CN106458143B - 硅树脂推进的行人发动机罩提升装置和座椅安全带预张紧器 - Google Patents

Abstract

一种烟火装置10包括具有第一端14和第二端16的外壳12。结构部件或活塞22包括在所述外壳12内。聚合物28被注入至所述结构部件22中和/或周围，从而以已知方式通过已知的启动器/点火器18调节所述聚合物的即时点火，所述启动器18也包括在所述外壳12内。

Description

硅树脂推进的行人发动机罩提升装置和座椅安全带预张紧器

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年4月15日提交的美国临时申请序列号61/979,708的权益。本申请还是具有提交日期2014年12月31日的共同拥有和共同未决的美国申请序列号14/588,273的部分继续申请并且要求所述美国申请的权益。

技术领域

本发明总体上涉及气体产生系统，并且涉及一种改进的线性致动器或发动机罩提升装置，其还可用作座椅安全带预张紧器。

发明背景

本发明涉及车辆乘员保护系统或采用烟火装置的其他安全系统。一种此类烟火装置可以是线性或烟火致动器以便在与行人碰撞或撞击的情况下提升车辆表面，诸如发动机罩。已知的线性或烟火致动器通常采用烟火装置以在致动器内启动活塞。鉴于气体产生组合物通常必须包括在例如微气体发生器内，所以这增加了制造成本。这因此增加了发动机罩提升装置或座椅安全带预张紧器的复杂性。此外，由于致动器内的储存需求，典型的烟火组合物可能增加致动器的大小。因此，提供典型烟火致动的活塞的替代物将是一种改进。此外，组合发动机罩提升装置/座椅安全带预张紧器的至少一种或多种结构特征的功能、从而简化烟火致动器(例如，发动机罩提升装置或座椅安全带预张紧器)的制造将是本领域中的一种改进。

发明概述

烟火致动器包括具有第一端和第二端的外壳。点燃室邻近外壳的第一端形成。启动器以已知的方式固定在第一端处。中空或实心活塞(或管或圆筒)被定位在外壳内并且与所述外壳基本上共同延伸，所述活塞具有第三端和第四端，其中所述第三端靠近所述外壳的第一端并且所述第四端靠近所述第二端，所述活塞在致动器启动之前从所述第一端延伸至所述第二端。含聚合物或含硅树脂构件围绕活塞的第三端的至少一部分，并且在烟火致动器致动时至少充当气体产生源。活塞的含聚合物或含硅树脂构件可成形为如图1和图2中所示的密封件，其中含硅树脂密封件被定位成齐平地抵靠外壳的内壁。然而，含硅树脂或含聚合物构件不必用作密封件，并且相反可在形成于活塞的第三端内的腔内模制。参见图3。如图3中所示，如果含硅树脂构件不用作密封件，那么可使用如本领域中已知的O形环。

根据本发明，含硅树脂或含聚合物部分还用作气体产生源并且可注入如本领域中已知的其他气体产生成分或与其整合。一般而言，当形成含硅树脂构件时，未固化的硅树脂可与一种或多种所需氧化剂(诸如，一种或多种金属和非金属硝酸盐、高氯酸盐、氯酸盐、氧化物以及其混合物)混合。本文还设想并包括已知可用于气体产生组合物内的其他氧化剂。如果需要，还可在未固化的硅树脂内混合一种或多种另外的燃料(硅树脂构成第一燃料)。这些燃料包括四唑(诸如5-氨基四唑)、四唑盐、三唑、三唑盐、胍、胍衍生物(诸如硝基胍)、羧酸(诸如d,l-酒石酸和琥珀酸)以及其混合物。设想了本领域中已知的其他燃料。此外，还可根据需要在未固化的硅树脂内混合如本领域中已知的其他气体产生成分，包括但不限于冷却剂、助燃剂等。

附图简述

图1示出包括还可用作气体产生组合物的含聚合物或含硅树脂密封件的本发明的第一实施方案。

图2示出包括还可用作气体产生组合物的含聚合物或含硅树脂密封件的本发明的第二实施方案。

图3示出包括在相关联活塞的一端中的互补支座内模制的含聚合物或含硅树脂构件的本发明的第三实施方案。

具体实施方式

如图1的第一实施方案中所示，烟火装置或线性致动器10包括外壳12。外壳12包括第一端14和第二端16。启动器或点火器18以已知的方式(诸如通过例如本体孔密封件)固定在第一端14内。点燃室20靠近点火器18形成。活塞22包括第三端24和第四端26。在一个实施方案中，含硅树脂构件28围绕第三端24模制，以使得当线性致动器10致动时使含硅树脂构件暴露于从点火器18离开的点火产物。如图1中所示，可用基本上等于由外壳12的内壁30限定的内径或横截面的外径或横截面模制含硅树脂构件28。同样如图2中所示，含硅树脂构件28可以各种形状形成，其中可改变接触内壁30的构件28的表面面积，或者可随着密封件或构件28的大小改变而改变包括在构件28内的气体发生剂的量。

