專利名稱：尤其是保護步行者的汽車安全系統(tǒng)用的觸發(fā)沖程致動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸發(fā)沖程致動裝置，其尤其被集成在安全系統(tǒng)中用于在與機動車
正面碰撞的情況下保護步行者。更具體地，本發(fā)明涉及當(dāng)情況允許時，特別是在錯誤檢測之后或者在避開障礙物的情況下進行觸發(fā)之后，能夠?qū)⒃摪踩到y(tǒng)復(fù)位至其初始位置的致動裝置的改進。
背景技術(shù)：
專利FR2 878 212記載了當(dāng)步行者被機動車撞到時用于保護該步行者的安全系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括在沖撞的情況下能夠使機動車的發(fā)動機蓋迅速抬高的機構(gòu)。具體地，在沖撞的情況下，步行者的頭部常常撞到車輛的發(fā)動機蓋。頭部對發(fā)動機蓋的這種撞擊使發(fā)動機蓋變形。變形超過一定程度時，發(fā)動機蓋就會與發(fā)動機組和該發(fā)動機附近的所有剛性部件接觸。此時步行者的頭部被最大程度地減速，這可能讓受害者嚴重受傷?；谶@個原因，上述系統(tǒng)被設(shè)計成迅速將發(fā)動機蓋抬高一定高度以防止在發(fā)動機蓋變形之后步行者(尤其是其頭部)撞到發(fā)動機組。發(fā)動機蓋在其后部(即擋風(fēng)玻璃側(cè))被抬高，并且發(fā)動機蓋仍被固定在機動車的前部。 因此，如果利用適當(dāng)?shù)臋z測部件及時觸發(fā)，則這種安全裝置在30毫秒內(nèi)(即在檢測到撞擊的危機之后非常短的時間間隔內(nèi))就能抬高至少80mm。 還已知的是，在發(fā)動機蓋抬高之后，發(fā)動機蓋會發(fā)生微小的復(fù)位，伴隨發(fā)動機蓋的碰撞會減弱這種復(fù)位的效果。有利的是，這種復(fù)位抑制系統(tǒng)與已經(jīng)抬高發(fā)動機蓋的致動裝置結(jié)合。以此方式，由發(fā)動機蓋、抬高機構(gòu)和致動裝置的活塞構(gòu)成的組件在碰撞情況下(在抬高發(fā)動機蓋之后)縮回去，同時被制動，然后阻止。制動部件布置在活塞與連桿之間的主體中，從而最小化所需空間和忽略不計的額外成本。 然而，可能出現(xiàn)的情況是，在沒有發(fā)生事故時，上述安全系統(tǒng)會被觸發(fā)，從而抬高發(fā)動機蓋，例如在錯誤檢測的情況下或者如果步行者沒有撞到發(fā)動機蓋。在此情況下，期望在事故之后駕駛員能夠?qū)?未發(fā)生變形的)發(fā)動機蓋復(fù)位到其初始位置，并且以簡單直觀的方式來實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明使得可以這樣復(fù)位發(fā)動機蓋。 更具體而言，本發(fā)明涉及一種觸發(fā)沖程致動裝置，其包括主體和部件，所述主體收
容與在所述主體的端部突出的連桿連接的活塞，所述部件響應(yīng)于觸發(fā)命令而推動所述活
塞，它包括作用在所述連桿與所述主體之間的帶有慣性觸發(fā)閾值的復(fù)位_制動結(jié)構(gòu)，從而
僅當(dāng)所述連桿在受到大于閾值的加速度值下的復(fù)位力時才被制動；所述響應(yīng)于觸發(fā)命令而
推動所述活塞的部件包括在所述主體中與所述活塞相對裝配的帶有打火觸發(fā)的氣體發(fā)生
