(57)【要約】【課題】支持ロッドの作動後の後退移動を防止可能なロック機構を備えていても、コンパクトに製造することが可能なアクチュエータを提供すること。【解決手段】本発明のアクチュエータＡは、シリンダ２１内に配置されたピストン３８を、シリンダ２１内に作動用流体Ｇを流入させることにより、ピストン３８に連結された支持ロッド４５とともに移動させる構成とされ、前進移動した支持ロッド４５の後退移動を規制するロック機構Ｒを備えている。ロック機構Ｒが、ピストン３８の軸回り方向に沿った外周面から突出可能なロックピン４３と、シリンダ３８内に流入する作動用流体Ｇを流入させる流入路部４０と、ロックピン４３を係止する係止面２５と、を備えて、流入路部４０を経てロックピン４３の収納部位３９内に流入させた作動用流体Ｇの圧力を利用して、ロックピン４３をピストン３８の外周面から突出させる構成である。【選択図】図７
2009138875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車安全装置に使用されて、
筒状のシリンダ内に配置されたピストンを、前記シリンダ内に作動用流体を流入させることにより、前記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として、構成されるとともに、
前進移動した前記支持ロッドの後退移動を規制するロック機構を備えて構成され、さらに、
前記シリンダの先端壁部から突出した前記支持ロッドが、保護対象物を受け止める受止材に連結される構成のアクチュエータであって、
前記支持ロッドが、前進移動後における前記受止材の前記保護対象物の受け止め時、前記保護対象物の運動エネルギーを吸収可能に、塑性変形可能に配設され、
前記ロック機構が、
前進移動時に、元部側を前記ピストン内に収納させた状態で、前記ピストンの軸回り方向に沿った外周面から、先端部側を前記ピストンの軸直交方向に沿って突出可能として、前記ピストンの軸方向に沿った移動を規制されて、前記ピストン内に収納保持されるロックピンと、
前記シリンダ内に流入する前記作動用流体を、前記ロックピンの元部側の収納部位まで流入可能に、前記ピストンに形成される流入路部と、
前記シリンダの内周面における前記ピストンの前進移動後の配置位置に配設されて、前記支持ロッドの後退移動を規制可能に、先端部側を前記ピストンから突出させた前記ロックピンを係止する係止面と、
を備える構成とされて、
作動時に、前記流入路部を経て前記ロックピンの収納部位内に流入させた前記作動用流体の圧力を利用して、前記ロックピンの先端部側を前記ピストンの外周面から突出させるように移動させ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】
前記シリンダにおいて、前記ピストンの前進移動後における前記ロックピンの突出位置に、前進移動時の前記ピストンを摺動させる摺動部より大径とした大径部が、設けられ、
該大径部における前記摺動部からの段差面が、前記係止面として、構成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。
【請求項３】
前記ロックピンが、前記ピストンの軸回り方向に沿って略等間隔となる複数箇所に、配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記収納部位に、前記ロックピンの前記ピストン中心側への移動を防止する移動防止壁部が、形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記収納部位における前記ロックピンの周囲に、突出した前記ロックピンの戻りを防止する戻り防止手段が、配設されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項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、車両に搭載される自動車用安全装置のアクチュエータとしては、フードパネルの塑性変形時のエネルギー吸収を利用して、フードパネル自体で歩行者を受け止めることができるように、フードパネルの後端側を上昇させるものがあった。具体的には、従来、アクチュエータとして、筒状のシリンダ内に配置されたピストンを、シリンダ内に作動用流体を流入させることにより、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として、構成されて、前進移動した支持ロッドの後退移動を規制するロック機構を備える構成のものがあった（例えば、特許文献１参照）。この従来のアクチュエータでは、ロック機構として、シリンダから軸直交方向に沿って突出するように配設されるホルダと、ホルダに付勢手段を介して保持される係止片と、を、から構成されるものを使用していた。このロック機構では、作動時に、係止片を、付勢手段の付勢力によりシリンダ内に突出させるように移動させて、この係止片により、支持ロッドの後退移動を規制していた。
