御を行う手順について概略を説明する。
通常時、バンパ１１は、車体５から突き出ていないホームポジションにある。また、ロック機構２５は、１ＷＡＹ状態にある。そして、制御部５は、センサ４からの検出信号に基づいて、車体５に近づく物体が衝突するか否かを判定し、物体の衝突を予見する。そして、制御部５は、前記したように、１ＷＡＹ状態のまま、バンパ駆動アーム１２を駆動して、シャフト２４（図２参照）を突き出し、バンパ１１を車体３から突き出す。
【００５１】
その後、制御部５は、バンパ１１の突き出しから所定時間経過したことを示す信号か、停車中を示す車速信号か、或いは、リセットボタン等の押下を示す信号を取得すると、バンパ１１を車体３側に戻す解除指令を生成する。そして、制御部５は、解除指令に基づいてバンパ１１をホームポジションに戻す処理を他の処理に優先して実行する。
【００５２】
制御部５は、まず、ソレノイド２８（図３参照）に通電して、図４に示す１ＷＡＹ状態から図５に示す２ＷＡＹ状態になるように、押し部材２７とロック部材２６とを離間させる。続いて、制御部５は、バンパ駆動アーム１２を稼動させ、シャフト２４を戻り方向に移動させる。なお、このとき、制御部５は、バンパ１１がホームポジションに位置していることをセンサ４０が検出することにより、解除指令に基づくホームポジションに戻す処理の終了を判断する。また、制御部５は、同処理の開始から所定時間経過しても、バンパ１１がホームポジションに戻らない場合には、センサ４０からの検出信号がないため、処理を中断して、警告・報知を行う。このように、センサ４０からの検出信号がない場合は、シャフト２４等が座屈するなどして、衝突の衝撃を軽減したことを意味している。その後、制御部５は、ソレノイド２８を非通電として、ロック機構２５を１ＷＡＹ状態にする。
【００５３】
したがって、前記構成のバンパ装置によれば、１ＷＡＹ状態と２ＷＡＹ状態とを容易に切り替えることができるようになる。そのため、車体３からのバンパ１１の突き出しを確実に行え、衝突による急激な荷重変化に対しては、強力に固定でき、また、その固定を必要に応じて容易に解除できる。
【００５４】
また、シャフト２４が細くても、転動子３０により確実にかつ強力にロックすることができるため、小型軽量化を図る上で有用であり、小型車にも搭載することができる。
【００５５】
次に、この実施の形態のシャフトロック機構の他の例１，２について説明する。なお、前記した構成と同一のものには同一符号を付して説明を省略し、前記した構成と異なる点について説明する。
【００５６】
図６は、他の例１を示す図５に相当する２ＷＡＹ状態を示す図である。このシャフトロック機構２５Ａは、少なくとも２個の転動子３０がドーナツ状に配列されるように保持する保持器３２を備えている。この保持器３２は、案内面２６ａが金属により成形されている場合に金属干渉が起こらない、樹脂等の弾性部材からなっている。
【００５７】
図７に、図６に示したシャフトロック機構が備える保持器の要部斜視図を示す。
この保持器３２は、皿バネ３１に対向させて配置する台座３２ａと、この台座３２ａと一体の保持帯３２ｂとを成形してある。保持帯３２ｂは、転動子３０を保持する薄肉なリング形状をしている。また、この保持帯３２ｂには、転動子３０を嵌め込む嵌め孔３２ｃが形成されている。この嵌め孔３２ｃは、転動子３０の直径よりも若干小さい径の孔であり、転動子３０に形成した図示しない溝を嵌め込むことにより、転動子３０を保持するようになっている。また、転動子３０はシャフト２４からの力を受けて回転自在に保持帯３２ｂに取り付けるのが好ましい。この場合、嵌め孔３２ｃおよび転動子３０に軸体や軸受けを成形しておけばよい。例えば、嵌め孔３２ｃの内壁に軸受け用の凹部を形成し、転動子３０にその凹部に挿入する凸部を成形しておけばよい。なお、転動子３０と嵌め孔３２ｃとの間は、接着剤により接着してもよい。
【００５８】
この保持器３２は、図６に示す２ＷＡＹ状態では、シャフト２４の突出時にシャフト２４の摺動面２４ａから転動子３０に伝わる力により、変形させられる。つまり、転動子３０の回転力を保持器３２の変形力で吸収している。一方、１ＷＡＹ状態では、この保持器３２は、転動子３０に加わる力により変形させられるが、転動子３０の回転という挙動を抑止するため、転動子３０のシャフト２４への食い込みを速やかに行わせることになる。
【００５９】
