專利名稱：一種并于機(jī)動(dòng)車中以在正面撞擊的情況中保護(hù)行人的安全裝置的觸發(fā)沖程致動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸發(fā)沖程致動(dòng)器，其構(gòu)成安裝于機(jī)動(dòng)車的安全系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)元件， 并用于在與行人碰撞的情況中迅速抬起車輛發(fā)動(dòng)機(jī)蓋。本發(fā)明更具體地涉及這樣的改進(jìn)，所述改進(jìn)使所述致動(dòng)器的連桿能夠帶緩沖地返回，且因此致使發(fā)動(dòng)機(jī)蓋在撞擊之后帶緩沖地回復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且，在沒有撞擊的情況中，允許發(fā)動(dòng)機(jī)蓋在觸發(fā)之后一旦經(jīng)過(guò)了一定量的時(shí)間便在其自身重量的作用下或通過(guò)施加柔和的力而復(fù)位至其初始位置。
背景技術(shù)：
專利FR 2 878 212描述了一種用于保護(hù)被機(jī)動(dòng)車撞擊的行人的安全系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括使得機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)蓋在碰撞的情況中迅速地抬高的機(jī)構(gòu)。當(dāng)發(fā)生所述碰撞時(shí)，行人的頭部經(jīng)常撞到車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋。頭部與發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的撞擊造成發(fā)動(dòng)機(jī)蓋變形。當(dāng)變形了一定程度之后，發(fā)動(dòng)機(jī)蓋與發(fā)動(dòng)機(jī)部件以及發(fā)動(dòng)機(jī)周圍的所有剛性部件接觸。此刻行人的頭部會(huì)經(jīng)受最大的減速，這可造成嚴(yán)重傷害?；诖嗽?，上述系統(tǒng)設(shè)計(jì)為迅速將發(fā)動(dòng)機(jī)蓋抬高一定高度，以防止行人、特別是是行人的頭部在發(fā)動(dòng)機(jī)蓋變形之后撞到發(fā)動(dòng)機(jī)部件。發(fā)動(dòng)機(jī)蓋在其后端、即在擋風(fēng)玻璃附近被抬高。發(fā)動(dòng)機(jī)蓋仍然固定于機(jī)動(dòng)車的前部。于是，若這種安全系統(tǒng)由適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置來(lái)及時(shí)致動(dòng)，則該安全系統(tǒng)能在檢測(cè)到即將發(fā)生的撞擊之后的幾十毫秒內(nèi)、即非常迅速地將發(fā)動(dòng)機(jī)蓋抬高幾十毫米(其中幾十毫秒例如為30ms，幾十毫米例如為80mm)。所述系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)元件優(yōu)選地包括一種類型的觸發(fā)沖程致動(dòng)器，所述類型的觸發(fā)沖程致動(dòng)器包括電點(diǎn)燃的打火裝料。裝料的燃燒所產(chǎn)生的氣體推動(dòng)致動(dòng)器的活塞，所述活塞連接于連桿，所述連桿用于使抬高發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的機(jī)構(gòu)致動(dòng)，或甚至直接致動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋本身。人們公知，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋抬高之后，允許其帶緩沖地進(jìn)行返回運(yùn)動(dòng)，以伴隨對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的碰撞同時(shí)發(fā)生，并降低發(fā)動(dòng)機(jī)蓋對(duì)行人的撞擊。返回緩沖系統(tǒng)優(yōu)選地與用于抬高發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的致動(dòng)器結(jié)合。以此方式，由發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、抬高機(jī)構(gòu)以及致動(dòng)器的活塞構(gòu)成的組件在撞擊下(在發(fā)動(dòng)機(jī)蓋抬高和變形之后)在被制動(dòng)的同時(shí)縮回，且隨后被阻擋。緩沖裝置布置于主體中。其使用了機(jī)械裝置。一種提供帶緩沖的抗返回作用的方式是使致動(dòng)器的壓力室保持在可以限制其返回運(yùn)動(dòng)的足夠高的壓力下。