KR101548757B1

KR101548757B1 - 스트로크 구동 액츄에이터, 특히 보행자의 보호 용 자동차 안전 시스템을 위한 스트로크 구동 액츄에이터

Info

Publication number: KR101548757B1
Application number: KR1020107007345A
Authority: KR
Inventors: 에릭 라스페사; 장-폴 나두; 에브라드 보르그
Original assignee: 헤라클리
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2015-08-31
Also published as: US8657056B2; JP5393682B2; WO2009044049A2; EP2195542A2; WO2009044049A3; CA2696842C; FR2920840A1; CN101796308A; JP2010538228A; KR20100086984A; CA2696842A1; EP2195542B1; FR2920840B1; US20110314809A1; CN101796308B

Abstract

보행자와 충돌 시 자동차의 후드를 들어 올리는 점화 액츄에이터.
상기 액츄에이터는 상기 액츄에이터의 로드(17)와 몸체(13) 사이에서 동작하고, 힘이 충돌의 전형성을 보여주는(representative) 충분한 가속 하에서만 반작용으로 상기 로드에 브레이크를 걸기 위한 관성 구동 임계를 가지는 리턴 브레이킹 장치를 포함한다.

Description

스트로크 구동 액츄에이터, 특히 보행자의 보호 용 자동차 안전 시스템을 위한 스트로크 구동 액츄에이터 {Activated-stroke actuator, in particular for an automobile safety system for the protection of pedestrians}

본 발명은 스트로크 구동 액츄에이터(Activated-stroke actuator), 특히 자동차(motor vehicle)와 정면 충돌(frontal impact)한 경우 보행자를 보호하려는 목적으로 안전 시스템(safety system)에 통합되도록 한 스트로크 구동 액츄에이터에 관한 발명이다. 본 발명은 상황이 허여된 때, 특히 폴스 검출(false detection)에 이어서 혹은 장애물을 피하는 경우일 때, 구동(activation) 후, 이 안전 시스템이 그것의 최초 위치에 되돌아오는 것을 가능하게 하는 액츄에이터의 향상에 관련되어 있다.

프랑스 특허 FR 2 878 212는 보행자가 자동차에 부딪쳤을 때의 보행자 보호 용 안전 시스템을 기재하고 있다. 이 시스템은 충돌(collision)이 발생하는 경우, 자동차의 후드를 빠르게 들어올리는 것(lift)을 가능하게 하는 장치(mechanism)를 포함한다. 특히, 충돌이 발생하는 경우, 보행자의 머리가 자동차의 후드에 빈번히 부딪친다. 상기 후드에서의 머리의 충격은 후드의 변형(deformation)을 야기한다. 변형의 특정 정도를 넘어서면, 상기 후드는 엔진 블록(engine block)과 이 엔진을 둘러싼 단단한(rigid) 부품들(components)과 접촉한다. 그것은 상기 보행자의 머리가 피해자에게 심각한 부상을 야기할 수 있는 가장 큰 감속(deceleration)을 받는 때이다. 이러한 이유로, 상기 언급된 시스템은 특정 높이로 갑자기 상기 후드를 들어올리게 디자인 되어서 후드의 변형 후 보행자가 그의 머리를 엔진 블록에 부딪치는 것을 방지한다. 상기 후드는 그것의 뒤쪽, 즉 바람막이 창, 에서 들어올려 지고, 상기 자동차의 앞쪽에서 계속 고정되어(fastened) 있다.

따라서, 만약 이러한 안전 장치(safety device)가 적절한 검출 수단(detection means)에 의해 시간에 맞게 구동된다면, 적어도 30 밀리세컨(milliseconds), 즉 임박한 충돌의 검출 후 매우 짧은 시간 간격, 안에(in 30 milliseconds), 80 mm만큼 뚜껑(lid)을 들어 올리는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 후드를 들어올린 후, 상기 후드의 감쇠 복귀(damped return)를 허락하여, 영향력(effect)이 줄어들도록(diminish) 상기 후드에 충돌이 동반되게(accompany) 할 수 있는 것은 잘 알려져 있다. 이 제진 복귀 시스템은 상기 후드를 들어올렸던 액츄에이터와 유리하게 결합되어 있다. 이렇게 하여, 상기 후드로 구성된 어셈블리(assembly), 승강 장치(lifting mechanism) 및 상기 액츄에이터의 피스톤(piston)은 제동되고(braked) 차단되는(blocked) 동안 (상기 후드를 들어올린 후) 상기 충돌 하에서 인입된다(retracted). 상기 감쇠 장치(damping device)는 최저 공간 요건(minimum space requirement)과 필요없는 추가 비용을 위해 상기 피스톤 과 로드(rod)사이의 몸체(body)에 배열된다.

