發(fā)動機罩舉升裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及適用于行人安全發(fā)動機罩舉升裝置的致動器（1），該致動器包括殼體（2）、活塞（5）和密封件（8）。密封件（8）位于圓筒（2）的第二端（4）處并且在活塞（5）的第二端（7）處將活塞（5）和殼體（2）之間的空間密封，使得防止潮氣、灰塵和其它顆粒進入圓筒。圓筒的第二端（4）的開口（14）設置有邊緣（15），開口（14）允許當致動器被啟動時活塞移動并延伸出圓筒。活塞（5）被設計為使得活塞桿（12）可以容易地通過開口（14），而具有較大橫截面積的活塞底（13）將不通過開口（14）。本發(fā)明的特征在于，密封件（8）包括位于殼體（2）和活塞（5）之間的錨定部（10），從而在殼體的第二端（4）處形成活塞（5）和殼體（2）之間的密封。本發(fā)明還涉及包括上述這樣的致動器的發(fā)動機罩舉升裝置和在發(fā)動機罩舉升裝置中這樣的致動器的用途。
【專利說明】發(fā)動機罩舉升裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于車輛安全系統(tǒng)的致動器，該致動器適合(例如)用于舉升車輛的發(fā)動機罩(hood)或引擎蓋(bonnet)以提供對被車輛撞到的行人的保護。
【背景技術】
[0002]已經觀察到，如果機動車輛撞到行人，車輛的保險杠(bumper)常常撞擊該行人的腿或下軀干。因此，行人的腿通常將被推向車輛行進的方向，而頭和上軀干通常將朝向車輛的發(fā)動機罩和擋風玻璃傾斜。這種傾斜運動經常導致行人的頭或上軀干先接觸發(fā)動機罩，然后，如果來自撞擊的沖擊力足夠強并且車輛繼續(xù)向前，則頭或上軀干也到達擋風玻璃。
[0003]為了最小化由上述沖擊引起的對行人的損害，已經提出使用一些類型的發(fā)動機罩舉升裝置。這些裝置通常被構造使得發(fā)動機罩的后部(即，最接近擋風玻璃的部分)被舉升。例如在W02007/067121和EP2256007中公開了這樣的裝置。在車輛撞到行人的情況下，發(fā)動機罩一般提供有效而柔性的沖擊能量吸收結構。然而，如果不舉升發(fā)動機罩，則存在以下的更高風險:發(fā)動機罩將被一定程度地變形，使得在發(fā)動機罩下面的硬的非柔性部分(例如，發(fā)動機塊)接觸發(fā)動機罩，并且行人和車輛之間的碰撞可能導致不期望的硬沖擊。此外，抬起發(fā)動機罩的后部將使發(fā)動機罩表面進一步傾斜，并有助于降低身體朝向擋風玻璃移動的速度。此外，擋風玻璃和發(fā)動機罩之間不太尖銳的角度也將有助于減輕車輛撞到人的嚴重狀況。因此，使用用于舉升發(fā)動機罩的主動安全裝置顯著有助于降低對被車輛撞到的人的傷害風險。
[0004]為了舉升發(fā)動機罩，關于應該如何設計發(fā)動機罩舉升器提出了多種不同的建議。一種建議是使用某種活塞和殼體，該活塞和殼體在被致動時將推壓活塞延伸出殼體，從而引起發(fā)動機罩或引擎蓋的舉升動作。例如，JP2008-075739中公開了這樣的舉升設備。
[0005]盡管上述描述的現(xiàn)有技術提供了充當發(fā)動機罩舉升器的致動器的工作示例，然而仍然存在關于它們的功能和可靠性方面改進發(fā)動機罩舉升器的愿望。因此，本發(fā)明針對以下的致動器:該致動器適于充當發(fā)動機罩舉升器，該發(fā)動機罩舉升器具有提高的可靠性并因而為被車輛撞到的行人提供增強的安全性。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明尤其針對于致動器的頂部的改善密封，該致動器包括殼體和活塞，適于用作發(fā)動機罩舉升器。致動器的頂部意味著殼體的端，當致動器被啟動時，活塞旨在延伸通過殼體的端。對用作發(fā)動機罩舉升器的這類致動器的頂部進行密封是已知的，例如通過JP2008-075739。提供具有密封件的致動器的主要目的是避免灰塵、霧氣或粉末進入發(fā)動機罩舉升器，從而保護它免遭可能導致舉升器失靈的對環(huán)境的消極影響。因此，密封件的目的在于確保致動器被安裝后數(shù)年內起作用。
