DE112015000720T5

DE112015000720T5 - Gasbetriebener Druckantrieb und abgedichtete Kolbenstange dafür

Info

Publication number: DE112015000720T5
Application number: DE112015000720.2T
Authority: DE
Inventors: Rachid Hammoud; Joshua D. Van Hooser; Larry M. Wilmot
Original assignee: TK Holdings Inc
Current assignee: Joyson Safety Systems Acquisition LLC
Priority date: 2014-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2016-11-03
Also published as: WO2015120478A1; CN106029453A; JP2017508117A; US9944252B2; CN106029453B; US20150226239A1

Abstract

Bereitgestellt wird eine Kolbenstangenbaugruppe für einen fluidbetriebenen Druckantrieb. Die Baugruppe beinhaltet eine Kolbenstange (150) mit einem Fluidströmungsdurchlass, der sich in ihrem Inneren erstreckt, und einen Deckel (900), der an der Kolbenstange (150) an einer Position am Fluidströmungsdurchlass befestigt ist. Es ist ein Dichtungsmittel (910) zwischen der Kolbenstange (150) und dem Deckel (900) angeordnet, um eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Kolbenstange (150) und dem Deckel (900) bereitzustellen.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Prioritätsvorteil der vorläufigen US-Anmeldungen Nr. 61/938,121, eingereicht am 10. Februar 2014, und Nr. 61/939,696, eingereicht am 13. Februar 2014, deren Offenbarung hiermit in ihrer Gesamtheit in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die hier beschriebenen Ausführungsformen betreffen allgemein einen gasbetriebenen Druckantrieb und insbesondere Verfahren und Strukturen, die zum Aufrechterhalten eines erhöhten Drucks in dem Antrieb verwendbar sind, um den Antrieb für eine relativ lange Zeit in einem ausgefahrenen Zustand zu halten.
Bei fluidbetriebenen kolbengetriebenen Druckantrieben wird Fluid von einer Druckfluidquelle (beispielsweise einem pyrotechnischen Gasgenerator) auf einen Kolben angewandt, wodurch eine Bewegung des Kolbens in dem Gehäuse erzeugt wird und eine angebrachte Kolbenstange aus dem Antriebsgehäuse ausgefahren oder herausgestreckt wird. Auf diese Weise kann die Kolbenstange Kraft auf ein antreibbares Element ausüben, das außerhalb des Antriebsgehäuses angeordnet ist.
In bestimmten Anwendungen solcher Antriebe ist es wünschenswert, den Kolben nach dem Ausfahren der Kolbenstange für eine längere Zeit (beispielsweise bis zu 15 Minuten) in einem ausgefahrenen oder ausgestreckten Zustand zu halten. Abhängig von der Struktur des Kolbens und/oder der Kolbenstange kann das Druckfluid jedoch Durchtritte durch das Innere des Antriebs finden, so dass es schwierig ist, den Kolben für eine längere Zeit in einem ausgefahrenen Zustand zu halten.
Daher besteht Bedarf an einer Struktur, die wenigstens einen Teil des Druckfluids in dem Antrieb einschließt oder hält, um die Kolbenstange für die gewünschte Zeit in einem ausgefahrenen Zustand zu halten.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
In einem Aspekt der hier beschriebenen Ausführungsformen wird eine Kolbenstangenbaugruppe für einen fluidbetriebenen Druckantrieb bereitgestellt. Die Baugruppe beinhaltet eine Kolbenstange mit einem Fluidströmungsdurchlass, der sich in ihrem Inneren erstreckt, und einen Deckel, der an der Kolbenstange an einer Position am Fluidströmungsdurchlass befestigt ist. Es ist ein Dichtungsmittel zwischen der Kolbenstange und dem Deckel angeordnet, um eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Kolbenstange und dem Deckel bereitzustellen.
In einem weiteren Aspekt der hier beschriebenen Ausführungsformen wird ein fluidbetriebener Druckantrieb bereitgestellt. Der Antrieb beinhaltet ein Gehäuse mit einer Wand, die ein Gehäuseinneres definiert, und wenigstens einer ersten Öffnung, die ein Ablassen von Druckfluid aus dem Gehäuseinneren an eine Außenseite des Gehäuses ermöglicht. Ein schmelzbarer Verschluss ist derart strukturiert und positioniert, dass er vor dem Schmelzen des Verschlusses ein Ablassen von Druckfluid durch die wenigstens erste eine Öffnung verhindert.
In einem weiteren Aspekt der hier beschriebenen Ausführungsformen wird ein fluidbetriebener Druckantrieb bereitgestellt. Der Antrieb beinhaltet ein Gehäuse, einen Kolben, der beweglich in dem Gehäuse angeordnet ist, und eine hohle Kolbenstange, die in Wirkbeziehung an den Kolben gekoppelt ist, um sich mit dem Kolben zu bewegen. Der Kolben weist wenigstens eine darin gebildete erste Öffnung auf. Die wenigstens eine erste Öffnung ist dazu strukturiert und angeordnet, eine Fluidverbindung zwischen einer ersten Seite des Kolbens und einem Inneren der Kolbenstange zu ermöglichen. Die Kolbenstange weist wenigstens eine zweite Öffnung auf, die dazu strukturiert ist, eine Fluidverbindung zwischen dem Kolbenstangeninneren und einer Außenseite des Antriebs zu ermöglichen. Ein schmelzbarer Verschluss ist in der wenigstens einen ersten Öffnung positioniert, um ein Strömen von Fluid durch die wenigstens eine erste Öffnung vor dem Schmelzen des Verschlusses zu verhindern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine seitliche Querschnittansicht einer Ausführungsform eines druckgasbetriebenen Antriebs mit Entgasung vor dem Aktivieren von Entgasung durch eine Entgasungsnut.
2 ist eine seitliche Querschnittansicht des Antriebsgehäuses aus 1 während eines Abschnitts der Kolbenbewegung bei aktivierter Entgasung.
3 ist eine seitliche Querschnittansicht des Antriebsgehäuses aus 1 nach der Entgasung, wenn die Entgasung deaktiviert ist.
4 ist eine Querschnittansicht eines Abschnitts eines Antriebs mit einem Gehäuse, das die Entgasungsnutanordnung ähnlich wie die in 1–3 gezeigte aufweist.
4A ist eine Querschnittendansicht des Abschnitts des Antriebs aus 4.
5 ist eine seitliche Querschnittansicht einer bestimmten Ausführungsform des Gehäuses aus 4 und 4A.
6 ist eine perspektivische Ansicht der Gehäuseausführungsform aus 1–3.
7 ist eine Querschnittendansicht einer weiteren Ausführungsform eines Antriebsgehäuses, die eine alternative Entgasungsnutanordnung zeigt.
7A ist eine schematische Ansicht des Antriebsgehäuses, das die Entgasungsnutanordnung aus 7 aufweist.
8 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Antriebsgehäuses mit einer alternativen Entgasungsnutanordnung.
9 ist eine Querschnittansicht eines Abschnitts eines Gehäuses, das eine Ausführungsform einer Entgasungsnut mit variierendem Querschnitt aufweist.
9A ist eine Querschnittansicht eines Abschnitts eines Gehäuses, das eine weitere Ausführungsform einer Entgasungsnut mit variierendem Querschnitt aufweist.
10 ist eine Querschnittansicht eines Abschnitts eines Gehäuses, das eine weitere Ausführungsform einer Entgasungsnut mit variierendem Querschnitt aufweist.
11 ist eine Querschnittansicht eines Abschnitts eines Gehäuses, das eine weitere Ausführungsform einer Entgasungsnut mit variierendem Querschnitt aufweist.
12 ist eine Querschnittansicht eines Abschnitts eines Gehäuses, das eine weitere Ausführungsform einer Entgasungsnut mit variierendem Querschnitt aufweist.
13 ist eine Querschnittansicht eines Abschnitts eines Gehäuses, das eine weitere Ausführungsform einer Entgasungsnut mit variierendem Querschnitt aufweist.
14 zeigt eine Darstellung der von der Kolbenstange ausgeübten Kraft in Gegenüberstellung zur Verlagerung des Kolbens in der negativen Y-Richtung für die Antriebsausführungsform aus 1–3.
15 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Antriebsgehäuses mit einer alternativen Entgasungsnutanordnung.
16 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Antriebsgehäuses mit einer alternativen Entgasungsnutanordnung.
17 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Antriebsgehäuses mit einer alternativen Entgasungsnutanordnung.
18A–C sind schematische Querschnittansichten, die eine Ausführungsform des Fortschritts der Bildung einer Entgasungsnut in einer Wand eines Antriebsgehäuses zeigen.
19A ist eine seitliche Querschnittansicht einer alternativen Ausführungsform einer abgedichteten Kolbenstange, die in hier beschriebenen Antriebsausführungsformen verwendbar ist.
19B ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der Kolbenstange aus 19A.
20A ist eine seitliche Querschnittansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform einer abgedichteten Kolbenstange, die in hier beschriebenen Antriebsausführungsformen verwendbar ist.
20B ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der Kolbenstange aus 20A.
21 ist eine vergrößerte seitliche Querschnittansicht eines Abschnitts einer weiteren alternativen Ausführungsform einer abgedichteten Kolbenstange, die in hier beschriebenen Ausführungsformen verwendbar ist.
