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QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Rechte der provisorischen US-Anmeldungen mit den Aktenzeichen
61832,522 , eingereicht am 7. Juni 2013, und
61/835,515 , eingereicht am 14. Juni 2013, deren Offenbarungen hierin in ihrer Gesamtheit als Referenz einbezogen werden.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die hierin beschriebenen Ausführungsformen betreffen allgemein einen ventilierten, druckbeaufschlagten gasbetriebenen Aktor und Verfahren und strukturiert um verwendbar zu sein, ein Profil der Betätigungskraft des Aktors zu regeln.
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Verschiedene Typen von Aktoren können verwendet werden, um automatisch bestimmte Teile von Fahrzeugen zu bewegen. Diese Aktoren können derart konfiguriert sein, dass sie eine Kraft innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ausüben, oder um Elemente oder das Fahrzeug eine gewünschte Strecke oder entlang eines vorbestimmten Weges zu bewegen. Manche Aktorausgestaltungen nutzen einen Kolben und eine verbundene Kolbenstange, angetrieben durch ein unter Druck befindliches Fluid, wie ein unter Druck befindliches Gas. Es ist wünschenswert, dass man imstande ist, die Kraft, die durch den Aktor entsprechend der Position des Kolbens oder der Kolbenstange während verschiedener Abschnitte des Kolbenstangenweges ausgeübt wird, zu steuern.
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Die
DE 10 2005 058 515 A1 offenbart eine Anhebevorrichtung für eine Frontklappe an einem Fahrzeug, wobei die Anhebevorrichtung von einem in einem Zylinder angeordneten Kolben betätigbar ist, wobei die Betätigung mittels eines pyrotechnischen Gasgenerators erfolgt. Ferner ist aus der
DE 10 2011 106 513 A1 ein pyrotechnischer Aktuator mit Entlüftung bekannt. Außerdem beschreibt die
DE 10 2006 002 209 B3 einen Aktuator, mit einem geschlossenen Zylinder, in dem ein gegenüber der Zylinderwandinnenwand abgedichteter Kolben in eine Arbeitskammer und eine weitere Kammer trennend verschiebbar angeordnet ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In einem Aspekt der hierin beschriebenen Ausführungsformen wird ein ventilierter, druckbeaufschlagter gasbetriebener Aktor bereitgestellt. Der Aktor schließt ein Gehäuse ein, das eine zentrale Längsachse und eine innere Oberfläche aufweist. Die innere Oberfläche hat einen konstanten Radius zwischen der ersten und der zweiten Ebene, die sich senkrecht zur der Achse erstrecken. Wenigstens eine Entlüftungsrinne erstreckt sich von der inneren Oberfläche in einer Richtung weg von der Achse. Die wenigstens eine Rinne hat ein erstes Ende, das die erste Ebene schneidet.
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In einem anderen Aspekt der hierin beschriebenen Ausführungsformen wird ein Gehäuse eines ventilierten, druckbeaufschlagten gasbetriebenen Aktors bereitgestellt. Das Gehäuse schließt eine innere Oberfläche und wenigstens eine Entlüftungsrinne ein, die sich von der inneren Oberfläche in die Wand erstreckt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine Querschnittsseitenansicht einer Ausführungsform eines ventilierten, druckbeaufschlagten gasbetriebenen Aktors vor der Aktivierung des Aktuators.
- 2 ist eine Querschnittsseitenansicht des Aktorgehäuses, das in 1 gezeigt ist, nach der Aktivierung des Aktuators.
- 3 ist eine Querschnittsendansicht eines Gehäuses, das eine einzelne Entlüftungsrinne einschließt, wie sie in den Ausführungsformen der 1 und 2 gezeigt ist.
- 4 ist eine Querschnittsseitenansicht der Gehäuse-Ausführungsform, die in den 1-3 gezeigt ist.
- 5 ist eine perspektivische Teilansicht eines Teils eines Außenbereichs des Gehäuses, das in den 1 und 2 gezeigt ist.
- 6 ist eine perspektivische Endansicht des Gehäuses, das in 5 gezeigt ist.
- 7 zeigt eine Querschnittsendansicht eines Teils eines Aktors, der ein Gehäuse einschließt, das zwei diametral entgegengesetzte Entlüftungsrinnen besitzen, ähnlich Rinne 12v, die in 3 gezeigt ist.
- 7A ist eine schematische Ansicht eines Aktorgehäuses, welches die Entlüftungsrinnenanordnung einschließt, die in 7 gezeigt ist.
- 8 zeigt eine Querschnittsendansicht eines Teils eines Aktors, welcher ein Gehäuse einschließt, das eine einzelne Entlüftungsrinne aufweist, wie in den 1-6 gezeigt.
- 9 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines Gehäuses, welches eine Ausführungsform einer Entlüftungsrinne einschließt, die einen wechselnden Querschnittsbereich aufweist.
- 10 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines Gehäuses, das eine andere Ausführungsform einer Entlüftungsrinne einschließt, welche einen wechselnden Querschnittsbereich aufweist.
- 11 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Teils eines Gehäuses, das eine andere Ausführungsform einer Entlüftungsrinne einschließt, welche einen wechselnden Querschnittsbereich aufweist.
- 12 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Teils eines Gehäuses, das eine andere Ausführungsform einer Entlüftungsrinne einschließt, welche einen wechselnden Querschnittsbereich aufweist.
- 13 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Teils eines Gehäuses, das eine andere Ausführungsform einer Entlüftungsrinne einschließt, welche einen wechselnden Querschnittsbereich aufweist.
- 14 zeigt eine Querschnittsendansicht eines Teils eines Aktors, welcher ein Gehäuse einschließt, das drei in gleichem Winkel beabstandete Entlüftungsrinnen aufweist.
- 14A zeigt eine schematische Ansicht eines Gehäuses, das die Belüftungsrinnenanordnung einschließt, die in 14 gezeigt ist.
- 15 ist eine schematische Ansicht einer anderen AktorgehäuseAusführungsform, welche eine alternative Entlüftungsrinnenanordnung einschließt.
- 16 ist eine schematische Ansicht einer anderen AktorgehäuseAusführungsform, welche eine alternative Entlüftungsrinnenanordnung einschließt.
- 17 ist eine schematische Ansicht einer anderen AktorgehäuseAusführungsform, welche eine alternative Entlüftungsrinnenanordnung einschließt.
- 18 zeigt einen Plot von Kraft, die von der Kolbenstange ausgeübt wird, gegen die Verlagerung des Kolbens in die negative Y-Richtung für ein Beispiel der Ausführungsform, die in den FGUREN 1-6 3 gezeigt ist.
