DE102006008900A1 - Pneumatic actuator for an active hood of a motor vehicle comprises a lock with non-contact zones formed on the periphery of the lock to form a contact with the wall of holes - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen pneumatischen Aktuator für eine aktive Haube eines Kraftfahrzeuges.The The present invention relates to a pneumatic actuator for an active Hood of a motor vehicle.
Unter einer aktiven Haube wird eine Haube verstanden, die bei einem Unfall durch einen oder mehrere Aktuatoren automatisch angehoben wird, um den Abstand zwischen der Haube und darunterliegenden, schwer verformbaren Teilen des Kraftfahrzeuges zu vergrößern und so einem eventuell auf die Haube aufschlagenden Fußgänger einen verlängerten Deformationsweg zur Verfügung zu stellen. So soll vermieden werden, dass der Fußgänger mit einer Geschwindigkeit auf die nicht verformbaren Karosserieteile prallt, die zu lebensgefährlichen Verletzungen führen kann.Under An active hood is understood to mean a bonnet in the event of an accident is automatically raised by one or more actuators to the distance between the hood and underlying, hardly deformable Parts of the vehicle to enlarge and so possibly one a pedestrian striking the hood extended Deformation path available to deliver. So should be avoided that the pedestrian with a speed on the non-deformable body parts bounces, the too life-threatening Cause injury can.
Die
Aktuatoren für
eine solche Haube können
auf unterschiedliche Art und Weise angetrieben sein. So beschreiben
zum Beispiel
Ein günstigeres Verhältnis von Gewicht zu verfügbarer Antriebsenergie ist durch Verwendung von pneumatisch, insbesondere auf pyrotechnischem Wege, durch Zünden einer Treibladung, angetriebene Aktuatoren zu erreichen. Pyrotechnische Aktuatoren haben jedoch das Problem, dass der sie antreibende Gasdruck nur im Moment des Anhebens der Haube verfügbar ist. Unter normalen Betriebsbedingungen ist der Zylinder eines solchen Aktuators drucklos, und ein eventuelles Spiel des Kolbens in Bezug auf den Zylinder im drucklosen Zustand überträgt sich auf die Haube, wenn diese nur von Aktuatoren dieses Typs gehalten ist. Es sind daher Konstruktionen mit zerstörbaren Brücken vorgeschlagen worden, die unter normalen Betriebsbedingungen unversehrt bleiben und die Haube sicher und spielfrei an der Karosserie verankern, die aber bei einem Unfall zerstört werden, um eine Anhebung der Haube zu ermöglichen. Die zum Zerstören der Brücken erforderliche Energie muss gleichzeitig mit der Energie zum Anheben der Haube zur Verfügung stehen, was eine entsprechend leistungsfähige Energiequelle erforderlich macht. Darüber hinaus beinhaltet die Zerstörung der Brücken eine irreversible Beschädigung des gesamten Aufbaus, so dass nach jeder Auslösung der Aktuatoren kostspielige Reparaturen selbst dann erforderlich sind, wenn die Haube bei einem Unfall, der zur Auslösung der Aktuatoren geführt hat, ansonsten in keiner Weise betroffen gewesen ist.One favorable relationship from weight to available Power is through the use of pneumatic, in particular pyrotechnically powered by igniting a propellant charge To reach actuators. However, pyrotechnic actuators have the problem that the gas pressure driving them only at the moment of Lifting the hood available is. Under normal operating conditions, the cylinder is one Actuator depressurized, and a possible play of the piston in relation on the cylinder in the unpressurized state transfers to the hood, if this is held only by actuators of this type. It is therefore Constructions with destructible bridges have been proposed under normal operating conditions intact stay and anchor the hood securely and without play to the body, but destroyed in an accident be used to allow a lifting of the hood. The destroying the bridges Required energy must be simultaneous with the energy to lift the hood available what a correspondingly powerful source of energy required power. About that In addition, the destruction includes the bridges irreversible damage to the overall construction, so that expensive after each actuation of the actuators Repairs are required even if the hood in an accident, the trigger led the actuators has otherwise been affected in any way.