하지만, 상기 기술된 안전 시스템이 구동되며, 따라서 상기 후드는 잘못된 검출 시 혹은 만약 상기 보행자가 상기 후드에 부딪치지 않는 것과 같이 사고의 발생 없이 들어올려진다. 어떠한 환경에서, 운전자(driver)가 변형되지 않은 상기 후드를 그것의 최초 위치로 옮긴(repositioning) 후에 단순하고 직관력 있게(intuitive) 그렇게 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 후드가 위치를 옮기는 것을 허여한다. 정확하게는, 본 발명은 몸체(body) 및 수단(means)을 포함하는 타입의 스트로크 구동 액츄에이터(Activated-stroke actuator)에 있어서, 상기 몸체는 상기 몸체의 끝 부분에서 돌출하는(projecting) 로드(rod)에 연결된 피스톤(piston)을 구비하고(housing), 상기 수단은 구동 명령(activation command)에 대한 응답으로 상기 피스톤을 구동시키며(propelling), 상기 스트로크 구동 액츄에이터는 관성 구동 임계(inertial actuation threshold)와 함께, 복원력(return force)이 임계값(threshold value)을 넘는 값을 가진 가속도(acceleration)보다 낮을 때만 상기 로드에 브레이크를 걸기 위해 브레이크(brake)와 상기 몸체 사이에서 동작하는 리턴 브레이킹 장치(return-braking arrangement)를 포함하고, 구동 명령에 대한 응답으로 상기 피스톤을 구동시키는 상기 수단은 상기 피스톤의 맞은 편에 있는 상기 몸체에 장착된 점화 구동(pyrotechnic actuation)과 함께 가스 발생장치(gas generator)를 포함하고, 상기 리턴 브레이킹 장치는 상기 로드와 상기 몸체의 내벽(inner wall) 사이에 형성된 고리형 공간(annular cavity)에 구비된 적어도 하나의 볼(ball)을 포함하고, 상기 공간은 연결된 (in the continuation of) 두 개의 인접한 부분을 포함하는데, 제1 포션(a first portion)은 상기 피스톤과 가깝고 상기 볼의 지름(diameter)보다 큰 반경방향 높이(radial height)를 가지고, 제2 포션(a second portion)은 상기 제1 포션의 끝으로부터 감소하는 반경방향 높이를 가지며, 상기 볼은 상기 복원력이 앞서 언급한 임계값을 넘는 값을 가진 가속도 아래에서 상기 로드에 적용될 때 상기 제2 포션과 결합되며(engaged), 상기 브레이킹 장치는, 정지 시(at rest), 상기 제1 포션의 상기 볼을 유지하기 위한(retaining) 수단을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 스트로크 구동 액츄에이터와 관련되어 있다.

이러한 액츄에이터는 보행자와 충돌하는 경우, 들어 올려질 수 있는 후드와 연관된 기계식 흡수 시스템(mechanical absorption system)에 유리하게 끼워질 수 있다. 상기 액츄에이터에 통합되어 있는 리턴 브레이킹 장치는 상승된 신뢰도와 연관하여 그것의 디자인 간편성에 주목할 만 하다. 상기 개선된 리턴 브레이킹 장치는 복잡하고 비용이 많이 드는 기계 가공(machining)을 요구하는 부분들의 추가를 수반하지 않는다.

상기 볼을 상기 제1 포션에 유지하게 하는 상기 브레이킹 장치의 수단에 의해서, 정지 시, 상기 볼은 상기 복원력이 앞서 언급한 임계값을 넘는 값을 가진 가속도 아래에서 상기 로드에 적용될 때만 상기 제2 포션과 결합한다.

만약 필요하면, 상기 엑츄에이터 내에서 슬라이딩하여 장치 전체가 상기 후드를 들어올리게 하는 상기 어셈블리는 앞서 언급한 임계값을 넘지 않기 위해서 상기 액츄에이터의 상기 로드를 천천히 움직이는 것에 의해 그것의 최초 위치로 돌아가서 위치 될 수 있다. 이러한 조건에서, 상기 리턴 브레이킹 장치는 힘을 받지(stressed) 않으며, 상기 후드는 노력 없이 다시 위치에 놓일 수 있다.