[0007]根據本發(fā)明的密封件包括帽部分和錨定部，帽部分覆蓋活塞的頂部，錨定部適于在活塞和殼體之間裝配，使得密封件將提供活塞和殼體之間的緊密密封。殼體采用具有內部腔的中空元件的形式，該腔適于容納活塞。一般地，殼體采用中空圓筒的形式，活塞包括圓形桿。殼體可以是用于致動器的特定殼體，或者可以形成另一結構的一部分。然而，活塞和殼體的具體形狀不是本發(fā)明的本質，活塞可以具有其他形狀，例如，矩形或六角形的橫截面。
[0008]因此，根據本發(fā)明的致動器包括殼體和至少部分地容納于該殼體的腔中的活塞。殼體具有第一端和第二端，并且被設計為適于在殼體的第一端包括或被連接到功率源?；钊簿哂械谝欢撕偷诙?，并且位于殼體中，使得活塞的所述第一端面向殼體的第一端。殼體的第二端包括開口，當致動器被啟動時，活塞將被推壓并且延伸通過該開口。致動器還包括具有帽的密封件，該帽覆蓋活塞的第二端。密封件還包括錨定部，該錨定部位于殼體和活塞之間，以在殼體的第二端處形成活塞和殼體之間的密封。
[0009]根據本發(fā)明的一個實施例，密封件被設計為當致動器被啟動時密封件破裂，使得帽將從錨定部分離。該特征不是必須的，但是通過將各部分完全分離，所分離的部分可以用于以下將進一步詳細說明的具體的目的。為了促成和控制密封件的帽和錨定部的分離，可以設計密封件，使得密封件包括在帽和錨定部之間的削弱部或凹陷部。當致動器被啟動時，密封件將破裂，而活塞被推壓通過殼體的第二端中的開口。
[0010]根據本發(fā)明的一個實施例，密封件被設計為使得密封件的錨定部的至少一部分位于活塞縱向延伸的一側或多側與殼體的內側之間。在該情況下，錨定部可以被設計為具有開口端和一個閉合端的中空元件，閉合端設置有所述帽，并且密封件適于被裝配到活塞的第二端上，使得帽覆蓋活塞的第二端且中空的錨定部覆蓋活塞毗鄰其第二端的一個側表面或多個側表面。中空部的形狀優(yōu)選地適合于活塞的形狀，還優(yōu)選地適于在活塞上緊貼裝配。
[0011]錨定部還可以具有管形或中空環(huán)形之外的其它形狀，例如，具有從帽延伸的一個或多個突起部，或者成形為位于活塞和殼體的側壁之間的網孔或網。
[0012]然而，還可以設計密封件，使得它基本平坦(例如成形為盤)，并且具有其覆蓋活塞端的帽部分和圍繞帽部分的錨定部。
[0013]如上簡要所述，當致動器已經被啟動后，密封件可以用于進一步的目的。例如，所述密封件的錨定部可以保留在殼體內，使得當活塞朝上移動時，為了延長活塞延伸通過殼體的第二端，錨定部將位于活塞的縱向延伸的一側或多側與殼體的內側之間。如果錨定部已經被構造或設計為可塑性變形的結構，則錨定部可以用作能量吸收結構，該結構在活塞的運動被活塞的突出部分(例如，擴大的活塞底)與殼體中腔的收窄(優(yōu)選地靠近殼體的第二端，例如，開口處的狹窄邊緣)之間的相互作用減緩和停止時吸收能量。因此，如果錨定部保留在殼體內，它將在活塞的突出部分和殼體之間被擠壓而使活塞的運動停止。以上建議了應該具有某種能量吸收結構的塑性變形。塑性變形的結構的優(yōu)點是，該結構將不會提供對活塞沿向下方向的力，因而不會工作在與活塞被期望的推壓方向相反的方向。然而，還可以使用彈性變形的元件，例如，可能制造起來更容易的一些類型的橡膠等。由于錨定部也充當密封件的一部分，因此可以期望將彈性材料用于提供緊密密封的目的。當然還可以使用可塑性變形和可彈性變形結構的組合的錨定部充當用于使活塞的運動停止的能量吸收結構。
[0014]如果錨定部被設計為在致動器已經被啟動后保留在殼體中，則錨定部還可以起到在殼體的第二端處形成活塞和殼體之間的密封的作用，用以防止當致動器已經被啟動后氣體通過殼體的第二端泄漏。因此，通過防止或減小氣體將要從致動器泄露的速率，錨定部可以這樣延長致動器處于被啟動和被延伸的狀態(tài)的時間。
[0015]為了制造的目的，如果密封件(包括帽和錨定部)被制成為一個集成件被認為是有利的。