21A ist eine vergrößerte seitliche Querschnittansicht eines Abschnitts einer weiteren alternativen Ausführungsform einer abgedichteten Kolbenstange, die in hier beschriebenen Ausführungsformen verwendbar ist.
22 ist eine schematische Ansicht eines Antriebs gemäß einer hier beschriebenen Ausführungsform, der in ein Kühlerhaubenhebesystem oder ein Fußgängersicherheitssystem in einem Fahrzeug integriert ist, und vor Aktivierung des Antriebs.
23 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Fahrzeugs, das ein Fußgängersicherheitssystem aufweist, wie es in 5 gezeigt ist, wobei ein Paar Antriebe an einer Unterseite der Fahrzeugkühlerhaube angeordnet ist.
24A ist eine schematische seitliche Querschnittansicht eines Antriebs, der eine Ausführungsform einer Entgasungsbohrung und eines wärmeempfindlichen Entgasungsbohrungsverschlusses aufweist, in einem Zustand vor Aktivierung des Antriebs.
24B ist eine schematische seitliche Querschnittansicht des Antriebs aus 24A in einem Zustand nach Aktivierung des Antriebs.
25A ist eine schematische seitliche Querschnittansicht eines Antriebs, der eine weitere Ausführungsform einer Entgasungsbohrung und eines wärmeempfindlichen Entgasungsbohrungsverschlusses aufweist, in einem Zustand vor Aktivierung des Antriebs.
25B ist eine schematische seitliche Querschnittansicht des Antriebs aus 25A in einem Zustand nach Aktivierung des Antriebs.
26A ist eine schematische seitliche Querschnittansicht eines Antriebs, der eine weitere Ausführungsform einer Entgasungsbohrung und eines wärmeempfindlichen Entgasungsbohrungsverschlusses aufweist, in einem Zustand vor Aktivierung des Antriebs.
26B ist eine schematische seitliche Querschnittansicht des Antriebs aus 26A in einem Zustand nach Aktivierung des Antriebs.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in der Beschreibung von mehreren Ansichten der Zeichnungen gleiche Teile. Obwohl zudem Sollwerte für de Abmessungen der verschiedenen hier beschriebenen Merkmale genannt werden, versteht es sich, dass diese Werte aufgrund von Faktoren wie etwa Herstellungstoleranzen geringfügig variieren können und dass diese Variationen innerhalb des vorgesehenen Umfangs der hier beschriebenen Ausführungsformen liegen.
1–18 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines druckgasbetriebenen Antriebs mit Entgasung. Das Antrieb 10 kann an einer beliebigen Vorrichtung oder einem beliebigen Mechanismus angebracht sein und kann in Wirkbeziehung (über die Kolbenstange 50, die im Folgenden ausführlicher beschrieben wird) an die Vorrichtung oder den Mechanismus gekoppelt sein, um eine Kraft an die Vorrichtung oder den Mechanismus zu übertragen. Die Antriebskraft wird in Reaktion auf das Einbringen eines Druckgases in ein Gehäuse des Antriebs in einer im Folgenden beschriebenen Weise erzeugt. Das Druckgas kann in dem Gehäuse erzeugt werden (beispielsweise durch einen Gasgenerator, der in das Gehäuse integriert ist), oder das Gas kann von einer externen Gasquelle in Fluidverbindung mit dem Gehäuseinneren in das Gehäuse eingebracht werden. Eine mögliche Anwendung für einen Antrieb, wie er hier beschrieben ist, ist das Anheben eines Abschnitts einer Kühlerhaube eines Automobils.
In der Ausführungsform aus 1 weist ein Antrieb 10 ein Gehäuse 12, einen Kolben 30, der beweglich in dem Gehäuse angeordnet ist, und eine hohle Kolbenstange 50 auf, die in Wirkbeziehung an den Kolben gekoppelt ist, um sich zusammen mit dem Kolben zu bewegen. Das Gehäuse 12 weist eine äußerste Gehäusewand 12d auf, die ein erstes Ende 12a, ein zweites Ende 12b und einen Körper 12c definiert, der das erste und zweite Ende verbindet. Die Wand 12d definiert auch ein hohles Inneres 12e des Gehäuses. In der Ausführungsform aus 1–3 ist das erste Ende 12a des Gehäuses radial nach außen aufgeweitet, um einen geeigneten Gasgenerator 14 (beispielsweise einen bekannten Mikrogasgenerator) aufzunehmen, der darin eingeführt und durch Crimpen, Klebehaftung oder ein beliebiges anderen geeignetes Verfahren darin gehalten wird. Ein Gasabgabeabschnitt des Gasgenerators 14 ist derart in dem Gehäuse angeordnet, dass nach der Aktivierung des Gasgenerators die erzeugten Gase in das Gehäuseinnere 12e strömen. Bei Bedarf kann eine geeignete Dichtung (etwa eine Epoxiddichtung, O-Ringdichtung oder ein anderes Dichtungsmittel (nicht dargestellt)) bereitgestellt werden, um ein Austreten von erzeugtem Gas zwischen dem Gasgenerator 14 und dem Gehäuse 12 auf die Außenseite des Gehäuses zu verhindern oder zu minimieren. Die äußerste Gehäusewand 12d kann alternativ einen gleichmäßigen äußersten Durchmesser oder einen äußersten Durchmesser aufweisen, der in beliebiger gewünschter Weise entlang der Länge des Gehäuses variiert, gemäß den Anforderungen einer jeweiligen Anwendung.
In der Ausführungsform aus 1–3 weist das zweite Ende 12b eine Öffnung 12f auf, die dazu strukturiert ist, eine Kolbenstange 50 durch sich hindurch aufzunehmen, die an einem Kolben 30 (im Folgenden ausführlicher beschrieben) angebracht ist, der verschiebbar im Gehäuseinneren 12e angeordnet ist. Die Öffnung 12f kann derart bemessen oder anderweitig strukturiert sein, um die Kolbenstange 50 seitlich einzuschränken oder abzustützen, während sich Abschnitte der Stange durch die Öffnung 12f in das Gehäuse hinein und daraus heraus bewegen. In der bestimmten Ausführungsform aus 1–3 ist eine Endwand 12g von einem Abschnitt des Gehäuses 12 gebildet, und die Öffnung 12f ist in der Wand 12g durch Bohren oder anderweitig gebildet. Bei Bedarf können beliebige der hier beschriebenen Ausführungsformen einen Verstärkungsdeckel 105 (wie beispielsweise in der Ausführungsform aus 4 gezeigt) aufweisen, der an dem Ende 12b des Gehäuses durch Schweißen oder beliebige andere geeignete Mittel befestigt ist, um das Gehäuseende in Bezug auf Stoßkräfte zu festigen, die von dem Kolben 30 ausgeübt werden, der am Ende des Kolbenhubs in Kontakt mit der Endwand 12g tritt.
Der Kolben 30 ist verschiebbar im Gehäuseinneren 12e angeordnet. In der Ausführungsform aus 1–3 weist der Kolben 30 eine Basis 30a mit einer Außenwand 30b auf. Eine Nut 30c ist in der Wand 30b gebildet und ist dazu strukturiert, einen O-Ring 40 oder eine andere geeignete elastische gasdichte Dichtung darin aufzunehmen. Der O-Ring 40 tritt in bekannter Weise elastisch in Eingriff oder Kontakt mit den Innenflächen der Gehäusewand 12d, wodurch er eine im Wesentlichen gasdichte Abdichtung zwischen dem Kolben 30 und der Wand 12d bereitstellt. Wenn der Kolben 30 im Gehäuse 12 angeordnet ist und der O-Ring 40 in Kontakt mit den Gehäusewandinnenflächen steht, definiert die Kontaktregion zwischen dem O-Ring und der Gehäusewand eine Grenze zwischen einer Seite mit verhältnismäßig höherem Druck P1 des Kolbens und einer Seite mit verhältnismäßig niedrigerem Druck P2 des Kolbens. Auf diese Weise findet die Entgasung durch Nut(en) 12v statt, wie unten beschrieben, solange Gase, die in der oder den Nut(en) strömen, von der Seite mit höherem Druck P1 zur Seite mit niedrigerem Druck P2 des Kolbens unter dem O-Ring 40 (zwischen dem O-Ring 40 und der Gehäusewand 12d) hindurchströmen können.
In der Ausführungsform aus 1–3 erstreckt sich ein Vorsprung 30d von der Basis 30a. Der Vorsprung 30d ist für den Eingriff mit (oder für eine geeignete Anbringung an) einer zugehörigen Kolbenstange 50 in einer Presspassung oder zum anderweitigen Ermöglichen oder Unterstützen der Anbringung der Kolbenstange 50 am Kolben 30 strukturiert.
In einer bestimmten Ausführungsform ist ein Hohlraum 30e in der Basis 30a gebildet. Der Hohlraum 30e stellt einen Leerraum im Kolben bereit, der dazu strukturiert ist, Schmutz oder gelöste Abschnitte des Gasgenerators 14 aufzunehmen (beispielsweise abgeblätterte Abschnitte des Gasgenerators aufgrund der Aktivierung des Gasgenerators und des Ausstoßens der erzeugten Gase), und die anfängliche Expansion der erzeugten Gase einzuschränken. Dies kann es ermöglichen, eine verhältnismäßig kleinere Menge an Gaserzeugungsmittel im Gasgenerator zu verwenden, um einen gewünschte Wirkung zu erzielen.