器；所述復(fù)位_制動結(jié)構(gòu)包括收容在形成于所述連桿與所述主體的內(nèi)壁之間的環(huán)形空腔中的至少一個球；所述空腔包括彼此連續(xù)的兩個相鄰部分，靠近所述活塞并且徑向高度比所述球的直徑大的第一部分和徑向高度從所述第一部分的端部減小的第二部分，當(dāng)在大于所
述閾值的加速度值下向所述連桿施加所述復(fù)位力時，所述球在所述第二部分中配合；并且
所述制動結(jié)構(gòu)還包括用于在所述第一部分中保持所述球靜止不動的部件。 這種致動裝置可以有利地安裝到帶有在碰撞步行者的情況下可以抬高的發(fā)動機
蓋的機械吸收系統(tǒng)中。與所述致動裝置結(jié)合為一體的復(fù)位_制動結(jié)構(gòu)對于簡化設(shè)計且提高
可靠性有顯著作用。這種改進的復(fù)位-制動結(jié)構(gòu)不會導(dǎo)致增加需要復(fù)雜和昂貴加工的部件。 通過所述制動結(jié)構(gòu)中用于在所述第一部分中保持所述球靜止不動的部件，僅當(dāng)在 大于所述閾值的加速度值下向所述連桿施加所述復(fù)位力時，所述球才在所述第二部分中配 合 僅當(dāng)在具有超過上述閾值的值的加速度下向所述連桿施加所述復(fù)位力時，所述球
所述第二部分配合。 如果需要的話，在所述致動裝置的內(nèi)部滑動的組件并因而使發(fā)動機蓋抬起的整個
機構(gòu)能夠通過緩慢移動致動裝置的連桿而被放回到其初始位置，以使得不超過上述閾值。 在這些條件下，所述復(fù)位-制動結(jié)構(gòu)沒有被施壓，并且可以不費力地將發(fā)動機蓋放回原處。 根據(jù)本發(fā)明的例示性實施例，所述用于在所述第一部分中保持所述球的部件包括 彈簧。例如，所述彈簧可以安裝在所述空腔的第二部分中并在所述球與所述空腔的一端之 間壓縮配置。 根據(jù)本發(fā)明的另一例示性實施例，所述用于在所述第一部分中保持所述球的部件 包括沿所述第二部分嵌入所述空腔中并在所述致動裝置的主體的內(nèi)表面上滑動的套筒。所 述套筒設(shè)有位于所述空腔外部且通過保持件與所述空腔外部的連桿接觸的軸環(huán)，所述保持 件在所述軸環(huán)與所述連桿之間產(chǎn)生有限粘結(jié)力。此外，所述制動結(jié)構(gòu)還包括產(chǎn)生小于連接 所述軸環(huán)與所述連桿的粘結(jié)力的力的彈簧，用于將所述球彈性地推向所述空腔的第二部分
有利的是，所述致動裝置實際上包括在所述空腔內(nèi)環(huán)狀并排布置的多個球。為了 調(diào)節(jié)上述閾值，在所述活塞與所述球之間可以增加環(huán)形配重。由于活塞被帶有打火觸發(fā)的 氣體發(fā)生器推動，因而在所述活塞與所述氣體發(fā)生器之間通常限定有氣體膨脹室。有利的 是，在所述膨脹室的壁中設(shè)有被校準的泄漏孔。對這種泄漏的校準屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的 能力范圍。這種泄漏被選擇成，使得在碰撞的時間內(nèi)(通常是幾毫秒至幾百毫秒)維持被 用來移動致動裝置的連桿所施加的壓力，然后逐漸返回到大氣壓(幾秒之后)。以此方式， 當(dāng)駕駛員按壓發(fā)動機蓋時，膨脹室返回到大氣壓，從而使與活塞相關(guān)的整個機構(gòu)復(fù)位到其 初始位置。


通過對根據(jù)致動裝置及其原理的多個實施例的說明可以更好地理解本發(fā)明，并且
