CN101790647B

CN101790647B - 气压式致动器

Info

Publication number: CN101790647B
Application number: CN2008801045271A
Authority: CN
Inventors: 右近哲哉; 土屋晃章; 奥川太志
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2007-09-04
Filing date: 2008-09-04
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2028-09-04
Also published as: EP2187065A1; US8522539B2; WO2009031310A1; US20100199654A1; JP4453779B2; EP2187065B1; CN101790647A; JP2009079761A; EP2187065A4

Abstract

本发明公开了一种气压式致动器。在该气压式致动器中包括气缸(21)、活塞(22)及装有火药的气体发生器(25)以构成致动器主体(26)，气体发生器(25)设置在气缸(21)的端部。气体发生器(25)借助火药的燃烧向气缸(21)内喷出高压气体，来使活塞(22)移动。在致动器主体(26)上设置有从外侧覆盖整个致动器主体(26)的被覆膜(30)。被覆膜(30)为具有电绝缘性、防水性及防尘性的树脂制被覆膜。

Description

气压式致动器

技术领域

本发明涉及一种气压式致动器，特别是涉及一种致动器主体的被覆措施。

背景技术

迄今为止，如专利文献1中所公开的那样，一种气压式致动器即火药式致动器中有应用于各种车辆的火药式致动器。所述火药式致动器包括气缸、活塞及气体发生器。例如在碰撞检测传感器检测到碰撞后，已装在气体发生器内的火药就会燃烧，该气体发生器向气缸21内喷出高压气体，来使活塞移动。借助该移动顶起发动机罩，来确保发动机罩在行人碰撞上车辆时具有很大的变形量。

专利文献1：日本公开特许公报特开2004-330912号公报

发明内容

-发明要解决的技术问题-

然而，在现有火药式致动器中，只不过是将活塞安装在气缸内并且将气体发生器安装在该气缸上从而构成致动器主体而已。

因此，有必要构成使异物不侵入所述气缸与活塞之间的密封部的密封结构。此外，有必要采用具有防水性的特别的连接器作为所述气体发生器的电气端子。

然而，在这种结构下，有必要对所述密封部、电气端子等个别构成部分设特殊的结构，导致结构本身复杂化，并且部件数量增多，因而成本昂贵。这是一个问题。

本发明正是为解决所述问题而研究开发出来的。其目的在于：谋求结构本身的简化，以保证不需要对个别构成部分设特殊的结构，并且实现部件数量较少，来使成本低廉。

-用以解决技术问题的技术方案-

根据本发明，构成覆盖致动器主体26的至少一部分的结构。

第一方面的发明以下述气压式致动器为对象，即：在该气压式致动器中包括气缸21、活塞22及装有气体发生剂的气体发生器25以构成致动器主体26，所述气体发生器25利用所述气体发生剂的反应向气缸21内喷出高压气体，来使活塞22移动。在所述致动器主体26上设置有从外侧覆盖至少所述气缸21的端部的被覆膜30。

第二方面的发明，是在所述第一方面的发明中，所述被覆膜30设置为从外侧覆盖整个致动器主体26。

第三方面的发明，是在所述第一或第二方面的发明中，所述被覆膜30为具有防水性的树脂制被覆膜。

第四方面的发明，是在所述第一或第二方面的发明中，所述被覆膜30为具有防尘性的树脂制被覆膜。

第五方面的发明，是在所述第一或第二方面的发明中，所述被覆膜30为具有电绝缘性的树脂制被覆膜。

第六方面的发明，是在所述第一到第五方面中的任一方面的发明中，在所述被覆膜30中，在致动器主体26的外周面的气缸21与活塞22的相连部上形成有薄膜部31。

第七方面的发明，是在所述第一到第六方面中的任一方面的发明中，所述气体发生器25设置在气缸21的端部。

第八方面的发明，是在所述第一到第六方面中的任一方面的发明中，所述气体发生器25设置在气缸21的内部中的活塞22的端部。

因此，根据所述第一方面的发明，所述致动器主体26的至少一部分由被覆膜30覆盖，因而能够用被覆膜30阻止异物侵入气缸21与活塞22之间的密封部。此外，能够用被覆膜30对所述气体发生器25的电气端子做到防水措施。