[0016]密封件可以由多種不同的適宜材料制成，例如為橡膠、塑料或它們的組合。關于將密封件用作沖擊吸收結構的可能性，可以期望的是包括其他材料，例如金屬，以強化該結構。
[0017]可以期望的是設計致動器，使得密封件的帽在致動器已經被啟動后保留在所述活塞第二端的頂部的位置。這種安排的優(yōu)點是:當致動器被啟動時，帽可以充當沖擊能量吸收結構，活塞的第二端撞到它應該接觸的表面。如果例如帽由橡膠或塑料制成，帽將很可能在撞到該表面時變形，從而在該表面上提供舉升力的更好分布，并且也有助于更柔和的沖擊。為了使帽停留在活塞的頂部，帽應該被設計為適合于活塞的第二端，使得即使帽從密封件的錨定部脫離，它也將附著到活塞。例如，這可以通過在活塞第二端處的表面中具有一個或多個凹陷部和具有適于裝配入該一個凹陷部或多個凹陷部的帽來實現(xiàn)。然而，只要帽停留在活塞的頂部，如何實現(xiàn)該特征不是特別重要，并且帽也可以被粘接、焊接或以當致動器被啟動時使帽停留在頂部的任何方式附著。
[0018]致動器可以由多個不同的功率源被啟動。例如，致動器可以被設計為使得所述殼體包括位于殼體的第一端處的煙火裝藥，當致動器被啟動時，該煙火裝藥將燃燒，從而推動活塞延伸通過第二端。作為替換，致動器可以被連接到加壓氣體源，當致動器被啟動時該氣體被控制進入到致動器。
[0019]上述致動器可以用于車輛中任何類型的安全裝置，在該裝置中，致動器被期望實現(xiàn)車輛中元件的突然運動。致動器適合的一個這樣的裝置是形成行人安全系統(tǒng)的一部分的發(fā)動機罩舉升裝置，在該系統(tǒng)中，致動器可以充當發(fā)動機罩舉升器。這樣的發(fā)動機罩舉升器具有對保護的特定需要，因為它位于發(fā)動機罩可能遭受來自環(huán)境的潮氣和灰塵以及由于來自引擎室的熱而導致的相對強的溫度變化的位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖la-d公開了根據本發(fā)明的實施例的致動器的橫截面和它的主要元件。
[0021]圖2a_c公開了根據本發(fā)明的密封件的不同實施例。
[0022]圖3a_d公開了致動器啟動過程中的不同階段。
【具體實施方式】
[0023]在全部圖1-3中，對于相同的特征將使用相同的附圖標記。
[0024]圖1a中，公開了一種致動器1，它包括圓筒形式的殼體2、活塞5和密封件8。密封件8位于圓筒2的第二端4處，并且密封了活塞5 (在其第二端7處)與殼體2之間的空間，從而避免潮氣、塵土或其它顆粒通過開口 14進入圓筒，開口 14具有圓筒的第二端4中的邊緣15。當啟動致動器I時，開口 14允許活塞移動和延伸出圓筒?；钊?包括活塞桿12和位于其第一端6處的活塞底13?；钊辉O計為使得活塞桿12可以容易地通過開口 14，而具有較大橫截面積的活塞底13將不會通過橫截面積較小的開口 14，因為邊緣15圍繞開口14向內突出。在本實施例中，殼體中還包括煙火裝藥11，該煙火裝藥設置有連接器16，使得致動器可以被連接到用于啟動煙火裝藥11和致動器的控制單元。
[0025]圖1b公開了殼體2的橫截面,殼體2包括由邊緣15圍繞的在殼體第二端4處的開口 14，并且該開口適于接納在殼體第一端3處的功率源。
[0026]圖1c公開了活塞5，其具有長方形的活塞桿12，活塞桿12在活塞的第一端6處設置有適于與殼體內壁緊貼裝配的活塞底13?；钊?還適于在其第二端7處與密封件裝配?；钊?被設計為使得其活塞桿12適于能夠通過殼體中的開口，從而可以延伸通過殼體的開口，而活塞底13的尺寸較大，使得所述活塞底13將不會通過殼體的開口。還示出了活塞5在其第二端7處設置有凹陷部或切斷部，以與密封件的突出部裝配。
[0027]圖1d公開密封件8，密封件8適于與活塞的頂部裝配并且密封活塞與殼體的開口之間的空間。密封件包括帽9和錨定部10，帽9適于定位在活塞的頂部，錨定部被附著到帽9以在致動器中安裝密封件時將密封件保持在它期望的位置。當啟動設置有密封件8的致動器時，密封件8通常適于在帽9和錨定部10之間的一些地方破裂。帽部分8還設置有突出部，該突出部適于與活塞裝配并且改善帽9到活塞的附著，當帽部分9從錨定部10分離并期望將帽9保持在活塞端的頂部時，這可能特別有用。
