[发明专利]用于制造执行机构的引擎盖提升装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于提升车辆安全系统中的车辆引擎盖或发动机盖的执行机构，以为被车辆撞击的行人提供保护。

背景技术

已经观察到的是，如果机动车辆与行人发生撞击，车辆的保险杠通常撞击行人的腿部或下半身。因此，行人的腿部将通常被推向行车方向，并且头部和上半身通常会朝向车辆的引擎盖和挡风玻璃倾斜。这种倾斜运动经常致使行人的头部和上半身首先接触到引擎盖，并且之后，如果由撞击带来的冲击力足够大并且车辆继续前行，行人的头部和上半身还会接触挡风玻璃。

为了最小化由上述的冲击导致的对行人的伤害，已经提出了使用一些类型的引擎盖提升装置。这些装置通常构造为使得引擎盖的后部，即最接近挡风玻璃的部分得到提升。这样的装置例如在WO2007/067121以及EP2,256,007中得到公开。当车辆撞击行人时，引擎盖通常会提供高效的、柔性的冲击力吸收结构。然而，如果引擎盖没有提升，将存在如下的较高的风险：引擎盖将在一定程度上变形，使得引擎盖下方的坚硬的、非柔性的部分（例如发动机组）与引擎盖发生接触，会使得车辆和行人之间发生坚硬地冲击，这是不希望的。此外，引擎盖后部的升起将使得引擎盖的表面进一步地倾斜，从而有助于减小身体朝向挡风玻璃的移动速度。而且，挡风玻璃与引擎盖之间较小的锐角将有助于减弱在与车体撞击后的人体的恶劣境况。因此，使用一种用于提升引擎盖的主动的安全装置有助于显著地降低与车体撞击后的人体的受伤风险。

为了提升引擎盖，存在多种不同的关于引擎盖提升器该如何设计的建议。一种建议是使用某种活塞和壳体，当壳体被致动时将推动活塞伸出到壳体之外，并由此引起引擎盖或发动机盖的提升。这样的提升装置在例如JP2008-075739以及US6,530,449中得到公开。

发明内容

尽管上述现有技术提供了用作引擎盖提升器的执行机构的实施例，仍然需要在功能性和可靠性上对引擎盖提升器进行改进。本发明的目的特别地在于提供一种执行机构，其中能够在较低成本的情况下制造引擎盖提升器，该引擎盖提升器的功能在于，即使车辆使用若干年后，在该执行机构没有致动时，仍能够避免由于环境的影响而导致的执行机构的老化。本发明特别地提出一种活塞，该活塞包括在壳体内，该壳体形成用于提升引擎盖的所述执行机构的一部分。

本发明的活塞包括非金属材料。该材料例如为塑料聚合物，例如尼龙（PA）或聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT），该塑料聚合物还可以由不同材料加强，例如与15%-50%含量的玻璃纤维混合。其他实施例还可以使用碳纤维。还可以使用由非金属材料（例如塑料聚合物）覆盖的金属芯或杆。通常地，出于降低制造成本和执行机构的重量的目的，期望制造的活塞不包括金属材料。为了易于活塞的制造，期望能够以单一材料或材料混合物制造活塞，例如从一个单一材料批次中模压或挤压塑料或聚合混合物而形成活塞。然而，有时使用金属材料也会具有加强活塞的优点，尽管可选地使用非金属材料（例如由碳纤维或其他类似材料制成的杆）也能够用于加强的承载结构。

对活塞使用非金属材料将改善所关心的问题，例如，可能会导致活塞腐蚀的氧化问题。如果活塞腐蚀，在执行机构被致动时，活塞可能被卡在壳体内而不能成功地操作。因此，与设置有金属活塞的普通执行机构相比，本发明的执行机构能以更简单的方式构造，其中设置有金属活塞的普通执行机构需要活塞被更有效的密封和/或特殊表面处理，以避免活塞的氧化或腐蚀。

如上所述，活塞可以仅通过非金属材料或通过金属和非金属材料的化合物制成。尽管活塞中包括了金属材料，优选地，活塞包括体积至少为50%的非金属材料，例如当金属结构用于加强的中心棒时。在一些情况下，还可能需要包括体积为10%或更少的加强金属结构的小部件，例如以用于在活塞底部上使用金属盘或其他类似物以加强活塞的加强部件，该加强部件在致动期间将受到特别大的力的作用。

用于制造根据本发明的活塞的非金属材料例如可以为塑料材料，如被提及的PA6（聚酰胺（尼龙）6）。在没有包括其他金属或非金属的加强或承载刚性结构的情况中，优选地，塑料材料通过与例如玻璃纤维的其他材料混合而加强，以使得活塞更好地承受在致动时作用在活塞上的强大的力。对于由单一材料混合物制成的活塞，合适材料可以例如是PA6，其混合了重量占30%的玻璃纤维。尽管PA6是作为一种合适的塑料聚合物的实施例，对于本领域技术人员来说还存在多种其他合适的用于制造活塞的塑料聚合物。