CN105378300B - 通气的加压气体驱动式促动器 - Google Patents

Abstract

一种通气的加压气体驱动式促动器(10)，包括具有中心纵向轴线(L1)和内表面(12w)的壳体(12)。至少一个通气沟槽(12v)从内表面(12w)在离开轴线(L1)的方向上延伸。至少一个沟槽(12v)具有与垂直于轴线(L1)延伸的第一平面(s1)间隔开的第一端(12v‑a)以及与垂直于轴线(L1)延伸的第二平面(s2)间隔开的第二端(12v‑b)。沟槽的第二端(12v‑b)离第二平面(s2)比离第一平面(s1)近。

Description

通气的加压气体驱动式促动器

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年6月7日提交的序列号61/832,522和2013年6月14日提交的序列号61/835,515的美国临时申请的权益，其公开以其整体通过引用并入本文。

发明背景

本文所述实施例总体上涉及一种通气的加压气体驱动式促动器和构造成可用于控制促动器的致动力曲线的方法。

各种类型的促动器可用于自动移动车辆的某些部分。这些促动器可构造成施加在预定范围内的力，或者将元件或车辆移动期望的距离或沿预定的路径移动元件或车辆。一些促动器设计使用由诸如加压气体的加压流体驱动的活塞和所附接的活塞杆。期望的是能够在活塞杆冲程的各个部分期间根据活塞或活塞杆的位置控制由促动器施加的力。

发明内容

在本文所述的实施例的一个方面，提供了一种通气的加压气体驱动式促动器。促动器包括具有中心纵向轴线和内表面的壳体。至少一个通气沟槽从内表面在离开轴线的方向上延伸。至少一个沟槽具有与垂直于轴线延伸的第一平面间隔开的第一端以及与垂直于轴线延伸的第二平面间隔开的第二端。沟槽的第二端离第二平面比离第一平面近。