【特許文献１】特開２００２−２９３６７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のアクチュエータでは、ロック機構が、係止片自体と付勢手段の分、シリンダから軸直交方向に沿って大きく突出するように配設されていることから、シリンダの軸直交方向側に大きく嵩張ることとなり、アクチュエータ自体をコンパクトにする点に改善の余地があった。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、支持ロッドの作動後の後退移動を防止可能なロック機構を備えていても、コンパクトに製造することが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】
【０００５】
本発明に係るアクチュエータは、自動車安全装置に使用されて、
筒状のシリンダ内に配置されたピストンを、シリンダ内に作動用流体を流入させることにより、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として、構成されるとともに、
前進移動した支持ロッドの後退移動を規制するロック機構を備えて構成され、さらに、
シリンダの先端壁部から突出した支持ロッドが、保護対象物を受け止める受止材に連結される構成のアクチュエータであって、
支持ロッドが、前進移動後における受止材の保護対象物の受け止め時、保護対象物の運動エネルギーを吸収可能に、塑性変形可能に配設され、
ロック機構が、
前進移動時に、元部側をピストン内に収納させた状態で、ピストンの軸回り方向に沿った外周面から、先端部側をピストンの軸直交方向に沿って突出可能として、ピストンの軸方向に沿った移動を規制されて、ピストン内に収納保持されるロックピンと、
シリンダ内に流入する作動用流体を、ロックピンの元部側の収納部位まで流入可能に、ピストンに形成される流入路部と、
シリンダの内周面におけるピストンの前進移動後の配置位置に配設されて、支持ロッドの後退移動を規制可能に、先端部側をピストンから突出させたロックピンを係止する係止面と、
を備える構成とされて、
作動時に、流入路部を経てロックピンの収納部位内に流入させた作動用流体の圧力を利用して、ロックピンの先端部側をピストンの外周面から突出させるように移動させる構成とされていることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係るアクチュエータでは、作動時、シリンダ内に作動用流体が流入されて充満されると、シリンダ内に収納されたピストンが、作動用流体に押されて、支持ロッドとともに、前進移動することとなる。このとき、本発明のアクチュエータでは、ピストンが作動用流体に押されると同時に、ピストンに設けられた流入路部を経てロックピンが収納される収納部位内に、作動用流体が流入することとなり、ロックピンは、作動用流体の押圧力を受けて、先端面を、常時、シリンダの内周面に摺接された状態で、ピストンが支持ロッドとともに前進移動する。その後、ピストンに収納されたロックピンがシリンダの内周面に設けられた係止面に対応する位置に配置されるまで、ピストンが前進移動すれば、ロックピンが、流入路部を経てロックピンの収納部位内に流入された作動用流体の圧力を受けて、瞬時に、収納部位から突出されて、先端部側を、係止面に係止されることとなる。そして、ロックピンは、元部側を収納部位内に収納されて、ピストンの軸方向に沿った移動を規制された状態で、収納部位と係止面との間にまたがるように配置されることから、このロックピンにより、前進移動した支持ロッドの後退移動を規制することができ、前進移動後における受止材の保護対象物の受け止め時に、支持ロッドを塑性変形させて、保護対象物の運動エネルギーを吸収させることができる。さらに、本発明のアクチュエータでは、前進移動した支持ロッドの後退移動を規制するロック機構は、ピストン内に収納されるロックピンと、シリンダの内周面側に形成される係止面と、から、構成されていることから、ロック機構がシリンダから外側に突出するように配設されず、アクチュエータの外形形状を略円柱状とできて、極力コンパクトにすることができる。
【０００７】
したがって、本発明のアクチュエータでは、支持ロッドの作動後の後退移動を防止可能なロック機構を備えていても、コンパクトに製造することができる。
【０００８】
また、本発明のアクチュエータでは、ピストンを移動させる作動用流体を利用して、ロックピンを押出移動させる構成であることから、ロック機構を作動させるための駆動源を別途配設させる必要もなく、構成が複雑化することを抑えて、部品点数の増加も防止することができる。