特别是在所述第二方面的发明中，因为被覆膜30覆盖整个致动器主体26，所以能够可靠地阻止异物的侵入等。

此外，根据所述第三方面的发明，因为所述被覆膜30具有防水性，所以能够可靠地确保电气端子等的防水性。

此外，根据所述第四方面的发明，因为所述被覆膜30具有防尘性，所以能够可靠地保证阻止异物侵入密封部。

此外，根据所述第五方面的发明，因为所述被覆膜30具有电绝缘性，所以能够确保电绝缘性，提高安全性。也就是说，所述气体发生器25根据电信号工作。因此，所述气体发生器25有可能由于静电或杂散电流而进行错误工作。根据所述第五方面的发明，因为致动器主体26由具有电绝缘性的被覆膜30覆盖，所以能够可靠地防止气体发生器25进行错误工作。例如用氟树脂等形成该具有电绝缘性的被覆膜30。

此外，根据所述第六方面的发明，因为在被覆膜30中形成有薄膜部31，所以被覆膜30当致动器主体26工作时在薄膜部31裂开，被覆膜30不会成为工作负荷。

此外，根据所述第七方面的发明，气体发生器25位于致动器主体26的外侧，可靠地受到防水措施。

此外，根据所述第八方面的发明，气体发生器25设置在气缸21的内部中的活塞22上，进一步可靠地受到防水措施等。

-发明的效果-

根据所述本发明，因为用被覆膜30覆盖所述致动器主体26，所以能够利用一个被覆膜30做到各个构成部件之间的密封措施和防水措施等。因此，通过利用所述一个被覆膜30就不需要对个别构成部分设特殊的结构。其结果是，能够谋求所述致动器主体26的结构本身的简化，并且能够谋求部件数量的减少，实现低成本。

此外，因为用被覆膜30覆盖所述致动器主体26，所以能够构成具有缓冲性的结构。其结果是，能够确保使用或拿该致动器主体26时的耐冲击性。特别是因为气体发生器25具有火药等气体发生剂，所以通过确保耐冲击性则能够谋求提高安全性。

此外，能够用不易滑动的材料形成所述被覆膜30。其结果是，能够谋求提高使用或拿所述致动器主体26时的安全性。

特别是根据所述第二方面的发明，因为用被覆膜30覆盖整个所述致动器主体26，所以能够可靠地做到防水措施等。

此外，根据所述第三方面的发明，使所述被覆膜30具有防水性，所述气体发生器25也由被覆膜30覆盖，因而能够对电气端子等可靠地做到防水措施。

此外，根据所述第四方面的发明，因为使所述被覆膜30具有防尘性，所以能够利用被覆膜30可靠地阻止异物侵入气缸21与活塞22之间的密封部。

此外，根据所述第五方面的发明，因为使所述被覆膜30具有电绝缘性，所以能够可靠地防止气体发生器25根据静电或杂散电流进行错误工作。其结果是，确保所述致动器主体26的电绝缘性，能够提高安全性。

此外，根据所述第六方面的发明，因为在被覆膜30中形成薄膜部31，所以能够可靠地使被覆膜30当致动器主体26工作时在薄膜部31裂开。其结果是，能够可靠地防止因被覆膜30而使工作负荷增大的情况出现。

此外，根据所述第七方面的发明，因为对所述气体发生器25可靠地做到防水措施，所以能够将气体发生器25配置在致动器主体26的外侧，能够提高气体发生器25的配置自由度。

此外，根据所述第八方面的发明，气体发生器25设置在气缸21的内部中的活塞22上，进一步可靠地受到防水措施等，因而能够进一步提高安全性。

附图说明

[图1]图1是应用了第一实施方式中的火药式致动器的车辆的前部侧视图。

[图2]图2是第一实施方式中的火药式致动器的纵剖视图。

[图3]图3是第一实施方式中的火药式致动器工作后的车辆前部侧视图。

[图4]图4是第一实施方式中的火药式致动器工作后的火药式致动器的纵剖视图。

[图5]图5是第二实施方式中的火药式致动器的纵剖视图。

[图6]图6是第二实施方式中的火药式致动器工作后的火药式致动器的纵剖视图。

[图7]图7是第三实施方式中的火药式致动器的纵剖视图。

[图8]图8是第四实施方式中的火药式致动器的纵剖视图。

-符号说明-

3-发动机罩；20-火药式致动器；21-气缸；22-活塞；25-气体发生器；26-致动器主体；30-被覆膜；31-薄膜部。

具体实施方式

下面，参考附图对本发明的实施方式加以详细的说明。

<第一实施方式>

如图1所示，本实施方式中的气压式致动器由火药式致动器20构成。该火药式致动器20构成是安装在汽车1内的安全装置的一构成因素的机器。所述安全装置用来缓和碰撞在汽车1的前端部的行人所受到的二次碰撞的冲击。