- 19A-C sind schematische Querschnittsansichten, welche eine Ausführungsform des Ablaufs der Bildung einer Entlüftungsrinne in einer Wand eines Aktorgehäuses.
- 20 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines Gehäuses, welches eine beispielhafte Entlüftungsrinne einschließt, welche das wesentliche Prinzip des Betriebs der hierin beschriebenen Ausführungsformen zeigt.
- 20A zeigt eine Querschnittsseitenansicht eines Teils eines Gehäuses, das eine spezielle Ausführungsform der Entlüftungsrinne zeigt, wie sie in 1-6 gezeigt ist.
- 21A ist eine Querschnittsseitenansicht eines Gehäuses, das eine Entlüftungsrinne in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform einschließt, wie sie hierin beschrieben ist.
- 21 B ist eine Querschnittsendansicht des Gehäuses, das in 21A gezeigt ist.
- 22A ist eine Querschnittsseitenansicht eines Gehäuses, das eine Entlüftungsrinne in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform einschließt, die hierin beschrieben ist.
- 22B ist Querschnittsendansicht des Gehäuses, das in 22A gezeigt ist.
- 23 ist eine schematische Ansicht eines Teils eines Fußgängerschutzsystems, das in einem Fahrzeug installiert ist und eine Motorhauben-Anhebeeinrichtung in Übereinstimmung mit einer hierin beschriebenen Ausführungsform einschließt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Teile in der gesamten Beschreibung verschiedener Ansichten der Zeichnungen. Darüber hinaus, während Richtwerte für die Dimensionen der verschiedenen Merkmale angegeben werden, versteht sich, dass diese Werte aufgrund solcher Faktoren wie Herstellungstoleranzen leicht variieren können, und auch, dass solche Variationen in dem in Betracht gezogenen Umfang der hierin beschriebenen Ausführungsformen liegen.
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Die 1-22 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines ventilierten, druckbeaufschlagten gasbetriebenen Aktors, allgemein mit 10 bezeichnet. Der Aktor 10 kann operativ (über Kolbenstange 50, hierin unten detaillierter beschrieben) mit jeder geeigneten Vorrichtung oder Mechanismus zur Übertragung einer Kraft zur Vorrichtung oder zu dem Mechanismus verbunden sein. Die Betätigungskraft wird als Reaktion auf die Einführung eines unter Druck befindlichen Gases in ein Gehäuse des Aktors erzeugt, auf eine Weise, wie unten beschrieben ist. Das unter Druck befindliche Gas kann innerhalb des Gehäuses erzeugt werden (zum Beispiel mittels eines Gaserzeugers, der in das Gehäuse eingeschlossen ist), oder das Gas kann in das Gehäuse von einer externen Gasquelle, die im Fluidkommunikation mit dem Gehäuseinneren ist, eingeführt werden. Eine mögliche Anwendung eines Aktors, wie er hierin beschrieben ist, besteht im Anheben eines Teils einer Motorhaube eines Kraftfahrzeugs.
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Jedes der Elemente einer jeden Ausführungsform eines hierin beschriebenen Aktors kann aus jedem geeigneten Material oder Materialien gebildet sein. Zum Beispiel kann Gehäuse 12 aus einem metallischen Material (zum Beispiel rostfreiem Stahl), einem Polymer oder jedem anderen geeigneten Material oder Materialien gebildet sein.
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In der Ausführungsform, die in den 1-6 gezeigt ist, hat Aktor 10 ein Gehäuse 12, einen Kolben 30, der verschiebbar innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und eine Kolbenstange 50, die an dem Kolben befestigt ist, so dass sie sich gemeinsam mit dem Kolben bewegt. In der gezeigten Ausführungsform ist Gehäuse 12 zylindrisch und hat eine äußerste Gehäusewand 12d, die ein erstes Ende 12a, ein zweites Ende 12b und einen Körper 12c definiert, der das erste und zweite Ende miteinander verbindet. Wand 12d definiert auch einen hohlen Innenraum 12e des Gehäuses. In der Ausführungsform, die in den 1-6 gezeigt ist, ist das erste Ende des Gehäuses 12a radial nach außen aufgebördelt, um einen geeigneten Gasgenerator 14 (zum Beispiel einen bekannten Mikrogaserzeuger) aufzunehmen, der eingeführt und mittels Crimpen, Klebebindung oder jedem anderen geeigneten Verfahren befestigt ist. Alternativ kann der Gaserzeuger 14 an das erste Ende des Gehäuses unter Verwendung eines geeigneten Befestigungsverfahrens befestigt werden. Ein gasabgebender Teil 14a des Gaserzeugers 14 ist innerhalb des Gehäuses angeordnet, so dass erzeugte Gase nach der Aktivierung des Gaserzeugers in das Gehäuseinnere 12e strömen. Falls gewünscht, kann eine geeignete Dichtung (wie eine Epoxiddichtung, ein O-Ring oder andere geeignete Dichtungsmittel; nicht gezeigt) bereitgestellt werden, um Entweichen von erzeugtem Gas zwischen dem Gaserzeuger 14 und dem Gehäuse 12 zu einem Außenbereich des Gehäuses zu verhindern oder zu minimieren.
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Eine innere Oberfläche 12w von Wand 12d hat einen konstanten Radius, gemessen von der zentralen Längsachse des Gehäuses L1, und ist derart gestaltet, dass der Gleitsitz einer elastischen Dichtung 40 daran entlang ermöglicht ist, wie detaillierter unten beschrieben wird. Dichtung 40 ist an einem Kolben 30 angebracht. In den hierin gezeigten Ausführungsformen, definiert die innere Gehäuseoberfläche 12w ein zylindrisches Volumen, und die hierin beschriebene(n) Entlüftungsrinne(n) befindet bzw. befinden sich außerhalb von aber benachbart zu diesem zylindrischen Volumen.
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In der Ausführungsform, die in den 1-6 gezeigt ist, hat das zweite Ende des Gehäuses 12b eine Öffnung 12f, die so gestaltet ist, dass sie dadurch eine Kolbenstange 50, befestigt an einem Kolben 30 (später detaillierter beschrieben) aufnehmen kann, der verschiebbar im Gehäuseinneren 12e angeordnet ist. Öffnung 12f kann so bemessen sein oder anderweitig gestaltet sein, um die Kolbenstange 50 seitlich zu hemmen oder zu stützen, wenn sich Teile der Stange durch Öffnung 12f in das Gehäuse und aus dem Gehäuse heraus bewegen. In der speziellen Ausführungsform, die in den 1-3 gezeigt ist, ist eine Endwand 12g aus einem Teil des Gehäuses 12 gebildet und Öffnung 12f ist gebohrt oder anderweitig in der Wand 12g gebildet. Falls gewünscht, kann eine Verstärkungsabdeckung (nicht gezeigt) an Ende 12b des Gehäuses mittels Schweißen oder jeglichem anderen geeigneten Mittel befestigt sein, um das Gehäuseende gegen Aufschlagkräfte zu verstärken, die von Kolben 30 ausgeübt werden, der mit der Endwand 12g am Ende des Kolbenweges in Kontakt kommt.