【０００９】
さらに、本発明のアクチュエータにおいて、シリンダに、ピストンの前進移動後におけるロックピンの突出位置に前進移動時のピストンを摺動させる摺動部より大径とした大径部を、配設させ、
大径部における摺動部からの段差面を、係止面として、構成することが好ましい。
【００１０】
アクチュエータを上記構成とすれば、シリンダの内周面にロックピンを挿通可能な凹部等を設けて係止面とする場合と比較して、係止面の製造が容易となって好ましい。
【００１１】
さらにまた、上記構成のアクチュエータにおいて、ロックピンを、ピストンの外周面側に、軸回り方向に沿って略等間隔となる複数箇所に配設させる構成とすれば、シリンダの軸回り方向に沿った全域にわたって、ロックピンが係止面に対して係止されることから、支持ロッドの突出状態を安定させることができて、好ましい。
【００１２】
さらにまた、上記構成のアクチュエータにおいて、収納部位に、ロックピンのピストン中心側への移動を防止する移動防止壁部を設ける構成とすれば、ロックピンが必要以上にピストンの中心側へ移動することを防止できて、好ましい。
【００１３】
さらにまた、上記構成のアクチュエータにおいて、収納部位におけるロックピンの周囲に、突出したロックピンの戻りを防止する戻り防止手段を、配設させる構成とすれば、収納部位から突出したロックピンが、シリンダの内周面に当たって収納部位側へ戻ることを防止でき、ロックピンの突出状態を安定して維持させることができて、好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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安全装置としての歩行者保護装置Ｍにおける上昇装置Ｕに使用されるものであり、この上昇装置Ｕは、アクチュエータＡの作動時に、フードパネル１５の後端１５ｃを上昇させる構成である。そして、実施形態のアクチュエータＡは、車両Ｖのフードパネル１５の後端１５ｃ付近の下方に配設されている。なお、歩行者保護装置Ｍは、歩行者を受け止めることとなる受止材としてのフードパネル１５の後端１５ｃを上昇させる上昇装置Ｕと、フロントピラー４から歩行者を保護するエアバッグ１０を有したエアバッグ装置９と、を備えて構成されている。
【００１５】
なお、車両Ｖのフロントバンパ５には、図１に示すように、保護対象物としての歩行者との衝突を検知若しくは予測可能なセンサ６が、配設されている。そして、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の歩行者との衝突を検知若しくは予測した際、エアバッグ装置９のインフレーター１１（図３参照）と、上昇装置ＵのアクチュエータＡにおける駆動源としてのガス発生器３５（図７参照）と、を作動させるように構成されている。
【００１６】
フードパネル１５は、図１〜３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１５ｃ近傍に配置されるヒンジ部１６により、車両Ｖのボディ１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１５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、上面側のアウタパネル１５ａと、下面側に位置してアウタパネル１５ａより強度を向上させたインナパネル１５ｂと、から構成されている。フードパネル１５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、塑性変形するものである。そして、実施形態では、この塑性変形時の変形量を増大させるように、エンジンルームＥＲの上方に大きな空間を設けることを目的として、車両Ｖの歩行者との衝突時、上昇装置ＵのアクチュエータＡを作動させて、後端１５ｃを上昇させることとなる。また、実施形態の上昇装置Ｕは、フードパネル１５の後端１５ｃを持ち上げて、カウル７とフードパネル１５の後端１５ｃとの間に、エアバッグ１０を突出させる大きな隙間Ｓを設ける役目も果たしている。
【００１７】
ヒンジ部１６は、フードパネル１５の後端１５ｃ側における左縁１５ｄと右縁１５ｅとに配設され（図１参照）、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１７、フードパネル１５側に固定されるヒンジアーム１９、を備えて構成されている（図３参照）。各ヒンジアーム１９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１７側の元部端１９ａが、支持軸１８を利用してヒンジベース１７に対して回動可能に連結され、元部端１９ａから離れる先端１９ｂが、取付ブラケット２０に溶接等を利用して結合されている。各支持軸１８は、それらの軸方向を、車両Ｖの左右方向に沿って配設させている。そのため、フードパネル１５を開く際には、図３の実線から二点鎖線に示すように、左右の支持軸１８を回転中心として、各ヒンジアーム１９の先端１９ｂ側とともに、フードパネル１５の前端１５ｆ側（図１参照）を前開きで上昇させることとなる。