在本文所述的实施例的另一方面，提供了一种通气的加压气体驱动式促动器的壳体。该壳体包括内表面和从内表面延伸到壁中的至少一个通气沟槽。

附图说明

图1是在能够通过通气沟槽排出气体之前的、通气的加压气体驱动式促动器的一个实施例的截面侧视图。

图2是能够通气时在活塞行程的一部分期间的、图1所示的促动器壳体的截面侧视图。

图3是在通气阶段之后、当不能排出气体时的图1所示的促动器壳体的截面侧视图。

图4是包括壳体的另一促动器的一部分的截面视图，该壳体包含图1-3所示的通气沟槽布置。

图4A是图4所示的促动器壳体的截面侧视图。

图5是图1-3所示的促动器的一部分的横截面端视图。

图6是图1-3所示的壳体的透视图。

图7是促动器壳体的另一实施例的横截面端视图，示出了一种可替代的通气沟槽布置。

图7A是包含图7所示的通气沟槽布置的促动器壳体的示意图。

图8是包含一种可替代的通气沟槽布置的另一促动器壳体实施例的示意图。

图9是壳体的一部分的截面视图，该壳体包含具有变化的横截面积的通气沟槽的实施例。

图10是壳体的一部分的截面视图，该壳体包含具有变化的横截面积的通气沟槽的另一实施例。

图11是壳体的一部分的截面视图，该壳体包含具有变化的横截面积的通气沟槽的另一实施例。

图12是壳体的一部分的截面视图，该壳体包含具有变化的横截面积的通气沟槽的另一实施例。

图13是壳体的一部分的截面视图，该壳体包含具有变化的横截面积的通气沟槽的另一实施例。

图14示出了图1-3所示的实施例的、由活塞杆施加的力与活塞在负V方向上的位移之间关系的曲线图。

图15是示出了本文所述实施例的基本工作原理的、包含示例性通气沟槽的壳体的一部分的截面视图。

图16是包含一种可替代的通气沟槽布置的另一促动器壳体实施例的示意图。

图17是包含一种可替代的可替代通气沟槽布置的另一促动器壳体实施例的示意图。

图18A-18C是示出了通气沟槽在促动器壳体的壁中的形成过程的一个实施例的剖视示意图。

图19A是包含根据本文所述另一实施例的通气沟槽的促动器壳体的一部分的截面侧视图。

图19B是图19A所示的壳体的横截面端视图。

图20A是包含根据本文所述另一实施例的通气沟槽的促动器壳体的一部分的截面侧视图。

图20B是图20A所示的壳体的横截面端视图。

图21是根据本文所述实施例的安装在车辆中并包含发动机罩抬升装置的行人保护系统的一部分的示意图。

具体实施方式

在整个附图的若干视图的描述中，相似的附图标记标示相似的部件。此外，虽然为本文所述的各种特征的尺寸列举了目标值，但应当理解，这些值可由于如制造公差的这些因素而轻微变化，并且这些变化也在本文所述实施例的考虑范围内。

图1-20B示出了总体上标示为10的、通气的加压气体驱动式促动器的各种实施例。促动器10可以在操作上联接(经由下面更详细描述的活塞杆50)到任何合适装置或机构用于将力传递到该装置或机构。以下述方式响应于加压气体引入促动器壳体中而产生致动力。可以在壳体内生成加压气体(例如，通过包含在壳体中的气体发生器)，或者可以从与壳体内部流体连通的外部气源将气体引入壳体中。本文所述的促动器的一个可能应用是用于抬升机动车的发动机罩的一部分。

本文所述促动器的任何实施例的任何元件可由任何合适的材料形成。例如，壳体12可由金属材料(例如，不锈钢)、聚合物或任何其它合适的材料形成。

在图1-3所示的实施例中，促动器10具有壳体12、以可滑动方式定位在壳体内的活塞30、以及附接到活塞以与活塞一起移动的活塞杆50。在所示实施例中，壳体12是圆柱形的并具有限定第一端12a、第二端12b和本体12c的最外侧壳体壁12d，本体12c连接第一端与第二端。壁12d还限定壳体的空心内部12e。在图1-3所示的实施例中，壳体的第一端12a径向向外扩口以容纳合适的气体发生器14(例如，公知的微型气体发生器)，气体发生器14被插入第一端12a中并通过压接、粘合剂附接或任何其它合适的方法保持在第一端12a中。替代地，可使用合适的保持方法将气体发生器14附接到壳体的第一端。气体发生器14的排气部分14a被定位在壳体内，使得在启动气体发生器之后、所生成的气体流入壳体内部12e。如果需要的话，可提供合适的密封件(诸如环氧树脂密封件、O形环密封件或其它密封方法；未示出)，以最小化或防止所生成的气体在气体发生器14和壳体12之间泄漏到壳体外部。

壁12d的内部表面12w具有从壳体中心纵向轴线L1测得的恒定半径并构造成允许弹性密封件40沿其滑动接合，如下面更详细描述的。密封件40安装在活塞30上。在本文所示的实施例中，壳体的内表面12w限定圆柱形空间，并且本文所述的通气沟槽位于该圆柱形空间外侧，但与该圆柱形空间相邻。

在图1-3所示的实施例中，壳体第二端12b具有开口12f，开口12f构造成接纳从中穿过的附接到活塞30(下面更详细描述)的活塞杆50，活塞30以可滑动方式定位在壳体的内部12e中。开口12f可被设定尺寸或以另外的方式构造成当活塞杆的各部分穿过开口12f移入/移出壳体时横向地约束或支承活塞杆50。在图1-3所示的具体实施例中，端壁12g由壳体12的一部分形成，而开口12f被钻在壁12g中或以另外的方式形成在壁12g中。如果需要的话，加强帽105(在图4的实施例中示出)可通过焊接或任何其它合适的方式固定到壳体的端部12b，以强化壳体端部抵抗由活塞30在活塞冲程的末端接触端壁12g而施加的冲击力。

