专利名称：用于主动式发动机罩的促动器的制作方法
用于主动式发动机罩的促动器
本发明涉及一种用于汽车的主动式发动机罩的气动促动器。 主动式发动机罩可理解为这样一种发动机罩，其在事故时通过一个或多 个促动器自动被顶起，以便增大发动机罩和位于其下面的、难以变形汽车部 件之间的间距，并因此可能给碰撞在发动机罩上的行人提供一加长的变形路 径。由此应能避免行人以 一个会导致生命危险伤害的速度撞到不可变形的车 身部件上。
用于这种发动机罩的促动器可以以不同的类型和方式驱动。例如DE197 12 961A1和DE 103 31 018A1记载了一种机械的、通过弹簧驱动的促动器。 在DE 197 12 961A1中，压力弹簧一侧作用在汽车的车身上，另一侧则作用 在一纵向延伸的铰链支座(Schamiertraeger)上，该铰链支座在一端通过一4史链 并且在另一端通过一可拆卸的卡锁件锚接在车身上，并且支承一个多关节铰 链的导杆，该导杆实施打开或关闭发动机罩的运动。这种公知的机械式促动 器的缺点在于，即，其为了存储用于快速顶起发动机罩所需的能量需要强劲 并相应重的弹簧。
重量与可用的驱动能量的更加有利的比例通过使用气动的、尤其是通过 烟幕爆发式的方法，通过点燃火药(Treibladung)驱动的促动器实现。然而， 烟幕爆发式的促动器具有这样的问题，即，驱动其的气压仅在发动机罩顶起 的时刻可用。在正常运行条件下，这种促动器的气缸没有压力，并且当发动 机罩仅由这种类型的促动器保持时，无压状态下柱塞相对气缸可能的间隙会 传递给发动机罩。因此，建议带有断裂位置的结构，其在正常运行条件下保 持完好，但其在事故时被破坏，以便可以顶起发动机罩。用于破坏断裂位置 所需的能量必须与用于顶起发动机罩的能量同时可用，这使得需要一个相应 有效的能量源。此外，断开位置的破坏包含有整个结构不可逆转的损坏，因 此，在每次触发促动器之后都需要昂贵的维修，即便当发动机罩在导致促动 器触发的事故时在其他方面不会起反应时也是如此。
因此，对用于主动式发动机罩的气动促动器存在这样的要求，即，该促 动器在正常运行条件下，在没有压力的状态下，也能够建立起在发动机罩和
车身之间固定的、没有间隙的连接。
按照本发明，这种促动器包括一气缸和一可在气缸中在休止位置和抽出 位置之间运动地导引的柱塞以及一弹性元件，该弹性元件在休止位置将柱塞 朝向抽出位置预紧。
弹性元件的预紧力相宜地至少如在正常行驶的运行条件时以及在掀开 或关闭发动机罩时作用在发动机罩上的力一样大，因此，发动机罩在正常运 行条件下看上去刚性地保持在休止位置。
发动机罩铰链优选直接由柱塞支承。因此，可以在事故时将铰链连同发 动机罩一起顶起，而不必如许多传统的布置那样，首先拆开，以便可以顶起 发动机罩。
为了也有效地限制发动机罩横向于柱塞的运动方向的间隙，比较有利的 是，所述弹性元件与所述柱塞相邻于发动机罩铰链的端部相邻地作用在该柱 塞上。
作为弹性元件，可简单并廉价地使用橡胶弹性体。这种橡胶弹性体可以 具有高弹性常数，因此，弹性体小的变形就足以产生所需的弹性力。弹性体 的变形通常小于柱塞行程的十分之一 。
如果弹性元件由柱塞的杆穿透，则可省去其它用于在促动器上固定弹性 元件的措施。
弹性元件优选被夹紧在所述气缸以及一个固定在所述柱塞上的、发动机 罩铰链的铰链支座之间。该铰链支座可以以简单的方式通过拧入柱塞的杆被 固定在柱塞上。