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Kolben 30 ist verschiebbar innerhalb des Gehäuseinneren 12e angeordnet. Bezugnehmend auf die 1 und 2, hat der Kolben eine Basis 30a mit einer Außenwand 30b. Eine Rinne 30c ist in Wand 30b gebildet und ist gestaltet, um darin eine elastische gasdichte Dichtung 40 (zum Beispiel einen geeigneten O-Ring) aufzunehmen. Auf bekannte Weise greift Dichtung 40 elastisch in die innere Oberfläche der Gehäusewand ein oder kommt in Kontakt mit dieser, wodurch eine im Wesentlichen gasdichte Dichtung zwischen dem Kolben 30 und Wand 12d bereitgestellt wird. Wenn Kolben 30 in Gehäuse 12 mit Dichtung 40 angeordnet ist, welche in Kontakt mit der inneren Oberfläche der Gehäusewand ist, definiert der Kontaktbereich zwischen der Dichtung und der Gehäusewand eine Grenze zwischen einer Seite höheren Drucks P1 des Kolbens und einer Seite niedrigeren Drucks P2 des Kolbens. Folglich wird Entlüftung durch die Rinne(n) 12v auftreten (unten detaillierter beschrieben) so lange Gase, die sich entlang der Rinne(n) fortbewegen, unter Dichtung 40 (zwischen der Dichtung und der Gehäusewand) von der Seite höheren Drucks P1 zur Seite niedrigeren Drucks P2 des Kolbens vorbeikommen.
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In der Ausführungsform, die in den 1-6 gezeigt ist, erstreckt sich eine Verlängerung 30d von Basis 30a. Verlängerung 30d ist gestaltet, zum Eingreifen (oder für einen geeignete Befestigung daran) einer dazugehörigen Kolbenstange 50 in einen Presssitz, oder um anderweitig die Befestigung der Kolbenstange 50 an Kolben 30 zu ermöglichen oder zu erleichtern.
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In einer speziellen Ausführungsform ist eine Vertiefung 30e in Basis 30a gebildet. Vertiefung 30e stellt einen leeren Raum in dem Kolben bereit, der ausgebildet ist, so dass er darin Fremdkörper oder losgelöste Teile des Gaserzeugers 14 (zum Beispiel abgeblätterte Teile des Gaserzeugers), die durch aus der Aktivierung des Gaserzeugers und den Ausstoß der erzeugten Gase resultieren) aufnehmen kann, und um die anfängliche Expansion der erzeugten Gase zu begrenzen. Dies kann es ermöglichen, dass eine relativ kleinere Menge Gaserzeugungsmittel in dem Gaserzeuger verwendet wird, um einen vorgegebenen Effekt zu erzeugen.
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Kolbenstange 50 ist der Mechanismus, durch welchen die Aktorkraft auf ein Element (zum Beispiel einen Teil einer Motorhaube eines Fahrzeugs (schematisch als Element 902 in 23 gezeigt)) übertragen wird, das mit der Kolbenstange verbunden ist. Kolbenstange 50 hat ein erstes Ende 50a, das mit dem Kolben verbunden ist, um sich gemeinsam mit dem Kolben zu bewegen. Ein zweites Ende 50b der Kolbenstange, entgegengesetzt dem ersten Ende, kann zur Befestigung eines Elements oder eines Mechanismus konfiguriert sein, an welches bzw. welchen die Aktorkraft übertragen werden soll. In der Ausführungsform, die in den 1-6 gezeigt ist, ist Kolbenstange 50 hohl. Alternativ kann die Kolbenstange massiv sein oder der Kolben und die Kolbenstange können miteinander verblockt gebildet sein, als ein Stück. Die Kolbenstange kann auch eine bestimmte Länge, Durchmesser, Form und/oder andere Eigenschaft(en) besitzen, die für eine spezielle Anwendung geeignet oder erforderlich sind.
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Bezugnehmend auf die 1-6, ist wenigstens eine Entlüftungsrinne 12v entlang einer inneren Oberfläche von Gehäusewand 12d ausgebildet. In der Ausführungsform, die in den 1-6 gezeigt ist, ist Rinne 12v mittels eines Herstellungsvorganges gebildet, bei welchem ein Teil 12x der Wand nach außen gedrückt wird, in eine Richtung weg von Achse L1 und der Oberfläche der inneren Wand 12w und in die Wanddicke, so dass ein dazugehöriger Teil der Wand gedehnt oder deformiert wird. Die Rinne 12v bildet sich, wenn der gedehnte Teil 12x der Wand 12d nach außen gedrückt wird. In den hierin beschriebenen Ausführungsformen (mit Ausnahme der Ausführungsformen von Rinne 12k, die in den 21A-22B gezeigt ist) erstrecken sich die Entlüftungsrinnen parallel zur Längsachse L1 des Gehäuses.
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In der Ausführungsform, die in den 1-6 gezeigt ist, hat Rinne 12v ein erstes Ende 12v-a, das eine erste Ebene s1 schneidet, die sich senkrecht zur Achse L1 erstreckt, und ein zweites Ende 12v-b, das von einer zweiten Ebene s2 beabstandet ist, die sich senkrecht zu der Achse erstreckt. Die Ebenen s1 und s2 repräsentieren schematisch die longitudinalen Enden oder Begrenzungen der Teile mit kontantem Radius der inneren Oberfläche des Gehäuses 12w, entlang welcher Entlüftung von der Seite des höheren Drucks des Kolbens P1 zur Seite des niedrigeren Drucks P2 ermöglicht werden kann, indem Entlüftungsrinnen entlang dem Gehäuse bereitgestellt werden. Das heißt, dass sich die innere Oberfläche 12w (außer bei den Teilen entlang der Entlüftungsrinnen) in einem kontanten Radius von Achse L1 zwischen den Ebenen s1 und s2 befindet. Der Kolben bewegt sich in Richtung V, wobei der Kolbenweges bei oder ungefähr bei Ebene s1 beginnt und bei oder ungefähr bei Ebene s2 endet. In der gezeigten Ausführungsform kann man auch sehen, dass sich die Ebenen s1 und s2 durch die innere Oberfläche 12w und senkrecht zur Längsachse der Entlüftungsrinne erstrecken.