【００１８】
なお、ヒンジアーム１９の先端１９ｂ付近は、アクチュエータＡの作動時における支持ロッド４５のフードパネル１５の後端１５ｃの押し上げ時、塑性変形する塑性変形部１９ｃとしている（図４参照）。ちなみに、フードパネル１５の後端１５ｃの上昇時には、前開きで開閉させるフードパネル１５の前端１５ｆ側に配置されて、通常閉塞時に前端１５ｆに配置されている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、前端１５ｆ側は、ボディ１側から外れることはない。
【００１９】
エアバッグ装置９は、図２，３に示すように、エアバッグ１０、エアバッグ１０に膨張用ガスを供給するインフレーター１１、エアバッグ１０とインフレーター１１とを収納するケース１２、及び、エアバッグ１０とインフレーター１１とを収納したケース１２を開き可能に覆うエアバッグカバー１３、を備えて構成され、フードパネル１５の後端１５ｃにおける左縁１５ｄと右縁１５ｅとの下方付近のカウル７の部位に搭載されている。エアバッグ装置９は、上昇装置Ｕが作動してフードパネル１５の後端１５ｃを上昇させた際、その後端１５ｃとカウル７との間の隙間Ｓから、エアバッグ１０を突出させるようにインフレーター１１が作動して、折り畳まれたエアバッグ１０に膨張用ガスが供給される（図４参照）。そして、エアバッグ１０は、膨張用ガスを流入させると、ケース１２の後部側の開口１２ａを覆っていたエアバッグカバー１３の扉部１３ａを押し開いて展開膨張し、左右のフロントピラー４，４の前面側を覆うこととなる（図１参照）。
【００２０】
なお、カウル７は、図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の上方のカウルルーバ７ｂと、を備えて構成されている。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。
【００２１】
上昇装置Ｕは、図３〜６に示すように、アクチュエータＡと、フードパネル１５側に配設される受け座４７と、を備えて構成されている。アクチュエータＡは、図１に示すように、フードパネル１５の左右のヒンジ部１６の二箇所に対応して、フードパネル１５の後端１５ｃにおける左右両縁の下方に配設されている。各アクチュエータＡは、それぞれ、図７に示すように、ガス発生器３５の作動時に発生するガス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、円筒状のシリンダ２１内に、ピストン３８が収納されて構成されている。受け座４７は、フードパネル１５の後端１５ｃの下面に配設された取付ブラケット２０の部位に取り付けられて、下面４７ａにより、アクチュエータＡの上昇移動する支持ロッド４５の先端の頭部４５ａを受け止め可能に、構成されている。
【００２２】
実施形態のアクチュエータＡは、図２〜５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４９止めされる断面Ｕ字形状の取付ブラケット４８により保持されて、フードパネル１５の後端１５ｃにおける左右両縁の下方に配設されている。そして、各アクチュエータＡは、図７〜９に示すように、シリンダ２１と、シリンダ２１内に摺動可能に収納したピストン３８と、ピストン３８に連結された支持ロッド４５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４５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。
【００２３】
シリンダ２１は、図７に示すように、円筒状の本体２２と、本体２２の上下端にそれぞれ固定されるキャップ２６，３１と、を備えて構成されている。本体２２は、前進移動時（上昇移動時）にピストン３８を摺動させる摺動部２３を備えるとともに、摺動部２３の上方となる本体２２における上端側内周面に、周方向の全周にわたって凹む凹部２２ｃを、備える構成とされている。この凹部２２ｃは、ピストン３８の前進移動後（上昇移動後）におけるロック機構Ｒの後述するロックピン４３の突出位置に、形成されるもので、実施形態の場合、この凹部２２ｃの部位は、摺動部２３の上方に配置されて、内径寸法Ｄ１を、摺動部２３の内径寸法Ｄ２より大径とした大径部２４から、構成されることとなる（図８のＢ参照）。さらに具体的には、実施形態の場合、大径部２４は摺動部２３を構成する部材よりも内径寸法を大径とした別体の部材から、構成されており、溶接等により摺動部２３を構成する部材と一体化されている。そして、この大径部２４における摺動部２３からの段差面２４ａ（さらに具体的には、摺動部２３の上端面であって、前進移動方向側の面）が、突出したロックピン４３における先端部４３ｂの下部側（後退移動方向側）を係止して、ピストン３８（支持ロッド４５）の下降移動を規制する係止面２５を構成することとなる。
