专利名称：用于抬升汽车前盖的执行器,以及用于汽车的行人保护系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于抬升汽车前盖的执行器。此外，本发明也涉及一种用于汽车的行人保护系统。此外，本发明还涉及一种带有至少一个用于抬升汽车前盖的执行器的汽车。
背景技术：
用于抬升汽车(尤指机动车)前盖的执行器，用于行人保护，以便在汽车与行人发生碰撞时抬起汽车的前盖。前盖的抬升是一种主动措施，以在汽车撞上行人时碰撞能量可被前盖很大程度地吸收。通过抬升前盖，防止在碰撞时前盖的变形终止于位于其下方的、形状稳定的发动机或汽车的其它外形坚硬的构件。因此，通过抬升前盖，可使前盖在与行人发生碰撞的情况下很大程度地变形，并由此实现更好的行人保护。通常，将预紧弹簧和/或烟幕触发式气囊用作执行器。然而，这种执行器需要在前盖下方占用较大的结构空间。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于，给出一种具有开头所述特征的、用于抬升汽车前盖的执行器，执行器在初始形状中构造得紧凑。此外，还应给出一种与之相应的用于汽车的行人保护系统。此外，还建议一种适合于这种行人保护系统或者这种执行器的汽车。该技术问题通过一种用于抬升汽车前盖的执行器解决，该执行器带有至少一个外推件，通过外推件的外推运动，汽车的前盖可抬升或者被抬升，按本发明，外推件至少部分地由平面状形成物构成，平面状形成物从其初始形状可变形成中间形状或最终形状，以便抬升前盖。此外，该技术问题还通过一种带有这种执行器的行人保护系统解决。另外，该技术问题还可以通过一种具有该执行器的汽车解决。本发明有利的设计方案可从后续描述以及附图中得出。按照本发明的用于抬升汽车前盖的执行器具有至少一个外推件，通过该外推件的外推运动，汽车前盖可以被抬起。除了汽车的前盖，执行器也适用于抬升或者推出其它的汽车构件。所述其它构件， 可以是比如汽车后盖。所述后盖或前盖可以是所谓的发动机罩，汽车的驱动装置位于所述发动机罩下。按照本发明，外推件至少部分由平面状形成物构成，该平面状形成物从初始形状弹性变形为中间形状或最终形状，以便抬升前盖。通过上述手段，初始形状中的平面状形成物特别紧凑，以便整个执行器可以以很小的尺寸实现，并且以便在汽车中，尤其是罩盖下方只需很小的结构空间。通过用于抬升前盖的平面状形成物从初始形状弹性变形成中间形状或最终形状，所述平面状形成物基于其膨胀性能进行较大的体积扩张，因此，尽管执行器在初始状态很紧凑，但仍能实现相对较大的、用于抬升前盖的外推位移。基于平面状形成物的弹性变形特性，还可得出本发明所涉及执行器的另一个优点。在执行器激活(例如汽车与行人发生碰撞的情况)而且用于抬升汽车前盖的平面状形成物经历由此引起的膨胀之后，若去激活执行器，也就是撤消致使平面状形成物膨胀而施加的外力，则平面状形成物又恢复到其初始形状。因此，基于弹性变形特性，可再利用平面状形成物以及执行器。因此，通过平面状形成物的可逆变形，可实现可再利用的执行器。平面状形成物应优选构造成薄壁形式。在此，平面状形成物获得特别好的膨胀性能，以便该平面状形成物以特别高的体积扩大率或表面扩大率从其初始形状弹性变形成中间形状或最终形状，而不会导致平面状形成物受损。薄壁形式的平面状形成物例如可以构造成薄膜。这种构造成薄膜或分隔层的平面状形成物，可特别容易地发生弹性变形，并且实现就平面状形成物的初始形状而言的多倍膨胀。有利的是，平面状形成物的至少一个区段由橡胶及/或塑料构成。这种材料可以特别好地、无损伤地膨胀其初始尺寸的多倍。根据本发明的一种有利设计方案，作如下规定平面状形成物的至少一个区段由天然橡胶或合成橡胶构成。已证实，正是这种材料特别适用于构造平面状形成物。试验表明，由天然橡胶或合成橡胶构成的平面状形成物能够相对其初始形状膨胀6至10倍甚至更