活塞30以可滑动方式定位在壳体的内部12e中。参照图1和2，活塞具有带有外壁30b的基部30a。沟槽30c形成在壁30b中并构造成用于将弹性气密密封件40(例如，合适的O形环)接纳在其中。以公知的方式，密封件40弹性接合或接触壳体壁12d的内部表面，由此在活塞30与壁12d之间提供基本气密的密封。当在密封件40接触壳体壁内部表面的情况下活塞30被定位在壳体12中时，密封件和壳体壁之间的接触区域形成活塞的较高压力侧P1和活塞的较低压力侧P2之间的边界。因此，只要沿沟槽行进的气体可以在密封件40下(在密封件和壳体壁之间)从活塞的较高压力侧P1通向较低压力侧P2，就会通过沟槽12v(下面更详细描述)发生通气。

在图1-3所示的实施例中，突起30d从基部30a延伸。突起30d构造成用于以过盈配合的方式接合相关联的活塞杆50，或用于以另外的方式允许或便于活塞杆50附接到活塞30。

在具体实施例中，空腔30e形成在活塞基部30a中。空腔30e在活塞中提供了空隙空间，该空隙空间构造成将由启动气体发生器和喷出所生成的气体引起的气体发生器14的碎片或松散部分(例如，气体发生器的花瓣状部分)容纳在其中。这可以使得在气体发生器中能够使用相对较小量的气体发生剂来产生给定的效果。

活塞杆50是通过其将致动力传递给连接到活塞杆的元件(例如，车辆的发动机罩的一部分(在图21中被示意性示出为元件902))的机构。活塞杆50具有附接到活塞以与活塞一起移动的第一端50a。与第一端相反的第二端50b可构造成用于附接到传递致动力给的元件或机构。在图1-3所示的实施例中，活塞杆50是空心的。替代地，活塞杆可以是实心的(例如，如图4所示的活塞杆50’)，或者活塞和活塞杆可以彼此一体地形成为单个件。活塞杆还可具有适于具体应用或具体应用所需的任何具体的长度、直径、形状和/或其它特性。

参照图1-3，沿壳体壁12d的内表面形成至少一个通气沟槽12v。在图1-3所示的实施例中，沟槽12v通过成形操作来产生，该成形操作将壁的一部分12x在离开轴线L1和内壁表面12w的方向上向外压制并进入壁厚度范围内，以使壁的相关联部分拉伸或变形。在将壁12d的拉伸部分12x被向外推压的同时形成沟槽12v。在本文所述的实施例中，通气沟槽(除了图19A-20B所示的沟槽12k的实施例外)平行于壳体纵向轴线L1延伸。

在图1-3所示的实施例中，沟槽12v具有与垂直于轴线L1延伸的第一平面s1间隔开的第一端12v-a以及与垂直于轴线延伸的第二平面s2间隔开的第二端12v-b。如图2所示，沟槽的第二端12v-b离第二平面s2比离第一平面s1近。

图18A-18C示出了使用一种可能的沟槽形成方法从壳体本体部分12c的端部开始形成通气沟槽12v的过程。在所示实施例中，成形工具800被成形成当在方向V1上将工具从壳体端部插入壳体内部时，通过在箭头W所示的方向上(在离开壳体中心轴线并进入壳体壁的方向上)移置壳体壁材料来制造具有期望形状和尺寸的沟槽。移置的壳体壁材料的沿壳体壁外部的部分12z在方向W上流动并进入相关联的成形模具D100的空腔C100。

在形成沟槽或沟槽的一部分的可替代方法中，壳体12被定位成使得其长度沿纵向基部延伸并置于纵向基部上，同时壳体外部的将会位于与内沟槽12v相对处的部分被定位在成形模具空腔(诸如上述空腔C100)之上。然后将压制工具插入壳体的端部。压制工具具有沟槽成形部分，该沟槽成形部分被成形成当沟槽成形部分被压进壳体壁12d的内部表面中时制造具有期望形状(包括深度和宽度)和长度的沟槽或沟槽部分。如前面所述，将工具的沟槽成形部分在垂直于壳体12的纵向轴线L1的方向压进壁12d中，由此形成沟槽并使壳体壁的一部分向外变形进入成形模具空腔中。使用这种方法，沟槽的不同部分可以被成形成沿通过壳体12垂直于轴线L1截取的不同平面具有不同的横截面积。这使得能够在沿沟槽的任何点控制在密封件周围气体流经的沟槽的部分的横截面积(例如，如图9-13所示)。这种方法也使得能够形成与壳体12的任一端间隔开的沟槽。