[0028]圖2中是所示出的致動器I的密封件8的三個不同的實施例。圖2a中示出第一實施例，在該實施例中，活塞5的第二端7和殼體I的第二端4中的開口 14基本對齊。帽9位于活塞5的第二端7的頂部，并且活塞5的靠近其第二端7的側壁覆蓋有附著到帽9的中空的管形錨定部10以形成密封。因此，錨定部10位于殼體2的內壁與活塞桿12之間。當致動部I被啟動時，旨在使密封件8破裂，使得錨定部10將保留在殼體2內。當活塞5在其第一端6處的擴大部分(即活塞底13 (參見圖1a))到達殼體2的第二端4處時，錨定部10將在活塞底和開口 14處的邊緣15之間被擠壓，以在活塞5被阻擋時提供能量吸收結構，并且錨定部10充當防止氣體泄漏以延長致動器I的堅持時間的密封件。
[0029]圖2b中公開密封件的實施例，該密封件基本與圖2a中描述的密封件相同，但在本實施例中，活塞5在其靜止位置有些突出殼體2中的開口 14。
[0030]圖2c中公開了密封件的實施例，該密封件與前述實施例中所公開的密封件的不同之處在于:本密封件8沒有中空的錨定部，但錨定部10對應于從帽部分延伸的平坦結構。如果活塞5的第二端7位于殼體內，則該設計是可以的，并且因而可以使用帽9和錨定部10形成基本為盤形元件的密封件8。
[0031]在圖3a_3d中示出了當啟動致動器時處于不同階段的致動器I。
[0032]在圖3a中示出了在被啟動之前的致動器，S卩，致動器處于待工作(stand-by)狀態(tài)。活塞5的第二端7使密封件8壓靠在殼體的第二端4處圍繞殼體2的開口 14的邊緣15，從而提供在開口 14處的緊密密封。
[0033]圖3b中，致動器I剛剛被啟動，煙火裝藥11形式的功率源已經開始實現(xiàn)作用在活塞13上的力，使得活塞5已經向上稍微移動，并且向上進一步壓迫密封件8。
[0034]圖3c示出了致動器I處于活塞2已經進一步向上移動的更晚階段。密封件8已經破裂，帽9現(xiàn)在位于活塞5的第二端7上，而錨定部10保持在殼體2中殼體2的第二端4處。為了促使密封件8在所期望位置的破裂，密封件8可以設置有凹陷部或削弱部，以控制將在何處破裂。使用中，當位于車輛中時，活塞2通常在本階段的最晚期與發(fā)動機罩接觸，保持在活塞2的頂部的帽部分9可以幫助更好地分散沖擊力和降低當活塞2撞到發(fā)動機罩時可能發(fā)生的不期望的振動。
[0035]圖3d示出了當活塞5已經到達其端部位置并且發(fā)動機罩被盡可能抬起時的致動器I?？梢宰⒁獾?，錨定部10已經被擴大的活塞底壓縮而致使變形。因此，錨定部10在被壓縮時已經吸收能量，因而降低活塞5對邊緣15的沖擊，從而提供活塞5抬起運動的更平穩(wěn)的止動。錨定部10還可以充當防止/減小殼體2中高壓泄漏的密封件，使得可以實現(xiàn)延長的堅持時間。
[0036]因此，該密封件8除了提供將致動器I的內部相對于不期望的物質(例如，潮氣或顆粒)密封的特征外，還提供多種改善發(fā)動機罩的可能性。錨定部10可以這樣被設計以吸收能量，同時在活塞5完全停下之前降低活塞5的速度，并且錨定部10還可以作用于將殼體I的被加壓的室密封，以將活塞5保持在其端部位置，并且帽可以幫助抑制與即將被舉升的發(fā)動機罩的接觸，和更好地分散來自活塞的作用在發(fā)動機罩上的力。通過選擇密封件8的材料和設計，將可以影響上述密封件8的功能。例如，錨定部10將吸收一些沖擊能量，但其不應該吸收太多使得舉升力被大大削弱，從而舉升力將不足以完全抬起活塞和承受人撞到被致動器I舉升的發(fā)動機罩上的沖擊。
[0037]在圖3的實施例中，密封件8被示出為包括可折疊(collapsible)的錨定部10的結構。這僅僅意味著充當示例，圖1或2中任何一個所公開的密封件也可以被使用。
【權利要求】