柱塞的解锁及其向抽出位置的运动优选可由相同的压力源驱动。 为了实现上述目的，气缸优选具有一用于工作气体的进气管道，该进气
管道在柱塞的运动方向上延伸，并且柱塞的 一 闭锁凸起通过一横闩保持在所
述进气管道中。
闭锁凸起优选填充所述进气管道的自由横截面。由此，在操纵促动器时 首先防止工作气体在横闩还未与柱塞的闭锁凸起松脱开之前就流入气缸，并 且压迫柱塞。
为了驱动横闩的运动，其优选具有暴露在工作气体中的端侧，并且可通 过工作气体在该端侧上的压力从进气管道中挤出。
为了使横闩的挤出变得简单，后者优选朝其端侧方向收缩变细。
如果横闩穿过闭锁凸起的 一钻孔，则该横闩优选配设有至少 一个与该孔 的内表面接触的肋。这种造型减小了横闩和钻孔的内表面之间可能的接触面 积，并因此使横闩的挤出变得容易，这首先在横闩和孔的表面质量例如由于 侵蚀不是最佳的情况下，具有重要意义。
这种类型的肋片尤其可以由此实现，即，孔具有一圓的横截面，并且横
闩具有多角状的横截面。
特别相宜的是，横闩在与其端侧相背的一端具有一凸肩，该凸肩覆盖所 述孔。该凸肩保证进入横闩和孔的内表面之间的工作气体的压力也被用于挤 出横闩。
本发明其它的特征和优点由接下来参照附图对实施形式的说明得出。附
图中
图1是带有一由促动器保持在顶起位置的发动机罩的汽车；
图2是按本发明的促动器的分解的立体视图3是图2所示的促动器的示意性剖视图；和
图4是一可应用在促动器中的横闩的立体视图。
图1示意性示出了一带有发动机罩1的汽车，该发动机罩通过与发动机 罩的前边缘或后边缘4, 2相邻设置的促动器保持在一与正常位置相对的顶 起位置，其中，发动机罩在所述正常位置与相邻的车身部件6齐平。发动机 罩1仅通过促动器3， 5支撑。
图2示出了位于后面的两个促动器3中的一个的分解立体视图。其包括 一纵向延伸的气缸7,该气缸带有两个用于在汽车的刚性车架上安装气缸7 的固定凸缘。在气缸7的下端设置有一带有进气孔10的进气凸缘9。设置有 一气体发生器支架ll，用于气密地固定在该进气凸缘9上。气体发生器支架 11具有用于三个气体发生器12的腔室，所述各腔室与所述进气孔IO相连通。
置一个在图中没有示出的、可破坏的隔板，当气体发生器12在其配属的腔 室内点火时，所述隔板被撕裂开，但该隔板可防止设置在配属于气体发生器 的腔室中的气体发生器12由于相邻腔室内的气体发生器12的爆炸被一同点 火。
一个在气体发生器支架ll背向气缸7的一侧待装配的盖13包括一电子 点火开关，所述点火开关分别在通过信号电缆14收到点火命令时点燃其中
一个气体发生器12。
因此，图2所示的促动器在其被使用直至必须更换之前可以驱动发动机 罩1的三个顶起运动。
自然，也可以在气体发生器支架11中设置多于或少于三个气体发生器 12。然而，气体发生器的数目通常不大于五个或六个，因为，在汽车的寿命 中，预期的发动机罩顶起运动的次数是有限的。
顶起发动机罩1之后必须更换，而气缸本身可以保留在汽车上。如果在发动 机罩1的每次顶起之后都要求更换气体发生器支架，则需要重大的安全措施，
这在 一 个汽车-修理车间里难以保证。