在另一种可替代方法中，通过在壳体壁内部表面上执行拉削操作来形成沟槽12v。以公知的方式，拉削操作将期望量的材料从壁内部表面移除，由此减小与沟槽相对的壳体壁的厚度。

在形成沟槽或沟槽的一部分的另一种可替代方法中，壳体12由合适的聚合物构成。沟槽12v的任何一个可通过前述方法之一形成，或者沟槽可例如通过将制造成期望的沟槽轮廓形状(例如，本文所示的沟槽形状之一)的插入件模制到聚合物壳体的壁中。然后，在模制壳体已经冷却到足够程度之后，可从形成到壳体壁中的沟槽移除插入件。

图15是示出了沟槽的操作基本原理的包含根据本文所述的实施例的通气沟槽12v’的壳体的一部分的横截面视图。该图示出了在启动之后从其预启动位置沿表面12w在方向V上行进的活塞安装的密封件40。在位置1，密封件还未到达沟槽12v’。因此，通过密封件和壳体壁内表面12w之间的接触，密封件阻止较高压力侧P1的气体到达活塞的较低压力侧P2。在位置2，在密封件40已经越过沟槽12v’的端部12v’-a以后，活塞的P1侧的气体具有沿沟槽并围绕密封件至活塞的较低压力侧P2的路线。气体继续沿通气沟槽12v’如箭头Z所示地流动，直到密封件到达沟槽端部12v’-b。在密封件的位置3，密封件已经越过沟槽端部12v’-b，沟槽不再位于密封件下方或外侧。因此，穿过沟槽的气体流动通路被阻塞。

通过控制沟槽端部的横截面尺寸和沟槽在端部之间的部分来控制沿沟槽的流体流量(且因此，致动力曲线)。这些参数可在沿本文所述的沟槽的各个位置处变化以获得期望的力曲线。

可通过控制促动器的结构特征诸如通气沟槽数量、通气沟槽的面积(对于每个沟槽，定义为在壳体的任何给定的横截面处由在沟槽上滑动的密封件和限定沟槽边缘的壳体壁12d的部分界定的面积，例如，如图5的面积A所示)、通气沟槽的长度、气体发生器的气体输出特性和其它相关因素来控制致动力曲线(本文被定义为作为时间的函数的、由活塞杆50施加在与其连接的元件上的力)。这些特征的尺寸可以被更改，以控制如下特性，例如气体沿通气沟槽的总流量和能够通气的时间量。

例如，在图1-3所示的实施例中，当密封件被定位在通气沟槽上方时，如图2所示，由于沟槽12v延伸超过或超出壳体壁内部表面的剩余部分，因此沟槽12v提供了流动通路(或通气孔)用于使加压气体经过密封件40从较高压力侧P1到较低压力侧P2。然后，沿沟槽12v流到活塞30的较低压力侧的气体自由通过壳体开口12f流出壳体。

只要沟槽既延伸到密封件40的较高压力侧P1又延伸到密封件的较低压力侧P2，就能够在密封下通过沟槽的一部分通气。以另一种方式陈述，在本文所述实施例中，只要沿沟槽并经过密封件40从较高压力侧P1到较低压力侧P2的气体流动通道存在，就能够沿沟槽通气。

在本文所述实施例中，通气沟槽的长度和位置可以被指定成使得仅能够沿活塞的冲程长度的一部分通气。在这样实施例中，所生成的气体的一部分沿通气沟槽并经过密封件40的流动将仅能够用于与通气沟槽的长度和位置相对应的活塞冲程的一部分。在沟槽的其它实施例中，通气沟槽的长度和位置可以被指定成使得能够沿壳体的恒定内径部分的整个长度(即，基本上沿活塞的整个冲程长度)通气。