所述安全装置是用电气布线使碰撞检测传感器11、控制器12及所述火药式致动器20相连接而构成的。所述碰撞检测传感器11设置在汽车1的前端部。所述碰撞检测传感器11构成为：该碰撞检测传感器11在发现行人碰撞于该前端部后向控制器12输出碰撞发现信号。所述控制器12设置在汽车1的发动机房2内。所述控制器12构成为：由碰撞检测传感器11一输入碰撞发现信号，该控制器12立即就向所述火药式致动器20输出工作信号。

所述火药式致动器20设置在发动机罩3的下方，该发动机罩3开闭自如地设置在汽车1的发动机房2的上方。所述火药式致动器20在由控制器12输入工作信号后强制地顶起所述发动机罩3，如图3所示。下面，对所述火药式致动器20加以详细的说明。

如图2所示，所述火药式致动器20包括气缸21、活塞22及气体发生器25，该活塞22设置在该气缸21内，该气体发生器25向已划分形成在所述气缸21内的气体室23喷出高压气体。

所述气缸21形成为圆筒状，该气缸21的一端(上端部)开口，另一端(下端部)封闭。在所述气缸21的上端部的开口部分安装有衬套24。在该衬套24的中心部设有沿气缸21的轴向贯通衬套24的衬套孔。

所述活塞22包括圆盘状活塞部2a、杆部2b及圆盘状头部2c。所述活塞部2a插入气缸21内，设置为在气缸21的内部沿气缸21的轴向滑动自如。所述活塞部2a与气缸21的闭塞端之间的部分构成气体室23。

所述杆部2b的一端(下端)连结在活塞部2a上，另一端(上端)连结在头部2c上。而且，所述杆部2b设置为贯穿衬套孔，该杆部2b的上端向气缸21的外部露出。

所述头部2c构成为：当火药式致动器20工作时，该头部2c与发动机罩3接触并顶起该发动机罩3。

所述气体发生器25安装在气缸21的闭塞端部。虽然未图示，但是该气体发生器25包括密封容器、气体发生剂(例如为火药)及点火装置，该密封容器形成为能够破裂，该气体发生剂收纳在该密封容器内，该点火装置用来点火使该气体发生剂燃烧。从控制器12延伸出来的电气布线经由电气端子连接在所述点火装置上。

所述气缸21、所述活塞22及所述气体发生器25构成致动器主体26。

而且，在所述致动器主体26上设置有被覆膜30，这是本申请发明的特征。该被覆膜30形成为从外侧覆盖整个所述致动器主体26。所述被覆膜30由具有防水性和防尘性的树脂制被覆膜构成。

也就是说，在活塞22的杆部2b完全收纳于气缸21内的状态即非工作状态下，所述被覆膜30从头部2c的外侧经由气缸21的外侧设置到气体发生器25的外侧。所述被覆膜30构成为覆盖头部2c与气缸21之间的部分、以及气体发生器25的电气端子等，阻止水分和异物的侵入。

此外，也可以用具有电绝缘性、防水性及防尘性的树脂制被覆膜构成所述被覆膜30。例如，也可以用氟树脂等抗静电涂料等形成所述被覆膜30。

也就是说，所述气体发生器25根据电信号工作。因此，该气体发生器25有可能根据静电或杂散电流进行错误工作。于是，用具有电绝缘性的被覆膜30覆盖所述致动器主体26，这样就能够可靠地防止气体发生器25进行错误工作。

此外，在所述被覆膜30中，在致动器主体26的外周面的气缸21与活塞22的相连部上形成有薄膜部31。具体而言，在所述被覆膜30中与所述气缸21的开口端面及所述活塞22的头部2c的端部之间的台阶部的角部相对应的部分形成有薄膜部31。该薄膜部31构成为：当致动器主体26工作，活塞22从气缸21中突出时，被覆膜30裂开。

-运转动作-

接着，对所述火药式致动器20的动作加以说明。

首先，在所述碰撞检测传感器11发现行人碰撞后，所述控制器12向所述火药式致动器20输入工作信号。补充说明一下，该工作信号是向所述气体发生器25的点火装置输入的点火信号。

在所述火药式致动器20中，在点火信号输入给所述点火装置后，该点火装置工作使火药开始燃烧，也就是说气体发生剂开始反应。在该气体发生剂反应后，高压气体充满在密封容器内，密封容器内的压力上升而使该密封容器破裂，高压气体向气体室23喷出。