Die Kolbenstange 50 ist der Mechanismus, durch den die Antriebskraft auf ein Element (beispielsweise einen Abschnitt einer Kühlerhaube eines Fahrzeugs (nicht dargestellt)), das mit der Kolbenstange verbunden ist, übertragen werden kann. Die Kolbenstange 50 weist ein erstes Ende 50a auf, das am Kolben angebracht ist, um sich mit dem Kolben zu bewegen. Ein zweites Ende 50b gegenüber dem ersten Ende kann zur Anbringung an einem Element oder Mechanismus konfiguriert sein, auf das bzw. den die Antriebskraft übertragen werden soll. In den hier beschriebenen Ausführungsformen mit Abdichtung ist die Kolbenstange 50 hohl und weist einen Deckel 900 auf, der am zweiten Ende 50b der Kolbenstange in einer hier beschriebenen Weise angebracht ist, wodurch eine Kolbenstangenbaugruppe gebildet wird. Die Kolbenstange kann auch eine beliebige bestimmte Länge, Durchmesser, Form und/oder andere Eigenschaft(en) aufweisen, die für eine bestimmte Anwendung geeignet oder nötig sind.
Bezug nehmend auf 1–3 ist wenigstens eine Entgasungsnut 12v an einer Innenfläche 12w der Gehäusewand 12d gebildet. In der Ausführungsform aus 1–3 ist die Nut 12v durch einen Formungsvorgang gebildet, der einen Abschnitt 12x der Wandinnenfläche nach außen drückt, um einen zugehörigen Abschnitt der Wand zu dehnen oder zu verformen. Die Nut 12v wird gebildet, wenn der gedehnte oder nach außen vorspringende Abschnitt 12x der Wand 12d nach außen gedrückt wird. Die Nut 12v ist dazu strukturiert, einen Fluidströmungsweg zwischen einer ersten Position in einem Inneren des Gehäuses 12 und einer zweiten Position in dem Gehäuseinneren bereitzustellen, die von der ersten Position beabstandet ist.
18A–C zeigen den Fortschritt des Bildens einer Entgasungsnut 12v ausgehend von einem Ende des Körperabschnitts 12c. In der dargestellten Ausführungsform ist ein Formungswerkzeug 800 derart geformt, dass es eine Nut mit einer gewünschten Form und Abmessungen bildet, indem das Material der Gehäuseswand in der durch Pfeil W angezeigten Richtung verdrängt wird, während das Werkzeug von einem Ende desselben in Richtung V1 in das Gehäuseinnere eingeführt wird. Der Abschnitt 12z des verdrängten Gehäusewandmaterials am Äußeren der Gehäuseswand strömt in Richtung W und in einen Hohlraum C100 eines zugehörigen Formwerkzeugs D100.
In der hier beschriebenen Ausführungsform erstreckt sich das Ende von wenigstens einer der Entgasungsnuten zum Ende des Körperabschnitts 12c, derart, dass ein Ende der Entgasungsnut an einem der Gehäuseenden 12a oder 12b offen ist. So kann das Innere des Gehäuses an dieser Position zu einer Außenseite des Gehäuses hin entgast werden.
In einem alternativen Verfahren (nicht dargestellt) wird die Nut 12v durch einen Räumvorgang gebildet, der an der Gehäusewandinnenfläche durchgeführt wird. Der Räumvorgang entfernt in bekannter Weise eine gewünschte Menge Material von der Wandinnenfläche und reduziert so die Dicke der Gehäuseswand gegenüber der gewünschten Position der Nut.
In einem weiteren alternativen Verfahren zum Bilden einer Nut oder eines Abschnitts einer Nut ist das Gehäuse 12 derart angeordnet, dass seine Länge sich an einer Längsabsis erstreckt und darauf ruht, wobei ein Abschnitt des Gehäuseäußeren gegenüber der internen Nut 12v angeordnet sein wird, die über dem Hohlraum eines Formwerkzeugs angeordnet wird (etwa dem oben beschriebenen Hohlraum C100). Sodann wird ein Presswerkzeug in ein Ende des Gehäuses eingeführt. Das Presswerkzeug weist einen Nutbildungsabschnitt auf, der zum Bilden einer Nut oder eines Nutabschnitts mit einer gewünschten Tiefe, Form und Länge geformt ist, wenn der Nutbildungsabschnitt in die Fläche des Inneren der Gehäusewand 12d gedrückt wird. Der Nutbildungsabschnitt des Werkzeugs wird in einer Richtung senkrecht zur Längsachse L1 des Gehäuses 12 in die Wand 12d gedrückt und bildet dadurch die Nut und verformt einen Abschnitt der Gehäuseswand nach außen in den Formwerkzeughohlraum, wie zuvor beschrieben. Mit diesem Verfahren können verschiedene Abschnitte der Nut mit unterschiedlichem Querschnitt in unterschiedlichen Ebenen gebildet werden, die senkrecht zur Achse L1 durch Gehäuse 12 verlaufen. Dies ermöglicht es, den Querschnitt des Abschnitts der Nut, durch den Gas um den O-Ring strömt, an beliebigen Punkten entlang der Nut zu steuern (wie beispielsweise in 10–13 zu sehen ist). Dieses Verfahren ermöglicht auch das Bilden einer Entgasungsnut an einer Position an der Gehäusewand beabstandet von den Gehäuseenden.
Das Antriebskraftprofil (hier definiert als die Kraft, die die Kolbenstange 50 auf ein damit verbundenes Element ausübt, in Abhängigkeit von der Zeit) kann durch Steuern von strukturellen Merkmalen des Antriebs gesteuert werden, etwa der Anzahl von Entgasungsnuten, dem Bereich der Entgasungsnut(en) (der für jede Entgasungsnut als der durch den O-Ring und den Abschnitt der Gehäusewand 12d begrenzte Bereich definiert ist, den die Kante der Nut an einem beliebigen Querschnitt des Gehäuses definiert, beispielsweise in 4A als Bereich A gezeigt), der oder den Länge(n) der Entgasungsnut(en), den Gasausgabecharakteristiken des Gasgenerators und anderen relevanten Faktoren. Die Abmessungen dieser Merkmale können dazu modifiziert werden, Charakteristiken wie den Gesamtdurchfluss von Gasen in den Entgasungsbohrungen und die Dauer zu steuern, für die die Entgasung aktiviert wird.
Wenn die Nut 12v sich beispielsweise in der Ausführungsform aus 1–3 aus der übrigen Gehäuseswandinnenfläche heraus oder darüber hinaus erstreckt, stellt die Nut 12v den Strömungsweg (oder die Entgasungsbohrung) für Druckgase am O-Ring 40 vorbei bereit, von der Seite mit höherem Druck P1 zur Seite mit niedrigerem Druck P2, wenn der O-Ring über der Entgasungsnut positioniert ist. Gase, die in der Nut 12v zur Seite mit niedrigerem Druck des Kolbens 30 strömen, können dann ungehindert durch die Gehäuseöffnung 12f aus dem Gehäuse strömen.
Die Entgasungsnut erstreckt sich unter dem O-Ring 40 und verbindet die Seite mit höherem Druck P1 des O-Rings mit der Seite mit niedrigerem Druck P2 des O-Rings. Somit wird in der hier beschriebenen Ausführungsform eine Entgasung durch eine Nut ermöglicht, solange ein Gasströmungsdurchlass durch die Nut und am O-Ring 40 vorbei von der Kolbenseite mit höherem Druck P1 zur Seite mit niedrigerem Druck P2 existiert.
In den hier beschriebenen Ausführungsformen werden die Länge und die Position beliebiger Entgasungsnuten derart festgelegt, dass die Entgasung nur an einem Abschnitt der Hublänge des Kolbens ermöglicht wird. In diesen Ausführungsformen wird das Strömen eines Teils der erzeugten Gase durch die Entgasungsnut und am O-Ring 40 vorbei nur für einen Abschnitt des Kolbenshubs ermöglicht, der der Länge und Position der Entgasungsnut entspricht.
In bestimmten Ausführungsformen können die Positionen der Enden einer Nut (oder Nuten) festgelegt werden, um den Punkt im Kolbenhub zu steuern, an dem der Beginn und/oder das Ende der Entgasung stattfindet. Beispielsweise beinhaltet die Ausführungsform des Antriebsgehäuses aus 1–3 eine Nut 12v, die dazu strukturiert ist, eine Entgasung an einer Position 12v-a zu beginnen, die von dem Kolben erreicht wird, wenn er sich über eine bestimmte Strecke im Gehäuse bewegt hat. Wenn der Kolben die Nut 12v bei 12v-a erreicht, wird die Entgasung durch die Nut ermöglicht, bis der O-Ring Position 12v-b passiert hat, die am Ende der Nut 12v liegt.
4 und 4A sind eine Querschnittansicht eines Abschnitts eines Antriebs mit einem Gehäuse, das die Entgasungsnutanordnung ähnlich wie die in 1–3 gezeigte aufweist. 5 zeigt eine bestimmten Ausführungsform des Gehäuses aus 4 und 4A. In dieser Ausführungsform ist die Nut 12'v an der Längserstreckung des Gehäuses gebildet, derart, dass vor dem Beginn des Kolbenshub ein Abstand D1 des Nutendes 12'v-b von einer Innenfläche der Gehäuseendwand 12'g 30 Millimeter beträgt und ein Abstand D2 des Nutendes 12'v-a von einer Fläche des Kolbens, die dem Gehäuseende 12'a am nächsten ist, 30 Millimeter beträgt.