本發(fā)明的其他優(yōu)點變得顯而易見，下面通過示例并參照附圖進行說明，在附圖中 圖1是本發(fā)明致動裝置的縱剖面的總體示意圖； 圖2 圖5是圖示復(fù)位_制動結(jié)構(gòu)的操作的示意性細節(jié)圖； 圖6是圖示類似于圖1的變形例的圖； 圖6A是圖6中的封閉區(qū)域A的放大4
圖7是圖示另一變形例的示意 圖8是圖示球的裝配的細節(jié)圖；以及
圖9和圖10是圖8的裝配變形例。
具體實施例方式
圖1所示的觸發(fā)沖程致動裝置11包括大體圓柱主體13，該圓柱主體13收容與在主體的一端軸向突出的連桿17連接的活塞15。該主體還收容響應(yīng)于觸發(fā)命令而推動活塞的部件。在所述示例中，這些部件由在主體中與活塞相對裝配的帶有打火觸發(fā)的氣體發(fā)生器19構(gòu)成。在與軸向突出的連桿17相對的主體端部處氣體發(fā)生器被折疊。因此，在氣體發(fā)生器與活塞的相對端之間形成氣體膨脹室21。 如上所述，連桿17可與在汽車正面與步行者碰撞的情況下使汽車的發(fā)動機蓋抬高的機構(gòu)相連接。 此外，主體13收容帶有慣性觸發(fā)閾值的復(fù)位_制動結(jié)構(gòu)25，這使得在主體外側(cè)最大化展開之后，能夠制動或甚至阻止連桿17復(fù)位，從而使在碰撞過程中變形的發(fā)動機蓋伴隨有復(fù)位運動。該制動結(jié)構(gòu)僅在向連桿施加壓力時才起作用，在復(fù)位時，該制動結(jié)構(gòu)具有大于預(yù)定閾值的足夠加速度值。將該閾值選擇為足夠低，以使當(dāng)步行者實際上撞到發(fā)動機蓋時總是如此。 在該例子中，該復(fù)位_制動結(jié)構(gòu)包括收容在環(huán)形空腔29中的至少一個球27，該環(huán)形空腔形成在連桿17與主體的內(nèi)壁之間。根據(jù)圖l所示的例子，環(huán)形部件30被固定在連桿上并與固定在同一連桿上的活塞15相接觸。通過裝配到連桿的凹槽中的軸環(huán)31將環(huán)形部件固定在上述位置。因而，對于該例子，環(huán)形空腔29被限定在活塞15、環(huán)形部件30與主體13的內(nèi)壁之間。根據(jù)環(huán)形部件的形狀，環(huán)形空腔包括彼此連續(xù)的兩個相鄰部分，即靠近活塞并且徑向高度比球的直徑大的第一部分35和徑向高度從所述第一部分的端部減小的第二部分38。 事實上，有利的是，空腔容納環(huán)狀并排布置的多個球27。此外，制動結(jié)構(gòu)包括用于在第一部分中保持球靜止不動的部件。在此情況下，彈簧40收容在空腔中，從而在活塞的方向上推動球，也就是說將球通常保持在空腔的第一部分35中。該彈簧安裝在第二部分中并在球與空腔的相對端之間壓縮配置。這種布置限定了為使當(dāng)通過觸發(fā)帶有打火觸發(fā)的氣體發(fā)生器19使連桿17展開之后被制動的連桿17在力再次施加到主體13上時復(fù)位而必須超過的加速度閾值。這由圖2 圖4示出。 因此，在主體中限定了滑動組件45 ;根據(jù)該例子，它由活塞15、連桿17和由連桿支撐的環(huán)形部件30構(gòu)成?；瑒咏M件能夠驅(qū)動收容在空腔中的球27和彈簧40。最初，在彈簧的作用下使球保持與活塞相對。在此情況下，球被限制在足以避免在滑動組件運動過程中產(chǎn)生任何阻力的空間(空腔的第一部分35)內(nèi)。即圖2所示的情況。當(dāng)觸發(fā)打火氣體發(fā)生器(圖3)時，滑動組件45在氣壓下移動，并且連桿沿軸向退向主體外部，直到環(huán)形部件接觸主體的端部，形成阻擋。 