Es besteht daher Bedarf nach einem pneumatischen Aktuator für eine aktive Haube, der eine ohne Zuhilfenahme von zerstörbaren Brücken einen festen Halt der Haube an der Karosserie zu vermitteln vermag.It There is therefore a need for a pneumatic actuator for an active Hood, the one without the help of destructible bridges a firm hold the Hood on the bodywork is able to convey.
In einer noch unveröffentlichten Patentanmeldung der ACTS-GmbH, Sailauf, ist ein pneumatischer Aktuator für eine aktive Haube beschrieben, der ohne Zuhilfenahme von zerstörbaren Brücken einen festen Halt der Haube an der Karosserie zu vermitteln vermag, indem ein Kolben, der an einem Zylinder des Aktuators zwischen einer Ruhestellung und einer ausgefahrenen Stellung geführt bewegbar ist, in der Ruhestellung durch einen Riegel festlegbar ist, der in eine Bohrung des Kolbens und eine Bohrung des Zylinders eingreift.In an unpublished one Patent application of the ACTS GmbH, Sailauf, is a pneumatic actuator for one active hood described, the without the use of destructible bridges a firm hold of the hood to the body can convey by a piston attached to a cylinder of the actuator between a rest position and an extended position out is movable, can be fixed in the rest position by a bolt, which engages in a bore of the piston and a bore of the cylinder.
Wenn ein solcher Aktuator nach erfolgter Auslösung reversiert und weiterverwendet wird, ist es nicht ausgeschlossen, dass durch die bei der Auslösung des Aktuators auftretenden heißen, aggressiven Gase die Oberfläche des Riegels und der ihn führenden Bohrungen angegriffen wird. Wenn dadurch die Beweglichkeit des Riegels zu stark eingeschränkt wird, könnte es geschehen, dass der Riegel blockiert, und der Aktuator die Haube nicht anheben kann. Es ist daher wünschenswert, über einen verriegelbaren pneumatischen Aktuator zu verfügen, bei dem die Entriegelung auch nach mehrfacher Auslösung noch zuverlässig funktioniert.If such an actuator reversed after triggering and continue to use it is not excluded that by the at the release of the Actuator occurring hot, aggressive gases the surface of the bolt and the leader Drilling is attacked. If thereby the mobility of the bolt is too severely restricted, could It happens that the latch is blocked, and the actuator is the hood can not raise. It is therefore desirable to have one lockable pneumatic actuator, in which the unlocking even after multiple tripping still reliable works.
Ein solcher Aktuator ist in Anspruch 1 definiert. Während bei einem Aktuator mit formschlüssig in die Bohrungen des Kolbens und des Zylinders eingreifenden Riegel, insbesondere einem Riegel von zylindrischer Gestalt, im Prinzip jeder Punkt der Riegeloberfläche mit der Wand einer Bohrung in Kontakt kommen kann und die Kontaktzonen um so ausgedehnter sind, je exakter die Querschnitte von Riegel und Bohrungen aneinander angeglichen sind, sind beim erfindungsgemäßen Riegel durch die Form von dessen Umfang Nichtkontaktzonen festgelegt, die mit der Wand der Bohrungen nicht in Kontakt gelangen können. Die Ausdehnung der Flächen, auf denen sich der Riegel und die Wände der Bohrungen berühren können, ist dadurch reduziert, und dementsprechend ist auch die Gefahr eines Steckenbleibens des Riegels bei Betätigung des Aktuators verringert.One Such actuator is defined in claim 1. While with an actuator with positively in the bores of the piston and the cylinder engaging latch, in particular a bar of cylindrical shape, in principle every point of the bar surface can come into contact with the wall of a bore and the contact zones the more extended the more precisely the cross sections of bars and Holes are aligned with each other are in the bolt according to the invention determined by the shape of its circumference non-contact zones, with the wall of the holes can not come into contact. The Expansion of areas, on which the bolt and the walls of the holes can touch is thereby reduced, and accordingly the danger of a Sticking of the bolt is reduced upon actuation of the actuator.