在具体实施例中，沟槽的端部位置可被指定成控制活塞冲程中通气的开始和/或结束发生的点。例如，图1-3所示的促动器壳体实施例包括沟槽12v，沟槽12v构造成使得通气能够在活塞在壳体内行进指定距离以后到达的点12v-a处开始。在活塞到达在12v-a处的沟槽12v以后，能够通过沟槽通气直到密封件经过12v-b，12v-b是沟槽12v的端部。

图4A示出了图4所示的壳体的具体实施例。在该实施例中，沟槽12’v沿壳体的长度形成使得沟槽端部12’v-b位于离壳体端壁12’g(其在该实施例中限定平面s2)的内部表面30毫米的距离D1处，并且沟槽端部12’v-a位于离平面s130毫米的距离D2处。

在图1-3和图15所示的实施例中，在壳体中包含单个沟槽12v。通气被延迟，直到活塞到达在12v-a处的沟槽12v，然后一直通气，直到活塞到达沟槽的相反端部处的12v-b。

在其它实施例中，多个通气沟槽可沿壳体壁内部表面间隔开。例如，图7、7A、16和17示出了具有多个间隔开的沟槽12v-1和12v-2的促动器壳体的示意图。平面s1和s2示意性表示壳体内部表面12w的恒定半径部分的纵向端部或纵向极限，沿壳体内表面12w可以通过提供沿壳体的通气沟槽而使得能够从活塞较高压力侧P1到较低压力侧P2通气。即，内表面12w(除了沿通气沟槽的部分外)平面s1和s2之间位于离轴线L1的恒定半径处。活塞在方向V上移动，同时活塞冲程起始于平面s1处或平面s1附近并终止于平面s2处或平面s2附近。

图7示出了具有两个在直径方向上相对的通气沟槽12v-1和12v-2(即，第二沟槽12v-2与第一沟槽12v-1直径方向上相对地形成在壳体壁12d中)的促动器壳体的一部分的平面截面视图。图7A示出了包含图7所示的通气沟槽布置的壳体的示意图。在图7A所示的具体实施例中，沟槽12v-1和12v-2具有相等的长度并沿壳体共同延伸(沟槽的起点位于垂直于壳体纵向轴线L1延伸的公共平面s3，而沟槽的终点位于垂直于壳体纵向轴线L1延伸并与第一平面间隔开的另一公共平面s4)。因此，在该实施例中，当活塞在方向V上行进时，通过两个沟槽的通气同时开始并且同时结束。此外，第一沟槽12v-1具有与平面s1间隔开的第一端12v-1a以及与平面s2间隔开的第二端12v-1b。此外，第二沟槽12v-2具有与平面s1间隔开的第一端12v-2a以及与平面s2间隔开的第二端12v-2b。同样可以看到，第二沟槽的第二端离第二平面s2比离第一平面s1近。

参照图8，在另一具体实施例中，第二沟槽12v-2具有与第一平面s1相交的第一端12v-2a以及与第二平面s2相交的第二端12v-2b。因此，在沿壳体内表面12w的基本上活塞的整个冲程期间，能够沿沟槽12v-2通气。同样，当密封件40行进在平面s3和平面s4之间时，能够沿沟槽12v-1通气。平面s3和s4垂直于轴线L1延伸并位于平面s1和s2之间。

在包含多个沟槽的任何实施例中，每个沟槽可具有任何期望的长度和沿壳体12的长度的相对位置。即，根据具体应用要求的致动力，沟槽可以有或可以没有相同的长度，并且可以彼此共同延伸或可以不彼此共同延伸。同样，可以采用任何期望数目的通气沟槽。此外，虽然沟槽12v-1和12v-2成角度地间隔开180°，但在任一组沟槽中的任一对沟槽之间的角度间隔和/或其它距离可以是相等的或不相等的。