^^ ο为了在执行器激活时将平面状形成物的膨胀直接转换成执行器的外推运动，平面状形成物在其初始形状应与执行器的外推方向基本正交。按照本发明的一种设计方案，作如下规定平面状形成物在其初始形状基本是平坦的。已证实，由平面状形成物在其初始形状的平坦形状，执行器的外推路径可达到大约 70mm或者甚至更多。按照本发明的一种备选设计方案，可作如下规定平面状形成物在其初始形状中基本上呈锯齿形和/或波浪形延伸，以及/或者具有大量向外突出的凸台、冲头或者类似的预成型的凸出部。已证实，平面状形成物由此具有这样的初始形状，所述初始形状使得在例如汽车与行人发生碰撞时执行器在膨胀过程中能够达到150mm或者更多的外推距离。按照本发明的一种优选的设计方案，作如下规定执行器具有可被流体填充的中空体，该中空体至少部分由平面状形成物构成。通过注入流体，中空体可自其原始尺寸发生膨胀，并由此引起执行器的外推动作。在此，作为流体可以使用气体或液体。有利的是，中空体具有入口，所述入口可与至少一个填充装置，尤其是用于汽车安全带张紧器的气体发生器流体连通地连接。由此，可以以气球的方式给中空体填充气体，以便中空体膨胀其初始尺寸的多倍。按照本发明的另一种设计方案，作如下规定外推件由设计成沿执行器外推方向可柔性伸缩或者形状稳固的外罩所包围。由此，可弹性变形的平面状形成物可防止被比如灰尘、湿气和热等外部环境影响。可考虑包封外推件或者平面状形成物的密实膜用作外罩。代替用于罩住外推件或者平面状形成物的可柔性伸缩膜，也可考虑为外推件或者平面状形成物设置形状稳固的外罩或壳体。按照本发明的为此针对性的扩展设计方案，夕卜推件布置在执行器的朝外推方向敞开的壳体的内部。有利的是，壳体由顶盖封闭。顶盖应优选设计成形状稳固的。通过壳体和顶盖，在执行器激活的过程中，外推件或平面状形成物可防止遭受机械损伤，例如切断或压碎。由此保证执行器完整的作用方式，因为在执行器激活过程中避免了弹性变形的平面状形成物遭受机械损伤。壳体的顶盖应优选与平面状形成物相连，尤其是局部地相连，以便在执行器激活时用作与待抬升的汽车罩盖相对的冲头，并借助于该冲头推压到罩盖上。通过这种手段，还保护了膨胀的平面状形成物不受来自外部的机械作用的干扰。有利的是，顶盖可拆卸地固定在壳体上。由此，顶盖可根据个人意愿从壳体中取下，例如在执行器激活一次之后对其维修的情况下。然后，可以通过取下顶盖，将例如用过的填充装置更换为新的填充装置，例如新的用于安全带张紧器的气体发生器。然后，通过将顶盖重新安装到壳体上，执行器就能在汽车发生碰撞，例如撞上行人时再次投入使用。按照本发明的一种备选的设计方案，可作如下规定顶盖紧固地安置在壳体上，特别是成形加工到壳体，或壳体的一个或多个侧壁上。按照本发明的另一种设计方案，作如下规定壳体的侧壁在外推方向上是可柔性伸缩的。通过这种方式，在执行器激活并且平面状形成物由此产生膨胀的情况下，考虑通过执行器的壳体进行相应的外推运动。同时，一直保持壳体对易坏的平面状形成物或可弹性变形的薄膜的保护功能。按照本发明的另一种设计方案，可作如下规定壳体的一个或多个侧壁与在顶盖中的与之相应的一个或多个侧壁相配置，从而，顶盖在其初始状态时例如可以通过其侧壁插入壳体的侧壁中。在执行器激活并且平面状形成物发生膨胀的情况下，顶盖相对壳体移动，其中，壳体的一个或多个侧壁在顶盖的一个或多个侧壁上沿与之相反的方向相对移动。 这种移动例如可以由设置在顶盖或者壳体上的止挡限定，因此，执行器的外推运动在其到达止挡时终止。按照本发明的一种优选设计方案，壳体具有环绕式的、环形，尤其是圆环形的侧壁，所述侧壁位于壳体的底板上。此外，顶盖也优选设计成环形，尤其是圆环形，以便顶盖以其盖面封闭由环绕式侧壁形成的开口。