Vorzugsweise sind die Kontaktzonen durch langgestreckte, schmale Rippen gebildet, die durch als die Nichtkontaktzonen fungierende Vertiefungen voneinander getrennt sind.Preferably, the contact zones are formed by elongated, narrow ribs formed by depressions acting as the non-contact zones are separated from each other.
Insbesondere kann der Riegel einen vieleckigen Querschnitt haben, während die Bohrungen einen runden Querschnitt aufweisen.Especially The latch can have a polygonal cross-section, while the Holes have a round cross-section.
Um zu verhindern, dass bei einer Auslösung des Aktuators Arbeitsgas über die Nichtkontaktzonen ungenutzt am Riegel vorbeistreicht, ist vorzugsweise ein dem die Bewegung des Riegels antreibenden Arbeitsgas zugewandter Stirnabschnitt des Riegels von Nichtkontaktzonen frei.Around to prevent working gas from entering the actuator when the actuator is triggered Non-contact zones unused past the latch is preferably a facing the movement of the bolt driving working gas Front portion of the bolt free of non-contact zones.
Eine andere Möglichkeit, ein Steckenbleiben des Riegels zu verhindern, ist, diesem auf wenigstens einem Teil seines Umfangs eine in Richtung von der Freigabestellung zur Verriegelungsstellung verjüngte Form zu geben. Diese Formgebung führt dazu, dass eine winzige Verschiebung des Riegels in Richtung der Freigabestellung ausreicht, um die Reibung zwischen dem Riegel und den Wänden der Bohrungen erheblich zu verringern. Es genügt daher ein vergleichsweise geringer Druck des Arbeitsgases, um den Riegel in Bewegung zu setzen.A different possibility, to prevent sticking of the latch is to at least this a portion of its circumference in the direction of the release position tapered to the locking position Give shape. This shape causes a tiny Displacement of the bolt in the direction of the release position is sufficient to the friction between the bolt and the walls of the holes considerably to reduce. It is sufficient Therefore, a comparatively low pressure of the working gas to the To set the bolt in motion.
Im einen wie im anderen Falle sind der Kolben und der Riegel vorzugsweise durch eine gleiche Druckgasquelle antreibbar.in the as in the other case, the piston and the bolt are preferably drivable by a same source of pressurized gas.
Zweckmäßigerweise versperrt der Riegel in der Verriegelungsstellung eine Gaseinlassleitung des Zylinders, so dass in einer Arbeitskammer des Zylinders, die die Bewegung des Kolbens antreibt, kein Druck aufgebaut werden kann, so lange nicht der Riegel verschoben ist und die Gaseinlassleitung freigibt.Conveniently, locks the bolt in the locked position, a gas inlet line of the cylinder, leaving in a working chamber of the cylinder, the the movement of the piston drives, no pressure can be built up, as long as the bolt is not moved and the gas inlet pipe releases.
Vorzugsweise verläuft die Gaseinlassleitung entlang der Bohrungen. Mit anderen Worten sind die Bohrungen selber ein Teil der Gaseinlassleitung.Preferably extends the gas inlet pipe along the holes. In other words the holes themselves are part of the gas inlet line.
Über einen Kanal, der sich vom stromabwärtigen Ende der Bohrung des Kolbens zu einer Bodenfläche des Zylinders erstreckt, gelangt nach Verschiebung des Riegels in die Freigabestellung Arbeitsgas an den Boden des Zylinders und treibt den Kolben heraus.About one Canal extending from the downstream End of the bore of the piston extends to a bottom surface of the cylinder, arrives after displacement of the bolt in the release position working gas to the bottom of the cylinder and push out the piston.