【００２４】
本体２２の上端側に配置されるキャップ２６は、シリンダ２１の先端壁部を構成するもので、略円柱状とされて、中央に、支持ロッド４５の軸部４５ｂを挿通させる挿通孔２６ａを備えるとともに、下端側における外周面に、シリンダ２１の本体２２における上端内周側（大径部２４の内周側）に設けられた雌ねじ２２ａを螺合させる雄ねじ２６ｂを備えている。キャップ２６は、挿通孔２６ａに支持ロッド４５の軸部４５ｂを挿通させた状態で、雄ねじ２６ｂを雌ねじ２２ａに螺合させて、本体２２に取り付けられている。実施形態の場合、挿通孔２６ａは、ピストン３８の上昇移動時においてロックピン４３が係止面２５に係止されるまでに、ピストン３８に形成された収納凹部３９から大径部２４やキャップ２６までの間の空間Ｋ（図８のＢ，図９のＢ参照）に溜まるガスＧを、外部に放出可能なように、軸部４５ｂの外径寸法Ｄ４に対して僅かに大径の内径寸法Ｄ３として、軸部４５ｂとの間に隙間を設けて構成されている（図８のＢ参照）。本体２２の下端側に配置されるキャップ３１は、本体２２の下端を塞ぐように配設される元部端壁部３２と、元部端壁部３２の外周縁から上方に延びる略円筒状の周壁部３３と、を備えて構成されている。元部端壁部３２には、ガス発生器３５を挿通可能な挿通孔３２ａが、形成され、この挿通孔３２ａの周縁と、周壁部３３における下部側の部位と、を利用して、ガス発生器３５が元部端壁部３２に取り付けられている。周壁部３３は、上端側内周面に、シリンダ２１の本体２２における下端外周側に設けられた雄ねじ２２ｂに螺合する雌ねじ３３ａを備え、キャップ３１は、元部端壁部３２にガス発生器３５を取り付けた状態で、雌ねじ３３ａを雄ねじ２２ｂに螺合させて、本体２２に取り付けられている。
【００２５】
ガス発生器３５としては、マイクロガスジェネレータが使用されており、ガス発生器３５の下端面には、図示しない制御回路からの電気信号を入力させるリード線３６が結線されている（図７参照）。ガス発生器３５は、図示しない制御回路からの電気信号を入力させると、内蔵されている火薬を燃焼させて燃焼ガスを発生させ、そのガス（燃焼ガス）Ｇを作動用流体として、シリンダ２１内のピストン３８の下面側へ供給することとなる。
【００２６】
ピストン３８は、シリンダ２１の摺動部２３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、ロック機構Ｒを構成するロックピン４３を収納可能な収納凹部３９（収納部位）と、ロック機構Ｒを構成するとともにシリンダ２１内に流入するガスＧをロックピン４３の収納される収納凹部３９まで流入させる流入路部４０と、を備えている。
【００２７】
収納凹部３９は、ガスＧの流入時にロックピン４３をピストン３８の軸直交方向に沿って突出可能に、ロックピン４３を収納するもので、実施形態の場合、具体的には、図８，９に示すように、ピストン３８の上下方向の略中央となる位置において、軸回り方向に沿った外周面から、ロックピン４３を収納可能に、ピストン３８の軸直交方向に沿って略円柱状に凹ませて形成されている。実施形態の場合、収納凹部３９は、後述するごとく複数個配設されるロックピン４３に対応して軸回り方向に沿った略等間隔となる複数箇所に、配設されており、さらに具体的には、ピストン３８の中心軸Ｃを中心として放射状となる４箇所に、配設されている（図９参照）。
【００２８】
流入路部４０は、実施形態の場合、ピストン３８の下面３８ａにおける中央からピストン３８の中心軸Ｃに沿って上方に延びるように構成される縦流路４０ａと、各収納凹部３９の中心側端部３９ａからピストン３８の中心側に向かって延びて縦流路４０ａと連通される横流路４０ｂと、から、構成されている。すなわち、実施形態の流入路部４０は、下端側を開口させるとともにピストン３８の中心軸Ｃに沿って形成される１つの縦流路４０ａと、縦流路４０ａと直交しつつ縦流路４０ａの上端から四方に延びて収納凹部３９とそれぞれ連通される４つの横流路４０ｂと、から構成されている。また、実施形態の場合、横流路４０ｂは、内径寸法Ｄ６を、縦流路４０ａの内径寸法Ｄ５より小さく設定され、さらに、収納凹部３９の内径寸法Ｄ７よりも小さく設定されている（図８，９参照）。具体的には、横流路４０ｂは、収納凹部３９の中心側端部３９ａに対して、軸回り方向に沿った全域に段差３９ｂを設けるようにして、内径寸法を狭められた構成とされている。そして、実施形態の場合、この段差３９ｂが、収納凹部（収納部位）３９に収納されたロックピン４３のピストン３８中心側への移動を防止する移動防止壁部を構成することとなる。