본 발명의 대표 실시예에 따르면, 상기 공간(cavity)에서의 상기 제1 포션의 상기 볼을 유지하는 상기 수단은 스프링(spring)을 포함하고 있다. 예를 들어, 이 스프링은 상기 공간의 상기 제2 포션에 설치될 수 있고, 상기 볼과 상기 공간의 한쪽 끝 사이에서 압축되어 장착될 수 있다.

본 발명의 다른 대표 실시예에 따르면, 상기 제1 포션의 상기 볼을 유지하는 상기 수단은 상기 제2 포션을 따라서 있는 상기 공간에 끼워지고 상기 액츄에이터의 상기 몸체의 내면에 대해 슬라이드 되는 슬리브를 포함한다. 이 슬리브는 상기 공간의 외부에 위치된 칼라(collar)를 제공받고 상기 칼라와 상기 로드 사이에서 제한된 응집력(cohesion force)을 발생시키는(developing) 유지 부재(retaining element)를 통해 상기 공간 외부의 상기 로드와 접촉한다. 또한, 상기 브레이킹 장치는 상기 칼라와 상기 로드를 연결하고 상기 공간의 상기 제2 포션을 향해 상기 볼을 탄성적으로(elastically) 압박하는(urging) 상기 응집력을 구비한(with a force) 스프링을 포함할 수 있다.

유리하게, 사실상 상기 장치는 상기 공간에 고리형으로(annularly) 나란히 정렬된(arranged) 수 많은 볼들을 포함한다. 앞서 언급된 임계값을 조절하기 위해, 고리형 추(annular weight)가 상기 피스톤과 상기 볼 또는 볼들 사이에 추가될 수 있다. 상기 피스톤이 점화 구동과 함께 가스 발생장치에 의해 구동되기 때문에, 가스 팽창실(gas expansion chamber)은 상기 피스톤과 이 발생장치 사이에서 주로 보여진다(defined). 유리하게, 조정된(calibrated) 누출 구멍(leakage orifice)이 이 팽창실의 벽에 제공된다. 이 누출을 조정하는 것은 당업자의 능력 내의 일이다. 이 누출은 상기 액츄에이터의 로드를 움직이게 하는 압력(pressure)은 충돌하는 시간 동안 유지되고 (주로 1000분의 몇 초에서 10분의 몇 초까지), 그리고 나서 계속해서 (몇 초 후) 대기압력(atmospheric pressure)으로 되돌아 온다. 이렇게 하여, 상기 팽창실은 상기 운전자가 상기 피스톤에 연관되어 있는 상기 장치 전체가 그것의 최초 위치로 돌아오게 하도록 상기 후드에 압력을 가할 때 대기압력으로 돌아온다.

본 발명은 그것의 원칙에 따라 액츄에이터의 몇몇의 실시예에 따른 기재와 전적으로 예시의 형태와 덧붙인 도면을 참조한 하기 기재로부터 더 잘 이해될 것이며, 그것의 다른 강점들은 더 분명해 질것이다.

도 1은 본 발명에 따른 액츄에이터 종단면의 도식화된(schematic) 전체도이다.
도 2에서 도 5는 상기 리턴 브레이킹 장치의 작동을 보여주는 도식화된 세부도(detail view) 이다.
도 6은 변형(variant)을 보여주는 도 1과 유사한 도면이다.
도 6a는 도 6의 첨부된 영역 A의 확장된 규모에서의 도면이다.
도 7은 다른 변형을 보여주는 도식화된 도면이다.
도 8은 상기 볼들의 장착을 보여주는 세부도이다.
도 9와 10은 도 8의 장착된 변형들이다.

도 1에 나타나는 상기 스트로크 구동 액츄에이터(Activated-stroke actuator)(11)는 일반적으로 상기 몸체의 끝 부분에서 돌출하는 로드(17)에 연결된 피스톤(15)을 구비하는 원통형의(cylindrical) 몸체를 포함한다. 이 몸체는 또한 구동 명령에 대한 응답으로 상기 피스톤을 구동시키는 수단을 구비한다. 보여지는 예에서, 이러한 수단들은 피스톤의 맞은 편에 있는 상기 몸체에 장착된 점화 구동과 함께 가스 발생장치(gas generator)(19)로 구성된다. 상기 가스 발생장치는 상기 로드(17)가 축을 이뤄(axially) 돌출하는 반대방향에 있는 상기 몸체의 끝에서 클림핑된다(crimped). 이리 하여, 가스 팽창실(21)은 상기 발생장치와 상기 피스톤의 반대편 끝 사이에서 형성된다.

앞서 언급한 것처럼, 상기 로드(17)는 보행자와 정면 충돌 한 경우 자동차의 후드를 들어올리는 것을 가능하게 하는 장치에 연결될 수 있다.

