CN101389511A - 用于主动式发动机罩的促动器 - Google Patents

Abstract

一种用于发动机罩(1)的气动促动器(3，5)，包括一气缸(7)和一可在气缸(7)中在休止位置和抽出位置之间运动地导引、并且可锁止在所述休止位置的柱塞(18，22)。该柱塞(18，22)在休止位置通过一弹簧元件(20)朝抽出位置的方向被预紧。

Description

用于主动式发动机罩的促动器

本发明涉及一种用于汽车的主动式发动机罩的气动促动器。

主动式发动机罩可理解为这样一种发动机罩，其在事故时通过一个或多个促动器自动被顶起，以便增大发动机罩和位于其下面的、难以变形汽车部件之间的间距，并因此可能给碰撞在发动机罩上的行人提供一加长的变形路径。由此应能避免行人以一个会导致生命危险伤害的速度撞到不可变形的车身部件上。

用于这种发动机罩的促动器可以以不同的类型和方式驱动。例如DE19712 961A1和DE 103 31 018A1记载了一种机械的、通过弹簧驱动的促动器。在DE 197 12 961A1中，压力弹簧一侧作用在汽车的车身上，另一侧则作用在一纵向延伸的铰链支座(Scharniertraeger)上，该铰链支座在一端通过一铰链并且在另一端通过一可拆卸的卡锁件锚接在车身上，并且支承一个多关节铰链的导杆，该导杆实施打开或关闭发动机罩的运动。这种公知的机械式促动器的缺点在于，即，其为了存储用于快速顶起发动机罩所需的能量需要强劲并相应重的弹簧。

重量与可用的驱动能量的更加有利的比例通过使用气动的、尤其是通过烟幕爆发式的方法，通过点燃火药(Treibladung)驱动的促动器实现。然而，烟幕爆发式的促动器具有这样的问题，即，驱动其的气压仅在发动机罩顶起的时刻可用。在正常运行条件下，这种促动器的气缸没有压力，并且当发动机罩仅由这种类型的促动器保持时，无压状态下柱塞相对气缸可能的间隙会传递给发动机罩。因此，建议带有断裂位置的结构，其在正常运行条件下保持完好，但其在事故时被破坏，以便可以顶起发动机罩。用于破坏断裂位置所需的能量必须与用于顶起发动机罩的能量同时可用，这使得需要一个相应有效的能量源。此外，断开位置的破坏包含有整个结构不可逆转的损坏，因此，在每次触发促动器之后都需要昂贵的维修，即便当发动机罩在导致促动器触发的事故时在其他方面不会起反应时也是如此。

因此，对用于主动式发动机罩的气动促动器存在这样的要求，即，该促动器在正常运行条件下，在没有压力的状态下，也能够建立起在发动机罩和车身之间固定的、没有间隙的连接。

按照本发明，这种促动器包括一气缸和一可在气缸中在休止位置和抽出位置之间运动地导引的柱塞以及一弹性元件，该弹性元件在休止位置将柱塞朝向抽出位置预紧。

弹性元件的预紧力相宜地至少如在正常行驶的运行条件时以及在掀开或关闭发动机罩时作用在发动机罩上的力一样大，因此，发动机罩在正常运行条件下看上去刚性地保持在休止位置。

发动机罩铰链优选直接由柱塞支承。因此，可以在事故时将铰链连同发动机罩一起顶起，而不必如许多传统的布置那样，首先拆开，以便可以顶起发动机罩。

为了也有效地限制发动机罩横向于柱塞的运动方向的间隙，比较有利的是，所述弹性元件与所述柱塞相邻于发动机罩铰链的端部相邻地作用在该柱塞上。

作为弹性元件，可简单并廉价地使用橡胶弹性体。这种橡胶弹性体可以具有高弹性常数，因此，弹性体小的变形就足以产生所需的弹性力。弹性体的变形通常小于柱塞行程的十分之一。

如果弹性元件由柱塞的杆穿透，则可省去其它用于在促动器上固定弹性元件的措施。

弹性元件优选被夹紧在所述气缸以及一个固定在所述柱塞上的、发动机罩铰链的铰链支座之间。该铰链支座可以以简单的方式通过拧入柱塞的杆被固定在柱塞上。

柱塞的解锁及其向抽出位置的运动优选可由相同的压力源驱动。

为了实现上述目的，气缸优选具有一用于工作气体的进气管道，该进气管道在柱塞的运动方向上延伸，并且柱塞的一闭锁凸起通过一横闩保持在所述进气管道中。

闭锁凸起优选填充所述进气管道的自由横截面。由此，在操纵促动器时首先防止工作气体在横闩还未与柱塞的闭锁凸起松脱开之前就流入气缸，并且压迫柱塞。

为了驱动横闩的运动，其优选具有暴露在工作气体中的端侧，并且可通过工作气体在该端侧上的压力从进气管道中挤出。

为了使横闩的挤出变得简单，后者优选朝其端侧方向收缩变细。

如果横闩穿过闭锁凸起的一钻孔，则该横闩优选配设有至少一个与该孔的内表面接触的肋。这种造型减小了横闩和钻孔的内表面之间可能的接触面积，并因此使横闩的挤出变得容易，这首先在横闩和孔的表面质量例如由于侵蚀不是最佳的情况下，具有重要意义。