另一实施例(图16所示)包括具有重叠端部的至少两个沟槽12v-1和12v-2。因此，在图16所示的实施例中，第一沟槽12v-1的一部分在第三平面s3和第四平面s4之间延伸，第三平面s3和第四平面s4位于第一平面s1和第二平面s2之间并垂直于轴线L1延伸。同样，第二沟槽12v-2的一部分在第三平面s3和第四平面s4之间延伸。沟槽12v-1构造成使得能够在活塞在壳体内行进指定距离以后到达的点12v-1a处开始通气。在活塞到达12v-1a处的沟槽12v-1以后，能够通过沟槽12v-1通气，直到密封件经过12v-1b，该12v-1b是沟槽12v-1的端部且位于平面s3。然而，在密封件沿沟槽12v-1从点12v-1a到点12v-1b的经过期间，密封件越过点12v-2a(位于平面s4，在沟槽12v-2的第一端或下端处)，由此能够沿沟槽12v-2以及通过沟槽12v-1通气。现在，沿两个沟槽能够通气，直到密封件沿沟槽12v-1经过点12v-1b，在这之后，仅沿沟槽12v-2能够通气，直到密封件经过该沟槽的端部12v-2b。

虽然，图16示出了具有一对重叠沟槽的实施例，但根据需要，可以采用任何数目的重叠沟槽以获得期望的致动力曲线。例如，在活塞冲程的第一部分期间能够通气的单个第一沟槽可以以图16所示的方式与多个第二沟槽重叠，以在活塞冲程的随后部分中能够通过这些第二沟槽通气。类似地，在活塞冲程的第一部分期间能够通气的多个第一沟槽可以以图16所示的方式与单个第二沟槽重叠以在活塞冲程的随后部分中能够通过该第二沟槽通气。

另一实施例(图17所示)包括沿穿过中心轴线L1并平行于中心轴线L1延伸的公共平面X’布置的至少两个沟槽12v-1和12v-2，沟槽12v-1和12v-2具有沟槽的相邻端部12v-1b和12v-2a之间的间距D’。如图17所示，两个沟槽的纵向轴线位于从壳体纵向轴线L1向壳体侧面延伸的平面X’。沟槽12v-1构造成使得通过该沟槽能够在活塞在壳体内行进指定距离以后到达的点12v-1a处开始通气。在活塞到达在12v-1a处的沟槽12v-1以后，能够通过沟槽通气，直到密封件经过12v-1b，该12v-1b是沟槽12v-1的端部并位于垂直于轴线L1延伸的平面s3。然后不能通气，直到密封件到达沟槽12v-2的端部12v-2a，端部12v-2a位于垂直于轴线L1延伸的平面s4。然后能够沿沟槽12v-2通气直到到达沟槽12v-2的端部12v-2b。

在图1-3所示的实施例中，沟槽12v沿其整个长度具有恒定的横截面积(在制造公差范围内)。在本文所述实施例的任何一个中，沟槽(其中，在壳体中包含多个沟槽)可以具有相同横截面积或不同的横截面积。

此外，任何具体沟槽的横截面积可以沿其长度变化，作为影响致动力曲线的另一种方式。对气体可流经的面积的控制能够控制在活塞沿沟槽行进时气体流动或通气速率的变化。

例如，在图9所示实施例中，沟槽112v的深度d’沿沟槽的长度变化。沟槽的深度d’的这种变化引起沟槽横截面积沿沟槽的长度的相应变化。在图9所示的实施例中，沟槽112v锥化成使得沟槽的深度d’沿沟槽的长度以均匀速率变化。然而，沟槽的横截面积可以以能够制造的任何期望的方式变化。

