[发明专利]加压致动器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年8月12日提交的美国临时申请No.61/864,955的优先权。本申请还要求提交日为2014年8月12日的美国专利申请No.14/458,112的优先权。

技术领域

本发明总体上涉及一种气体生成系统和一种改进的线性致动器。

背景技术

本发明涉及在与行人碰撞或撞击的情况下采用线性致动器来升高车辆表面(例如引擎罩)的车辆乘员保护系统或其它安全系统。已知的线性致动器典型地采用了烟火式装置来启动致动器内的活塞。考虑到气体生成成分必须在插入到致动器内之前制造出来，这增加了制造成本。此外，由于输送和相关的管理要求，运输和处理可能更加复杂和困难。另外，典型的烟火成分可能具有不能维持的湿气敏感度并且由于致动器内的储存要求而增大了致动器的尺寸。因此，提供典型烟火致动式活塞的替代方案将是一种改进。

发明内容

一种烟火式致动器，包括具有第一端和第二端的壳体。点火室被形成为邻近壳体的第一端。引发器以已知的方式固定在第一端。中空活塞或管位于壳体内并且基本上与其共同延伸，该活塞具有第三端和第四端，由此第三端接近壳体的第一端，并且第四端接近第二端，在启动该致动器之前活塞从第一端延伸到第二端。加压气体在所述致动器启动之前被容纳在附接到活塞的中空活塞杆内。爆裂垫片或密封件可以固定成横跨形成在活塞组件第三端的、活塞杆或管的外部或内部的通道，由此把加压气体密封在活塞杆内。在启动该致动器时，引发器使爆裂垫片破裂，由此，所述加压气体离开活塞并且同时沿着与气体释放相反的方向向前驱动活塞。以这种方式，活塞从壳体的第一端被推进到壳体的第二端。

总之，本发明的活塞组件包括具有第一端和第二端的壳体。中空活塞杆被容纳在壳体内，其中该活塞杆具有第三端和第四端，该第三端接近所述第一端，并且该第四端接近所述第二端。在所述致动器启动之前填充有加压气体的密封气体室形成在中空活塞杆内并大致构成了中空活塞杆的内部。引发器被固定在接近活塞杆第三端的第一端，并用来使活塞杆上的密封件爆裂，由此使加压气体从中空室中释放并推动活塞杆从第一端到壳体的第二端。

固定到活塞杆的活塞可以由形成在第三端上的第一凸缘限定，第一凸缘具有限定第一外径的外周，在启动该致动器时该外周以可滑动方式与壳体的内壁接合。第二凸缘可以形成在第三端上，第二凸缘被定位成更接近引发器，并且第二凸缘具有比第一凸缘的第一外径小的第二外径。由于第一外径和第二外径的不同尺寸，因此在壳体的内壁与第二凸缘之间形成了环形管道。因此，气体可以通过该管道分流到形成在环形腔室(该环形腔室被创建在第一和第二凸缘以及形成于它们之间的环形壁之间)中的表面区域，从而驱动活塞组件通过该壳体。

附图说明

图1示出了根据本发明的加压的烟火式致动器；

图1A示出了如图1中的区域A所表示的点火室和爆裂垫片界面的放大视图；

图2示出了根据本发明的启动前的烟火式致动器；

图3示出了致动器启动之后的图1和2的烟火式致动器。

具体实施方式

如图1的第一实施例所示，线性致动器10包括壳体12。该壳体12包括第一端14和第二端16。引发器或点火器18以例如通过本体孔密封(body bore seal)的已知方式固定在第一端14内。点火室20形成为接近点火器18。爆裂垫片(burst shim)或密封件22可以固定成邻近所述室20，由此把加压气体保持在活塞杆的内部30。管或中空活塞杆23被容纳在壳体12内并从紧邻点火室20处延伸到第二端16(在致动器启动之前)。应该理解，活塞第一端26的一部分32因此可具有大致与由内壁25限定的壳体12的内径相等的外径。活塞23的外壁23a可几乎与壳体12的长度等长地延伸。活塞23的该部分或第一活塞凸缘32齐平地抵靠装配在本体12的环形内壁25上，由此使凸缘32密封抵靠壳体12的内壁。第一活塞凸缘32具有与壳体12的内壁25以可滑动方式接合的第一外径37。前表面32d与第一凸缘32一体形成并在致动器10被启动时提供对活塞杆组件23的向前作用的止挡。环形腔室28形成在第一活塞端26内，如下文所解释的，该环形腔室28在致动器10启动时在后部32e(该后部32e与第一活塞凸缘32一体形成)上提供环形气体力。