此时，在该高压气体的喷出力的作用下，产生推进活塞22的推进力，活塞22从气缸21的前端部突出，如图4所示。然后，由于该活塞22的突出，所述头部2c与汽车1的发动机罩3接触，并顶起该发动机罩3，如图3所示。

在所述火药式致动器20中，在非工作状态下，活塞22的杆部2b处于完全收纳在气缸21内的状态。在该非工作状态下，被覆膜30从外侧覆盖整个致动器主体26。在向所述点火装置输入点火信号以后，杆部2b从气缸21中突出。其结果是，被覆膜30在薄膜部31裂开，如图4所示。

-第一实施方式的效果-

根据所述本发明，因为用被覆膜30覆盖所述致动器主体26，所以能够用一个被覆膜30做到各个构成部件之间的密封措施和防水措施等。因此，通过利用所述一个被覆膜30就不需要对个别构成部分设特殊的结构。其结果是，能够谋求所述致动器主体26的结构本身的简化，并且能够谋求部件数量的减少，能够实现低成本。

特别是因为在碰撞时仅使用一次所述火药式致动器20，被覆膜30仅破裂一次，所以限定该火药式致动器20的被覆结构的组成和结构的因素较少，能够采用简单的被覆结构。

此外，因为用被覆膜30覆盖整个所述致动器主体26，所以能够可靠地做到防水措施等。

此外，因为使所述被覆膜30具有防水性，所述气体发生器25也由被覆膜30覆盖，所以能够对电气端子等可靠地做到防水措施等。

此外，因为使所述被覆膜30具有防尘性，所以能够利用被覆膜30可靠地阻止异物侵入气缸21与活塞22之间的密封部。

此外，因为使所述被覆膜30具有电绝缘性，所以能够可靠地防止气体发生器25根据静电或杂散电流进行错误工作。其结果是，确保所述致动器主体26的电绝缘性，能够提高安全性。

此外，因为在被覆膜30中形成薄膜部31，所以能够可靠地使被覆膜30当致动器主体26工作时在薄膜部31裂开。其结果是，能够可靠地防止被覆膜30使工作负荷增大。

此外，因为对所述气体发生器25可靠地做到防水措施，所以能够将气体发生器25配置在致动器主体26的外侧，能够提高气体发生器25的配置自由度。

此外，因为用被覆膜30覆盖所述致动器主体26，所以能够构成具有缓冲性的结构。其结果是，能够确保使用或拿该致动器主体26时的耐冲击性。特别是因为气体发生器25具有火药等气体发生剂，所以能够通过确保耐冲击性来谋求提高安全性。

<第二实施方式>

如图5和图6所示，在本实施方式中，将气体发生器25安装在活塞22上，来代替所述第一实施方式中的、将气体发生器25安装在气缸21的闭塞端部的做法。

具体而言，所述气体发生器25安装于活塞22的活塞部2a的在气体室23侧的端面上开口的凹部。也就是说，所述气体发生器25配置在气缸21的内部，设置为面向气体室23。其它结构与第一实施方式中的结构相同。

如图5所示，在所述火药式致动器20中，在非工作状态下，活塞22的杆部2b处于完全收纳在气缸21内的状态。在该非工作状态下，被覆膜30从外侧覆盖整个致动器主体26。在向所述点火装置输入点火信号以后，杆部2b从气缸21中突出。其结果是，被覆膜30在薄膜部31裂开，如图6所示。

因此，根据本实施方式，所述气体发生器25设置在气缸21的内部中的活塞22上，被覆膜30从外侧覆盖整个致动器主体26。因此，能够进一步可靠地做到防水措施等，能够进一步提高安全性。其它的作用和效果与第一实施方式中的作用和效果相同。

<第三实施方式>

如图7所示，在本实施方式中，用被覆膜30仅覆盖致动器主体26的端部，来代替所述第一实施方式中的、用被覆膜30覆盖整个致动器主体26的做法。

具体而言，所述被覆膜30设置为覆盖气缸21的开口端部及闭塞端部的外侧，而气缸21的中央部的外侧露出。也就是说，所述被覆膜30设置为：该被覆膜30覆盖气体发生器25周边的、气缸21的闭塞端部的外侧，并覆盖活塞22的突出部周边的、气缸21的开口端部的外侧。其它的结构、作用及效果与第一实施方式中的结构、作用及效果相同。