此外(或可替代地)，成形工具可以成形成使得刀具的宽度沿其变化。这使得形成在壳体壁中的沟槽的宽度能够在壳体的制造过程期间相应地变化。

在其它实施例中，任何沟槽可形成到相邻部分或区段中，形成具有不同特性的“区”。

例如，在图10和11所示的实施例中，沟槽112v的第一部分R1具有恒定的横截面积，而与第一部分相邻的沟槽的第二部分R2具有沿沟槽的长度变化的横截面积。

在图12所示的实施例中，沟槽112v的第一部分R1具有恒定的第一横截面积，而与第一部分相邻的沟槽的第二部分R2具有不同于第一横截面积的恒定的第二横截面积。

在图13所示的实施例中，沟槽112v的第一部分R1具有沿沟槽的长度变化的横截面积，并且沟槽的第二部分R2具有沿沟槽的长度变化的横截面积。

鉴于以上，可以看到，使用本文所述的方法和结构，存在很多选择用于提供各种致动力曲线的任一种。

在促动器的工作期间，启动气体发生器或其它加压气体源以将加压气体引入在活塞的较高压力侧P1的壳体中。加压气体在方向V上推动活塞，从而通过活塞杆50将力施加在与其附接的元件或机构上。致动力曲线将与通过沟槽从活塞的较高压力侧P1排出到较低压力侧P2的加压气体量相关。在活塞冲程末端和/或当弹性密封件已经经过沟槽并与壳体壁的无沟槽表面齐平接触(flush contact)时，留在较高压力侧的气体可以继续在一定程度上从较高压力区逸出到在壳体壁和弹性密封件之间的较低压力区直到较高压力区中的压力几乎与大气压力相等。结果是在促动器展开的几秒内使促动器完全减压。

同样，在具体实施例中，在促动器启动之前，活塞30被定位成使得至少一个通气沟槽的一部分既位于弹性密封件40的较高压力侧P1(即，气体发生器侧)又位于弹性密封件40的较低压力侧(即，活塞杆50离开壳体12所在的活塞侧)。这使得在活塞的侧P1和P2的壳体内部压力能够在促动器组装期间和在促动器启动之前相等。

图14示出了在促动器完全展开(即，在活塞的最大行程)之后、由活塞施加的力与活塞在图1-3所示实施例的图中的负V方向上的位移之间关系的曲线图。如从图14可以看到的，当将活塞杆50压回到壳体中时，在-V方向上抵抗活塞30位移的力稳定增大，直到活塞弹性密封件40沿沟槽12v到达恰好经过点12v-b的点。在该点，存储在活塞的侧P1的加压气体能够再次排出。气体通过沟槽12v排出，由此导致抵抗在如图14所示的-V方向上活塞的进一步运动的力快速下降。

现在参照图19A-20B，在通气沟槽的另一实施例12k中，沟槽的长度沿位于垂直于壳体轴线L1的平面上的轴线K延伸。沟槽的横截面尺寸可被控制成当密封件40越过沟槽时，提供期望量的气体从高压侧P1相对快速地释放或“脉冲式”释放到较低压力侧P2。如图20A和20B所示，沟槽12k可沿壁12w的表面360度延伸，由此形成连续的“环”。替代地，如图19A和19B所示，沟槽12k可仅沿表面12w的指定部分或所包括的角度范围延伸。这些变化使得能够增加控制致动力曲线的柔性。可以使用本文所述的沟槽形成方法之一形成沟槽12k。

图21是根据本文所述实施例的安装在车辆880中并包含发动机罩抬升装置10的行人保护系统900的一部分的示意图。在行人保护系统900的该实施例中，车辆安装传感器810探测车辆与行人(未示出)之间的接触。响应于探测到的接触，如上所述，启动信号被发送到发动机罩抬升装置10，导致气体发生器启动或以另外的方式释放加压气体进入壳体12的内部，以引起活塞杆50从壳体延伸。然后，延伸的活塞杆50抬升发动机罩902的一部分。发动机罩抬升装置启动信号可从传感器810或适当构造的控制器(未示出)发出，该控制器从传感器810接收车辆-行人接触信号并且响应于车辆-行人接触信号产生启动信号。

应当理解，各种实施例的前述描述仅用于说明目的。这样，本文公开的各种结构特征和操作特征可以允许有很多修改，该修改都没有偏离所附权利要求的范围。

Claims (20)