該時(shí)長(zhǎng)通常具有300ms的持續(xù)時(shí)段。通過(guò)使用合適的更大量的打火裝料來(lái)既對(duì)活塞提供壓力以迅速釋放致動(dòng)器又在活塞室中提供持續(xù)的壓力，這是無(wú)法想象的。這種打火裝料會(huì)致使致動(dòng)器被過(guò)于突然地釋放，并具有破壞釋放機(jī)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的風(fēng)險(xiǎn)。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍希望得到一種用于致動(dòng)器的裝置，該裝置簡(jiǎn)單，即不需要特定的機(jī)構(gòu)，并能夠使致動(dòng)器在短時(shí)間(通常30ms)內(nèi)以弱力進(jìn)行釋放，并隨后在長(zhǎng)時(shí)間 (通常300ms)內(nèi)保持帶緩沖的抗返回力，隨后通過(guò)釋放力，以使致動(dòng)器能夠在通常為幾秒的長(zhǎng)時(shí)間之后在弱力作用下返回，例如僅在重力作用下返回。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明首先用于通過(guò)使用更簡(jiǎn)單的裝置而提供這種使發(fā)動(dòng)機(jī)蓋帶緩沖地返回的功能。為此，本發(fā)明提供了一種觸發(fā)沖程致動(dòng)器，其包括主體，所述主體容納有活塞以及受控的氣體發(fā)生器，所述活塞與從所述主體的一端伸出的連桿連接，所述氣體發(fā)生器面向所述活塞而安裝于所述主體中，并位于距所述活塞在觸發(fā)之前的初始位置的預(yù)定距離處， 從而在所述氣體發(fā)生器和所述活塞之間限定出膨脹室，所述氣體發(fā)生器包括快速燃燒打火裝料，所述致動(dòng)器的特征在于，該致動(dòng)器包括燃燒慢于所述氣體發(fā)生器的燃燒且容納于與所述膨脹室連通的位置中的打火裝料。優(yōu)選地，慢速燃燒打火裝料由所述快速燃燒打火裝料的燃燒點(diǎn)燃。慢速燃燒打火裝料可容納于包括快速燃燒打火裝料的所述氣體發(fā)生器中，S卩，例如容納于具有線狀管道的塑料殼體中，所述線狀管道使所述打火裝料可在控制下引發(fā)。在優(yōu)選的第二變化例中，所述快速燃燒打火裝料和慢速燃燒打火裝料分開容納于致動(dòng)器中， 且與膨脹室連通。該變化例用于將裝料的功能分開，從而可以根據(jù)每種應(yīng)用場(chǎng)合的需要而獨(dú)立地變化每種裝料的功能。還可能出現(xiàn)未發(fā)生事故、例如由于錯(cuò)誤檢測(cè)而使安全系統(tǒng)致動(dòng)并因此使發(fā)動(dòng)機(jī)蓋抬高的情況。還可能出現(xiàn)行人未撞擊發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的情況。在所述情況下，希望發(fā)動(dòng)機(jī)蓋在從觸發(fā)起經(jīng)過(guò)一定時(shí)長(zhǎng)之后能夠返回至其初始位置。本發(fā)明也可使發(fā)動(dòng)機(jī)蓋自動(dòng)地完成所述復(fù)位，例如在其自身重量的作用下復(fù)位。為此，貫穿活塞、并可能貫穿連桿而形成有已校準(zhǔn)的泄漏通道，以便排出已驅(qū)動(dòng)過(guò)活塞的氣體。優(yōu)選地，活塞和連桿彼此剛性地固定，且泄漏通道開口穿過(guò)連桿的表面而通往限定于連桿和主體的內(nèi)壁之間的環(huán)狀空間中。以此方式，僅當(dāng)致動(dòng)器已被觸發(fā)時(shí)，泄漏通道的出口與外部連通。在致動(dòng)器未被觸發(fā)的整個(gè)時(shí)段期間，無(wú)需不擔(dān)心發(fā)生腐蝕，且可保護(hù)打火裝料免受外部介質(zhì)的影響。致動(dòng)器內(nèi)的金屬元件可由便宜的金屬制成，而不需要任何特定的抗腐蝕處理。在事故期間，另外的慢速燃燒打火裝料在釋放之后大約十分之三秒內(nèi)耗盡，并保持足以使發(fā)動(dòng)機(jī)蓋帶緩沖地返回的室內(nèi)壓力。相反，在觸發(fā)之后未出現(xiàn)撞擊的情況中，需要更長(zhǎng)的時(shí)間以使氣體經(jīng)由泄漏通道逸出?；钊S后縮回到致動(dòng)器主體中，并使發(fā)動(dòng)機(jī)蓋能夠在其自身重量的作用下或因施加于發(fā)動(dòng)機(jī)蓋本身的柔和的力而返回至其通常位置。


參照下面對(duì)根據(jù)本發(fā)明的原理的觸發(fā)沖程致動(dòng)器的目前優(yōu)選的實(shí)施例的描述，可更好地理解本發(fā)明并更清楚本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)，所述描述僅僅為示例性的并且參照了附圖，所述附圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明的觸發(fā)沖程致動(dòng)器的圖解縱剖面圖；且