【００２９】
また、ピストン３８における収納凹部３９より下方となる下端近傍部位の外周面には、摺動部２３の内周面２３ａに圧接されて、摺動部２３とピストン３８との間からのガス漏れを防止するＯリング４１が、配設されている。
【００３０】
ロックピン４３は、シリンダ２１の段差面２４ａ（係止面２５）及びピストン３８の流入路部４０とともに、前進移動（実施形態では、上昇移動）した支持ロッド４５の後退移動（実施形態では、下降移動）を規制するロック機構Ｒを構成するものである。実施形態の場合、ロックピン４３は、ピストン３８の軸方向に沿った移動を規制されてピストン３８内に収納保持されるもので、具体的には、ピストン３８の軸直交方向に沿うようにして、収納凹部３９内に収納されている。また、ロックピン４３は、ピストン３８の軸回り方向に沿って略等間隔となるように、ピストン３８の中心軸Ｃを中心として放射状となる４箇所に、配設されている。各ロックピン４３は、収納凹部３９の内周面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とともに、長さ寸法Ｌ１（図９のＡ参照）を、ピストン３８の半径Ｄ８よりも小さくして、かつ、ピストン３８の上昇移動後において先端面４３ｃを大径部２４の内周面２４ｂに当接された際に、元部４３ａ側を収納凹部３９内に収納させた状態を維持可能な寸法に、設定されている。このロックピン４３は、ピストン３８の上昇移動後において大径部２４の部位に配置された際、流入路部４０を経て収納凹部３９内に流入したガスＧの圧力を受けて、瞬時に、収納凹部３９から、ピストン３８の軸直交方向に沿って突出することとなる（図８のＢ，図９のＢ参照）。そして、収納凹部３９から突出したロックピン４３は、元部４３ａ側を収納凹部３９内に収納された状態で、先端面４３ｃを大径部２４の内周面２４ｂに当接させることとなる。すなわち、収納凹部３９から突出したロックピン４３は、係止面２５と収納凹部３９との間にまたがるように配置されて、先端部４３ｂの下面側（下降移動方向側）を係止面２５に係止させて、ピストン３８の下降移動を規制することとなる。
【００３１】
支持ロッド４５は、軸部４５ｂの上端に、上昇移動時にフードパネル１５の後端１５ｃの取付ブラケット２０に設けられた受け座４７に当接して、フードパネル１５の後端１５ｃを押し上げる円柱状の頭部４５ａを備えている。支持ロッド４５は、塑性変形可能な鋼等の金属材からなるもので、実施形態の場合、ピストン３８と一体的に構成されている。
【００３２】
実施形態の歩行者保護装置Ｍ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の歩行者との衝突を検知若しくは予測した際に、各上昇装置ＵのアクチュエータＡにおけるガス発生器３５を作動させるとともに、エアバッグ装置９のインフレーター１１を作動させる。
【００３３】
そして、アクチュエータＡのガス発生器３５が作動されれば、図７のＢに示すように、発生したガスＧがシリンダ２１の本体２２内のピストン３８を押し上げ、支持ロッド４５の上端の頭部４５ａを受け座４７に当接させて、フードパネル１５の後端１５ｃを上昇させ、後端１５ｃ側に、フードパネル１５とカウル７との間に隙間Ｓを形成する。また、エアバッグ装置９のインフレーター１１が作動すれば、図１，２の二点鎖線や図４に示すように、折り畳まれて収納されていたエアバッグ１０は、インフレーター１１からのガスを流入させて、エアバッグカバー１３の扉部１３ａを押し開いてケース１２から突出し、さらに、隙間Ｓを経て、フロントウィンドシールド３の上方側に突出するように膨張する。膨張を完了させたエアバッグ１０は、フロントピラー４の前方側を覆うこととなる。その後、受止材としてのフードパネル１５が歩行者を受け止めれば、支持ロッド４５は、下降移動を抑えられた状態で、歩行者の運動エネルギーを吸収するように、塑性変形することとなる（図５，６参照）。
【００３４】