Vorzugsweise ist die Arbeitskammer in eine Vorkammer und eine Hauptkammer gegliedert, wobei der freie Querschnitt der Vorkammer kleiner als der der Hauptkammer ist und die Bohrung in einem in die Vorkammer eingreifenden Verriegelungsvorsprung des Kolbens gebildet ist. Dies ermöglicht eine sichere Verriegelung des Kolbens bei gleichzeitig geringem Hub des Riegels zwischen der Verriegelungsstellung und der Freigabestellung.Preferably the working chamber is divided into an antechamber and a main chamber, wherein the free cross section of the antechamber is smaller than that of the main chamber is and the bore in an engaging in the antechamber locking projection of the piston is formed. This allows a secure locking of the piston at the same time low stroke of the bolt between the Locking position and the release position.
Wenn der Verriegelungsvorsprung den freien Querschnitt der Vorkammer auf wenigstens einem Teil ihrer Länge ausfüllt, kann dadurch verhindert werden, dass unter Druck stehendes Arbeitsgas in maßgeblicher Menge in die Hauptkammer gelangt und auf deren Querschnitt Druck auf den Kolben ausübt, bevor dieser vollständig entriegelt ist.If the locking projection the free cross section of the antechamber fills in at least part of their length can be prevented that pressurized working gas in significant amount in the main chamber passes and on the cross section pressure on the piston exerts before this completely is unlocked.
Eine an einem Ende des Riegels angebrachte, die Bohrungen überdeckende Schulter kann einerseits als ein Anschlag dienen, der die Verriegelungsstellung des Riegels festlegt, zum anderen kann bei Betätigung des Aktuators Arbeitsgas, welches über die Nichtkontaktzonen am Riegel vorbeiströmt, Druck auf die Schulter ausüben und dadurch zur Entriegelung beitragen.A attached to one end of the bolt, covering the holes Shoulder can serve as a stop on the one hand, the locking position determines the bolt, on the other hand, when operating the actuator working gas, which over the non-contact zones flow past the latch, pressure on the shoulder exercise and thereby contribute to the unlocking.
Um zu verhindern, dass in einer Nebenkammer, in der die Schulter verschiebbar geführt ist, sich bei Betätigung des Aktuators ein Gegendruck aufbaut, der die Entriegelung erschwert, kann vorgesehen werden, dass die Nebenkammer mit der Umgebung kommuniziert.Around to prevent being in a side chamber in which the shoulder is displaceable guided is, on actuation of the actuator builds up a back pressure, which makes unlocking difficult, can be provided that the secondary chamber communicates with the environment.
Um eine Reversierung des Kolbens nach Betätigung zu ermöglichen, ist vorzugsweise der Riegel in seiner Freigabestellung reversibel arretierbar. Hierfür kann ein Sperrkörper vorgesehen werden, der, wenn sich der Riegel in der Freigabestellung befindet, zwischen einer Blockierstellung, in der er eine Rückkehr des Riegels in die Verriegelungsstellung blockiert, und einer versenkten Stellung beweglich ist, in der er die Rückkehr des Riegels in die Verriegelungsstellung zulässt.Around to allow a reversal of the piston after actuation Preferably, the bolt is reversible in its release position lockable. Therefor can be a blocking body be provided, which, when the latch in the release position is located between a blocking position in which he returns the Bolt locked in the locked position, and a sunk Position is movable, in which he returns the bolt to the locked position allows.
Der Sperrkörper kann am Boden der Vorkammer angeordnet sein.Of the blocking body can be located at the bottom of the antechamber.
Der Sperrkörper weist vorzugsweise eine erste Andrückfläche auf, an der in der Freigabestellung des Riegels dessen Stirnseite anliegt und die bündig mit einer Oberfläche des Kolbens ist, auf die die Bohrung mündet. Wenn der Riegel aus der Bohrung verdrängt ist, kann der Kolben ausfahren, wobei die Oberfläche, auf die die Bohrung mündet, an der Stirnseite des Riegels entlang gleitet. Zusammen mit der Auswärtsbewegung des Kolbens kann der Sperrkörper nachrücken, und die Stirnfläche des Riegels kommt an der ersten Andrückfläche zu liegen.Of the blocking body preferably has a first pressing surface on which in the release position of the bolt rests the end face and flush with a surface of the Piston is, on which the bore opens. When the latch is out of the Bore displaced is, the piston can extend, with the surface on which the bore opens to slides along the front of the bolt. Together with the away movement the piston can be the locking body move up, and the frontal area the bolt comes to lie on the first Andrückfläche.