圖2是表示由致動(dòng)器產(chǎn)生的力與從觸發(fā)開始的時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式圖1表示具有大致呈圓筒狀的主體13的觸發(fā)沖程致動(dòng)器11，主體13容納有連接于連桿17的活塞15，連桿17軸向地從主體的一端18伸出。主體13還容納有氣體發(fā)生器 19，氣體發(fā)生器19優(yōu)選地為電控的線狀管道氣體微型發(fā)生器，并面向活塞隔開預(yù)定距離安裝于主體中。氣體發(fā)生器19借助于主體的另一端21中的縮進(jìn)部22以及后基臺(tái)23而在主體的另一端21保持固定。在氣體發(fā)生器19和主體的內(nèi)壁之間布置有環(huán)狀襯墊25。在發(fā)生器和活塞之間布置有易碎或可斷的連接元件27。于是，易碎或可斷的連接元件27使活塞15保持在距氣體發(fā)生器的預(yù)定距離處，以使活塞15和連桿17的位置在致動(dòng)前穩(wěn)定，并在氣體發(fā)生器與所述活塞的對(duì)立面之間限定出膨脹室30的初始體積。氣體發(fā)生器19包括快速燃燒打火裝料。當(dāng)點(diǎn)燃裝料時(shí)，氣體噴入膨脹室30中，造成連接元件27破碎或斷開，并推動(dòng)活塞和連桿組件，從而使所述連桿迅速地并在軸向上從主體的端部伸出。該運(yùn)動(dòng)用于觸發(fā)用來(lái)抬高發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的機(jī)構(gòu)(未圖示)。連桿甚至可以以簡(jiǎn)單和優(yōu)選的方式而直接鉸接于發(fā)動(dòng)機(jī)蓋。在主體的有連桿伸出的那一端部，可設(shè)有縮進(jìn)部35，縮進(jìn)部35在連桿和主體的內(nèi)壁之間形成縱向環(huán)狀空間36。如圖所示，在連桿的向外伸出的端部附近，連桿安裝有密封襯墊37。該襯墊在連桿17和主體的對(duì)應(yīng)端部18附近的內(nèi)壁之間延伸。于是，在點(diǎn)燃之前的時(shí)段中，環(huán)狀空間36與外部介質(zhì)隔離。環(huán)狀空間還通過(guò)位于所述活塞15和所述主體13之間的0形圈39與膨脹室隔離。根據(jù)本發(fā)明的重要特點(diǎn)，致動(dòng)器11還包括打火裝料38，打火裝料38的燃燒慢于所述氣體發(fā)生器的燃燒。該第二裝料以緊密粉丸的形式容納于與膨脹室30連通的位置，以便由快速燃燒打火裝料的燃燒點(diǎn)燃。在圖示的例子中，慢速燃燒打火裝料布置于活塞的腔40中，腔40開口通往膨脹室中。裝料38通過(guò)一個(gè)中央貫通并配合在腔40的開口中的蓋而保持在位。優(yōu)選地，該腔在軸向上面向氣體發(fā)生器而開口通往膨脹室30。圖2表示兩種裝料的連續(xù)燃燒的組合的結(jié)果。通過(guò)氣體的膨脹而軸向傳遞至活塞的力沿縱軸標(biāo)繪，時(shí)間沿橫軸標(biāo)繪?？梢钥闯觯ㄟ^(guò)快速燃燒裝料，在短暫的時(shí)段(A)中傳遞出非常高強(qiáng)度的推力。該推力超過(guò)1000牛頓(N)，但是在幾十毫秒、通常為30ms的時(shí)段內(nèi)非常迅速地回落至大約500N。這對(duì)應(yīng)于活塞的運(yùn)動(dòng)且從而使用于抬高發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的安全系統(tǒng)觸發(fā)。該迅速回落不能提供充分的返回緩沖。然而，根據(jù)本發(fā)明，慢速燃燒打火裝料38 也被點(diǎn)燃，從而產(chǎn)生一定強(qiáng)度的力，如圖所示，所述強(qiáng)度更加緩慢地減少。據(jù)估計(jì)，所產(chǎn)生的力通常是足夠的，且必須在長(zhǎng)達(dá)十分之幾秒(B)的時(shí)間內(nèi)足夠緩慢地減少，以便得到所期望的緩沖，而由活塞施加的力的變化范圍為幾百牛頓(C)。而且，根據(jù)另一優(yōu)選的特點(diǎn)，在活塞中以及(可選地)在連桿中形成有已校準(zhǔn)的泄漏通道45，以便排出燃燒氣體。該已校準(zhǔn)的泄漏通道45足夠小，以使得在膨脹室30由于兩種打火裝料的燃燒而受壓的階段中不會(huì)產(chǎn)生顯著影響。對(duì)通道的尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，以允許隨后使膨脹室30中所包含的燃燒氣體的泄漏速率足以確保返回力在指定范圍(D)上減少，并從而使發(fā)動(dòng)機(jī)蓋幾乎不需要力、例如在其自身重量的作用下便可返回至其位置。在所描述的例子中，活塞和連桿彼此剛性地固定，泄漏通道45開口穿過(guò)連桿的表面而通往上述環(huán)狀空間36中。泄漏通道45與活塞的裝有慢速燃燒打火裝料38的腔40連通。此外，過(guò)濾器47在活塞中布置于腔40和已校準(zhǔn)的泄漏通道45之間。該過(guò)濾器用于避免燃燒產(chǎn)生的顆粒堵塞已校準(zhǔn)的泄漏通道。