这种类型的肋片尤其可以由此实现，即，孔具有一圆的横截面，并且横闩具有多角状的横截面。

特别相宜的是，横闩在与其端侧相背的一端具有一凸肩，该凸肩覆盖所述孔。该凸肩保证进入横闩和孔的内表面之间的工作气体的压力也被用于挤出横闩。

本发明其它的特征和优点由接下来参照附图对实施形式的说明得出。附图中：

图1是带有一由促动器保持在顶起位置的发动机罩的汽车；

图2是按本发明的促动器的分解的立体视图；

图3是图2所示的促动器的示意性剖视图；和

图4是一可应用在促动器中的横闩的立体视图。

图1示意性示出了一带有发动机罩1的汽车，该发动机罩通过与发动机罩的前边缘或后边缘4，2相邻设置的促动器保持在一与正常位置相对的顶起位置，其中，发动机罩在所述正常位置与相邻的车身部件6齐平。发动机罩1仅通过促动器3，5支撑。

图2示出了位于后面的两个促动器3中的一个的分解立体视图。其包括一纵向延伸的气缸7，该气缸带有两个用于在汽车的刚性车架上安装气缸7的固定凸缘。在气缸7的下端设置有一带有进气孔10的进气凸缘9。设置有一气体发生器支架11，用于气密地固定在该进气凸缘9上。气体发生器支架11具有用于三个气体发生器12的腔室，所述各腔室与所述进气孔10相连通。在各腔室和所述进气孔10之间的通道内可以在气体发生器支架11内分别设置一个在图中没有示出的、可破坏的隔板，当气体发生器12在其配属的腔室内点火时，所述隔板被撕裂开，但该隔板可防止设置在配属于气体发生器的腔室中的气体发生器12由于相邻腔室内的气体发生器12的爆炸被一同点火。

一个在气体发生器支架11背向气缸7的一侧待装配的盖13包括一电子点火开关，所述点火开关分别在通过信号电缆14收到点火命令时点燃其中一个气体发生器12。

因此，图2所示的促动器在其被使用直至必须更换之前可以驱动发动机罩1的三个顶起运动。

自然，也可以在气体发生器支架11中设置多于或少于三个气体发生器12。然而，气体发生器的数目通常不大于五个或六个，因为，在汽车的寿命中，预期的发动机罩顶起运动的次数是有限的。

原则上也可以考虑带有单个气体发生器的气体发生器支架，但其在每次顶起发动机罩1之后必须更换，而气缸本身可以保留在汽车上。如果在发动机罩1的每次顶起之后都要求更换气体发生器支架，则需要重大的安全措施，这在一个汽车-修理车间里难以保证。

一在气缸7的上端侧16露出的柱塞杆18在其顶部配设有螺纹。该螺纹设计用于拧入一个铰链支座19中，在该铰链支座19上铰接有一控制杆，或在单关节铰链的优选情况下，铰接有一个固定安装在发动机罩1上的铰链部件17。设置有一带有中心孔21的、由硬橡胶或其它可稍许弹性变形的材料制成的缓冲块20，以便插套在柱塞杆18上，并在促动器处于休止位置上时被夹紧在铰链支座19和气缸的端侧16之间且变形。为此，如接下来更详细地说明，柱塞杆18在静止状态锁止在气缸7中。缓冲块20的变形足够大，以便产生缓冲块20的复位力，该力大于任何正常运行条件下，在行驶时或在发动机罩1打开或关闭时作用在发动机罩上的力。因此，缓冲块20在正常的运行条件下不会发生额外的变形，也就是说，铰链支座19相对气缸7和支承该气缸的车身不能有效地运动。

图3示出了图2所示的气缸7的轴向剖视图。柱塞杆18与一柱塞板22连接在一起，该柱塞板在图示的休止位置位于气缸的内腔室23的下端。进气导管具有一外部部段24，该部段自进气孔10垂直于气缸7的纵轴延伸，并且具有一轴向的内部部段25，该部段连通至其底部的腔室23。一闭锁凸起26在图示的休止位置上嵌接在内部部段25内，该闭锁凸起26是柱塞15的一部分。闭锁凸起26的上部部段27填充进气管的内部部段25的整个横截面。该闭锁凸起26的横截面在其下部部段28缩小。一朝向进气管的外部部段24的钻孔29延伸穿过所述下部部段28。在孔29中可移动地容纳有一横闩30。该横闩具有圆柱的形状，其在朝向进气孔10的端侧31稍许地收缩变细。在该圆柱状横闩对置一侧的一个环形凸缘形成一个凸肩32，该凸肩通过弹簧33被压靠在一止挡上。