또한, 상기 몸체(13)는 관성 구동 임계와 함께, 후드가 변형되는 동안 복귀 움직임(return movement)에 의한 충돌을 동반하도록 상기 후드를 허여하기 위해, 상기 몸체 외부에서의 최대 전개(deployment) 후, 반작용으로(in return) 상기 로드(17)를 제동시키거나 심지어 차단하는 것을 가능하게 하는 리턴 브레이킹 장치(25)를 구비한다. 이 브레이킹 장치는 반작용으로 상기 로드에 가해진 힘이 미리 정해진 임계값을 넘는 값을 가진 충분한 가속도를 가지는 경우에만 실행된다. 이 임계값은 충분히 낮게 선택되어, 이것이 항상 보행자가 실질적으로 상기 후드를 부딪쳤을 경우이게 된다.

하나의 예 에서, 상기 리턴 브레이킹 장치는 상기 로드(17)와 상기 몸체의 내벽 사이에 형성된 고리형 공간(annular cavity)(29)에 구비된 적어도 하나의 볼(27)을 포함한다. 도 1에 기재된 예에 따르면, 고리형 부분(30)은 상기 로드에 고정되어 있고, 이 똑같은 로드에 결속하는(secured) 상기 피스톤(15)과 접촉하고 있다. 상기 고리형 부분은 상기 로드의 홈(groove)에 끼워진 칼라(31)에 의해 이 위치에 고정된다(immobilized). 그러므로, 이것의 예로, 상기 고리형 공간(29)은 상기 피스톤(15), 상기 고리형 부분(30)과 상기 몸체(13)의 내벽 사이에서 보여진다(defined). 상기 고리형 부분의 형태에 의해, 상기 공간은 두 개의 인접한 부분을 포함하는데, 제1 포션(35)은 상기 피스톤과 가깝고 상기 볼의 지름보다 큰 반경방향 높이를 가지며, 상기 제2 포션(38)은 상기 제1 포션의 끝으로부터 감소한 반경방향 높이를 가진다.

사실 상, 유리하게, 상기 공간은 고리형으로 나란히 정렬된 수많은 볼들(27)을 포함한다. 또한, 상기 브레이킹 장치는, 정지 시, 상기 제1 포션의 상기 볼 또는 볼들을 유지하기 위한 수단을 포함한다. 이러한 경우, 상기 스프링(40)은 상기 피스톤의 방향에 상기 볼 또는 볼들을 압박하도록(urge), 즉 그것들이 정상적으로 상기 공간의 제1 포션(35)에 남기 위해, 상기 공간에 구비된다. 상기 스프링은 상기 제2 포션에 설치되며, 상기 볼들과 상기 공간의 한쪽 끝 사이에서 압축되어 장착된다. 이 장치는 힘이 점화 구동과 함께 상기 가스 발생장치(19)를 작동시키는(triggering) 것에 의한 전개 후 그것을 몸체(13)에 재도입하기 쉽도록 만들 때 상기 로드(17)가 반작용으로 제어되도록 반드시 초과되어야 하는 가속 임계를 보여준다(defines). 이것은 도 2 에서 4까지 에서 보여진다.

따라서, 슬라이딩 어셈블리(45)는 몸체에서 보여지는데, 상기 피스톤(15)과 상기 로드(17)로 이루어져 있으며, 하나의 예에 따르면, 상기 고리형 공간(30)은 상기 로드에 의해 지탱된다. 상기 슬라이딩 어셈블리는 상기 공간에 구비된 상기 볼들(27)과 상기 스프링(40)을 움직이는 것(driving)이 가능하다. 처음에, 상기 볼들은 상기 스프링의 동작 하에서 상기 피스톤에 맞서 유지된다. 이 경우, 상기 볼들은 상기 슬라이딩 어셈블리의 움직임 동안의 어떤 유지하는 힘을 피하기 위해 충분한 공간(상기 공간의 제1 포션(35))에 삽입된다. 이것은 도 2 에서 보여지는 상황이다. 상기 점화 가스 발생장치는 활성화되며 (도 3), 상기 슬라이딩 어셈블리(45)는 상기 가스 압력하에서 움직이고, 상기 로드는 스탑을 형성하는(forming a stop) 상기 고리형 부분이 상기 몸체의 끝부분과 만날 때까지 축을 이루어 상기 몸체의 외부에서 물러난다.

(envisioned) 우선 출원에서 상기 후드를 들어 올림에 의해 나타나는 이 움직임 내내, 상기 볼들은 상기 피스톤과 계속 접촉하고, 따라서 상기 공간(29)의 제1 포션(35)에 남는다.