按照本发明的一种设计方案，作如下规定中空体的入口与通往中空体的空腔的管道、管段或者类似的通道相连，该管道、管段或者类似的通道布置在壳体底板中，尤其是成形加工到底板中。由此，入口可通过在结构上简单的方式在执行器上实现，因为底板区段优选位置固定地安装到汽车中，并因此壳体的底板形成在执行器激活时在空间上保持不变的壳体区段，然后可以通过该壳体区段可靠地、不受干扰地输送流体，以便平面状形成物膨胀。外罩，尤其是膜，应优选由塑料构成。此外，壳体和底盖也应优选由塑料构成。有利的是，构件为注塑件。构件也可以由充气塑料制造。由此，执行器能以简单的方式和方法并且低成本地生产。此外，本发明还包括一种用于汽车的行人保护系统，其带有至少一个按照前述类型的、顶起汽车前盖到作用位置的执行器。本发明也包括一种带有至少一个按照前述类型的执行器的汽车。
根据附图并且从以下对三个实施例所作的描述中得出本发明其它的目标、优点、 特征以及应用可能性。附图中图1是用于抬升汽车前盖的执行器的一种可行实施形式的部分剖面透视图；图2是用于抬升汽车前盖的执行器的另一种可行实施形式的部分剖面透视图；图3是用于抬升汽车前盖的执行器的再一种可行实施形式的部分剖面透视图。
具体实施例方式图1以透视图示出了执行器Ia的一种可行实施形式，所述执行器Ia适于安装到汽车中，以便当汽车例如与行人发生碰撞时例如抬升起汽车的前盖。在这种情况下，执行器 Ia用作在汽车上起行人碰撞保护作用的主动措施。执行器Ia具有带有底板区段11和环绕式侧壁9a的壳体7a，所述侧壁9a向外形成开口。所述开口由顶盖8a遮盖，而顶盖8a在执行器Ia如图1所示的实施形式中，可拆卸地安置在侧壁9a上。顶盖优选与侧壁9a的端部段夹接。壳体7a具有至少一个紧固部分14，以便安装到汽车(图中未画出)上，尤其是汽车罩盖的下方。在此，紧固部分14优选布置在壳体7a的底板11上。执行器Ia在壳体7a内部具有外推件2，所述外推件2在执行器Ia激活时执行沿执行器Ia的外推方向的外推动作。在图1中例如可看到外推件2的两种设计方案，在此，外推件2的其中一种设计方案在中线12右侧示出，而另一种设计方案在执行器Ia的中线12的左侧示出。在中线12左侧的图示中，外推件2表示为可发生弹性变形的平面状形成物3，所述平面状形成物3可从初始形状弹性变形为中间形状或最终形状，以抬升在图中未画出的汽车前盖，其中，平面状形成物3在其初始形状中构造成基本上平坦的或平面的。在中线12右侧的图示中，外推件2由平面状形成物3’构成，该平面状形成物3’ 可从初始形状弹性变形为中间形状或最终形状，以抬升在图中未画出的汽车前盖，其中，平面状形成物3’在其初始形状中具有基本上向外突出的凸台、冲头或者类似的预成型的凸出部13。平面状形成物3和平面状形成物3’分别优选设计成薄壁形，其中，平面状形成物 3和平面状形成物3’在其初始形状分别与执行器Ia的外推方向5基本上正交。平面状形成物3、3’在其边缘处与壳体7a的底板11固定连接，以便底板11和平面状形成物3或3’形成用流体可填充的中空体4。中空体4配有入口 6，该入口 6与(图中未画出的)填充装置流体连通地连接。填充装置优选由用于汽车安全带拉紧器的气体发生器构成。入口 6优选构造在壳体7a的底板11上，位于执行器Ia的侧面并且朝向外。此外，执行器Ia在其底板11中还具有通道10，该通道10在其一端与入口 6相连， 而在其另一端具有至少一个(优选多个)穿过底板11到达中空体4内腔的通孔。由此，流体，例如气体或液体经过入口 6、通道10以及各通孔可引入到中空体4中。执行器Ia的作用原理如下文所述。在汽车与比如行人发生碰撞时，例如可以由至少一个传感器识别出这种碰撞情况，并且将关于碰撞状况的信息进一步传递给控制单元(在图1中未画出)。控制单元操控填充装置(图中未画出)，以便对中空体4的空腔进行填充。至此，将填充装置的一种介质，特别是气体或液体填充给空腔。