そして、実施形態のアクチュエータＡでは、作動時、ガス発生器３５からガスＧが発生すれば、このガスＧ（作動用流体）がシリンダ２１内に流入されて充満されることとなり、シリンダ２１内に収納されたピストン３８が、下面３８ａ側をガスＧに押されて、支持ロッド４５とともに、上昇移動することとなる。このとき、実施形態のアクチュエータＡでは、ピストン３８がガスＧに押されると同時に、ピストン３８に設けられた流入路部４０を経てロックピン４３が収納される収納凹部３９（収納部位）内に、ガスＧが流入することとなり、ロックピン４３は、ガスＧの押圧力を受けて、先端面４３ｃを、常時、シリンダ２１の内周面（摺動部２３の内周面２３ａ）に摺接させるように、摺動部２３の内周面２３ａ側に圧接された状態で、ピストン３８が支持ロッド４５とともに上昇移動する。その後、ピストン３８に収納されたロックピン４３がシリンダ２１の内周面に設けられた係止面２５に対応する位置に配置されるまで、すなわち、ロックピン４３がシリンダ２１の本体２２における大径部２４の部位に配置されるまで、ピストン３８が上昇移動すると、ロックピン４３が、流入路部４０を経てロックピン４３の収納凹部３９内に流入されたガスＧの圧力を受けて、瞬時に、収納凹部３９から突出されて、先端面４３ｃを大径部２４の内周面２４ｂに当接させるようにして、先端部４３ｂの下面側を係止面２５に係止されることとなる。そして、このロックピン４３は、元部４３ａ側を収納凹部３９内に収納されて、ピストン３８の軸方向に沿った移動を規制された状態で、収納凹部３９と係止面２５との間にまたがるように配置されることから、このロックピン４３により、上昇移動（前進移動）した支持ロッド４５の下降移動（後退移動）を規制することができる。そのため、上昇移動後に、受止材としてのフードパネル１５が、保護対象物としての歩行者を受け止める際に、支持ロッド４５を塑性変形させて、歩行者の運動エネルギーを吸収させることができる。さらに、実施形態のアクチュエータＡでは、上昇移動した支持ロッド４５の下降移動を規制するロック機構Ｒは、ピストン３８内に収納されるロックピン４３と、シリンダ２１の内周面側に形成される係止面２５と、から、構成されていることから、ロック機構Ｒがシリンダ２１から外側に突出するように配設されず、アクチュエータＡの外形形状を略円柱状とできて、極力コンパクトにすることができる。
【００３５】
したがって、実施形態のアクチュエータＡでは、支持ロッド４５の作動後の後退移動（下降移動）を防止可能なロック機構Ｒを備えていても、コンパクトに製造することができる。
【００３６】
また、実施形態のアクチュエータＡでは、ピストン３８を移動させるガスＧを利用して、ロックピン４３を押出移動させる構成であることから、ロック機構Ｒを作動させるための駆動源を別途配設させる必要もなく、構成が複雑化することを抑えて、部品点数の増加も防止することができる。
【００３７】
さらに、実施形態のアクチュエータＡでは、シリンダ２１に、摺動部２３より大径とした大径部２４を、配設させ、大径部２４における摺動部２３からの段差面２４ａを、係止面２５として、構成している。そのため、シリンダの内周面にロックピンを挿通可能な凹部等を設けて係止面とする場合と比較して、係止面２５の製造が容易となって好ましい。
【００３８】
さらにまた、実施形態のアクチュエータＡでは、ロックピン４３を、ピストン３８の外周面側において、軸回り方向に沿って略等間隔となるように、ピストン３８の中心軸を中心として放射状となる４箇所に、配設させていることから、
シリンダ２１の軸回り方向に沿った全域にわたって、ロックピン４３が係止面２５に対して係止されることとなり、支持ロッド４５の突出状態を安定させることができて、好ましい。勿論、このような点を考慮しなければ、ロックピンを１個だけ配設させる構成としてもよい。また、ロックピンの数は、複数であれば特に４個に限られるものではないが、支持ロッド４５の突出状態の安定性や製造コストを考慮すれば、３個乃至４個配設させることが望ましい。
【００３９】
さらにまた、実施形態のアクチュエータＡでは、収納凹部３９が、ロックピン４３のピストン３８中心側への移動を防止する移動防止壁部としての段差３９ｂを備えていることから、ロックピン４３が必要以上にピストン３８の中心側へ移動することを防止できて、好ましい。勿論、このような点を考慮しなければ、収納凹部と、流入路部における横流路と、を、略同一の内径寸法として、収納凹部に段差を設けない構成としてもよい。
【００４０】
また、実施形態のアクチュエータＡには配設されていないが、図１０に示すごとく、収納部位におけるロックピンの周囲に、突出したロックピンの戻りを防止する戻り防止手段、具体的には、ロックピン４３と収納凹部３９における段差３９ｂとの間に、戻り防止手段として、ロックピン４３を突出方向側へ付勢するコイルばね（付勢手段）５１を配設させる構成としてもよい。このような構成とすれば、収納凹部３９から突出したロックピン４３が、シリンダ２１の内周面に当たって収納凹部３９側へ戻るような反力を受けても、ロックピン４３が収納凹部３９内へ戻ることを防止でき、ロックピン４３の突出状態を安定して維持させることができて、好ましい。勿論このような点を考慮しなければ、実施形態のごとく、戻り防止手段を設けない構成としてもよい。また、戻り防止手段は、復元可能なコイルばね等の付勢手段に限られるものではなく、例えば、ロックピンを突出させるガスの圧力を受けて、ロックピンの突出状態を支持可能に、変形後の形状を維持するように塑性変形する線状材等から、戻り防止手段を構成してもよい。