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In den hierin beschriebenen Ausführungsformen werden die Ebenen s1 und s2 auch schematisch repräsentiert durch die Längsenden oder Begrenzungen der Teile mit konstantem Radius der inneren Oberfläche des Gehäuses 12w, entlang welcher das Entlüften von der Seite des höheren Drucks des Kolbens P1 zur Seite des niedrigeren Drucks P2 ermöglicht werden kann, indem Entlüftungsrinnen entlang dem Gehäuse bereitgestellt werden. Das heißt, dass sich die innere Oberfläche 12w (außer bei den Teilen entlang der Entlüftungsrinnen) in einem kontanten Radius von Achse L1 zwischen den Ebenen s1 und s2 befindet. Der Kolben bewegt sich in Richtung V wie in den 1-4 gezeigt ist, wobei der Kolbenweges bei oder ungefähr bei Ebene s1 beginnt und bei oder ungefähr bei Ebene s2 endet. Entlüften geschieht entlang Rinnen, die in Oberfläche 12w gebildet sind.
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Die 19A-C zeigen den Ablauf der Bildung einer Entlüftungsrinne 12v, ausgehend von einem Ende des Gehäusekörperteils 12c, unter Verwendung eines möglichen Rinnenbildungsverfahrens. In der gezeigten Ausführungsform ist Formwerkzeug 800 derart geformt, dass es eine Rinne erzeugt, welche die gewünschte Form und Dimensionen aufweist, indem das Material der Gehäusewand in der Richtung, die durch Pfeil W gekennzeichnet ist (in eine Richtung weg von der zentralen Gehäuseachse und in die Gehäusewand), verschoben wird, wenn das Werkzeug in das Gehäuseinnere von einem von dessen Enden in Richtung V1 eingeführt wird. Der Teil 12z des entlang dem Äußeren der Gehäusewand verschobenen Gehäusewandmaterials bewegt sich in Richtung W und in eine Vertiefung C100 einer dazugehörigen formgebenden Matrize D100.
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In den hierin beschriebenen Ausführungsformen erstreckt sich das Ende von wenigstens einer der Entlüftungsrinnen, die in dem Gehäuse 12 ausgebildet ist, zu dem Ende des Körperteils 12c, so dass ein Ende der Entlüftungsrinne an einem der Gehäuseenden 12a oder 12b offen ist. Demgemäß kann der Innenbereich des Gehäuses zu einem Außenbereich des Gehäuses an dieser Stelle ventilieren.
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In einem alternativen Verfahren zur Bildung einer Rinne oder eines Teils einer Rinne wird das Gehäuse 12 derart positioniert, dass sich seine Länge entlang einer longitudinalen Basis erstreckt und auf dieser aufsitzt, wobei ein Teil des Äußeren des Gehäuses gegenüber der inneren Rinne 12v aufsitzt und über der Vertiefung einer formgebenden Matrize positioniert ist (wie die oben beschriebene Vertiefung C100). Ein Presswerkzeug wird dann in ein Ende des Gehäuses eingeführt. Das Presswerkzeug hat einen rinnenbildenden Teil, der geformt ist, um eine Rinne oder einen Rinnenteil zu erzeugen, welche bzw. welcher eine gewünschte Form (einschließlich Tiefe und Breite) und Länge aufweist, wenn der rinnenbildende Teil des Werkzeugs in die Oberfläche des Inneren von Gehäusewand 12d gepresst wird. Der rinnenbildende Teil des Werkzeugs wird in die Wand 12d in eine Richtung senkrecht zur Längsachse L1 des Gehäuses 12 gepresst, wodurch eine Rinne gebildet wird und ein Teil der Gehäusewand nach außen in die Vertiefung der formgebenden Matrize, wie vorher beschrieben, verformt wird. Bei Verwendung dieses Verfahrens können verschiedene Teile der Rinne so geformt werden, dass sie unterschiedliche Querschnittsbereiche entlang verschiedener Ebenen haben, die durch Gehäuse 12, senkrecht zu Achse L1 hindurchgehen. Das ermöglicht es, dass der Querschnittsbereich des Teils der Rinne, durch welche das Gas um die Dichtung herum strömt, an jedem Punkt entlang der Rinne kontrolliert werden kann (wie zum Beispiel in den 9-13 gezeigt). Dieses Verfahren ermöglicht auch die Bildung einer Rinne, die von beiden Enden des Gehäuses 12 beabstandet ist.
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Bei einem anderen alternativen Verfahren wird Rinne 12v mittels eines Räumvorgangs gebildet, der an der inneren Oberfläche der Gehäusewand durchgeführt wird. Auf bekannte Weise entfernt der Räumvorgang eine gewünschte Menge Material von der inneren Oberfläche der Wand, wodurch die Dicke t der Gehäusewand gegenüber der Rinne reduziert wird.
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Bei einem anderen alternativen Verfahren der Bildung einer Rinne oder eines Teils einer Rinne ist Gehäuse 12 aus einem geeigneten Polymer hergestellt. Jede der Rinnen 12v kann mittels eines der vorher beschriebenen Verfahren gebildet werden, oder die Rinne(n) kann bzw. können zum Beispiel mittels Formpressen eines Einsatzes, der in einer gewünschten Rinnenprofilform hergestellt wurde (zum Beispiel eine der hierin gezeigten Rinnenformen) in eine Wand des polymeren Gehäuses gebildet werden. Der Einsatz kann dann von der Rinne, die in der Gehäusewand gebildet wurde, entfernt werden, nachdem das formgepresste Gehäuse in ausreichendem Maß abgekühlt ist.
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20 ist eine Querschnittsansicht eines Teils eines Gehäuses, das eine beispielhafte Entlüftungsrinne 12v' einschließt, die das grundlegende Prinzip des Funktionierens der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigt. Die Zeichnung zeigt die am Kolben angebrachte Dichtung 40, die nach der Aktivierung in Richtung V entlang der inneren Oberfläche des Gehäuses 12w aus ihrer Position vor der Aktivierung voranschreitet. In Position 1 hat die Dichtung noch nicht die Rinne 12v' erreicht. Folglich wird durch die Dichtung verhindert, dass Gase auf der Seite des höheren Drucks P1 die Seite des niedrigeren Drucks P2 des Kolbens aufgrund des Kontakts zwischen der Dichtung und der inneren Oberfläche der Gehäusewand 12w erreichen. In Position 2, nachdem die Dichtung 40 das Ende12v'-a von Rinne 12v' passiert hat, haben die Gase auf der P1-Seite des Kolbens einen Weg entlang der Rinne und um die Dichtung zur Seite des niedrigeren Drucks P2 des Kolbens. Die Gase strömen fortgesetzt entlang der Entlüftungsrinne 12v' wie durch Pfeil Z gezeigt wird, bis die Dichtung das Rinnenende 12v'-b erreicht. In Position 3 der Dichtung hat die Dichtung das Rinnenende 12v'-b passiert, die Rinne befindet sich nicht weiterhin unterhalb oder außerhalb der Dichtung. Folglich ist der Gasstromweg durch die Rinne blockiert.