或者，其他聚合物可考虑用于整合成如本文所述的装置或致动器的一部分。如果需要，形成可包含其他已知的气体产生成分的可模制聚合物基质。例如，可模制聚合物基质内的合适聚合物可包括但不限于：硅树脂、聚氨酯、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)、纤维素衍生物(诸如乙酸丁酸纤维素)以及其混合物。此外，如果需要另外的成分，那么燃料可包含四唑(诸如5-氨基四唑)以及其金属盐或碱式盐，包括5-氨基四唑钾。氧化剂可包括碱金属或碱土金属硝酸盐、过渡金属硝酸盐、高氯酸盐(诸如高氯酸钾或高氯酸铵)以及其混合物。可包括其他已知的气体产生成分，诸如催化剂、冷却剂等。

如图3的示例性实施方案中所示，可在形成于活塞端24内的互补腔32内容纳、模制或形成含聚合物或含硅树脂构件28。在所述构造中，O形环34环形地放置在活塞与外壳内壁之间以确保当发动机罩提升装置10致动时密封件被保持在活塞与外壳的内壁之间。

适用作气体产生组合物(且如果需要)适用作密封件的示例性含硅树脂组合物可如美国专利号7,094,296、7,097,203、6,805,377和6,789,485中所描述来形成，所述专利的教示以引用的方式整体并入本文。如本文其他地方所描述或另外已知的，可形成其他含硅树脂组合物并且也可根据本发明使用其他含硅树脂组合物。

在本发明的又一方面，并且参考附图，烟火装置10通过以下步骤形成：(1)提供具有第一端14和第二端16的外壳12；(2)在外壳12内提供结构部件22(诸如活塞22)，结构部件22具有第一部分或第一端24和第二部分或第二端26，第一部分24靠近第一端14并且第二部分26靠近第二端16；(3)提供至少部分输注至第一部分24处的结构部件22中和/或周围的聚合物28；以及(4)提供固定在第一端16处并且当装置10启动时靠近用于点燃聚合物28的结构部件22的第一部分24的启动器18。

当在本文中使用时，术语“注入”意指将聚合物或硅树脂28整合至活塞或结构部件22中和/或周围。如本文所述，通过将未固化的聚合物28注入或提供至活塞或结构部件22的第一部分24中或周围并且至少部分在外壳12内的结构部件22内和/或周围原位固化聚合物28来将聚合物28优选地整合或注入至结构部件22中或周围。固化条件将优选地遵循制造商的建议。设想还可在将结构部件或活塞22安装在外壳12内之前使用标准模制程序将聚合物或硅树脂28注入在结构部件或活塞22内。换句话说，硅树脂或聚合物部分28可分开模制并固化成适当的大小和形状，并且然后安装在活塞端24内和/或周围。

在操作中，如本领域所已知构建的传感器(未图示)感测预定事件，诸如即将发生的行人撞击相关联的车辆发动机罩，并且从而通过例如将电子刺激提供给点火器18来触发致动器10的启动。当点火器18启动时，点燃力(诸如压力)以及也许由点火器18提供的热量提供足够大的力以驱动活塞从其预先致动的位置向前。如果含硅树脂构件或活塞盖28用作如图1和图2中所示的气体产生组合物和密封件，那么当启动时消耗构件28，从而减轻在操作之后破坏密封件以释放发动机罩提升装置的需要。如果设计需要密封件被保持，那么可利用图3的实施方案，其中在操作发动机罩提升装置之后，O形环保留发动机罩提升装置内生成的气体压力。因此，本发明符合以下客户需求：保持活塞增压持续预定时间并且由此保持发动机罩处于打开状态，或者用于在破坏相应压力密封件的事件之后即时关闭发动机罩。