In einer weiteren Ausführungsform (gezeigt in 8) erstreckt sich die Nut 12v zum Gehäuseende 12b, und die Entgasung wird verzögert, bis der Kolben die Nut 12v bei 12v-a erreicht, und wird dann bis zu einem gegenüberliegenden Ende 12b des Gehäuses ermöglicht.
In anderen Ausführungsformen können mehrere Entgasungsnuten an der Gehäusewandinnenfläche beabstandet sein. Beispielsweise zeigen 7, 7A, 15, 16 und 17 schematische Ansichten von Antriebsgehäusen mit mehreren beabstandeten Nuten, 12v-1 und 12v-2. Ebenen s1 und s2 stellen schematisch Enden oder Begrenzung des Abschnitts des Gehäuses dar, an dem Entgasung von der Kolbenseite mit höherem Druck P1 zur Seite mit niedrigerem Druck P2 ermöglicht werden kann, indem Entgasungsnuten am Gehäuse bereitgestellt werden. Der Kolben bewegt sich in Richtung V, wobei der Kolbenhub an oder bei der Ebene s1 beginnt und an oder bei der Ebene s2 endet.
7 zeigt eine Querschnittansicht eines Abschnitts eines Antriebsgehäuses mit zwei diametral gegenüberliegenden Entgasungsnuten 12v-1 und 12v-2 in Draufsicht. 7A zeigt eine schematische Ansicht eines Gehäuses, das die Entgasungsnutanordnung aus 7 aufweist. In der bestimmten Angeordnet aus 7 und 7A weisen die Nuten 12v-1 und 12v-2 gleiche Längen auf und erstrecken sich gemeinsam am Gehäuse (d. h. der Beginn der Nuten ist in einer gemeinsamen Ebene LG1 angeordnet, die sich senkrecht zur Gehäuselängsachse L1 erstreckt, und die Enden der Nuten sind in einer anderen gemeinsamen Ebene LG2 angeordnet, die sich senkrecht zur Gehäuselängsachse L1 erstreckt und und beabstandet von der ersten Ebene angeordnet ist). In dieser Ausführungsform beginnt und endet die Entgasung durch beide Nuten somit zur gleichen Zeit, während sich der Kolben in Richtung V bewegt. Die Enden der Nuten 12v-1 und 12v-2 sind auch von beiden Enden des Gehäuses 12 beabstandet. Gegenüberliegende Nuten, wie in 7A gezeigt, können jedoch alternativ auch unterschiedliche Längen aufweisen.
In einer beliebigen Ausführungsform mit mehreren Nuten kann jede Nut eine beliebige gewünschte Länge und relative Position an der Längserstreckung des Gehäuses 12 aufweisen. Das heißt, gemäß den Antriebskraftanforderungen einer jeweiligen Anwendung können, müssen die Nuten aber nicht dieselbe Länge aufweisen, und können, müssen sich aber nicht gemeinsam erstrecken. Auch kann eine beliebige gewünschte Anzahl von Entgasungsnuten verwendet werden. Obwohl die Nuten 12v-1 und 12v-2 aus 7 und 7A zudem um 180° winkelig beabstandet sind, kann/können der Winkelabstand/die Winkelabstände und/oder andere Abstände zwischen beliebigen Nutenpaaren in beliebigen Nutensätzen gleich oder ungleich sein.
Obwohl 7 und 7A ein Paar Entgasungsnuten zeigen, kann eine Ausführungsform des Gehäuses eine beliebige gewünschte Anzahl beabstandeter Entgasungsnuten aufweisen, die in wenigstens einer Innenfläche der Wand gebildet sind, wobei jede Entgasungsnut dazu strukturiert ist, einen zugehörigen Fluidströmungsweg zwischen einer zugehörigen ersten Position in den Gehäuseinneren und einer zugehörigen zweiten Position in dem Gehäuseinneren bereitzustellen, die von der zugehörigen ersten Position beabstandet ist.
Eine weitere Ausführungsform (gezeigt in 15) beinhaltet zwei Entgasungsbohrungen 12v-1 und 12v-2 ähnlich der Entgasungsbohrung 12v aus 8. In dieser Ausführungsform wird die Entgasung durch die beiden Nuten 12v-1 und 12v-2 verzögert, bis der Kolben die Nut 12v-1 bei 12v-1a (in Ebene LG1) und die Nut 12v-2 bei 12v-2a (ebenfalls in Ebene LG1) erreicht. Die Entgasung durch beide Nuten wird dann vollständig bis zu einem gegenüberliegenden Ende 12b des Gehäuses ermöglicht.
Eine weitere Ausführungsform (gezeigt in 16) beinhaltet wenigstens zwei Nuten 12v-1 und 12v-2 mit einander überlagernden Enden. Die Nut 12v-1 ist dazu strukturiert, einen Beginn der Entgasung an einem Punkt 12v-1a (in einer ersten Ebene LG1) zu ermöglichen, den der Kolben erreicht, nachdem er eine bestimmte Strecke in dem Gehäuse zurückgelegt hat. Wenn der Kolben die Nut 12v-1 bei 12v-1a erreicht, wird die Entgasung durch die Nut ermöglicht, bis der O-Ring 12v-1b (in Ebene LG3) passiert hat, die am Ende der Nut 12v-1 liegt. Während der O-Ring entlang der Nut 12v-1 von Punkt 12v-1a zu 12v-1b übergeht, passiert der O-Ring Punkt 12v-2a entlang der Nut 12v-2 (am unteren Ende der Nut 12v-2 in Ebene LG2), wodurch die Entgasung durch die Nut 12v-2 sowie durch die Nut 12v-1 ermöglicht wird. Die Entgasung wird nun durch beide Nuten ermöglicht, bis der O-Ring Punkt 12v-1b (angeordnet in Ebene LG3) an Nut 12v-1 passiert, woraufhin die Entgasung nur durch die Nut 12v-2 bis zum Ende 12v-2b dieser Nut ermöglicht wird.
Obwohl 16 eine Ausführungsform mit einem Paar einander überlagernder Nuten zeigt, kann dem Bedarf entsprechend eine beliebige Anzahl einander überlagernder Nuten verwendet werden, um ein gewünschtes Antriebskraftprofil zu erreichen. Beispielsweise kann eine einzelne erste Nut, die die Entgasung in einem ersten Abschnitt des Kolbenhubs ermöglicht, mehrere zweite Nuten überlagern, wie in 16 gezeigt, um die Entgasung durch diese zweiten Nuten in einem späteren Abschnitt des Kolbenhubs zu ermöglichen. Ebenso können mehrere erste Nuten, die die Entgasung in einem ersten Abschnitt des Kolbenhubs ermöglichen, eine einzelne zweite Nut überlagern, wie in 16 gezeigt, um die Entgasung durch diese zweite Nut in einem späteren Abschnitt des Kolbenhubs zu ermöglichen.
Eine weitere Ausführungsform (gezeigt in 17) beinhaltet wenigstens zwei Nuten 12v-1 und 12v-2, die in einer gemeinsamen Ebene X' angeordnet sind, wobei ein Raum D' zwischen benachbarten Enden der Nuten vorhanden ist. Die Längsachsen beider Nuten liegen in der Ebene X', die sich von der Gehäuselängsachse L1 zu einer Seite des Gehäuses erstreckt, wie in 17 gezeigt. Die Nut 12v-1 ist dazu strukturiert, einen Beginn der Entgasung an einem Punkt 12v-1a (in der Ebene LG1) zu ermöglichen, den der Kolben erreicht, nachdem er eine bestimmte Strecke in dem Gehäuse zurückgelegt hat. Wenn der Kolben die Nut 12v-1 bei 12v-1a erreicht, wird die Entgasung durch die Nut ermöglicht, bis der O-Ring 12v-1b (in Ebene LG2) passiert hat, die am Ende der Nut 12v-1 liegt. Die Entgasung wird dann deaktiviert, bis der O-Ring das Ende 12v-2a der Nut 12v-2 (angeordnet in Ebene LG3) erreicht. Die Entgasung durch die Nut 12v-2 wird ermöglicht, bis das Ende 12v-2b der Nut 12v-2 erreicht ist.
In der Ausführungsform aus 1–3 weist die Nut 12v über ihre gesamte Länge hinweg einen konstanten Querschnitt (innerhalb der Herstellungstoleranzen) auf. In beliebigen der hier beschriebenen Ausführungsformen können die Nuten (wenn mehrere Nuten in das Gehäuse integriert sind) die gleichen Querschnitte oder unterschiedliche Querschnitte aufweisen.
Außerdem kann der Querschnitt einer beliebigen jeweiligen Nut als weiteres Mittel zum Beeinflussen des Antriebskraftprofils entlang seiner Länge variieren. Die Steuerung des Bereichs, durch den die Gase strömen können, ermöglicht eine gesteuerte Variation des Gasstroms oder der Entgasungrate, während sich der Kolben in der Nut bewegt.
In der Ausführungsform aus 9 beispielsweise variiert die Tiefe d' der Nut 112v wenigstens entlang einem Abschnitt der Länge der Nut. Diese Variation der Nuttiefe d' erzeugt eine entsprechende Variation im Nutquerschnitt entlang der Länge der Nut. In der bestimmten Ausführungsform aus 9 verjüngt sich die Nut 112v, derart, dass die Tiefe d' der Nut gleichmäßig entlang der Länge der Nut variiert. Bezug nehmend auf 9A variiert in einer weiteren bestimmten Ausführungsform die Breite w der Entgasungsnut entlang der Länge der Nut 12vv und erzeugt so eine entsprechende Variation im Nutquerschnitt entlang der Länge der Nut. In der bestimmten Ausführungsform aus 9A verjüngt sich die Breite der Nut, derart, dass sie gleichmäßig entlang der Länge der Nut variiert. Alternativ kann der Querschnitt der Nut in beliebiger herstellbarer gewünschter Weise variiert werden.