根據(jù)這種表現(xiàn)為在預(yù)期優(yōu)選應(yīng)用中將發(fā)動機蓋抬高的運動，球保持與活塞接觸，并因此球保持在空腔29的第一部分35中。 在通過軸向力Fl將沖擊傳遞到連桿上而驅(qū)使其再次縮回至主體內(nèi)的情況下(圖4)，彈簧40在壓縮的同時吸收一些機械能，并且在上述加速度閾值被超過時，球27在環(huán)形 空腔30的第二部分38中配合。這些球沿著環(huán)形部件的大體截頭圓錐輪廓行進，通過沿著 這樣的輪廓，球摩擦圓柱主體的壁的內(nèi)表面，直到使形成主體13的管子變形。通過阻止滑 動組件的相反運動而停止。在沖擊的作用下，在阻止連桿之前的這種類型的漸進式制動可 以伴有發(fā)動機蓋的變形并且有助于使沖擊減弱。 只有在足夠的加速度下施加復(fù)位力才能夠?qū)崿F(xiàn)圖4的情況，基本上在事故期間總 是這種情況。 相反，如果在錯誤檢測之后開啟了用于抬高發(fā)動機蓋的裝置，或者如果避開了步 行者，則發(fā)動機蓋會被抬高但不會變形。因此車主可以再次關(guān)閉發(fā)動機蓋。根據(jù)本發(fā)明的 重要特征，通過向連桿17施加小的力F2可將滑動組件45恢復(fù)到其初始位置，即緩慢關(guān)閉 發(fā)動機蓋，從而使滑動組件45滑向主體內(nèi)側(cè)而球不會進入空腔的第二部分。圖5圖示了這 種情況。 有利的是，在連桿突然展開之后，積聚在膨脹室21內(nèi)的加壓氣體通過被校準的泄 漏孔49逐漸排出，直到壓力逐漸返回到大氣壓力，這出現(xiàn)在幾秒后。因此，當(dāng)發(fā)動機蓋關(guān)閉 時(沒有沖擊)，致動裝置不受任何阻力，膨脹室被減壓。沒有駕駛員的幫助也可以關(guān)閉發(fā) 動機蓋，或者甚至在發(fā)動機蓋的自身重量下自動關(guān)閉。 在圖6和圖6A所示的變形例中，其中相似的元件由相同的附圖標(biāo)記表示，觸發(fā)沖 程致動裝置包括圓柱主體13，該圓柱主體13收容與在主體的一端處軸向突出的連桿17固 定的活塞15。在另一端處，打火氣體發(fā)生器19a與模塑基部48 —體成形，該基部包括將活 塞與打火發(fā)生器連接的易碎或易斷的襯套50形式的連接件。因此，在觸發(fā)之前，預(yù)定初始 容積的膨脹室21被限定在圓柱主體內(nèi)。上述活塞包括收容在環(huán)形凹槽內(nèi)的滑動密封圈51。 塑料基部48包括用于使裝配樞軸通過的橫向鉆孔47 。塑料基部設(shè)有觸發(fā)用的雙線電纜55 。
連桿17被緊固在活塞上，并且包括位于其附近的圓柱部57和截頭圓錐部58，截頭 圓錐部58在連桿出口方向變寬直到軸環(huán)與主體13的圓柱形內(nèi)表面滑動接觸。與圖1所示 的連桿相比，圓柱和截頭圓錐這兩部分限定了環(huán)形空腔29。該環(huán)形空腔收容有前述實施例 的彈簧40和球27?；瑒虞S環(huán)61插在彈簧的端部與球之間。此外，在活塞與球之間布置有 環(huán)形配重63。該配重具有通過慣性將彈簧40的壓縮放大的作用，結(jié)果，在由于步行者撞擊 到發(fā)動機蓋上而讓活塞加速的作用下，球在空腔的第二部分中配合。
本實施例的操作與上述實施例相類似，不再詳細說明。 圖7圖示了復(fù)位-制動結(jié)構(gòu)的另一實施例。在該實施例中，復(fù)位-制動結(jié)構(gòu)包括 用于在空腔29的第一部分中保持球靜止不動的部件。這些部件包括沿空腔29的第二部分 38嵌入空腔29中并在主體的內(nèi)表面上滑動的套筒70。該套筒設(shè)有在第二部分之外的位于 空腔外部的軸環(huán)72，并且該軸環(huán)與空腔外部的連桿17接觸。在軸環(huán)72與連桿之間產(chǎn)生有 限粘結(jié)力的保持件74位于這兩個元件的交接處。該保持件固定在該軸環(huán)上。