在操作中，当点火器18从车辆计算机算法接收响应于撞击、减速或其他已知的适当传感器的信号时，当前增压的线性致动器10启动。当行人与或将要与相关联的车辆和/或车辆发动机罩相接触时，算法感测即将发生的或实际的撞击并且向点火器发信号以启动。当启动时，来自点火器18的热量和压力产物引起室20内的空气对室20进行增压并且使通过聚合物或硅树脂28的燃烧产生的气体膨胀。以这种方式，活塞第一端24被迫跨过本体12的长度到达至少第二端16。当活塞22在外壳12内且沿外壳12的长度推进时，直径大于活塞的其余部分的第二活塞端26用来提升或升起发动机罩以减轻对与其接触的行人的伤害或损伤。或者，可以如本领域已知的类似的方式操作座椅安全带预张紧器。

此外，应了解，可如本领域中已知大量形成或制造本发明的致动器。例如，美国专利号6,568,184总体上教导第一实施方案的基本结构，并且以引用的方式整体并入本文。可抽制或如本领域中已知的其他方式金属形成本体或外壳12。

还应了解，前述仅仅是本发明的各种实施方案的详细描述并且可根据本文的公开内容对公开的实施方案做出许多改变而不脱离本发明的范围。因此前述描述不意味着限制本发明的范围。而是，如本领域的普通技术人员将理解，本发明的范围将由各种等效物确定。

Claims (19)

1.一种烟火致动器，其包括：

外壳，其具有第一端和第二端；

设置在所述外壳内的活塞，所述活塞具有第三端，所述第三端靠近所述第一端；

活塞盖，其围绕所述活塞的所述第三端形成，所述活塞盖包括聚合物和氧化剂，所述活塞盖具有轴向离开第三端延伸的部分；以及

启动器，其固定在所述第一端处并且当所述启动器启动时靠近用于点燃所述活塞盖的所述活塞的所述第三端。

2.如权利要求1所述的烟火致动器，其中所述聚合物包括硅树脂、聚氨酯、乙烯丙烯二烯单体、纤维素衍生物或其混合物。

3.如权利要求1所述的烟火致动器，其中所述聚合物包括硅树脂。

4.如权利要求2所述的烟火致动器，其中所述活塞盖还包括四唑、四唑的金属盐、四唑的碱式盐或其混合物。

5.如权利要求4所述的烟火致动器，其中所述氧化剂包括碱金属或碱土金属硝酸盐、过渡金属硝酸盐、金属或非金属高氯酸盐或其混合物。

6.如权利要求1所述的烟火致动器，其中所述活塞的第三端限定轴向延伸至该第三端的空腔，该活塞盖的这一部分是第一部分，该活塞盖的第二部分延伸至该空腔。

7.如权利要求1所述的烟火致动器，其中所述活塞限定径向向内延伸的，并且是与所述活塞的第三端相邻的沟槽。

8.如权利要求7所述的烟火致动器，其中所述活塞盖延伸至所述沟槽中。

9.如权利要求7所述的烟火致动器，其中在所述活塞与所述外壳的内壁的内径之间设置有密封件。

10.如权利要求9所述的烟火致动器，其中所述活塞盖具有与所述外壳内壁径向间隔的外径。

11.如权利要求1所述的烟火致动器，其中所述氧化剂包括碱金属或碱土金属硝酸盐、过渡金属硝酸盐、金属或非金属高氯酸盐或其混合物。

12.如权利要求1所述的烟火致动器，其中所述氧化剂包括碱金属或碱土金属硝酸盐。

13.如权利要求1所述的烟火致动器，其中所述氧化剂包括金属或非金属高氯酸盐。

14.如权利要求1所述的烟火致动器，其中所述活塞盖进一步包括四唑、四唑的金属盐、四唑的碱式盐或其混合物。

15.如权利要求2所述的烟火致动器，其中所述氧化剂包括碱金属或碱土金属硝酸盐，过渡金属硝酸盐、金属或非金属高氯酸盐或其混合物。

16.一种烟火致动器，其包括：

外壳，其具有第一端和第二端；

设置在所述外壳内的活塞，所述活塞具有第三端，所述第三端靠近所述第一端；

活塞盖，其围绕所述活塞的所述第三端形成，所述活塞盖包括聚合物和氧化剂；以及

启动器，其固定在所述第一端处并且当所述启动器启动时靠近用于点燃所述活塞盖的所述活塞的所述第三端，其中所述活塞盖具有其外径延伸至外壳内壁的内径的部分。

17.如权利要求16所述的烟火致动器，其中所述活塞的第三端限定轴向延伸至所述第三端中的空腔，和所述活塞盖的一部分延伸至该空腔中。

18.如权利要求16所述的烟火致动器，其中所述活塞限定径向向内延伸的，并且是与所述活塞的第三端相邻的沟槽。

19.如权利要求18所述的烟火致动器，其中所述活塞盖延伸至所述沟槽中。