In anderen Ausführungsform kann eine beliebige Nut mit benachbarten Abschnitte oder Segmenten gebildet werden, die „Zonen” mit unterschiedlichen Eigenschaften umfassen.
In den Ausführungsformen aus 10 und 11 beispielsweise weist ein erster Abschnitt R1 der Nut 112v einen konstanten Querschnitt auf, und ein zweiter Abschnitt R2 der Nut benachbart zum ersten Abschnitt weist einen Querschnitt auf, der entlang der Länge des zweiten Nutabschnitts variiert.
In der Ausführungsform aus 12 weist ein erster Abschnitt R1 der Nut 112v einen ersten konstanten Querschnitt auf und ein zweiter Abschnitt R2 der Nut benachbart zum ersten Abschnitt weist einen zweiten konstanten Querschnitt auf, der sich vom ersten Querschnitt unterscheidet.
In der Ausführungsform aus 13 weist ein erster Abschnitt R1 der Nut 112v einen Querschnitt auf, der entlang der Länge der Nut variiert, und ein zweiter Abschnitt R2 der Nut weist einen Querschnitt auf, der entlang der Länge der Nut variiert.
Angesichts des Vorstehenden ist zu erkennen, dass zahlreiche Optionen zum Bereitstellen beliebiger einer breiten Vielfalt von Antriebskraftprofilen unter Verwendung der hier beschriebenen Verfahren und Strukturen existieren.
Bezug nehmend auf 1–3 wird während des Betriebs des Antriebs der Gasgenerator oder eine andere Druckgasquelle aktiviert, um Druckgas in das Gehäuse auf der Hochdruckseite P1 des Kolbens einzubringen. Das Druckgas treibt den Kolben in Richtung V, wodurch von der Kolbenstange 50 eine Kraft auf ein daran angebrachtes Element oder einen Mechanismus ausgeübt wird. Das Antriebskraftprofilhängt mit der Menge an Druckgas zusammen, das durch die Nut(en) von der Seite mit höherem Druck P1 des Kolbens zur Seite mit niedrigerem Druck P2 abgelassen wird. An dem Ende des Kolbenhubs und/oder wenn der O-Ring die Nut(en) passiert hat und in bündigem Kontakt mit nutfreien Flächen der Gehäuseswand steht, können die Gase, die auf der Seite mit höherem Druck verblieben sind, weiterhin zwischen der Gehäusewand und dem O-Ring von dem Bereich mit höherem Druck zum Bereich mit niedrigerem Druck austreten (allerdings wesentlich langsamer als für den Fall, dass die Gase in einer der Entgasungsnuten strömen), bis der Druck in dem Bereich mit höherem Druck nahezu gleich dem Atmosphärendruck ist. Das Ergebnis ist ein vollkommen druckloser Antrieb innerhalb von Sekunden nach Ausfahren des Antriebs.
In einer bestimmten Ausführungsform (nicht dargestellt) wird vor der Aktivierung des Antriebs der Kolben 30 derart positioniert, dass ein Abschnitt von wenigstens einer Entgasungsnut sowohl auf der Seite mit höherem Druck P1 (d. h. der Gasgeneratorseite) als auch der Seite mit niedrigerem Druck (d. h. der Seite des Kolbens, auf der die Kolbenstange 50 aus dem Gehäuse 12 tritt) des O-Rings 40 angeordnet ist. So können die Innendrücke des Gehäuses auf den Seiten P1 und P2 des Kolbens während der Montage des Antriebs und vor der Antriebaktivierung ausgeglichen werden.
14 zeigt eine Darstellung der von der Kolbenstange ausgeübten Kraft in Gegenüberstellung zur Verlagerung des Kolbens in der negativen Y-Richtung für die Antriebsausführungsform aus 1–3, nachdem der Antrieb voll ausgefahren wurde (d. h. der Kolben die maximale Strecke zurückgelegt hat). Wie in 14 zu erkennen, nimmt die Kraft, die der Verlagerung des Kolbens 30 in der –V-Richtung widersteht, stetig zu, während die Kolbenstange 50 zurück in das Gehäuse geschoben wird, bis der O-Ring einen Punkt unmittelbar nach Punkt 12v-b entlang der Nut 12v erreicht. An diesem Punkt wird die Entgasung des auf der Seite P1 des Kolbens gespeicherten Druckgases erneut ermöglicht. Das Gas wird durch die Nut 12v abgelassen und bewirkt dadurch einen rapiden Abfall der Kraft und widersetzt sich einer weiteren Bewegung des Kolbens in der –V-Richtung aus 3.
Bezug nehmend auf 19A–21A kann eine alternative Kolbenstangenkonfiguration 150 in einem weiteren Aspekt der hier beschriebenen Ausführungsformen ein erstes Ende 150a, ein zweites Ende 150b und eine Wand 150w aufweisen, die sich zwischen dem ersten und zweiten Ende erstreckt, um ein Inneres der Kolbenstange und einen Fluidströmungsdurchlass zu definieren, der sich zwischen den Enden erstreckt. Das Ende 150a ist offen, um ein Strömen von Druckgasen von einer Gasquelle dadurch aufzunehmen. Diese Gase strömen in der Richtung der Pfeile K in die Kolbenstange, um eine Bewegung der Kolbenstange zu erzeugen. In dieser Ausführungsform fällt somit der zuvor beschriebene separate Kolben 30 am ersten Ende 150a der Kolbenstange weg. Stattdessen wird eine Struktur, die die Funktion des Kolbens übernimmt (die ähnlich wie der separate Kolben 30 aus 1–3 sein kann), in das erste Ende 150a integriert. Das erste Ende 150a kann einen O-Ring oder ein anderes elastisches Dichtungsmittel 40 beinhalten, der bzw. das an einer Außenfläche davon angeordnet ist, wie zuvor beschrieben.
Ein Kolbenstangendeckel (in 19A–21A allgemein mit 900 bezeichnet) ist am zweiten Ende 150b der Kolbenstange angebracht. Der Deckel 900 ist dazu strukturiert, an einem Mechanismus angebracht zu sein (oder in anderer geeigneter Weise damit in Eingriff zu stehen), auf den die Antriebskraft ausgeübt werden soll (beispielsweise eine Unterseite einer Fahrzeugkühlerhaube). In dieser Ausführungsform wird die Antriebskraft somit von der Kolbenstange 150 über den Kolbenstangendeckel 900 auf den angetriebenen Mechanismus übertragen.
In einer Ausführungsform weist der Deckel 900 einen Basisabschnitt 900a, der dazu strukturiert ist, mit dem angetriebenen Mechanismus in Kontakt oder anderweitig in Eingriff zu treten, und einen Montageabschnitt 900b auf, der vom Basisabschnitt 900a vorspringt. Der Montageabschnitt 900b ist in geeigneter Weise im zweiten Ende 150b der Kolbenstange 150 befestigt (beispielsweise durch Schweißen, eine Schraubverbindung oder ein anderes Mittel), so dass der Deckel 900 vor, während und nach der Aktivierung des Antriebs an dem Kolbenstangenende 150b angebracht bleibt. Druckgase, die in die Kolbenstange 150 strömen, üben Druck auf den Deckel 900 anstelle des Kolbens 30 wie in zuvor beschriebenen Ausführungsformen aus, um in der zuvor beschriebenen Weise eine Bewegung der Kolbenstange zu erzeugen.
In einer Ausführungsform ist ein Gewinde 900c (in 19B, 20B, 21 und 21A schematisch gezeigt) an Außenflächen des Montageabschnitts gebildet und dazu konfiguriert, mit einem komplementären Gewinde 150t (in 19B, 20B, 21 und 21A gezeigt) in Eingriff zu treten, das an Innenflächen des zweiten Endes 150b der Kolbenstange gebildet ist. Es können jedoch auch andere Anbringungsverfahren (beispielsweise Klebstoffe, Schweißen oder beliebige andere geeignete Verfahren) verwendet werden.
In einigen Anwendungen eines Antriebs mit einer Kolbenstange 150, die einen Fluidströmungsdurchlass, der sich durch sie hindurch erstreckt, und einen Deckel 900 aufweist, wie soeben beschrieben, ist es wünschenswert, den Fluiddruck in der Kolbenstange so aufrechtzuerhalten, dass die Kolbenstange 150 für eine verhältnismäßig lange Zeit (beispielsweise 15 Minuten oder mehr) in dem ausgefahrenen oder eingesetzten Zustand bleibt. In diesen Ausführungsformen kann ein Dichtungsmittel vorgesehen sein, um eine Kontaktgrenzfläche zwischen dem Deckel 900 und der Kolbenstange 150 abzudichten, um einen Druckabfall aufgrund eines Austretens von Druckgasen durch die Kontaktgrenzfläche zu verhindern oder zu verzögern in der Kolbenstange 150.