此外，由于彈簧40a產(chǎn)生小于軸環(huán)72與連桿17之間的粘結(jié)力的力，因而將球27 彈性地推向空腔的第二部分。彈簧裝配在活塞15與球27之間。當(dāng)然，也可在彈簧與一組 球之間插入環(huán)形軸環(huán)。在上述例子中，保持件74是環(huán)形摩擦密封環(huán)。套筒穿入空腔內(nèi)，使 得當(dāng)球位于空腔的第一部分35中時，該套筒的端部與球接觸。在觸發(fā)致動裝置之前，套筒 的軸環(huán)與限定空腔的第二部分的端部的環(huán)形阻塊75接觸，并且套筒完全地穿入空腔內(nèi)并
6與球接觸。因此彈簧被壓縮。然而，彈簧的力不足以克服布置在軸環(huán)與連桿之間的保持件 的阻力。操作如下。 當(dāng)致動裝置被觸發(fā)時，活塞15在足夠的力下移動以克服保持件74的阻力，并且滑 動組件使套筒70與它一起移動，而套筒將球保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩?在碰撞過程中，在復(fù)位時，保持件74沿著連桿滑動的套筒70沒有跟滑動組件一起 快速移動。換句話說，套筒與限定在連桿中的阻塊75分離并且不再阻擋球。彈簧40a變松 并將球27推入空腔的第二部分，從而產(chǎn)生阻尼和阻止的效果。 相反，如果沒有發(fā)生碰撞，則通過使用足夠小的加速度向連桿17施加力可將致動 裝置復(fù)位到其初始位置，從而保持件74不會在連桿上滑動。因此，在滑動組件的復(fù)位運動 過程中，套筒保持與限定在連桿上的阻塊連接，并且將球維持在第一部分中。 如圖8 圖10所示，有利的是，可將球收容于可動地裝配在空腔內(nèi)的桶狀環(huán)形支 架78a中。該支架包括容納球的單元79。根據(jù)圖9所示的例子，支架78a包括通過多個單 元79a延長的圓柱部80，其中每個單元容納一個球。配重63設(shè)置在圓柱部80上以將球保 持在它們所對應(yīng)的單元中。因此可以得到易于裝配在空腔中的子組件。在觸發(fā)時，桶狀支 架78或78a斷裂，并且球在空腔的第二部分中配合。 圖10所示的實施例亦是如此。它包括內(nèi)部設(shè)有允許插入球27的柔性肋條82的 圓柱套筒78b。配重63設(shè)置在該套筒的圓柱部上。這樣能夠?qū)⑶虮３衷谶m當(dāng)位置。
應(yīng)注意的是，通過彈簧能夠使桶狀支架保持居中。以此方式，在操作之前，該桶狀 支架不與空腔的第二部分的截頭圓錐部接觸。因此能夠避免在較長時間的接觸靜止?fàn)顟B(tài)下 出現(xiàn)在兩個部件之間的"粘結(jié)"效果。這些粘結(jié)效果會阻礙運動，為此有利的是避免這種效 果。
權(quán)利要求
一種觸發(fā)沖程致動裝置，其包括主體(13)和部件(19)，所述主體收容與在所述主體的端部突出的連桿(17)連接的活塞(15)，所述部件(19)響應(yīng)于觸發(fā)命令而推動所述活塞，其特征在于，它包括作用在所述連桿(17)與所述主體(13)之間的帶有慣性觸發(fā)閾值的復(fù)位-制動結(jié)構(gòu)(25)，從而僅當(dāng)所述連桿在受到大于閾值的加速度值下的復(fù)位力時才被制動，所述響應(yīng)于觸發(fā)命令而推動所述活塞的部件包括在所述主體中與所述活塞相對裝配的帶有打火觸發(fā)的氣體