一在气缸7的上端侧16露出的柱塞杆18在其顶部配设有螺紋。该螺紋 设计用于拧入一个铰链支座19中，在该铰链支座19上铰接有一控制杆，或 在单关节铰链的优选情况下，铰接有一个固定安装在发动机罩1上的铰链部 件17。设置有一带有中心孔21的、由硬橡胶或其它可稍许弹性变形的材料 制成的緩冲块20,以便插套在柱塞杆18上，并在促动器处于休止位置上时 被夹紧在铰链支座19和气缸的端侧16之间且变形。为此，如接下来更详细 地说明，柱塞杆18在静止状态锁止在气缸7中。緩冲块20的变形足够大， 以便产生緩冲块20的复位力，该力大于任何正常运行条件下，在行驶时或 在发动机罩1打开或关闭时作用在发动机罩上的力。因此，緩冲块20在正 常的运行条件下不会发生额外的变形，也就是说，铰链支座19相对气缸7 和支承该气缸的车身不能有效地运动。
图3示出了图2所示的气缸7的轴向剖视图。柱塞杆18与一柱塞板22 连接在一起，该柱塞板在图示的休止位置位于气缸的内腔室23的下端。进 气导管具有一外部部段24,该部段自进气孔10垂直于气缸7的纵轴延伸， 并且具有一轴向的内部部段25,该部段连通至其底部的腔室23。 一闭锁凸 起26在图示的休止位置上嵌接在内部部段25内，该闭锁凸起26是柱塞15 的一部分。闭锁凸起26的上部部段27填充进气管的内部部段25的整个横 截面。该闭锁凸起26的横截面在其下部部段28缩小。 一朝向进气管的外部 部段24的钻孔29延伸穿过所述下部部段28。在孔29中可移动地容纳有一 横闩30。该横闩具有圓柱的形状，其在朝向进气孔10的端侧31稍许地收缩 变细。在该圆柱状横闩对置一侧的一个环形凸缘形成一个凸肩32,该凸肩通过弹簧33被压靠在一止挡上。
一台阶状截面的止动体34位于一个将进气管道的内部部段25向下延长 的盲孔中，该止动体通过一弹簧35保持压靠在闭锁凸起26的下端上。
如果一个气体发生器被点火，那么由其产生的燃气首先基本上压迫横闩 30的端侧31,迫使其克服弹簧33的力后退。因为，闭锁凸起26的上部部 段27开始还闭塞进气管道，腔室23内保持低压，并且，用于移动横闩30 所需的摩擦力仅通过緩沖块20产生，该緩沖块向上压所述铰链支架19。
一旦横闩30从孔29中被压出，闭锁凸起26的底侧就暴露在气压中， 并且该闭锁凸起由于燃气的压力被向上推动，所述燃气最后也到达腔室23 内。止动体34跟随由弹簧35驱动的、闭锁凸起26的运动，直至其台阶36 抵靠在横闩30上。这防止横闩30在弹簧33的压力下回复到图示的起始位 置。
在晚些时刻，如果燃气的压力消除，柱塞15又可轻易地被压入气缸7 内。在此，闭锁凸起26又嵌入进气管道中，并最终迫使止动体34返回，接 着，横闩30又回到孔29内。现在促动器又准备好重新被触发。
图4示出了横闩30的变型设计结构。如图3所示的横闩30，其设计为， 为嵌入圓孔29,其轮廓如图4中的点划线所示。然而，横闩本身不是圆柱状， 而是具有类似于菱形的截面，并且在菱形的角上具有四个肋条37,所述肋条 可以接触孔29的内侧，并且通过凹槽38相互隔开。通过这种横截面设计实 现的横闩30和孔29之间接触面积的减小，即便在横闩30的表面或孔29的 表面已经多次暴露在由气体发生器12产生的热燃气并因此可能略有侵蚀的 情况下，也可防止横闩30始终保持插入状。
附图标记列表
发动机罩1
边缘 2
促动器 3
边缘 4
促动器 5
车身部件6
气缸 7
固定凸缘8
进气凸缘9
进气孔 10
气体发生器支架11气体发生器12
盖13
信号电缆14
柱塞15
端侧16
铰链部件17
柱塞杆18
铰链支架19
緩冲块20
孑L21
柱塞板22
腔室23
外部部,更24
内部部段25
闭4贞凸起26
上部部段27
下部部段28
孑匕29
横闩30