1.一种通气的加压气体驱动式促动器，包括：

壳体，所述壳体具有近端、用于保持活塞的远端壁、外表面和内表面，其中所述内表面、外表面和中心纵向轴线在所述近端和所述远端壁之间延伸，其中所述远端壁由所述壳体的一部分形成；

加强帽，其固定到所述壳体的远端壁；

和

至少一个通气沟槽，所述至少一个通气沟槽从所述内表面在离开所述轴线的方向上延伸，

所述至少一个沟槽具有第一端和第二端，所述第一端与垂直于所述轴线延伸的第一平面间隔开，所述第二端与垂直于所述轴线延伸的第二平面间隔开，其中，所述第二端离所述第二平面比离所述第一平面近。

2.如权利要求1所述的促动器，其中，所述内表面限定圆柱形空间，并且其中，所述沟槽位于所述圆柱形空间外侧。

3.如权利要求1所述的促动器，其中，所述内表面具有恒定半径。

4.如权利要求3所述的促动器，其中，所述第一平面和所述第二平面限定具有所述恒定半径的所述壳体内表面的纵向范围。

5.如权利要求1所述的促动器，还包括从所述内表面在离开所述轴线的方向上延伸的另一个沟槽。

6.如权利要求5所述的促动器，其中，所述另一个沟槽具有与所述第一平面间隔开的第一端。

7.如权利要求6所述的促动器，其中，所述另一个沟槽具有与所述第二平面间隔开的第二端，并且其中，所述另一个沟槽的第二端离所述第二平面比离所述第一平面近。

8.如权利要求6所述的促动器，其中，所述另一个沟槽具有与所述第二平面相交的第二端。

9.如权利要求5所述的促动器，其中，所述至少一个沟槽的第一端位于第三平面处，所述第三平面位于所述第一平面和所述第二平面之间，所述至少一个沟槽的第二端位于第四平面处，所述第四平面位于所述第三平面和所述第二平面之间，并且

其中，所述另一个沟槽具有位于所述第三平面处的第一端和位于所述四平面处的第二端。

10.如权利要求5所述的促动器，其中，所述另一个沟槽与所述至少一个沟槽同轴。

11.如权利要求5所述的促动器，其中，所述另一个沟槽具有与所述第一平面相交的第一端以及与所述第二平面相交的第二端。

12.如权利要求5所述的促动器，其中，所述另一个沟槽被定位成与所述至少一个沟槽在直径方向上相对。

13.如权利要求5所述的促动器，其中，所述至少一个沟槽的一部分在第三平面和第四平面之间延伸，所述第三平面和所述第四平面位于所述第一平面和所述第二平面之间，

并且其中，所述另一个沟槽的一部分在所述第三平面和所述第四平面之间延伸。

14.如权利要求1所述的促动器，还包括气体发生器和以可移动方式定位在所述壳体内的活塞，所述活塞具有空腔，所述空腔沿着所述活塞的面向所述气体发生器的一侧形成在所述活塞中。

15.一种通气的加压气体驱动式促动器的壳体，所述壳体包括近端、远端壁、外表面和内表面，其中所述内表面、外表面和中心纵向轴线在所述近端和用于保持活塞的所述远端壁之间延伸，其中所述远端壁由所述壳体的一部分形成；

加强帽，其固定到所述壳体的远端壁；以及

至少一个通气沟槽，所述至少一个通气沟槽从所述内表面在离开所述轴线的方向上延伸。

16.如权利要求15所述的壳体，其中，所述至少一个沟槽具有第一端和第二端，所述第一端与垂直于所述轴线延伸的第一平面间隔开，所述第二端与垂直于所述轴线延伸的第二平面间隔开，并且其中，所述第二端离所述第二平面比离所述第一平面近。

17.如权利要求15所述的壳体，其中，所述沟槽的纵向轴线位于与所述壳体的纵向轴线垂直的平面上。

18.一种促动器，其包括根据权利要求15所述的壳体。

19.一种车辆，其包括根据权利要求15所述的壳体。

20.一种车辆，其包括根据权利要求1所述的促动器。