發(fā)生器(19)，所述復(fù)位-制動結(jié)構(gòu)包括收容在形成于所述連桿與所述主體的內(nèi)壁之間的環(huán)形空腔(29)中的至少一個球(27)，所述空腔包括彼此連續(xù)的兩個相鄰部分，靠近所述活塞并且徑向高度比所述球的直徑大的第一部分(35)和徑向高度從所述第一部分的端部減小的第二部分(38)，當(dāng)在大于所述閾值的加速度值下向所述連桿(17)施加所述復(fù)位力時，所述球在所述第二部分中配合，并且所述制動結(jié)構(gòu)還包括用于在所述第一部分中保持所述球靜止不動的部件。
2. 如權(quán)利要求1所述的致動裝置，其特征在于，所述用于在所述第一部分中保持所述 球的部件包括彈簧(40)。
3. 如權(quán)利要求2所述的致動裝置，其特征在于，所述彈簧(40)安裝在所述第二部分 (38)中并在所述球與所述空腔的一端之間壓縮配置。
4. 如權(quán)利要求1所述的致動裝置，其特征在于，所述用于在所述第一部分中保持所述 球的部件包括沿所述第二部分嵌入所述空腔中并在所述主體(13)的內(nèi)表面上滑動的套筒 (70)，并且所述套筒設(shè)有位于所述空腔外部且通過保持件(74)與所述空腔外部的連桿接 觸的軸環(huán)(72)，所述保持件在所述軸環(huán)與所述連桿之間產(chǎn)生有限粘結(jié)力。
5. 如權(quán)利要求4所述的致動裝置，其特征在于，所述制動結(jié)構(gòu)還包括產(chǎn)生小于連接所 述軸環(huán)與所述連桿的粘結(jié)力的力的彈簧(40a)，用于將所述球(27)彈性地推向所述空腔的 第二部分。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的致動裝置，其特征在于，所述保持件(74)是環(huán)形摩擦密封圈。
7. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的致動裝置，其特征在于，它包括在所述空腔內(nèi)環(huán)狀 并排布置的多個球(27)。
8. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的致動裝置，其特征在于，它還包括插在所述活塞與 所述球之間的環(huán)形配重(63)。
9. 如權(quán)利要求7所述的致動裝置，其特征在于，所述球收容于可動地裝配在所述空腔 內(nèi)的桶狀環(huán)形支架(78)中。
10. 如權(quán)利要求2 9中任一項所述的致動裝置，其特征在于，它包括位于所述活塞 與所述氣體發(fā)生器之間的氣體膨脹室(21)，并且在所述膨脹室的壁中設(shè)有被校準的泄漏孔 (49)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種打火致動裝置，尤其是在與步行者碰撞的情況下用于抬起汽車發(fā)動機蓋的打火致動裝置。該致動裝置包括作用在致動裝置的連桿(17)與主體(13)之間并具有慣性觸發(fā)閾值的復(fù)位-制動結(jié)構(gòu)(25)，從而僅在受到碰撞中體現(xiàn)出來的足夠加速度下的力時制動復(fù)位過程中的連桿。
文檔編號B60R21/38GK101796308SQ200880105477
公開日2010年8月4日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者埃夫拉爾·博格, 埃里克·拉斯貝薩, 讓-保羅·納多 申請人:Snpe巨能材料公司