상기 몸체로 다시 그것을 인입하려는(retract) 경향이 있는 축력(axial force) F1에 의해 상기 로드에 전달되는 충돌의 경우 (도 4), 상기 스프링(40)은 압축하는 동안 약간의 기계 에너지(mechanical energy)를 흡수하며, 앞서 언급된 초과되고 있는 가속 임계와 함께, 상기 볼들(27)은 상기 고리형 공간(3)의 상기 제2 포션(38)에 결합된다. 그것들은 상기 고리형 부분의 실질적으로 원추형인 외곽(frustoconical profile)을 따르며(follow), 이 외곽을 따르는 것에 의해, 상기 볼들은 상기 몸체(13)를 형성하는 상기 튜브가 변형(deformation)이 될 때까지 상기 원통형(cylindrical)의 몸체의 벽의 내부표면에 쓸린다(rub against). 그것들은 상기 슬라이딩 어셈블리의 반대 움직임에 의해서 끝난다. 충돌 효과 하에서 상기 로드에 막히기 전의 이러한 점진적인(progressive) 브레이킹은 상기 후드의 변형이 동반되고, 충돌을 제진할 수 있게 한다.

도 4의 상황은 상기 복원력이 충분한 가속 하에서 적용 될 때만, 사실상 항상 사고가 일어나는 동안의 경우, 가능하다.

반대로, 상기 후드를 들어올리는 상기 장치가 부적당한 검출(poor detection)을 따라 활성화되거나 상기 보행자가 피하게 되었다면, 상기 후드는 변형되지 않고 들어올려 졌을 것이다. 그러므로 그것은 자동차의 주인에 의해서 다시 닫혀질 수 있다. 본 발명의 중요한 특징에 따르면, 상기 슬라이딩 어셈블리(45)는 상기 볼들이 상기 공간의 제2 포션에 들어가지 않고 상기 몸체의 내부를 향해 상기 슬라이딩 어셈블리를 슬라이딩 시키기 위해서 상기 로드(17)에 작은 힘(F2)를 가하여, 즉 상기 후드를 천천히 닫아서, 그것의 최초 위치에 다시 놓여질 수 있다. 이것은 도 5에서 보여진다.

유리하게, 상기 로드의 갑작스런 전개 후, 상기 팽창실(21)에서 축적된 상기 가압(pressurized) 가스는, 이것이 몇 초 후에 발생하는, 상기 압력이 대기 압력으로 점진적으로 돌아올 때까지 조정된 누출 구멍(leakage orifice)(49)을 통해 점진적으로 빠져나간다. 따라서, 상기 팽창실은 상기 후드가 닫히고 (충돌이 없을 때), 상기 액츄에이터가 어떠한 저항도 발생하지 않을 때, 감압된다(depressurized). 상기 후드는 운전자의 노력 없이도 닫힐 수 있고, 심지어는 자기 자신의 무게 때문에 자동적으로 닫힐 수 있다.

유사한 요소들이 같은 참조번호들을 가지는 도 6과 6a에서 보이는 변형에서, 스트로크 구동 액츄에이터는 그것의 축의 끝에 상기 몸체의 외부가 돌출되는 로드(17)에 결속하는 피스톤(15)를 가지는 원통형 몸체(13)를 포함한다. 다른 쪽 끝에서, 점화 가스 발생장치(pyrotechnic gas generator)(19a)는 깨지기 쉽고 연결 불가능한 부싱(bushing)(50)의 모양인 연결 요소를 포함하고 상기 피스톤을 점화 발생장치에 연결하는 금형(molded) 플라스틱의 베이스(base)(48)에 통합된다(integrated). 그러므로, 활성화 전, 미리 결정된 최초 용량의 팽창실(21)은 상기 원통형 몸체에서 보여진다. 상기 피스톤은 고리형 홈에 구비된 슬라이딩 씰(sliding seal)(51)을 포함한다. 플라스틱(48)의 상기 베이스는 장착한 저널(journal)의 경로(passage)을 위해 트랜스버스형 드릴링(transverse drilling)(47)을 포함한다. 플라스틱의 상기 베이스는 작동을 위해 두 개의 전선(two-wire electric cord)(55)과 함께 제공된다.