Eine zweite Andrückfläche des Sperrkörpers drückt in der Blockierstellung des Sperrkörpers gegen den Umfang des Riegels, so dass der Sperrkörper den Riegel nicht passieren kann.A second pressing surface of the Locking body pushes in the Blocking position of the lock body against the circumference of the bolt, so that the locking body does not pass the bolt can.
Eine dritte Andrückfläche des Sperrkörpers schlägt in der verriegelten Stellung des Kolbens am Kolben an und legt so in dieser Stellung die Position des Sperrkörpers fest.A third pressing surface of the Block body beats in the locked position of the piston on the piston and places so in this Position the position of the locking body firmly.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:
Ein
an der vom Zylinder
Der
Aktuator der
Es
liegt auf der Hand, dass auch mehr oder weniger als drei Gasgeneratoren
Grundsätzlich käme auch
ein Gasgeneratorträger
mit einem einzigen Gasgenerator in Frage, der dann jedes Mal nach
einer Aufstellung der Haube
Eine
an einer oberen Stirnseite
Die
Kolbenstange
Ein
in der Figur halb in Seitenansicht, halb im Schnitt gezeigter Riegel
Am
Boden der Vorkammer
Im
Falle der Betätigung
des Aktuators dringt Druckgas vom Gasgenerator
Sobald
die Spitze
Es
wäre auch
eine Ausgestaltung denkbar, bei der die Kammer des Zylinders nicht
unterteilt ist, der Zapfen
Nach
erfolgter Anhebung der Haube
Daher
stellt der Riegel
Die
Oberflächenbereiche
Eine
alternative Ausgestaltung des Riegels
Eine
dritte Ausgestaltung der Erfindung wird anhand der
Der
Kolben
In
der verriegelten Stellung ist der Riegel
Um
eine Reversierung des Aktuators zu ermöglichen, können der Riegel
Einer
vierten Ausgestaltung zufolge, die eine Vereinfachung der dritten
Ausgestaltung darstellt, sind am Riegel
- 11
- MotorhaubeEngine Hood
- 22
- Randedge
- 33
- Aktuatoractuator
- 44
- Randedge
- 55
- Aktuatoractuator
- 66
- Karosserieteilbody part
- 77
- Zylindercylinder
- 88th
- Befestigungsflanschmounting flange
- 99
- Gaseinlassflanschgas inlet flange
- 1010
- Einlassöffnunginlet port
- 1111
- GasgeneratorträgerGas generator carrier
- 1212
- Gasgeneratorinflator
- 1313
- Deckelcover
- 1414
- Signalkabelsignal cable
- 1515
- 1616
- Stirnseitefront
- 1717
- Scharnierteilhinge part
- 1818
- Kolbenstangepiston rod
- 1919
- Scharnierträgerhinge support
- 2020
- Pufferstückbuffer piece
- 2121
- Bohrungdrilling
- 2222
- Kolbenplattepiston plate
- 2323
- Kammerchamber
- 2424
- Hauptkammermain chamber
- 2525
- Vorkammerantechamber
- 2626
- Bohrungdrilling
- 2727
- Kolbenplattepiston plate
- 2828
- Zapfenspigot
- 2929
- Spitzetop
- 3030
- Bohrungdrilling
- 3131
- Riegelbars
- 3232
- Stirnendefront end
- 3333
- Ringflanschannular flange
- 3434
- Kammerchamber
- 3535
- Druckfedercompression spring
- 3636
- Sperrkörperblocking body
- 3737
- Druckfedercompression spring
- 38, 39, 40 38 39, 40
- Andrückflächepressing surface
- 4141
- Ripperib
- 4242
- Oberflächenbereichsurface area
- 4444
- Kegelstumpftruncated cone
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- Ripperib
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- Stegweb
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- Nutgroove
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- Kerbescore
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- Pfeilarrow
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