Bezug nehmend auf 19A–19B weist der Deckel 900 in einer Ausführungsform eine ringförmige Schulter 900s auf, die an einer Außenseite des Montageabschnitts 900b gebildet ist. Ein Vorsprung 900d erstreckt sich von der Schulter 900d und ist dazu bemessen, einen Abstand 900e zwischen dem Vorsprung und einer Innenseite der Kolbenstangenwand 150w gegenüber dem Vorsprung bereitzustellen.
Eine Schulter 150s ist auch an der Innenseite der Kolbenstangenwand 150w gebildet. Die Schulter 150s ist derart angeordnet, dass sie gegenüber der Kolbenwellenschulter 900s und um einen Abstand d von dieser beabstandet ist, wenn der Deckel 900 in seiner Endposition an der Kolbenstange angebracht ist (d. h. in den Ausführungsformen aus 19A–21A der Position, in der der Deckelbasisabschnitt 900a in Kontakt mit dem Ende der Kolbenstange steht).
In dieser Ausführungsform weist das Dichtungsmittel die Form eines Dichtungselements 910 auf (beispielsweise ein O-Ring), das in dem Raum d zwischen den Schultern 900s und 150s angeordnet ist. Das Dichtungselement 910 kann vor dem Anbringen des Deckels am Ende der Kolbenstange 150 auf der Wandschulter 150s ruhen. Alternativ kann das Dichtungselement 910 vor dem Anbringen des Deckels am Ende der Kolbenstange 150 an der Montageabschnittschulter 900s ruhen. Wenn der Deckel 900 durch Schrauben oder anderweitig am Ende der Kolbenstange angebracht wird, gelangt die Montageabschnittschulter 900s in Kontakt mit dem Dichtungselement 910 und drückt das Dichtungselement gegen die Wandschulter 150s, wodurch das Dichtungselement zusammengedrückt wird, um eine Druckdichtung zwischen den gegenüberliegenden Schultern zu bilden. Dies stellt eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung zwischen dem Deckel 900 und der Kolbenstange 150 bereit, um das Aufrechterhalten von Gasdruck in der Kolbenstange während und nach der Aktivierung des Antriebs zu unterstützen.
Bezug nehmend auf 20A–20B wird in einer anderen bestimmten Ausführungsform ein geeignetes Dichtungsmaterial 920 auf wenigstens eins von der Kolbenstangeninnenwand 150w und dem Deckel 900 aufgeformt oder in andererweise darauf aufgebracht (beispielsweise an einer Montageabschnittschulter 900s), bevor der Deckelmontageabschnitt in das Ende der Kolbenstange eingeführt und der Deckel 900 am Ende der Kolbenstange 150 angebracht wird. Wenn der Deckel in seiner Endposition ruht, wird das Dichtungsmaterial 920 zusammengedrückt, wie zuvor für die Druckdichtung beschrieben. Außerdem können das Dichtungsmaterial und der Abstand 900e zwischen dem Montageabschnittvorsprung 900d und der Wand 150w derart festgelegt werden, dass sich das Dichtungsmaterial verformen und zwischen den Vorsprung 900d und die Wand 150w fließen kann, wenn das Dichtungsmaterial zwischen den gegenüberliegenden Schultern 900s und 150s zusammengedrückt wird. Dies erhöht die Länge der Dichtung, und es wird angenommen, dass dies die Wirksamkeit der Dichtung erhöht. Einige Beispiele geeigneter Formungsmaterials beinhalten Materialien auf Gummibasis und Materialien auf Silikonbasis. Allerdings können beliebige andere Materialien verwendet werden, die für die hier beschriebenen Zwecke geeignet sind.
Bezug nehmend auf 21 ist in einer anderen bestimmten Ausführungsform ein Montageabschnitt 900b des Deckels 900 an einem Ende 250b einer Kolbenstange 250 angebracht, wie zuvor beschrieben. Ein erstes Ende 250a (nicht dargestellt) der Kolbenstange gegenüber dem zweiten Ende 250b kann beispielsweise als das zuvor in 19A oder 20A gezeigte Ende 150 konfiguriert sein. Die Stange 250 weist außerdem eine halbkonische oder abgeschrägte Fläche 250c auf, die an oder in der Nähe des zweiten Endes 250b der Stange im Inneren der Stange gebildet ist. Eine elastische Dichtung 251 (beispielsweise ein geeigneter O-Ring) ist dazu bemessen, vor dem Anbringen des Deckels an der Kolbenstange an der abgeschrägten Fläche 250c angeordnet werden zu können. Während der Anbringung des Deckels an der Kolbenstange wird Druck auf die Dichtung 251 ausgeübt, um die Dichtung zwischen der abgeschrägten Fläche 250c und dem Deckel zusammenzudrücken und dadurch die Dichtung dichter zu machen, um das Verhindern des Austretens von Druckgasen aus dem Kolbenstangeninneren zu unterstützen.
Bezug nehmend auf 21A wird die Dichtung 251 in einer alternativen Ausführungsform vor dem Anbringen des Kolbenstangendeckels 900 an der Kolbenstange 150 an der Basis des Montageabschnitts 900b angeordnet. Der Deckel 900 kann mithilfe komplementärer Gewinde am Ende 250b der Kolbenstange befestigt werden, oder der Deckel 900 kann mithilfe eines beliebigen anderen geeigneten Verfahrens befestigt werden (beispielsweise Klebstoffe, Presspassung usw.). In der bestimmten Ausführungsform des Deckels 900 aus 21A ist ein gewindeloser Abschnitt 900n des Montageabschnitts 900b an einer Verbindungsstelle zwischen dem Basisabschnitt 900a und dem Montageabschnitt 900b vorgesehen, um die Dichtung 251 vor dem Anbringen des Deckels 900 an der Kolbenwelle anzubringen und zu halten. Das Schrauben des Deckels 900 auf das Ende 250b der Kolbenstange drückt die Dichtung 251 zusammen, wie zuvor beschrieben.
Ausführungsformen des Gehäuses, des Kolbens, der Kolbenstange, des Deckels und beliebiger anderer hier beschriebener Antriebselemente können aus einem beliebigen geeigneten Material oder Materialien gebildet sein, wie etwa Metallen oder Metalllegierungen beispielsweise.
Es versteht sich, dass eine abgedichtete Kolbenstange gemäß einer der soeben beschriebenen Ausführungsformen in einem Gehäuse verwendet werden kann, das Entgasungsnuten am Gehäuse, wie zuvor beschrieben, aufweist oder nicht aufweist. Auch können die hier beschriebenen Abdichtungsmechanismen zum Abdichten des Inneren der beliebigen hohlen Kolbenstange verwendet werden, um das Verhindern oder Verlangsamen des Austretens von Druckgasen aus dem Inneren der Kolbenstange zu unterstützen.
Bezug nehmend auf 22 und 23 kann der Antrieb 10 in einem Beispiel einer Antriebsausführungsform wie hier beschrieben verwendet werden, um einen hinteren Abschnitt 100a einer Fahrzeugkühlerhaube 100 benachbart zur Windschutzscheibe 99 anzuheben. In dieser Anwendung ist ein erstes Ende des Antriebsgehäuses (beispielsweise das erste Ende 12a, wie zuvor beispielsweise in 1–3 gezeigt) an einem Abschnitt des Fahrzeugs 9 befestigt, während ein zugehöriges Ende der Kolbenstange (beispielsweise ein Ende 50b oder 150b, wie zuvor in den Zeichnungen gezeigt), das sich von dem Antriebsgehäuse 12 erstreckt, in Wirkbeziehung an einen hinteren Abschnitt 100a der Fahrzeugkühlerhaube gekoppelt ist (oder in anderer Weise in Bezug auf die Fahrzeugkühlerhaube angeordnet ist), derart, dass die Aktivierung des Antriebs eine Bewegung des Kolbens aus dem Antriebsgehäuse heraus bewirkt, um den hinteren Abschnitt 100a der Kühlerhaube direkt oder indirekt in einer bekannten Weise anzuheben. Eine Ausführungsform des Antriebs kann in einen Kühlerhaubenhebemechanismus oder ein Kühlerhaubenhebesystem integriert sein, der bzw. das andere Komponenten beinhaltet und dazu ausgelegt ist, den hinteren Abschnitt der Kühlerhaube in Reaktion auf vorgegebene Aktivierungskriterien anzuheben.
In einem Beispiel ist der Antrieb 10 Bezug nehmend auf 22 an eine Druckfluidquelle 999 gekoppelt, die betriebsfähig ist, um bei Empfang des Antriebsaktivierungssignals Druckfluid an den Antrieb bereitzustellen. Die Fluidquelle 999 und/oder der Antrieb 10 kann in Betriebskommunikation mit einem Sensor 210 stehen, der in Kommunikation mit einem Prozessor oder einer ECU 95 steht, der bzw. die einen bekannten Algorithmus implementiert, der Sensoreingänge auswertet und die Betätigung des Antriebs 10 auf Grundlage vorgegebener Aktivierungskriterien einleitet. Die Aktivierung des Antriebs 10 kann auf beliebigen gewünschten Kriterien beruhen, beispielsweise einem erkannten oder unmittelbar bevorstehenden Kontakt des Fahrzeugs mit einem Fußgänger 98, und/oder beliebigen anderen gewünschten Kriterien. Beim Betrieb des Antriebs 10 fährt die Antriebskolbenstange 50, 150 nach der Aktivierung aus dem Gehäuse 12 aus und bewirkt, dass das Kühlerhaubenende 100a, das an der Kolbenstange 50, 150 angebracht ist, sich nach oben in die durch den Pfeil V2 angegebene Richtung bewegt.