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Die Fluidstromgeschwindigkeit entlang der Rinne (und folglich das Aktorkraftprofil) wird gesteuert, indem die Querschnittsdimensionen der Rinnenenden und der Teile der Rinne zwischen den Enden kontrolliert wird. Diese Parameter können an verschiedenen Positionen entlang der Rinne variiert werden, wie hierin beschrieben ist, um ein gewünschtes Kraftprofil zu erreichen.
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20A zeigt die spezielle Ausführungsform 12v einer Entlüftungsrinne, die in den 1-6 gezeigt ist, welche sich von einem Ende des Teils mit konstantem Innenradius des Gehäuses entlang der inneren Wand 12w über zumindest einen Teil der Länge des Gehäuses erstreckt. In der gezeigten Ausführungsform schneidet Rinne 12v Ebene s1 in der Nähe des ersten Gehäuseendes und ist dort offen. Die Rinne 12v erstreckt sich entlang Wand 12w über einen Teil der Länge des Gehäuses zwischen den Ebenen s1 und s2. Man sieht, dass das Entlüften entlang Rinne 12v von dem Zeitpunkt an geschieht, an dem die Bewegung von Kolben 30 ausgelöst wird (durch die Positionen 1 und 2 der Dichtung, wie gezeigt), bis die Dichtung das Rinnenende 12v-b erreicht. In Position 3 der Dichtung hat die Dichtung das Rinnenende 12v'-b passiert, die Rinne befindet sich nicht weiterhin unterhalb oder außerhalb der Dichtung. Folglich ist der Gasstromweg durch die Rinne blockiert.
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Die Fluidstromgeschwindigkeit entlang der Rinne (und folglich das Aktorkraftprofil) wird gesteuert, indem die Querschnittsdimensionen der Rinnenenden und der Teile der Rinne zwischen den Enden kontrolliert wird. Diese Parameter können an verschiedenen Positionen entlang der Rinne variiert werden, wie hierin beschrieben ist, um ein gewünschtes Kraftprofil zu erreichen.
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Das Aktorkraftprofil (hierin definiert als Kraft, die von der Kolbenstange 50 auf ein damit verbundenes Element ausgeübt wird, als Funktion der Zeit) kann gesteuert werden, indem strukturelle Merkmale des Aktors kontrolliert werden, wie die Anzahl der Entlüftungsrinnen, die Bereiche der Entlüftungsrinne(n) (für jede Entlüftungsrinne definiert als Bereich, der durch die Dichtung 40 begrenzt wird, die über die Rinne und den Teil der Gehäusewand 12d verschoben wird, welche den Rand der Rinne bei jedem vorgegebenen Querschnitt des Gehäuses definiert, was zum Beispiel als Bereich A in 3 gezeigt wird), die Länge(n) der Entlüftungsrinnen, die Gasaustrittseigenschaften des Gaserzeugers und andere entsprechende Faktoren. Die Dimensionen dieser Merkmale können modifiziert werden, um solche Eigenschaften wie die Gesamtstromgeschwindigkeit der Gase entlang der Entlüftungsrinnen und die Zeitdauer, in der die Entlüftung ermöglicht ist, zu steuern.
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Zum Beispiel, in der Ausführungsform, die in den 1-6 gezeigt ist, weil sich Rinne 12v nach außen oder über den Rest der inneren Oberfläche 12w der Gehäusewand erstreckt, stellt die Rinne 12v einen Strömungsweg (oder eine Lüftungsöffnung) für unter Druck befindliches Gas an Dichtung 40 vorbei bereit, von der Seite höheren Drucks P1 zur Seite niedrigeren Drucks P2, wenn die Dichtung über der Entlüftungsrinne positioniert ist, wie in 20A gezeigt. Gase, die entlang der Rinne 12v zu der Seite niedrigeren Drucks des Kolbens 30 strömen, können dann aus dem Gehäuse durch Gehäuseöffnung 12f strömen.
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Das Entlüften durch einen Teil der Rinnen unter der Dichtung 40 wird ermöglicht, so lange sich die Rinne sowohl zur Seite des höheren Drucks P1 der Dichtung 40 als auch zur Seite des niedrigeren Drucks P1 der Dichtung erstreckt. Anders ausgedrückt wird in den hierin beschriebenen Ausführungsformen die Entlüftung entlang einer Rinne ermöglicht, so lange ein Gasstromweg entlang der Rinne und vorbei an Dichtung 40, von der Seite höheren Drucks des Kolbens P1 zu der Seite niedrigeren Drucks P2, existiert.
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In hierin beschriebenen Ausführungsformen kann die Länge und Position einer Entlüftungsrinne derart festgelegt werden, dass die Entlüftung entlang nur einem Teil der Stangenlänge des Kolbens ermöglicht ist. In solchen Ausführungsformen würde der Strom eines Teils der erzeugten Gase entlang der Lüftungsöffnung und vorbei an Dichtung 40 nur für einen Teil des Kolbenweges ermöglicht werden, welcher der Länge und Position der Entlüftungsrinne entspricht. Bei anderen Ausführungsformen der Rinne kann die Länge und Position einer Entlüftungsrinne derart festgelegt werden, dass das Entlüften entlang der gesamten Länge des Teils des Gehäuses mit konstantem inneren Radius (d. h. im Wesentlichen entlang der gesamten Stangenlänge des Kolbens) ermöglicht ist.
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In speziellen Ausführungsformen können die Positionen und Enden einer Rinne (oder von Rinnen) festgelegt werden, so dass der Punkt im Kolbenweg, bei welchem der Beginn und/oder das Ende der Entlüftung eintritt, gesteuert wird. Zum Beispiel schließt die Aktorgehäuseausführungsform, die in den 1-6 gezeigt ist, eine Rinne 12v ein, die gestaltet ist, um zu ermöglichen, dass das Entlüften bei Beginn des Kolbenweges startet und sich entlang dem Teil des Gehäuses 12 erstreckt, entlang welchem sich Entlüftungsrinne 12v erstreckt. Das erste Ende 12v-a der Rinne ist demnach so angeordnet, dass das Entlüften zu Beginn des Kolbenweges ermöglicht ist. Nachdem die Dichtung 40 ein entgegengesetztes Ende 12v-b der rinne passiert hat, ist die weitere Rinnenentlüftung gesperrt bis der Kolben das Ende 12b des Gehäuses erreicht. 8 ist eine Aufsicht der Aktorausführungsform, die in den 1-6 gezeigt ist.