1.一種用于車輛中的安全設備的致動器(1)，所述致動器(I)包括殼體(2)和活塞(5)，所述殼體具有第一端(3)和第二端(4)，所述第一端(3)適于包括或被連接到功率源，所述活塞(5)適于與所述殼體(2)裝配，并且所述活塞(5)具有第一端(6)和第二端(7)，由此當所述活塞(5)位于所述殼體(2)中時，所述活塞(5)的所述第一端(6)面朝向所述殼體(2)的所述第一端(3)，所述致動器(I)還包括具有帽(9)的密封件(8)，所述帽(9)覆蓋所述活塞(5)的所述第二端(7)，其特征在于: 所述密封件(8)還包括錨定部(10)，所述錨定部位于所述殼體(2)和所述活塞(5)之間，從而在所述殼體的所述第二端(4)處形成所述活塞(5)與所述殼體(2)之間的密封。
2.根據任一前述權利要求所述的致動器(I)，其特征在于，所述密封件(8)被設計為當致動器(I)被啟動時破裂，使得所述帽(9)將從所述錨定部(10)分離。
3.根據權利要求2所述的致動器(1)，其特征在于，所述密封件(8)包括在所述帽(9)和所述錨定部(10)之間的削弱部或凹陷部，以促使當所述致動器(I)被啟動時所述帽(9)從所述錨定部(10)分離。
4.根據任一前述權利要求所述的致動器(1)，其特征在于，所述密封件(8)的所述錨定部(10)的至少一部分位于所述活塞(5)的縱向延伸的一側或多側與所述殼體(2)的內側之間。
5.根據權利要求(4)所述的致動器(1)，其特征在于，所述錨定部(10)被設計為具有開口端和一個閉合端的中空的部分，所述閉合端設置有所述帽(9)，所述密封件(8)由此適于裝配到所述活塞(5)的所述第二端(7)上，使得所述帽(9)覆蓋所述活塞(5)的所述第二端(7)，并且所述中空的錨定部(10)覆蓋所述活塞的毗鄰其第二端(7)的一個側表面或多個側表面。
6.根據任一前述權利要求所述的致動器(1)，其特征在于，所述密封件(8)的所述錨定部(10)被設計為能夠塑性變形的結構，在所述致動器(I)被啟動，并且所述活塞(5)的所述第一端(6)朝向所述殼體(2)的所述第二端(4)移動并和所述錨定部(10)接觸時，所述能夠塑性變形的結構適于在吸收能量的同時折疊。
7.根據任一前述權利要求所述的致動器(1)，其特征在于，所述密封件(8)的所述錨定部(10)被設計為能夠彈性變形的結構，當所述致動器(I)被啟動，并且所述活塞(5)的所述第一端(6)朝向所述殼體(2)的第二端(4)移動并和所述錨定部(10)接觸時，所述能夠彈性變形的結構適于在吸收能量的同時被壓縮。
8.根據任一前述權利要求所述的致動器(1)，其特征在于，包括所述帽(9)和所述錨定部(10)的所述密封件(8)被制作為一個集成件。
9.根據任一前述權利要求所述的致動器(1)，其特征在于，所述密封件(8)由橡膠、塑料或它們的組合制成。
10.根據任一前述權利要求所述的致動器(1)，其特征在于，當所述致動器(I)已經被啟動后，所述帽(9)保持在所述活塞(5)的所述第二端(7)的頂部的位置上。
11.根據任一前述權利要求所述的致動器(1)，其特征在于，所述錨定部(10)被設計為:在所述致動器(I)已經被啟動后，所述錨定部(10)保持在所述殼體(2)中，并且所述錨定部適于在所述殼體(2)的第二端(4)處用作所述活塞(5)和所述殼體(2)之間的密封。
12.根據任一前述權利要求所述的致動器(1)，其特征在于，所述殼體(2)包括位于所述殼體(2)的所述第一端(3)處的煙火裝藥(11)。
13.—種包括發(fā)動機罩舉升裝置的行人安全系統(tǒng)，其特征在于，其包括用于舉升發(fā)動機罩的根據權利要求1-12中任一項所述的致動器(I)。
14.用于 車輛的發(fā)動機罩舉升裝置中的根據權利要求1-12中任一項所述的致動器的用途。
【文檔編號】F15B15/19GK103476642SQ201180070152
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2011年4月18日 優(yōu)先權日:2011年4月18日
【發(fā)明者】S·孔齊 申請人:奧托立夫開發(fā)公司