Bezug nehmend auf 22 und 23 können in einer bestimmten Ausführungsform ein Paar 10, 10' Antriebe und zugehörige Druckfluidquellen 999, 999' gemäß hier beschriebenen Ausführungsformen unter der Fahrzeugkühlerhaube 100 von einer von vorne nach hinten verlaufenden Achse W des Fahrzeugs auf beiden Seiten der Achse seitlich beabstandet und in der Nähe der Hinterseite der Kühlerhaube an Abschnitte des Fahrzeugs angebracht sein. Bei Aktivierung heben diese Antriebe gemeinsam beabstandete Abschnitte der Rückseite 100a der Kühlerhaube 100 in bekannter Weise an. Wie im relevanten Stand der Technik bekannt, kann das Anheben des hinteren Abschnitts 100a der Kühlerhaube 100 und das Halten des angehobenen Kühlerhaubenabschnitts in einer von der normalen Ruheposition am Fahrzeug beabstandeten Position dazu beitragen, den Aufprall eines Fußgängers auf diesen Abschnitt der Kühlerhaube abzudämpfen.
In anderen Ausführungsformen kann der hier beschriebene Antrieb, der als Kühlerhaubenheber (oder ein Kühlerhaubenhebesystem, das einen solchen Antrieb aufweist) auch in ein breiter gefasstes Fußgängersicherheitssystem integriert sein, das zusätzliche Elemente (wie beispielsweise Airbags) (nicht dargestellt) aufweisen kann, die am Fahrzeugäußeren strukturiert und angeordnet sind und dazu konfiguriert sind, einsetzbar zu sein, um dazu beizutragen, einen Fußgänger, der mit dem Fahrzeug in Kontakt gelangt, während sich das Fahrzeug bewegt, abzufedern oder in anderer Weise zu schützen.
Bezug nehmend auf 24A–26B wird in anderen hier beschriebenen Ausführungsformen ein fluidbetriebener Druckantrieb bereitgestellt, der ein Gehäuse mit einer Wand, die ein Gehäuseinneres definiert, wenigstens eine erste Entgasungsbohrung, die an einer Innenfläche der Wand gebildet ist, um eine Fluidverbindung an der Wand zwischen Abschnitten des Gehäuseinneren bereitzustellen, und wenigstens eine Öffnung beinhaltet, die ein Strömen von Fluid durch sie hindurch aus dem Gehäuseinneren zu einer Außenseite des Gehäuses ermöglicht. Außerdem ist ein schmelzbarer Verschluss angeordnet, um vor dem Schmelzen des Verschlusses ein Strömen von Fluid durch die wenigstens eine Öffnung zu verhindern. Insbesondere ist ein Antrieb mit einer Entgasungsbohrung 710 versehen, die dazu angeordnet und konfiguriert ist, eine Fluidverbindung zwischen einer ersten Seite mit verhältnismäßig höherem Druck eines beweglichen Elements, das in dem Gehäuse angeordnet ist (beispielsweise ein Kolben wie etwa der Kolben 30 oder die Kolbenstange 150, wie zuvor beschrieben) und der Umgebungsatmosphäre zu ermöglichen oder eine Fluidverbindung zwischen einer Seite mit verhältnismäßig höherem Druck des beweglichen Elements und einer Seite mit verhältnismäßig niedrigerem Druck des beweglichen Elements zu ermöglichen (wobei die Seite mit verhältnismäßig niedrigerem Druck des beweglichen Elements auch in mit der Umgebungsatmosphäre in Fluidverbindung steht). Die Entgasungsbohrung ist mit einem wärmeempfindlichen Material verschlossen, das einen durch Wärme abbaubaren Verschluss oder eine Dichtung 760 bildet, der bzw. die ein Strömen von Druckgas durch die Entgasungsbohrung verhindert, wenn der Verschluss intakt und in Position ist.
Das Verschlussmaterial wird so festgelegt, dass gewährleistet ist, dass die Dichtung versagt, wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt wird, um ein Strömen von Druckgasen durch die Entgasungsbohrung zuzulassen. Das Verschlussmaterial wird so festgelegt, dass dieses Versagen innerhalb eines Temperaturbereichs stattfindet, der niedriger als eine Selbstentzündungstemperatur eines beliebigen Verstärkermaterials oder Gaserzeugungsmaterials ist, das in den Gasgenerator integriert ist, und höher als die höchste Temperatur ist, der der Antrieb bei der Installation und im normalen Gebrauch ausgesetzt ist. Eine solche Verschlussversagenstemperatur kann beispielsweise auftreten, wenn der Antrieb einer offenen Flamme oder einem Feuerereignis ausgesetzt wird. Der Verschluss 760 bleibt in seiner Position in der Entgasungsbohrung 710, bis er ausreichend hohen Temperaturen ausgesetzt wird und die Dichtung somit versagt. In einer beliebigen Ausführungsform stellt die Entgasungsbohrung somit einen Austrittsströmungsweg für Druckgase an die Atmosphäre bereit, wenn die Dichtung versagt.
In einer bestimmten Ausführungsform versagt der Verschluss durch ein Schmelzen des Verschlussmaterials bei einer Temperatur innerhalb des gewünschten Temperaturbereichs.
Der Verschluss 760 kann aus jedem beliebigen Material gebildet sein, das für eine jeweilige Anwendung geeignet ist. Es können beispielsweise Metalle, Metalllegierungen, Polymere oder andere Materialien verwendet werden.
In bestimmten Ausführungsformen ist der Verschluss 760 aus einem Material mit einer Schmelztemperatur über 135°C und bis zu und einschließlich 250°C gebildet.
In bestimmten Ausführungsformen wird ein bekanntes Selbstzündungsmaterial, das dazu formuliert ist, sich bei einer Temperatur unter 200°C zu entzünden, in dem pyrotechnischen Gasgenerator verwendet.
In detaillierteren Ausführungsformen, etwa Ausführungsformen, die ein Selbstzündungsmaterial aufweisen, ist der Verschluss 760 vorzugsweise aus einem Material mit einer Schmelztemperatur im Bereich von 135°C bis 150°C einschließlich gebildet.
In einer Ausführungsform des Antriebs, die kein Selbstzündungsmaterial aufweist, wird das Verschlussmaterial vorzugsweise mit einem Bespielbereich der Schmelztemperatur von 220–250°C einschließlich verwendet. Ein Beispiel eines solchen Materials ist Zinn mit einer Schmelztemperatur von etwa 232°C.
Zu Beispielen geeigneter Polymere gehören hochdichtes Polyethylen (HDPE) mit einer Schmelztemperatur von 135°C; Klassen von Polypropylen mit einer Schmelztemperatur im Bereich 168–171°C einschließlich; und Polyvinylchlorid (PVC).
Außerdem können einem Polymer in im Stand der Technik bekannter Weise geeignete Füllstoffe und Modifikatoren zugesetzt werden, um die Stabilisierung des Materials zu unterstützen, bis der gewünschte Schmelzpunkt erreicht ist.
Die Verwendung von Füllstoffen zum Modifizieren und Steuern der Eigenschaften von Polymeren ist im Stand der Technik bekannt. Die US-Patentschrift Nr. 8,940,824 , die hiermit vollständig in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird, ist ein Beispiel einer Patentreferenz, die die Verwendung von Füllstoffen zum Modifizieren und Steuern der Eigenschaften von Polymeren erörtert (beispielsweise Schmelzpunkt). Die US-Patentschrift Nr. 8,815,357 , die hiermit vollständig in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird, ist ein Beispiel einer Patentreferenz, die die Verwendung von Modifikatoren zum Steuern der Eigenschaften von Polymeren erörtert.
Bezug nehmend auf 24A sind in einer Ausführungsform 1000 des Antriebs eine Entgasungsbohrung 710 und ein Verschluss 760 wie oben beschrieben in eine alternative Ausführungsform 130 des Kolbens 30 aus 1 integriert, der auch dazu dient, ein Ende der Kolbenstange 50 abzudichten. Die Entgasungsbohrung 710 ermöglicht eine Fluidverbindung zwischen der Seite mit verhältnismäßig höherem Druck des Kolbens, die durch Druckgas nach oben getrieben wird (d. h. die Gasgeneratorseite des Kolbens), und einem Abschnitt einer gegenüberliegenden Seite des Kolbens, der zwischen dem Gehäuse 12 und der Kolbenstange 50 liegt. Die Entgasungsbohrung 710 ist mit dem Verschluss 760 verschlossen, der wie zuvor beschrieben aus einem wärmeempfindlichen Material gebildet ist.
Bezug nehmend auf 24B gelangen Gase, wenn der Verschluss eine Temperatur erreicht, die ausreichend hoch ist, um das Verschlussmaterial schmelzen zu lassen oder in anderer Weise ein Versagen der Dichtung zu bewirken, mittels der Gehäuseöffnung 12f über die durch die Pfeile angegebenen Wege G von der Seite mit höherem Druck des Kolbens durch die Entgasungsbohrung 710 und an die Atmosphäre.