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4 zeigt eine seitliche Querschnittsseitenansicht der Gehäuseausführungsform, die in den 1-3 gezeigt ist. In einer speziellen Ausführungsform des Gehäuses. In dieser Ausführungsform ist die Rinne 12v entlang der Länge des Gehäuses derart ausgebildet, dass das Ende der Rinne 12v-b einen Abstand H von 30 Millimetern von einer inneren Oberfläche der Gehäuse-Endwand 12g hat. Auch ist in dieser speziellen Ausführungsform des Aktors das Ende der Rinne 12v-a entlang Ebene s1 angeordnet.
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In der Ausführungsform, die in den 1-6 gezeigt ist, ist eine einzelne Rinne 12v in das Gehäuse eingearbeitet. Das Entlüften ist ermöglicht, beginnend am Gehäuseende 12v-a und ist den gesamten Weg lang ermöglicht, bis der Kolben, an einem entgegengesetzten Ende der Rinne, 12v-b erreicht.
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In anderen Ausführungsformen können mehrere Entlüftungsrinnen entlang der inneren Oberfläche der Gehäusewand beabstandet sein. Zum Beispiel zeigen die 7, 7A, 9, 14, 14A, 15 und 16 schematische Ansichten von Aktorgehäusen, welche mehrere beabstandete Rinnen, 12v-1 und 12v-2 aufweisen.
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7 zeigt eine Querschnittsaufsicht eines Teils eines Aktorgehäuses, das zwei diametral entgegengesetzte Entlüftungsrinnen 12v-1 und 12v-2 aufweist. 7A zeigt eine schematische Ansicht eines Gehäuses, das die Entlüftungsrinnenanordnung, die in 7 gezeigt ist, einschließt. In einer speziellen Ausführungsform haben die Rinnen 12v-1 und 12v-2 gleiche Längen und sind koextensiv entlang dem Gehäuse (d.h. die Anfänge der Rinnen sind entlang einer gemeinsamen Ebene s1 angeordnet, die sich senkrecht zur Gehäuselängsachse L1 erstreckt, und die Enden der Rinnen sind entlang einer anderen gemeinsamen Ebene s3 angeordnet, die sich senkrecht zur Gehäuselängsachse L1 erstreckt und von der ersten Ebene beabstandet ist). Demgemäß beginnt bei dieser Ausführungsform das Entlüften durch beide Rinnen zur selben Zeit und endet zur selben Zeit, wenn sich der Kolben in Richtung V fortbewegt.
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In jeder Ausführungsform, die mehrere Rinnen einschließt, kann jede Rinne eine gewünschte Länge und relative Position entlang der Länge des Gehäuses 12 haben. Das heißt, dass die Rinnen die gleichen Längen haben können oder nicht und dass sie koextensiv miteinander sind, entsprechend der Erfordernisse der Betätigungskraft einer speziellen Anwendung. Auch kann jede gewünschte Anzahl von Entlüftungsrinnen eingesetzt werden. Zusätzlich, obwohl die Rinnen 12v-1 und 12v-2 mit einem Winkel von 180° beabstandet sind, kann der Winkelabstand (die Winkelabstände) und/oder andere Abstände zwischen jeglichem Paar von Rinnen in jeglichem Satz von Rinnen gleich oder unterschiedlich sein.
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Jede gewünschte Anzahl von Entlüftungsrinnen kann eingesetzt werden. Zusätzlich kann der Winkelabstand bzw. können die Winkelabstände und/oder andere Abstände zwischen Paaren von Rinnen in jeglichem Satz von Rinnen gleich oder ungleich sein. Zusätzlich kann die Länge und Position einer jeden Entlüftungsrinne spezifiziert werden, so dass das Entlüften entlang nur einem Teil des Kolbenweges des Kolbens oder entlang der gesamt Länge des Kolbenweges ermöglicht ist. In solchen Ausführungsformen würde der Strom eines Teils der erzeugten Gase entlang der Rinne und an der Dichtung 40 vorbei nur für einen Teil des Kolbenweges, entsprechend der Länge und Position der Entlüftungsrinne, ermöglicht werden.
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14 zeigt eine Querschnittsaufsicht eines Teils eines Aktorgehäuses, das drei winklig gleich beabstandete Entlüftungsrinnen 12v-1, 12-v2 und 12v-3 aufweist. 14A zeigt eine schematische Ansicht eines Gehäuses, welches die Entlüftungsrinnen-Anordnung einschließt, die in 14 gezeigt ist. In der Ausführungsform, die in den 14 und 14A gezeigt ist, haben die Rinnen 12v-1, 12-v2 und 12v-3 alle gleiche Längen und sind koextensiv. Die Rinnenenden 12v-1 a, 12v-2a und 12v-3a schneiden Ebene s1, während die entgegengesetzten Rinnenenden 12v-1b, 12v-2b und 12v-3b eine Ebene s3 schneiden, die zwischen den Ebenen s1 und s2 angeordnet ist und sich senkrecht zu Achse L1 erstreckt.
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Eine andere Ausführungsform (gezeigt in 15) schließt wenigstens zwei Rinnen 12v-1 und 12v-2 mit überlappenden Enden ein. Demgemäß erstreckt sich in der Ausführungsform, die in 15 gezeigt ist, ein Teil der ersten Rinne 12v-1 zwischen einer dritten Ebene s3 und einer vierten Ebene s4, angeordnet zwischen der ersten und zweiten Ebene s1 und s2. Auch erstreckt sich ein Teil der zweiten Rinne 12v-2 zwischen der dritten und vierten Ebene. Rinne 12v-1 ist derart gestaltet, dass ermöglicht wird, dass das Entlüften an einem Punkt 12v-1 a auf der Rinne zu Beginn des Kolbenweges startet. Das Entlüften ist durch die Rinne 12v-1 ermöglicht, bis die Dichtung 12v-1b passiert, der das Ende der Rinne 12v-1 ist. Während der Passage der Dichtung von Punkt 12v-1a zu 12v-1b entlang Rinne 12v-1, überschreitet die Dichtung jedoch Punkt 12v-2a entlang Rinne 12v-2 (an dem Ende der Rinne 12v-e, das Ebene s1am nächsten ist), wodurch das Entlüften sowohl entlang Rinne 12v-2 als auch entlang Rinne 12v-1 ermöglicht wird. Das Entlüften ist nun entlang beider Rinnen ermöglicht, bis die Dichtung 40 Punkt 12v-1b entlang Rinne 12v-1 passiert, nach welchem das Entlüften nur entlang Rinne 12v-2 bis zum Ende 12v-2b dieser Rinne ermöglicht ist.