該配置使得膨脹室中的壓力緩慢降低，并因此使得活塞所產(chǎn)生的力在對(duì)應(yīng)于活塞的帶緩沖返回的時(shí)間之外的時(shí)段中緩慢降低。該壓力的降低和力的降低持續(xù)降低到一個(gè)小到足以使發(fā)動(dòng)機(jī)蓋在未被破壞的有利情況下自動(dòng)地返回至其初始位置的值，而所述自動(dòng)返回通常在幾秒之后發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種觸發(fā)沖程致動(dòng)器，其包括主體(13)，所述主體(1 容納有活塞(1 以及受控的氣體發(fā)生器(19)，所述活塞(1 連接于從所述主體的一端伸出的連桿(17)，所述氣體發(fā)生器(19)面向所述活塞而安裝于所述主體中，并處于距所述活塞在觸發(fā)之前的初始位置的預(yù)定距離處，從而在所述氣體發(fā)生器和所述活塞之間限定出膨脹室(30)，所述氣體發(fā)生器包括快速燃燒打火裝料，所述致動(dòng)器的特征在于，該致動(dòng)器包括燃燒慢于所述氣體發(fā)生器的燃燒并容納于與所述膨脹室連通的位置中的打火裝料(38)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸發(fā)沖程致動(dòng)器，其特征在于，所述慢速燃燒的打火裝料 (38)布置于活塞中的腔GO)中，所述腔開口通往所述膨脹室(30)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸發(fā)沖程致動(dòng)器，其特征在于，所述腔00)在軸向上面向所述氣體發(fā)生器(19)而開口通往所述膨脹室中。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的觸發(fā)沖程致動(dòng)器，其特征在于，在所述活塞中且可選地在所述連桿中形成有與所述膨脹室連通的已校準(zhǔn)的泄漏通道G5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸發(fā)沖程致動(dòng)器，其特征在于，所述活塞和所述連桿彼此剛性地固定，且所述泄漏通道0 開口穿過(guò)所述連桿的表面而通往在所述連桿與所述主體的內(nèi)壁之間限定出的環(huán)狀空間(36)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸發(fā)沖程致動(dòng)器，其特征在于，所述連桿在其自由外端的附近安裝有密封襯墊(37)，并且，在所述致動(dòng)器的非激活位置，所述襯墊在所述連桿和所述主體的對(duì)應(yīng)端部(18)附近的所述內(nèi)壁之間延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求4 6以及權(quán)利要求2的任一項(xiàng)所述的觸發(fā)沖程致動(dòng)器，其特征在于， 所述泄漏通道0 與所述活塞中的容納有所述慢速燃燒的打火裝料的所述腔GO)連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸發(fā)沖程致動(dòng)器，其特征在于，在所述活塞中，在所述腔00) 和所述已校準(zhǔn)的泄漏通道0 之間布置有過(guò)濾器G7)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸發(fā)沖程致動(dòng)器，其特征在于，所述環(huán)狀空間(36)與所述膨脹室(30)借助于布置于所述活塞(15)和所述主體(13)之間的0形圈(39)隔離。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的致動(dòng)器，其特征在于，該致動(dòng)器包括易碎或可斷的連接元件(27)，該連接元件(XT)將所述活塞保持在距所述打火發(fā)生器的預(yù)定距離處，以用于在致動(dòng)之前穩(wěn)定所述連桿的位置以及所述膨脹室的初始體積。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸發(fā)沖程致動(dòng)器，其特征在于，所述慢速燃燒的打火裝料 (38)布置于開口通往所述膨脹室(30)中的包括所述快速燃燒打火裝料的所述氣體發(fā)生器中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有帶緩沖地返回沖程的觸發(fā)沖程致動(dòng)器。根據(jù)本發(fā)明，致動(dòng)器容納有活塞(15)和包括快速燃燒打火裝料的氣體發(fā)生器(19)，并還容納有燃燒慢于所述氣體發(fā)生器(19)的燃燒的打火裝料(38)。
文檔編號(hào)B60R21/38GK102245909SQ200980147267
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
發(fā)明者埃夫拉爾·博格, 埃里克·拉斯貝薩, 讓-保羅·納多 申請(qǐng)人:Sme公司