<第四实施方式>

如图8所示，在本实施方式中，用被覆膜30仅覆盖致动器主体26的端部，来代替所述第二实施方式中的、用被覆膜30覆盖整个致动器主体26的做法。

具体而言，所述被覆膜30设置为覆盖气缸21的开口端部的外侧，而气缸21的从闭塞端部到中央部为止的部分的外侧露出。也就是说，因为气体发生器25设置在气缸21的内部，所以所述被覆膜30设置为仅覆盖活塞22的突出部周边的、气缸21的开口端部的外侧。其它的结构、作用及效果与第二实施方式中的结构、作用及效果相同。

<其它实施方式>

在本发明的所述各个实施方式中，也可以构成下述结构。

所述实施方式中的火药式致动器20是用来打开发动机罩3的。也可以为让发动机当碰撞时落下而利用本发明。此外，本发明并不限于用在车辆中。总之，只要是利用火药使活塞22移动的火药式致动器，就能够利用本发明。

此外，在第一方面的发明中，所述被覆膜30并不限于树脂制被覆膜。

此外，用具有电绝缘性、防水性及防尘性的树脂制被覆膜构成了所述被覆膜30。该被覆膜30当然也可以是如下述那样的被覆膜。即，所述被覆膜30也可以是仅具有电绝缘性的被覆膜、仅具有防水性的被覆膜及仅具有防尘性的被覆膜中的任意被覆膜。而且，所述被覆膜30也可以是仅具有电绝缘性及防水性的被覆膜、仅具有电绝缘性及防尘性的被覆膜、或者仅具有防水性及防尘性的被覆膜。再加上，所述被覆膜30也可以是具有耐油性或耐药品性的被覆膜，而且，也可以是具有防水性等所有上述功能的被覆膜。

此外，所述被覆膜30设置为由于活塞22的突出而裂开。该被覆膜30也可以是不裂开而伸长的、具有柔性的被覆膜。

此外，用具有薄膜部31的被覆膜构成了所述被覆膜30。该被覆膜30也可以形成为整体上厚度大致均匀。

此外，所述活塞22构成为一个杆部2b突出的结构。该活塞22也可以是杆部2b以多级套筒状(telescope)伸长的活塞。

在本实施方式中，在所述气体发生器25中，用火药作气体发生剂。本发明并不限于此。气体发生剂只要是由于反应而发生气体的就可以。

补充说明一下，以上实施方式是本质上较佳之例，没有意图对本发明、利用本发明的对象或其用途范围加以限制。

-产业实用性-

综上所述，本发明对利用气体发生剂的反应使高压气体发生而使活塞移动的气压式致动器是有用的。

Claims

1.一种气压式致动器，包括气缸（21）、端部从该气缸（21）的一端露出的活塞（22）及装有气体发生剂的气体发生器（25）以构成致动器主体（26），所述气体发生器（25）利用所述气体发生剂的反应向气缸（21）内喷出高压气体，来使活塞（22）从所述气缸（21）中突出移动地仅工作一次，其特征在于：

在所述致动器主体（26）的至少活塞（22）露出的一侧的端部，从所述活塞（22）的端部至所述气缸（21）的端部以从外侧进行覆盖的方式施加被覆膜（30），所述被覆膜（30）通过所述活塞（22）的工作而裂开，所述活塞（22）通过从所述气体发生器（25）喷射的高压气体而从所述气缸（21）突出移动。

2.根据权利要求1所述的气压式致动器，其特征在于：

所述被覆膜（30）设置为从外侧覆盖整个致动器主体（26）。

3.根据权利要求1或2所述的气压式致动器，其特征在于：

所述被覆膜（30）为具有防水性的树脂制被覆膜。

4.根据权利要求1或2所述的气压式致动器，其特征在于：

所述被覆膜（30）为具有防尘性的树脂制被覆膜。

5.根据权利要求1或2所述的气压式致动器，其特征在于：

所述被覆膜（30）为具有电绝缘性的树脂制被覆膜。

6.根据权利要求1或2所述的气压式致动器，其特征在于：

在所述被覆膜（30）中，在致动器主体（26）的外周面的气缸（21）与活塞（22）的相连部上形成有薄膜部（31）。

7.根据权利要求1或2所述的气压式致动器，其特征在于：

所述气体发生器（25）设置在气缸（21）的端部。

8.根据权利要求1或2所述的气压式致动器，其特征在于：

所述气体发生器（25）设置在气缸（21）的内部中的活塞（22）的端部。