一台阶状截面的止动体34位于一个将进气管道的内部部段25向下延长的盲孔中，该止动体通过一弹簧35保持压靠在闭锁凸起26的下端上。

如果一个气体发生器被点火，那么由其产生的燃气首先基本上压迫横闩30的端侧31，迫使其克服弹簧33的力后退。因为，闭锁凸起26的上部部段27开始还闭塞进气管道，腔室23内保持低压，并且，用于移动横闩30所需的摩擦力仅通过缓冲块20产生，该缓冲块向上压所述铰链支架19。

一旦横闩30从孔29中被压出，闭锁凸起26的底侧就暴露在气压中，并且该闭锁凸起由于燃气的压力被向上推动，所述燃气最后也到达腔室23内。止动体34跟随由弹簧35驱动的、闭锁凸起26的运动，直至其台阶36抵靠在横闩30上。这防止横闩30在弹簧33的压力下回复到图示的起始位置。

在晚些时刻，如果燃气的压力消除，柱塞15又可轻易地被压入气缸7内。在此，闭锁凸起26又嵌入进气管道中，并最终迫使止动体34返回，接着，横闩30又回到孔29内。现在促动器又准备好重新被触发。

图4示出了横闩30的变型设计结构。如图3所示的横闩30，其设计为，为嵌入圆孔29，其轮廓如图4中的点划线所示。然而，横闩本身不是圆柱状，而是具有类似于菱形的截面，并且在菱形的角上具有四个肋条37，所述肋条可以接触孔29的内侧，并且通过凹槽38相互隔开。通过这种横截面设计实现的横闩30和孔29之间接触面积的减小，即便在横闩30的表面或孔29的表面已经多次暴露在由气体发生器12产生的热燃气并因此可能略有侵蚀的情况下，也可防止横闩30始终保持插入状。

附图标记列表

发动机罩       1

边缘           2

促动器         3

边缘           4

促动器         5

车身部件       6

气缸           7

固定凸缘       8

进气凸缘       9

进气孔         10

气体发生器支架 11

气体发生器     12

盖             13

信号电缆       14

柱塞           15

端侧           16

铰链部件       17

柱塞杆         18

铰链支架       19

缓冲块         20

孔             21

柱塞板         22

腔室           23

外部部段       24

内部部段       25

闭锁凸起       26

上部部段       27

下部部段       28

孔             29

横闩           30

端侧    31

凸肩    32

弹簧    33

止动体  34

弹簧    35

阶梯    36

肋      37

凹槽    38

Claims (15)

1.一种用于主动式发动机罩(1)的气动促动器(3，5)，其具有一气缸(7)和一可在所述气缸(7)上在一休止位置和一抽出位置之间运动地导引的、并且可在该休止位置锁止的柱塞(18，22)，其特征在于，所述柱塞(18，22)在所述休止位置通过一弹性元件(20)朝所述抽出位置的方向预紧。

2.如权利要求1所述的促动器，其特征在于，所述柱塞(18，22)支承一发动机罩铰链(19)。

3.如权利要求2所述的促动器，其特征在于，所述弹性元件(20)与所述柱塞(18，22)的相邻于所述发动机罩铰链(19)的端部相邻地作用在所述柱塞(18，22)上。

4.如权利要求1至3之一所述的促动器，其特征在于，所述弹性元件(20)是一橡胶弹性体。

5.如权利要求1至4之一所述的促动器，其特征在于，所述弹性元件(20)被所述柱塞(18，22)的杆(18)穿过。

6.如权利要求2至5之一所述的促动器，其特征在于，所述弹性元件(20)被夹紧在所述气缸(7)和一固定在所述柱塞(18，22)上的、所述发动机罩铰链的铰链支座(19)之间。

7.如权利要求6所述的促动器，其特征在于，所述柱塞(18，22)的杆(18)拧入所述发动机罩铰链的铰链支座(19)中。

8.如权利要求1至7之一所述的促动器，其特征在于，所述柱塞(18，22)的解锁和其运动到抽出位置可由相同的压力源(12)驱动。

9.如权利要求7或8所述的促动器，其特征在于，所述气缸(7)具有一用于工作气体的进气管道(25)，该进气管道在所述柱塞(18，22)的运动方向上延伸，并且，所述柱塞的一闭锁凸起(26)通过一横闩(30)保持在所述进气管道(25)内。

10.如权利要求9所述的促动器，其特征在于，所述闭锁凸起(26)填充所述进气管道(25)的自由横截面。

11.如权利要求9或10所述的促动器，其特征在于，所述横闩(30)具有一暴露在工作气体中的端侧(31)，并且可通过所述端侧(31)上的工作气体的压力从所述进气管道(25)中被挤出。

12.如权利要求11所述的促动器，其特征在于，所述横闩(30)朝其端侧(31)方向收缩变细。

13.如权利要求11或12所述的促动器，其特征在于，所述横闩(30)穿过所述闭锁凸起(16)上的一孔(29)，并且具有至少一个与所述孔(29)接触的肋(37)。

14.如权利要求13所述的促动器，其特征在于，所述孔(29)具有一圆形的横截面，并且所述横闩(30)具有一多角状的横截面。

15.如权利要求11至14之一所述的促动器，其特征在于，所述横闩(30)在背向其端侧(31)的一端具有一凸肩(32)，该凸肩盖住所述孔(29)。

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