図８は、他の例２を示す図４に相当する１ＷＡＹ状態を示す図である。このシャフトロック機構２５Ｂは、少なくとも２個の径の異なる転動子３０Ｂ，３０Ａが、ロック部材２６の案内面２６ａに押し部材２７により押し付けられたときに、ＨＳＧ空間内に、狭小側から幅広側に向けて大きさの順に小さい方から並ぶようになっている。なお、ここでは転動子３０Ｂの径は、転動子３０Ａの径よりも小さい。また、転動子３０Ｂ，３０Ａのそれぞれは、前記した転動子３０と同様に、少なくとも２個の転動子３０がドーナツ状に配列される。そこで、このロック機構２５Ｂは、このように転動子３０Ｂ，３０Ａを配列するための保持器３２Ａを備えている。この保持器３２Ａも樹脂等の弾性部材からなる。
【００６０】
図９に、図８に示したシャフトロック機構が備える保持器の要部斜視図を示す。この保持器３２Ａは、リング状帯体に成形され、転動子３０Ｂ，３０Ａの直径よりも若干小径の切欠きが形成されている。その切欠きには、転動子３０Ｂ，３０Ａがシャフト２４からの力を受けて回転自在に保持器３２Ａに取り付けるのが好ましい。この場合、例えば、切欠きには、嵌め孔３２ｃの場合と同様に、内壁に軸受け用の凹部を形成し、転動子３０にその凹部に挿入する凸部を成形しておけばよい。なお、その切欠きには、接着剤を介して、転動子３０Ｂ，３０Ａの図示しない溝を接着させるようにしてもよい。
【００６１】
この保持器３２Ａは、保持器３２と同様に、２ＷＡＹ状態では、シャフト２４の突出時にシャフト２４の摺動面２４ａから転動子３０Ｂ，３０Ａに伝わる力により、変形させられる。つまり、転動子３０Ｂ，３０Ａの回転力を保持器３２Ａの変形力で吸収している。一方、この保持器３２Ａは、図８に示す１ＷＡＹ状態でも、保持器３２と同様に、転動子３０Ｂ，３０Ａに加わる力により変形させられるが、転動子３０Ｂ，３０Ａの回転という挙動を抑止するため、転動子３０Ｂ，３０Ａのシャフト２４への食い込みを速やかに行わせることになる。
【００６２】
また、径の小さい転動子３０Ｂが、径の大きな転動子３０Ａよりも保持器３２Ａの弾性力により、挙動を抑止される。そのため、径の小さい転動子３０Ｂがシャフト２４の摺動を速やかに食い止め、径の大きな転動子３０Ａにより強力にロックすることができる。そのため、大荷重の衝撃力の入力に対しても速やかにかつ強力にロックすることができる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態には限定されない。例えば、本実施の形態では、本発明に係るバンパ装置１を前側のバンパ１１に用いた場合について説明したが、後側のバンパに用いても構わない。また、モータ１３をバンパ１１側に設けたが、車体３側に設けても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係るバンパ装置を搭載した車両の前部分の斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明に係るバンパ装置の平面図のうち、バンパを突き出す前の状態を示す図であり、（ｂ）は本発明に係るバンパ装置の平面図のうち、バンパを突き出した状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態のシャフトロック機構を示す斜視図である。
【図４】図３に示したＡ−Ｂ線断面図（１ＷＡＹ状態を示す図）である。
【図５】図３に示したＡ−Ｂ線断面に相当する図（２ＷＡＹ状態を示す図）である。
【図６】本発明の実施の形態のシャフトロック機構の他の例１を示す図５に相当する２ＷＡＹ状態を示す図である。
【図７】図６に示したシャフトロック機構が備える保持器の要部斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態のシャフトロック機構の他の例２を示す図４に相当する１ＷＡＹ状態を示す図である。
【図９】図８に示したシャフトロック機構が備える保持器の要部斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
１      バンパ装置
７      サイドメンバ（フレーム）
７ａ    係合段部（軸受け）
１１    バンパ
２４    エネルギー吸収シャフト
２５    シャフトロック機構
２６    ロック部材
２６ａ  案内面
２７    押し部材
２８    ソレノイド
２９    ブッシュ
３０    転動子
３１    皿バネ
３２    保持器
【図１】
0004469328.tif 000002
【図２】
0004469328.tif 000003
【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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