상기 로드(17)는 상기 피스톤에 고정되고, 그것의 부근에서 원통형 포션(57)과, 상기 몸체(13)의 원통형 내부 면과 슬라이딩 접촉함에 있어 칼라만큼 로드 배출구(outlet) 방향에서 넓어지는 원추형 포션(frustoconical portion)(58)을 포함한다. 상기 원통형과 원추형 부분들은 도 1에 나타나는 고리형 공간(29)과 비교 가능하게 상기 몸체에서 보여진다. 이 고리형 공간(29)은 선행하는 실시 예에서처럼 상기 스프링(40)과 상기 볼들(27)을 구비한다. 슬라이딩 칼라(61)는 상기 스프링의 끝과 상기 볼들 사이에 삽입된다(interposed). 또한, 고리형 추(annular weight)(63)는 상기 피스톤과 상기 볼들 사이에 배치된다. 이 추는 관성을 통해서 상기 스프링(40)의 압축을 증폭시키는(amplifying) 효과를 가져서, 보행자가 상기 후드에 충돌하는 것에서 기인하는 상기 피스톤의 가속의 효과 하에서 상기 볼들을 상기 공간의 두 번째 부분에서 결합시키는 결과를 가진다.

이 실시예의 동작은 선행하는 것과 유사하며, 더 자세하게 기재하지는 않겠다.

도 7은 상기 리턴 브레이킹 장치의 다른 실시예를 보여준다. 이 실시예에서, 상기 리턴 브레이킹 장치는, 정지 시, 상기 공간(cavity)의 상기 제1 포션의 상기 볼을 유지하는 수단을 포함한다. 이러한 수단들은 상기 제2 포션(38)을 따르는 상기 공간(29)에 끼워지고 상기 바디의 내면에 대해 슬라이드 되는 슬리브(70)을 포함한다. 상기 슬리브는 상기 제2 포션을 넘어 상기 공간의 외부에 위치된 칼라(72)를 제공받고, 이 칼라는 상기 공간의 외부에 있는 상기 로드(17)과 접촉해 있다. 상기 칼라(72)와 상기 로드 사이에서 제한된 응집력을 발생시키는 유지 부재(74)는 이러한 두 개의 요소들의 경계에서(at the interface) 위치된다. 그것은 상기 칼라에 고정된다.

또한, 상기 볼 또는 볼들(27)은 상기 칼라(72)와 상기 로드(17) 사이에 상기 제한된 응집력보다 낮은 힘을 발생시키는 스프링(40a)에 의해 상기 공간의 상기 제2 포션을 향해 탄성적으로 압박된다. 상기 스프링은 상기 피스톤(15)과 상기 볼들(27) 사이에 장착된다. 물론, 고리형 칼라는 상기 스프링과 상기 볼들의 세트(set) 사이에 삽입된다(interposed). 기술된 예에서, 유지 부재(74)는 고리형 마찰 씰(annular friction seal)이다. 상기 슬리브는 상기 공간을 관통하여(penetrate) 마지막이 상기 공간의 상기 제1 포션(35)에 위치될 때 그것의 끝이 상기 볼들과 접촉한다. 상기 액츄에이터의 활성 전, 상기 슬리브의 상기 칼라는 상기 공간의 상기 제2 포션의 끝에서 보여지는 고리형 스탑(75)과 접촉하며, 상기 슬리브는 상기 볼들과 접촉하는 상기 공간을 완전하게 관통한다. 상기 스프링은 압축된다. 하지만, 상기 스프링의 힘은 상기 칼라와 상기 로드 사이에 배치된 유지 부재의 저항을 극복할 만큼 충분하지 않다. 상기 동작은 다음과 같다.

상기 액츄에이터가 활성화될 때, 상기 피스톤(15)은 상기 유지 부재(74)의 저항을 극복하도록 충분한 힘과 함께 이동하며, 상기 슬라이딩 어셈블리는 상기 슬리브(70)을 가지고 이동하고, 상기 볼 또는 볼들은 상기 슬리브에 의해 그 자리에 유지되어 있다.

충돌 중, 반작용으로 움직이고 있는 상기 슬라이딩 어셈블리의 빠른 셋팅은 유지 부재(74)가 상기 로드를 따라 슬라이드 되는 상기 슬리브(70)에 의해서 따르지는 않는다. 즉, 상기 슬리브는 상기 로드에서 보여지는 상기 스탑(75)으로부터 분리되며(detached), 더 이상 상기 볼들을 가지지 않는다. 상기 스프링(40a)은 상기 볼들(27)을 이완하고(relaxes) 상기 공간의 상기 제2 포션에 밀어 넣어, 감쇠(damping) 및 저지(blocking) 효과를 야기한다.