端侧31
凸肩32
弹簧33
止动体34
弹簧35
阶梯36
肋37
凹槽38
权利要求
1. 一种用于主动式发动机罩(1)的气动促动器(3，5)，其具有一气缸(7)和一可在所述气缸(7)上在一休止位置和一抽出位置之间运动地导引的、并且可在该休止位置锁止的柱塞(18，22)，其特征在于，所述柱塞(18，22)在所述休止位置通过一弹性元件(20)朝所述抽出位置的方向预紧。
2. 如权利要求1所述的促动器，其特征在于，所述柱塞(18，22)支承一发 动机罩铰链(19)。
3. 如权利要求2所述的促动器，其特征在于，所述弹性元件(20)与所述 柱塞(18,22)的相邻于所述发动机罩铰链(19)的端部相邻地作用在所述柱塞 (18,22)上。
4. 如权利要求1至3之一所述的促动器，其特征在于，所述弹性元件(20) 是一橡胶弹性体。
5. 如权利要求1至4之一所述的促动器，其特征在于，所述弹性元件(20) 被所述柱塞(18，22)的杆(18)穿过。
6. 如权利要求2至5之一所述的促动器，其特征在于，所述弹性元件(20) 被夹紧在所述气缸(7)和一固定在所述柱塞(18,22)上的、所述发动机罩铰链的 铰链支座(19)之间。
7. 如权利要求6所述的促动器，其特征在于，所述柱塞(18,22)的杆(18) 柠入所述发动机罩餃链的铰链支座(19)中。
8. 如权利要求1至7之一所述的促动器，其特征在于，所述柱塞(18,22) 的解锁和其运动到抽出位置可由相同的压力源(12)驱动。
9. 如权利要求7或8所述的促动器，其特征在于，所述气缸(7)具有一 用于工作气体的进气管道(25),该进气管道在所述柱塞(18,22)的运动方向上 延伸，并且，所述柱塞的一闭锁凸起(26)通过一横闩(30)保持在所述进气管 道(25)内。
10. 如权利要求9所述的促动器，其特征在于，所述闭锁凸起(26)填充 所述进气管道(25)的自由横截面。
11. 如权利要求9或IO所述的促动器，其特征在于，所述横闩(30)具有 一暴露在工作气体中的端侧(31)，并且可通过所述端侧(31)上的工作气体的 压力从所述进气管道(25)中被挤出。
12. 如权利要求11所述的促动器，其特征在于，所述横闩(30)朝其端侧 (31)方向收缩变细。
13. 如权利要求11或12所述的促动器，其特征在于，所述横闩(30)穿 过所述闭锁凸起(16)上的一孔(29),并且具有至少一个与所述孔(29)接触的肋 (37)。
14. 如权利要求13所述的促动器，其特征在于，所述孔(29)具有一圓形 的橫截面，并且所述横闩(30)具有一多角状的横截面。
15. 如权利要求11至14之一所述的促动器，其特征在于，所述橫闩(30) 在背向其端侧(31)的一端具有一凸肩(32)，该凸肩盖住所述孔(29)。
全文摘要
一种用于发动机罩(1)的气动促动器(3，5)，包括一气缸(7)和一可在气缸(7)中在休止位置和抽出位置之间运动地导引、并且可锁止在所述休止位置的柱塞(18，22)。该柱塞(18，22)在休止位置通过一弹簧元件(20)朝抽出位置的方向被预紧。
文档编号B60R21/34GK101389511SQ200780006882
公开日2009年3月18日 申请日期2007年2月26日 优先权日2006年2月27日
发明者乔基姆·谢弗, 沃尔克·朔伊赫, 沃纳·施密特, 马丁·齐尔格 申请人:Gm全球科技运作股份有限公司