基于这种填充过程，平面状形成物3或3’发生弹性变形，而且，中空体4的体积沿执行器1的外推方向5膨胀。由于中空体4的体积扩张，平面状形成物3或3’压靠到顶盖8a上，并且是以不断变大的力推压顶盖8a。当由于中空体4 的膨胀对顶盖8a施加的压力超过预先设定的力时，顶盖8a从其与壳体7a的侧壁9a的连接状态中脱开，使得中空体4在中间连接有顶盖8a的情况下沿外推方向5推压汽车的罩盖(图中未画出)，并且抬升罩盖。图2示意出执行器Ib的另一种可行实施形式。按照图2的执行器Ib与按照图1 的执行器Ia的构件一致或功能相同的构件配有相同的附图标记；因此，可参阅对图1执行器Ia的描述。其中，按照图2的执行器Ib与按照图1的执行器Ia之间的区别在于，图2中的执行器Ib设置有结构不同的壳体7b。壳体7b具有环绕的侧壁％，该侧壁9b可沿执行器Ib 的外推方向7移动。侧壁9b优选设计成例如借助于侧壁9b锯齿形或波浪形的结构在外推方向5上可柔性伸缩。在侧壁9b的端部布置有顶盖8b，该顶盖8b与可柔性伸缩式侧壁9b固定相连。在执行器Ib激活，而且平面状形成物3或3’由此发生弹性变形的情况下，平面状形成物3或 3’推压顶盖Sb。通过这种方式，基于设计成可柔性伸缩的侧壁％，顶盖8b沿外推方向5推出，而在此不会与可柔性伸缩的侧壁9b分离。在执行器Ib去激活而且流入或注入到中空体4空腔中的流体排空之后，平面状形成物3或3’将重新恢复到其初始形状，由此，顶盖8b连同可柔性伸缩侧壁9b也恢复到初始位置。因此，执行器Ib适用于再利用，而无需大的花费。为实现执行器Ia的再利用，在按照图1的执行器Ia中，至少顶盖8a重新固定，尤其是夹持到形状稳固的侧壁9a上。图3示出执行器Ic的再一种可行实施形式。按照图3的执行器Ic与按照图1的执行器Ia或者按照图2的执行器Ib的构件一致或功能相同的构件配有相同的附图标记； 因此，可参阅对执行器Ia或执行器Ib的描述。此外，按照图3的执行器Ic与按照图1的执行器Ia的区别是壳体7c，该壳体7c 的环绕式侧壁9c设计成，使得侧壁9c与执行器Ic的顶盖8c —同构成插接连接装置。此外，顶盖8c还具有环绕式侧壁15，该侧壁15处于壳体7c的侧壁9c的外围。在执行器Ic的初始状态，即在未激活的执行器Ic中，顶盖8c以其侧壁15推到壳体7c的侧壁9c上。在执行器Ic激活而且平面状形成物3或3’弹性膨胀时，顶盖8c从平面状形成物3或3’沿外推方向5运动，在此，顶盖8c以其侧壁15推离壳体7c的侧壁9c。在顶盖8c和/或壳体7c的侧壁9c上优选设置一个止挡(图中未画出)，以便在执行器Ic推出的状态下，在顶盖8c的侧壁15与壳体7c的侧壁9c之间还存在插接连接， 并由此对于易损坏的弹性平面状形成物3或3’形成包封。按照本发明的执行器la、lb、lc以气球方式利用平面状形成物的弹性变形特性， 以便通过使由平面状形成物3或3’构成的空腔的体积在流体的填充作用下变大，将执行器 la、lb、Ic由其初始状态转变为推出的状态。由此，按照本发明的执行器la、lb、lc在其初始状态构造得特别紧凑，而且，使得由平面状形成物3、3’产生的空腔的体积由于平面状形成物3、3’的弹性变形放大很多倍，从而，尽管执行器la、lb、Ic在其初始状态很紧凑，但仍可由执行器la、lb、lc产生较大的推出距离。通过为构成可弹性变形的平面状形成物la、lb、 Ic而使用橡胶及/或塑料，尤其是天然橡胶或合成橡胶，按照本发明的执行器la、lb、lc只需较低廉的成本就可实现，而且其重量也很轻。附图标记清单
Ia执行器
Ib执行器
Ic执行器
2外推件
3平面状形成物
3’平面状形成物
4中空体
5外推方向
6入口
7a壳体
7b壳体
7c壳体
8a顶盖
8b顶盖
8c顶盖
9a侧壁
9b侧壁
9c侧壁
10通道
11底板，底板段
12中线
13凸出部
14紧固部分