반대로, 만약 충돌이 일어나지 않는다면, 충분히 작은 가속과 함께 힘을 상기 로드(17)에 주어 상기 유지 부재(74)가 상기 로드에서 슬라이드 되지 않음으로써 상기 액츄에이터를 그것의 최초 위치에 되돌리는 것이 가능하다. 그러므로, 상기 슬리브는 상기 슬라이딩 어셈블리의 복귀 움직임 동안 상기 로드에서 보여지는 상기 스탑에 계속 연결되며, 상기 볼들은 상기 제1 포션에서 유지된다.

도 8에서 10까지 에서 보여지는 것처럼, 상기 볼들은 상기 공간에 이동 가능하게(movable) 장착된 배럴 형상의 고리형 지지대(barrel-forming annular support)(78)에 유리하게 구비될 수 있다. 상기 지지대는 상기 볼들을 받는 셀들(cells)(79)을 포함한다. 도 9에서 보여지는 예에 따르면, 상기 지지대(78a)는 수많은 셀들(79a)에 의해 연장되는 원통형 포션(80)을 포함하며, 각 셀은 하나의 볼을 받는다. 상기 추(63)는 상기 볼들을 그것들의 셀들에서 유지하는 동안 상기 원통형 포션(80)에 구비된다. 그러므로, 상기 공간에 장착되기 쉬운 서브어셈블리(subassembly)가 가능해진다. 활성화 시, 상기 배럴(78 또는 78a)은 깨지고(breaks) 상기 볼들은 상기 공간의 상기 제2 포션에 결합한다.

도 10에서 보여지는 실시예도 비슷하다. 상기 볼들(27)의 삽입을 허여하는 신축성 있는 복수의 리브(ribs)(82)를 내부로 제공받는 원통형 슬리브(78b)를 포함한다. 상기 추(63)는 이 슬리브의 원통형 포션에 구비된다. 이것은 상기 볼들이 제 위치에 유지되는 것이 가능하게 한다.

상기 배럴은 상기 스프링에 의해서 중심에 유지될 수 있음에 주의해야 한다. 이에 의해, 동작 전, 그것은 상기 공간의 상기 제2 포션의 원추형 부분과 접촉하지 않는다. 그러므로, 긴 기간 동안 정지 시 접촉하고 있는 두 부분들 사이에서 나타나는 "부착"(sticking) 효과를 방지할 수 있다. 이 효과들은 그것들을 방지하는데 유리하도록 상기 움직임을 저항한다는 것이다.