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Obwohl 15 eine Ausführungsform zeigt, die ein Paar überlappender Rinnen aufweist, kann jede Anzahl überlappender Rinnen eingesetzt werden, so wie es erforderlich ist, um ein gewünschtes Profil der Betätigungskraft zu erreichen. Zum Beispiel kann eine einzelne erste Rinne, die das Entlüften während eines ersten Teils des Kolbenweges ermöglicht, mit mehreren zweiten Rinnen auf eine Weise überlappen, wie es in 15 gezeigt ist, um das Entlüften durch diese zweiten Rinnen bei einem späteren Teil des Kolbenweges zu ermöglichen. Ebenso können mehrere erste Rinnen, die das Entlüften während eines ersten Teils des Kolbenweges ermöglichen, mit einer einzelnen zweiten Rinne auf eine Weise überlappen, wie es in 16 gezeigt ist, um das Entlüften durch diese zweite Rinne bei einem späteren Teil des Kolbenweges zu ermöglichen.
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Eine andere Ausführungsform (gezeigt in 16) schließt wenigstens zwei Rinnen 12v-1 und 12v-2 ein, die zentrale Längsachsen haben, welche entlang einer gemeinsamen Ebene X' angeordnet sind, die sich durch die zentrale Achse L1 erstrecken, mit einem Abstand D' zwischen benachbarten Enden der Rinnen. Längsachsen beider Rinnen liegen entlang der Ebene X', welche sich von der Längsachse des Gehäuses L1 zu einer Seite des Gehäuses erstreckt, wie in 16 gezeigt ist. In der speziellen Ausführungsform, die in 16 gezeigt ist, sind die Rinnen 12v-1 und 12v-2 koaxial. Rinne 12v-1 ist so geformt, dass sie es ermöglicht, dass das Entlüften an einem Punkt 12v-1a zu Beginn des Kolbenweges startet. Entlüften wird durch die Rinne ermöglicht, bis die Dichtung 12v-1b passiert, welcher das Ende der Rinne 12v-1 ist und eine Ebene s3 schneidet, die sich senkrecht zu Achse L1 erstreckt. Das Entlüften ist dann gesperrt bis die Dichtung das Ende 12v-2a von Rinne 12v-2 erreicht, was ein Ende von Rinne 12v-2 ist, welche eine andere Ebene s4 schneidet, die von Ebene s3 beabstandet ist und sich senkrecht zu Achse L1 erstreckt. Das Entlüften ist dann entlang Rinne 12v-2 ermöglicht, bis das Ende 12v-2b von Rinne 12v-2 erreicht ist.
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In der Ausführungsform, die in 17 gezeigt ist, ist eine einzelne Entlüftungsrinne 112v ähnlich zu der in den 1-2 gezeigten, so gebildet, dass sie sich eher von dem zweiten Ende 12b des Gehäuses 12 als vom ersten Ende 12a des Gehäuses erstreckt. Das Entlüften entlang dieser Rinne ist ermöglicht, wenn die Dichtung 40 des Kolbens das Rinnenende 112v-a erreicht, welches eine Ebene s3 schneidet, die sich senkrecht zu Achse L1 erstreckt. Falls gewünscht, können mehrere Entlüftungsrinnen gebildet sein, die sich vom zweiten Ende des Gehäuses 12b, auf ähnliche Weise wie die in 14A gezeigte, erstrecken.
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In der Ausführungsform, die in den 1-6 gezeigt ist, hat Rinne 12v einen konstanten Querschnittsbereich (innerhalb der Grenzen von Herstellungstoleranzen) entlang ihrer gesamten Länge. In jeder der hierin beschriebenen Ausführungsformen (wo mehrere in dem Gehäuse eingeschlossen sind) können die Rinnen die gleichen Querschnittbereiche oder unterschiedliche Querschnittsbereiche haben.
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Zusätzlich kann der Querschnittsbereich einer jeden speziellen Rinne entlang ihrer Länge als weiteres Mittel variiert werden, um das Aktorkraftprofil zu beeinflussen. Die Kontrolle des Bereichs, durch welchen die Gase strömen können, ermöglicht eine kontrollierte Änderung des Gasstroms oder der Entlüftungsgeschwindigkeit, wenn sich der Kolben entlang der Rinne fortbewegt.
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Zum Beispiel in der Ausführungsform, die in 9 gezeigt ist, variiert die Tiefe d' von Rinne 112v entlang der Länge der Rinne. Diese Änderung der Rinnentiefe d' erzeugt eine korrespondierende Änderung im Querschnittsbereich der Rinne entlang der Länge der Rinne. In der Ausführungsform, die in 9 gezeigt ist, ist die Rinne 112v konisch, so dass die Tiefe d' der Rinne in einer gleichmäßigen Rate entlang der Länge der Rinne variiert. Allerdings kann der Querschnittsbereich der Rinne in jeder gewünschten Weise variiert werden, die hergestellt werden kann.
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Zusätzlich (oder alternativ) kann das Formwerkzeug so geformt sein, dass die Breite des Werkzeugs der entlang seiner Länge variiert wird. Dies ermöglicht, dass die Breite einer Rinne, die in der Gehäusewand ausgebildet wird, entsprechend während der Herstellung des Gehäuses variiert wird.
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In anderen Ausführungsformen kann jede Rinne in benachbarte Teile oder Abschnitte geformt werden, in „Zonen“, die unterschiedliche Eigenschaften besitzen. Zum Beispiel hat in den Ausführungsformen, die in den 10 und 11 gezeigt sind, ein erster Teil R1 der Rinne 112v einen konstanten Querschnittsbereich, und ein zweiter Teil R2 der Rinne, benachbart zum ersten Teil, hat einen Querschnittsbereich, der entlang der Länge der Rinne variiert.
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In der Ausführungsform, die in 12 gezeigt ist, hat ein erster Teil R1 der Rinne 112v einen ersten konstanten Querschnittsbereich, und ein zweiter Teil R2 der Rinne, benachbart zum ersten Teil, hat einen zweiten konstanten Querschnittbereich, der sich vom ersten Querschnittsbereich unterscheidet.