Bezug nehmend auf 25A sind in einer weiteren Ausführungsform eine Entgasungsbohrung 710 und ein Verschluss 760, wie oben beschrieben, in eine weitere alternative Ausführungsform 230 des Kolbens integriert, der eine daran angebrachte hohle Kolbenstange 610 aufweist. Diese Ausführungsform des Antriebs ist derart konfiguriert, dass die Entgasungsbohrung 710 eine Fluidverbindung zwischen der Seite mit verhältnismäßig höherem Druck des Kolbens und dem Kolbenstangeninneren ermöglicht, das in Fluidverbindung mit der Atmosphäre steht. Die Entgasungsbohrung 710 ist mit dem Verschluss 760 verschlossen, der wie zuvor beschrieben aus einem wärmeempfindlichen Material gebildet ist.
Bezug nehmend auf 25B gelangen Gase, wenn der Verschluss eine Temperatur erreicht, die ausreichend hoch ist, um das Verschlussmaterial schmelzen zu lassen oder in anderer Weise ein Versagen der Dichtung zu bewirken, über das Innere der Kolbenstange 610 und durch eine Öffnung im Kolbenstangendeckel über die durch die Pfeile angegebenen Wege G von der Seite mit höherem Druck des Kolbens durch die Entgasungsbohrung und an die Atmosphäre.
Bezug nehmend auf 26A sind in einer Ausführungsform eine Entgasungsbohrung 710 und ein Verschluss 760 wie oben beschrieben in eine alternative Ausführungsform 112 des Antriebsgehäuses integriert. Diese Ausführungsform des Antriebs ist derart konfiguriert, dass die Entgasungsbohrung 710 über eine Wand des Gehäuses 112 eine direkte Fluidverbindung zwischen der Seite mit verhältnismäßig höherem Druck des Kolbens und der Atmosphäre ermöglicht. Die Entgasungsbohrung 710 ist mit dem Verschluss 760 verschlossen, der wie zuvor beschrieben aus einem wärmeempfindlichen Material gebildet ist.
Bezug nehmend auf 26B gelangen Gase, wenn der Verschluss eine Temperatur erreicht, die ausreichend hoch ist, um das Verschlussmaterial schmelzen zu lassen oder in anderer Weise ein Versagen der Dichtung zu bewirken, mittels der Gehäuseentgasungsbohrung 710 von der Seite mit höherem Druck des Kolbens durch die Entgasungsbohrung und an die Atmosphäre.
Neben den soeben beschriebenen Entgasungsbohrungspositionen können die Entgasungsbohrung und der zugehörige Verschluss alternativ an einer beliebigen Position angeordnet sein, die zum Bereitstellen eines Mittels der Fluidverbindung zwischen der Seite mit verhältnismäßig höherem Druck des Kolbens und der Umgebungsatmosphäre geeignet ist.
Es ist zu erkennen, dass eine Entgasungsbohrung und eine wärmeempfindliche Dichtung gemäß den hier beschriebenen Ausführungsformen in einer beliebigen anderen gasbetriebenen Vorrichtung verwendet werden kann, bei der gewünscht wird, eine Fluidverbindung (über die Entgasungsbohrung) zwischen einer Seite mit verhältnismäßig höherem Druck eines Kolbens (oder eines anderen mittels Gas beweglichen Elements) und einer Seite mit verhältnismäßig niedrigerem Druck des mittels Gas beweglichen Elements zu ermöglichen, und bei der gewünscht wird, die Entgasungsbohrung mit einem wärmeempfindlichen Verschluss oder einer Dichtung abzudichten, um ein Strömen von Druckgas durch die Entgasungsbohrung zu verhindern, wenn der Verschluss intakt und in Position ist, und der bzw. die schmilzt oder in anderer Weise versagt, wenn er bzw. sie einer Temperatur innerhalb eines vorgegebenen Bereichs ausgesetzt wird. Die US-Patentschrift Nr. 6,568,184 der Anmelderin, die hiermit in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird, beschreibt beispielsweise einen weiteren beispielhaften pyrotechnischen Antrieb, der eine oder beide der neuartigen Entgasungs- und/oder Verschlussmerkmale der vorliegenden Erfindung verwenden kann.
Es versteht sich, dass die vorstehenden Beschreibungen der verschiedenen Ausführungsformen der Veranschaulichung dienen. Somit eignen sich die verschiedenen hier offenbarten struktur- und betriebsbezogenen Merkmale für eine Anzahl von Abwandlungen, die nicht vom Umfang der beigefügten Ansprüche abweichen.

Claims

Kolbenstangenbaugruppe für einen fluidbetriebenen Druckantrieb, wobei die Baugruppe Folgendes umfasst: eine Kolbenstange mit einem Fluidströmungsdurchlass, der sich in einem Inneren davon erstreckt; einen Deckel, der an der Kolbenstange an einer Position am Fluidströmungsdurchlass befestigt ist; und ein Dichtungsmittel, das zwischen der Kolbenstange und dem Deckel angeordnet ist, um eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Kolbenstange und dem Deckel bereitzustellen.
Kolbenstangenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Kolbenstange eine Schulter aufweist, die an ihrer Innenseite gebildet ist, wobei der Deckel eine Schulter aufweist, die an einer Außenseite davon gebildet ist, wobei der Deckel derart an der Kolbenstange befestigt ist, dass die Deckelschulter und die Kolbenstangenschulter um einen vorgegebenen Abstand beabstandet sind, und wobei das Dichtungsmittel in dem Raum zwischen der Deckel- und der Kolbenstangenschulter zusammengedrückt wird, um die fluiddichte Abdichtung dazwischen bereitzustellen.
Kolbenstangenbaugruppe nach Anspruch 2, wobei sich ein Vorsprung von der Deckelschulter erstreckt und dazu strukturiert ist, einen Abstand zwischen dem Vorsprung und einem Abschnitt der Kolbenstange gegenüber dem Vorsprung bereitzustellen.
Kolbenstangenbaugruppe nach Anspruch 3, wobei das Dichtungsmittel dazu strukturiert ist, sich zu verformen und zwischen den Vorsprung und die Kolbenstange zu fließen, wenn das Dichtungsmittel zwischen der Deckel- und der Kolbenstangenschulter zusammengedrückt wird.
Kolbenstangenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Kolbenstange eine abgeschrägte Fläche aufweist, die an der Innenseite der Kolbenstange gebildet ist, und wobei das Dichtungsmittel zwischen der abgeschrägten Fläche und dem Deckel zusammengedrückt wird, wenn der Deckel an der Kolbenstange befestigt ist.
Kolbenstangenbaugruppe nach Anspruch 5, wobei der Deckel einen Vorspannabschnitt und einen Montageabschnitt beinhaltet, der von dem Basisabschnitt vorspringt und sich in das Innere der Kolbenstange erstreckt, und wobei der Montageabschnitt einen gewindelosen Abschnitt beinhaltet, der zum Anbringen des Dichtungsmittels daran vor dem Anbringen des Deckels an der Kolbenstange strukturiert ist.
Antrieb, umfassend eine Kolbenstangenbaugruppe nach Anspruch 1.
Kühlerhaubenhebemechanismus, umfassend einen Antrieb nach Anspruch 7.
Fußgängersicherheitssystem, umfassend einen Antrieb nach Anspruch 7.
Fluidbetriebener Druckantrieb, umfassend: ein Gehäuse mit einer Wand, die ein Gehäuseinneres definiert, und wenigstens einer ersten Öffnung, die ein Ablassen von Druckfluid aus dem Gehäuseinneren an eine Außenseite des Gehäuses ermöglicht; und einen schmelzbaren Verschluss, der derart strukturiert und angeordnet ist, dass er vor dem Schmelzen des Verschlusses ein Ablassen von Druckfluid durch die wenigstens erste eine Öffnung verhindert.
Antrieb nach Anspruch 10, wobei der Verschluss in der wenigstens einen ersten Öffnung angeordnet ist.
Antrieb nach Anspruch 10, ferner umfassend ein bewegliches Element, das beweglich in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das bewegliche Element wenigstens eine zweite Öffnung aufweist, die darin gebildet und dazu strukturiert ist, eine Fluidverbindung zwischen einer ersten Seite des beweglichen Elements und einer zweiten Seite des beweglichen Elements gegenüber der ersten Seite zu ermöglichen, wobei die zweite Seite in Fluidverbindung mit der wenigstens einen ersten Öffnung steht, und wobei der Verschluss in der wenigstens einen zweiten Öffnung angeordnet ist.
Kühlerhaubenhebemechanismus, umfassend einen Antrieb nach Anspruch 10.
Fußgängersicherheitssystem, umfassend einen Antrieb nach Anspruch 10.
Fluidbetriebener Druckantrieb, umfassend: ein Gehäuse; einen Kolben, der beweglich in dem Gehäuse angeordnet ist; eine hohle Kolbenstange, die in Wirkbeziehung an den Kolben gekoppelt ist, um sich in dem Kolben zu bewegen, wobei der Kolben wenigstens eine erste Öffnung aufweist, die darin gebildet ist, wobei die wenigstens eine erste Öffnung dazu strukturiert und angeordnet ist, eine Fluidverbindung zwischen einer ersten Seite des Kolbens und einem Inneren der Kolbenstange zu ermöglichen, wobei die Kolbenstange wenigstens eine zweite Öffnung aufweist, die dazu strukturiert ist, eine Fluidverbindung zwischen dem Kolbenstangeninneren und einer Außenseite des Antriebs zu ermöglichen; und einen schmelzbaren Verschluss, der in der wenigstens einen ersten Öffnung angeordnet ist, um ein Strömen von Fluid durch die wenigstens eine erste Öffnung vor dem Schmelzen des Verschlusses zu verhindern.