15侧壁
权利要求
1.一种用于抬升汽车前盖的执行器(la ； Ib ； Ic)，该执行器(la ； Ib ； Ic)带有至少一个外推件O)，通过所述外推件O)的外推运动，汽车的前盖可抬升或者被抬升，其特征在于， 所述外推件( 至少部分地由平面状形成物(3 ；3’)构成，所述平面状形成物(3 ；3’)从其初始形状可弹性变形成中间形状或最终形状，以便抬升前盖。
2.按照权利要求1所述的执行器，其特征在于，所述平面状形成物(3;3’)的至少一个区段由橡胶及/或塑料，尤其是天然橡胶或合成橡胶构成。
3.按照权利要求1或2所述的执行器，其特征在于，所述平面状形成物(3；3’)基本上与所述执行器(la ；Ib ；Ic)的外推方向(5)正交。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的执行器，其特征在于，所述平面状形成物(3)在其初始形状中基本上是平坦的。
5.按照权利要求1至3中任一项所述的执行器，其特征在于，所述平面状形成物(3’) 在其初始形状中基本上呈锯齿形和/或波浪形地延伸，和/或具有大量向外突出的凸台、冲头或者类似的预成型的凸出部(13)。
6.按照上述任一项权利要求所述的执行器，其特征在于，所述执行器(la； Ib ；Ic)具有用流体可填充的中空体0)，所述中空体(4)至少部分由所述平面状形成物(3 ；3’ )构成。
7.按照权利要求6所述的执行器，其特征在于，所述中空体(4)具有入口(6)，所述入口(6)与至少一个填充装置，尤其是用于汽车安全带张紧器的气体发生器流体连通地连接。
8.按照上述任一项权利要求所述的执行器，其特征在于，所述外推件O)由在所述执行器(la;lb;lC)的外推方向(5)上可柔性伸缩或者形状稳固的外罩包围。
9.按照上述任一项权利要求所述的执行器，其特征在于，所述外推件( 布置在所述执行器(la ；Ib ；Ic)朝外推方向(5)敞开的壳体(7a ；7b ；7c)的内部，所述壳体(7a ；7b ；7c) 尤其由顶盖(8a ；8b ；8c)，优选形状稳固的顶盖(8a ；8b ；8c)封闭。
10.按照权利要求9所述的执行器，其特征在于，所述顶盖(8a;8c)可拆卸地布置在所述壳体(7a ；7c)上。
11.按照权利要求9或10所述的执行器，其特征在于，所述壳体(7b)的侧壁(9b)在外推方向(5)上可柔性伸缩。
12.按照权利要求9至11中任一项所述的执行器，其特征在于，所述入口(6)与通向所述中空体(4)的空腔的管道(10)、管段或者类似的通道连接，所述管道(10)、管段或者类似的通道布置在所述壳体(7a ；7b ；7c)的底板(11)中，尤其是成形加工到其中。
13.一种用于汽车的行人保护系统，其带有至少一个顶起汽车的前盖到作用位置的、按照上述任一项权利要求所述的执行器(la ；Ib ；Ic)。
14.一种汽车，其带有至少一个按照权利要求1至12中任一项所述的执行器(la ； Ib ；Ic)。
全文摘要
本发明涉及一种用于抬升汽车前盖的、带有至少一个外推件(2)的执行器(1a；1b；1c)，通过所述外推件(2)的外推运动，汽车的前盖可抬升或者抬升。这里规定，外推件(2)至少部分地由平面状形成物(3；3’)构成，所述平面状形成物可由其初始形状弹性变形为中间形状或最终形状，以便抬升前盖。此外，本发明还涉及一种带有用于抬升汽车前盖的执行器(1a；1b；1c)的汽车，以及一种用于汽车的行人保护系统。
文档编号B60R21/34GK102555977SQ20111044528
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者U·里克 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司