【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、後退移動を下降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く、また、本発明のアクチュエータは、歩行者保護装置Ｍ１以外の自動車用安全装置に使用してもよい。たとえば、図１１に示す自動車用安全装置としての膝保護装置Ｍ２に、アクチュエータＡを使用してもよい。
【００４２】
この膝保護装置Ｍ２は、保護対象物としての運転者ＤＲの膝Ｋを受け止めて、運転者ＤＲの膝Ｋを保護するものであり、車両の前面衝突時、アクチュエータＡが作動し、インストルメントパネル５４に配設された膝受止材５５を後方側に押出、膝Ｋが前進して膝受止材５５と衝突した際、支持ロッド４５の軸部４５ｂを曲げ塑性変形させて、運転者ＤＲの運動エネルギーを、膝Ｋを受け止めつつ吸収することとなる。なお、膝受止材５５は、下端５５ｂ側を、インストルメントパネル５４に取り付けられたヒンジ部５６に軸支されて、アクチュエータＡの作動時、上端５５ａがヒンジ部５６を回転中心として後方側に押し出されることとなる。
【００４３】
また、実施形態のアクチュエータＡでは、シリンダ２１内に流入させる作動用流体として、ガス発生器３５から発生されるガスＧを使用して、ピストン３８を前進移動させている。すなわち、実施形態のアクチュエータＡでは、ガス発生器３５として、着火時に爆発的に急激にガスを発生可能なマイクロガスジェネレータを使用できることから、迅速に、ピストン３８を移動させることができる。勿論、このような点を考慮しなければ、シリンダ内に流入させる作動用流体として、水、油、空気等を利用することができ、それらの水圧、油圧、エア圧等を利用してピストンを移動させる構成としてもよい。
【００４４】
さらに、実施形態のアクチュエータＡでは、ピストン３８と支持ロッド４５が一体とされているが、勿論支持ロッド４５とピストン３８とを別体としてもよい。支持ロッドをピストンと別体とする場合、支持ロッドの軸部の外径寸法を変更することにより、保護対象物の運動エネルギーを吸収する吸収量を、容易に変更することができ、設計変更が容易となって好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【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歩行者保護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歩行者保護装置を搭載させた車両の部分拡大平面図である
【図３】実施形態の歩行者保護装置における車両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】実施形態の歩行者保護装置の作動時を示す概略縦断面図である。
【図５】実施形態のアクチュエータの支持ロッドの塑性変形状態を示す概略図である。
【図６】実施形態のアクチュエータの支持ロッドの塑性変形状態を示す概略図であり、図５よりさらに変形した状態を示す図である。
【図７】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８】実施形態のアクチュエータにおけるロック機構の部位を示す概略拡大縦断面図であり、作動前と作動完了時とを示す。
【図９】実施形態のアクチュエータにおけるロック機構の部位を示す概略拡大横断面図であり、作動前と作動完了時とを示す。
【図１０】実施形態のアクチュエータにおいて、ロック機構の変形例を示す概略拡大縦断面図である。
【図１１】実施形態のアクチュエーターを膝保護装置に適用した変形例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４６】
９…エアバッグ装置、
１５…フードパネル（受止材）、
１６…ヒンジ部、
２１…シリンダ、
２２…本体、
２３…摺動部、
２４…大径部、
２５…係止面、
３５…ガス発生器、
３８…ピストン、
３９…収納凹部（収納部位）、
３９ｂ…段差（移動防止壁部）、
４０…流入路部、
４３…ロックピン、
４３ａ…元部、
４３ｂ…先端部、
４５…支持ロッド、
５１…コイルばね（戻り防止手段）、
５４…インストルメントパネル、
５５…膝受止材（受止材）、
Ｇ…ガス（作動用流体）、
Ｒ…ロック機構、
Ｕ…上昇装置、
Ｍ１…歩行者保護装置、
Ｍ２…膝保護装置、
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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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