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In der Ausführungsform, die in 13 gezeigt ist, hat ein erster Teil R1 der Rinne 112v einen Querschnittsbereich, der entlang der Länge der Rinne variiert, und ein zweiter Teil R2 der Rinne hat einen Querschnittsbereich, der entlang der Länge der Rinne variiert.
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In Anbetracht des Obigen ist erkennbar, dass zahlreiche Optionen existieren um jedes einer großen Auswahl von Aktorkraftprofilen unter Verwendung der hierin beschriebenen Verfahren und Strukturen bereitzustellen.
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Während des Betriebs des Aktors wird der Gaserzeuger oder eine andere Quelle unter Druck befindlichen Gases aktiviert, um unter Druck befindliches Gas in das Gehäuse auf der Seite des höheren Drucks P1 des Kolbens einzuführen. Das unter Druck befindliche Gas treibt den Kolben in die negative Richtung V (-V), wodurch eine Kraft durch Kolbenstange 50 auf ein daran befestigtes Element oder Mechanismus ausgeübt wird. Das Aktorkraftprofil wird mit der Menge des unter Druck befindlichen Gases zusammenhängen, das durch die Rinne(n) von der Seite höheren Drucks P1 des Kolbens zu der Seite niedrigeren Drucks P2 entlüften. Am Ende des Kolbenweges und/oder wenn die Dichtung die Rinne(n) passiert hat und in bündigem Kontakt mit der nicht mit Rinnen versehenen Oberflächen der Gehäusewand ist, können die Gase, die auf der Seite höheren Drucks verblieben sind, ihr Entströmen von dem Bereich höheren Drucks zu dem Bereich niedrigeren Drucks zwischen der Gehäusewand und der Dichtung zu einem bestimmten Grad fortsetzen, bis der Druck im Bereich des höheren Drucks annähernd an den atmosphärischen Druck angeglichen ist. Das Ergebnis ist ein vollständig druckentlasteter Aktor innerhalb von Sekunden der Aktorentfaltung.
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Auch ist in einer speziellen Ausführungsform vor der Aktivierung des Aktors der Kolben 30 derart positioniert, dass sich ein Teil der wenigstens einen Entlüftungsrinne sowohl auf der Seite des höheren Drucks P1 (d.h. der Seite des Gaserzeugers) als auch auf der Seite des niedrigeren Drucks (d.h. der Seite des Kolbens befindet, an welcher die Kolbenstange 50 das Gehäuse 12 verlässt) der Dichtung 40 angeordnet. Dies ermöglicht, dass der Innendruck des Gehäuses auf den Seiten P1 und P2 des Kolbens während des Zusammenbaus des Aktors und vor der Aktoraktivierung ausgeglichen wird.
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18 zeigt einen Plot der Kraft, die von der Kolbenstange ausgeübt wird gegen die Verlagerung des Kolbens in die negative V-Richtung der Zeichnung für die Ausführungsform, die in den 1-6 gezeigt ist, nachdem der Aktor vollständig entfaltet wurde (d.h. bei der maximalen Fortbewegung des Kolbens). Wie in 18 gezeigt, wenn die Kolbenstange 50 zurück in das Gehäuse gepresst wird, steigt der Widerstand des Kolbens 30 gegen die Verlagerung in die -V-Richtung stetig, bis die Dichtung 40 des Kolbens einen Punkt erreicht, der direkt hinter Punkt 12v-b entlang der Rinne 12v liegt. An diesem Punkt ist das Ventilieren des unter Druck befindlichen Gases, das auf Seite P1 des Kolbens gespeichert ist, wieder ermöglicht. Das Gas entweicht durch Rinne 12v, wodurch ein schneller Abfall der Kraft resultiert, welche der weiteren Fortbewegung des Kolbens in die als -V entgegenwirkt, wie in 18 gezeigt.
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Nun unter Bezugnahme auf die 21A-22B, in einer anderen Ausführungsform 12k einer Entlüftungsrinne, erstreckt sich die Länge der Rinne entlang einer Achse K, die sich auf einer Ebene befindet, die senkrecht auf der Gehäuseachse L1 steht. Die Querschnittsdimensionen der Rinne können kontrolliert werden, um eine relativ schnelle oder „gepulste“ Freisetzung von Gas einer gewünschten Menge von der Seite höheren Drucks P1 zur Seite niedrigeren Drucks P2 bereitstellen, wenn sich die Dichtung 40 über die Rinne fortbewegt. Die Rinne 12k kann sich entlang 360 Grad der Oberfläche von Wand 12w erstrecken, wodurch ein kontinuierlicher „Ring“ gebildet wird, wie in den 21A und 22B gezeigt. Alternativ kann sich die Rinne 12k entlang eines spezifischen Teils oder einer eingeschlossenen Winkelweite M der Oberfläche 12w erstrecken, wie in den 21A und 22B gezeigt. Diese Variationen ermöglichen eine erhöhte Flexibilität bei der Steuerung des Aktorkraftprofils. Die Rinne 12k kann unter Verwendung der hierin beschriebenen Rinnenbildungsverfahren gebildet werden.
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23 ist eine schematische Ansicht eines Teils eines Fußgängerschutzsystems 900, installiert in einem Fahrzeug 880 und welches eine Motorhaubenanhebeeinrichtung 10 in Übereinstimmung mit einer hierin beschriebenen Ausführungsform einschließt. In dieser Ausführungsform des Fußgängerschutzsystems 900 detektiert ein in einem Fahrzeug angebrachter Sensor 810 Kontakt zwischen einem Fahrzeug und einem Fußgänger (nicht gezeigt). Als Reaktion auf diesen detektierten Kontakt wird ein Aktivierungssignal an die Motorhauben-Anhebeeinrichtung 10 gesendet, was in einer Aktivierung des Gaserzeugers oder anderweitiger Freisetzung unter Druck befindlicher Gase in das Innere des Gehäuses resultiert, um Extension der Kolbenstange 50 aus dem Gehäuse, hervorzurufen, wie vorher beschrieben. Die verlängerte Kolbenstange 50 hebt dann den Teil der Motorhaube 902. Das Motorhaubenanhebungsaktivierungssignal kann von dem Sensor 810 oder von einer geeignet konfigurierten Steuerung (nicht gezeigt) gesendet werden, welche das Fahrzeug-Fußgänger-Kontaktsignal von Sensor 810 empfängt und das Aktivierungssignal als Antwort darauf erzeugt.
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Es wird verständlich sein, dass die vorangehende Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen nur dem Zweck der Veranschaulichung dient. Als solches sind die verschiedenen strukturellen und operationalen Merkmale, die hierin beschrieben sind, einer Anzahl von Modifikationen zugänglich, von denen keine vom Umfang der angefügten Ansprüche abweicht.