Claims

몸체(13)의 끝 부분에서 돌출하는(projecting) 로드(rod)(17)에 연결된 피스톤(piston)(15)을 구비하는 몸체(13) 및 구동 명령(activation command)에 대한 응답으로 상기 피스톤을 구동시키는(propelling) 수단(means)(19)을 포함하는 타입의 스트로크 구동 액츄에이터(Activated-stroke actuator)에 있어서,
관성 구동 임계(inertial actuation threshold)를 구비한, 리턴 브레이킹 장치(return-braking arrangement)(25)를 포함하고, 상기 리턴 브레이킹 장치(25)는 상기 로드가 임계값을 넘는 값을 가진 가속도보다 낮은 복원력에 놓일 때에만 상기 로드를 제동하도록 상기 로드(17)와 상기 몸체(13) 사이에서 동작하며,
상기 리턴 브레이킹 장치는 상기 로드와 상기 몸체의 내벽(inner wall) 사이에 형성된 고리형 공간(annular cavity)(29)에 구비된 적어도 하나의 볼(ball)(27)을 포함하고,
상기 고리형 공간은 서로 연결된 (in the continuation of) 두 개의 인접한 부분을 포함하는데, 제1 포션(a first portion)(35)은 상기 피스톤과 가깝고 상기 볼의 지름(diameter)보다 큰 반경방향 높이(radial height)를 가지고, 제2 포션(a second portion)(38)은 상기 제1 포션의 끝으로부터 감소하는 반경방향 높이를 가지며, 상기 복원력이 앞서 언급한 임계값을 넘는 값을 가진 가속도 아래에서 상기 로드(17)에 적용될 때 상기 볼은 상기 제2 포션과 결합되며(engaged),
상기 브레이킹 장치는, 정지시(at rest), 상기 제1 포션 내 상기 볼을 유지하기 위한(retaining) 수단을 추가적으로 포함하고,
상기 구동 명령에 대한 응답으로 상기 피스톤을 구동시키는 수단은 상기 피스톤의 맞은 편에 있는 상기 몸체 내에 장착된 점화 구동(pyrotechnic actuation)을 가진 가스 발생장치(gas generator)(19)를 포함하고,
상기 제1 포션 내 상기 볼을 유지하기 위한 수단은 스프링(spring)(40)을 포함하며, 상기 스프링(40)은 상기 제2 포션(38) 내에 설치되며(installed), 상기 볼과 상기 고리형 공간의 한쪽 끝 사이에 압축되어 장착되는 것을 특징으로 하는 스트로크 구동 액츄에이터.
몸체(13)의 끝 부분에서 돌출하는(projecting) 로드(rod)(17)에 연결된 피스톤(piston)(15)을 구비하는 몸체(13) 및 구동 명령(activation command)에 대한 응답으로 상기 피스톤을 구동시키는(propelling) 수단(means)(19)을 포함하는 타입의 스트로크 구동 액츄에이터(Activated-stroke actuator)에 있어서,
관성 구동 임계(inertial actuation threshold)를 구비한, 리턴 브레이킹 장치(return-braking arrangement)(25)를 포함하고, 상기 리턴 브레이킹 장치(25)는 상기 로드가 임계값을 넘는 값을 가진 가속도보다 낮은 복원력에 놓일 때에만 상기 로드를 제동하도록 상기 로드(17)와 상기 몸체(13) 사이에서 동작하며,
상기 리턴 브레이킹 장치는 상기 로드와 상기 몸체의 내벽(inner wall) 사이에 형성된 고리형 공간(annular cavity)(29)에 구비된 적어도 하나의 볼(ball)(27)을 포함하고,
상기 고리형 공간은 서로 연결된 (in the continuation of) 두 개의 인접한 부분을 포함하는데, 제1 포션(a first portion)(35)은 상기 피스톤과 가깝고 상기 볼의 지름(diameter)보다 큰 반경방향 높이(radial height)를 가지고, 제2 포션(a second portion)(38)은 상기 제1 포션의 끝으로부터 감소하는 반경방향 높이를 가지며, 상기 복원력이 앞서 언급한 임계값을 넘는 값을 가진 가속도 아래에서 상기 로드(17)에 적용될 때 상기 볼은 상기 제2 포션과 결합되며(engaged),
상기 브레이킹 장치는, 정지시(at rest), 상기 제1 포션 내 상기 볼을 유지하기 위한(retaining) 수단을 추가적으로 포함하고,
상기 구동 명령에 대한 응답으로 상기 피스톤을 구동시키는 수단은 상기 피스톤의 맞은 편에 있는 상기 몸체 내에 장착된 점화 구동(pyrotechnic actuation)을 가진 가스 발생장치(gas generator)(19)를 포함하고,
상기 제1 포션 내 상기 볼을 유지하기 위한 수단은 상기 제2 포션을 따라 상기 고리형 공간에 끼워지고(fitted into) 상기 몸체(13)의 내면(inner surface)에 대해 슬라이드되는(slide against) 슬리브(sleeve)(70)를 포함하며, 이 슬리브는 상기 고리형 공간의 외부에 위치된 칼라(collar)(72)를 제공받고 상기 칼라와 상기 로드 사이에서 제한된 응집력(cohesion force)을 발생시키는(developing) 유지 부재(retaining element)(74)를 통해 상기 고리형 공간 외부의 상기 로드와 접촉하며,
상기 브레이킹 장치는 상기 칼라와 상기 로드를 연결하고 상기 고리형 공간의 상기 제2 포션을 향해 상기 볼(27)을 탄성적으로(elastically) 압박하는(urging) 상기 응집력을 구비한(with a force) 스프링(spring)(40a)을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 스트로크 구동 액츄에이터.
제2항에 있어서,
상기 유지 부재(74)는 고리형 마찰 씰(annular friction seal)인 것을 특징으로 하는 스트로크 구동 액츄에이터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고리형 공간에 고리형으로 나란히 정렬된(arranged) 복수의 볼들(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스트로크 구동 액츄에이터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피스톤 및 상기 볼 또는 볼들 사이에 있는 고리형 추(annular weight)(63)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트로크 구동 액츄에이터.
제4항에 있어서,
상기 볼들이 상기 고리형 공간에 이동 가능하게(movably) 장착된 배럴 형상의 고리형 지지대(barrel-forming annular support)(78)에 구비된 것을 특징으로 하는 스트로크 구동 액츄에이터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 가스 발생장치 사이에 가스 팽창실(gas expansion chamber)(21)을 포함하고, 조정된(calibrated) 누출 구멍(leakage orifice)(49)이 이 팽창실의 벽에 만들어지는 것을 특징으로 하는 스트로크 구동 액츄에이터.
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