JP2007303673A - Actuator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator for improving the operating performance of pulling a piston in. <P>SOLUTION: An igniter 14 and the piston 15 are stored in a housing 11, and one end of the piston 15 is located outside the housing 1. Impact waves generated by the operation of the igniter 14 collide with a colliding face 20 to thrust only a piston expansion face 17 while changing their directions. Then, the piston 15 is pulled in the housing 11. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車両の人員拘束装置に使用できるアクチュエータに関する。   The present invention relates to an actuator that can be used in a personnel restraint device for a motor vehicle.

車両の乗員拘束装置や歩行者保護装置に使用されるエアバッグ式の拘束装置以外にも、例えば、歩行者保護の目的で衝突の際に車両のボンネットを持ち上げる装置や、ステアリング（ハンドル）を引っ込める（車両前方に引き込む）装置がある。   In addition to airbag-type restraint devices used for vehicle occupant restraint devices and pedestrian protection devices, for example, a device that lifts the hood of a vehicle in the event of a collision or a steering (handle) is retracted for the purpose of protecting pedestrians. There is a device (drawing in front of the vehicle).

これらの装置には、パイロ式のアクチュエータ（作動器）が使用されており、作動によってピンを押し出すタイプのアクチュエータ以外に、作動によって突出したピンを引き込むタイプのアクチュエータ（ピンプラー：pin pullerとも呼ばれている）が知られている。ピンプラーは、作動前はピンの先端部がシリンダ（ハウジング）から突起した状態で、作動によってシリンダ（ハウジング）内部に引き込まれる構造で、当該ピンを稼動させるための点火器を備えている。点火器は、ピンの稼動する方向と平行又は直角になるように配置されている。   These devices use pyro-type actuators (actuators). In addition to actuators that push out pins by actuation, actuators that pull out pins that project by actuation (also called pin pullers) Is known). The pin puller has a structure in which the tip end portion of the pin projects from the cylinder (housing) before the operation and is pulled into the cylinder (housing) by the operation, and includes an igniter for operating the pin. The igniter is arranged to be parallel or perpendicular to the direction in which the pin operates.

特許文献１には、ピンプラータイプのアクチュエータが開示されている。図１のアクチュエータでは、シリンダとなるハウジングＨにはピストンPを収容するボア１４が形成され、ボア１４内をピストンPがスライドするようになっており、カートリッジＣはハウジングＨに形成された螺子部にねじ込まれ、ピストンPの軸に対して直角に配置されている。   Patent Document 1 discloses a pin puller type actuator. In the actuator of FIG. 1, a bore 14 that accommodates a piston P is formed in a housing H that is a cylinder, and the piston P slides in the bore 14, and a cartridge C is a screw portion formed in the housing H. And is disposed at right angles to the axis of the piston P.

図１のアクチュエータの構造では、ピストンPの周りに環状の空間２７が形成され、カートリッジCから発生したガスが環状空間２７に充填され、その内部の圧力を高め、ピストンPを図１の左方向に移動させる。これにより、ピストンPの右端部がハウジングH内部へ引き込まれる。   In the actuator structure of FIG. 1, an annular space 27 is formed around the piston P, the gas generated from the cartridge C is filled into the annular space 27, the internal pressure is increased, and the piston P is moved to the left in FIG. Move to. As a result, the right end portion of the piston P is drawn into the housing H.

図１のアクチュエータの構造では点火器からの生成物はガスであるが、衝撃波も発生するため、衝撃波は直接ピストンのロッドに当たることになり、衝撃波によりロッドが損傷するおそれを考えると、改良の余地がある。
ＵＳＰ４，４１２，４２０ In the structure of the actuator shown in FIG. 1, the product from the igniter is a gas, but a shock wave is also generated. Therefore, the shock wave directly hits the piston rod. There is.
USP 4,412,420

本発明は、ピストンを引き込むピンプラータイプで、ピストンが損傷するおそれを無くし、確実にピストンを引き込むことができるアクチュエータを提供する。   The present invention provides an actuator that is a pin puller type that pulls in a piston, eliminates the possibility of damage to the piston, and can reliably pull in the piston.

〔請求項１〕
本発明は、課題の解決手段として、
点火器ハウジングとシリンダを有するハウジングと、前記点火器ハウジング内に収容された点火器と、前記シリンダ内に摺動可能に収容されたピストンとを有するアクチュエータであり、
前記ピストンが、ロッドと、前記ロッドの一端面又は外周面に形成された拡張面部を有し、作動前には前記ロッドの他端面を含む部分が前記ハウジング外に突出したものであり、
前記点火器が、前記点火器の中心軸方向と前記ピストンロッドの中心軸方向が異なる方向になるように配置されたものであり、
前記点火器の作動時において、前記点火器の作動により発生する燃焼生成物が前記拡張面部を押圧して、前記ピストンが前記シリンダ内を摺動することで、前記ピストンの突出部分が前記ハウジング内に引き込まれるものである、アクチュエータを提供する。 [Claim 1]
As a means for solving the problems, the present invention
An actuator having a housing having an igniter housing and a cylinder, an igniter housed in the igniter housing, and a piston slidably housed in the cylinder;
The piston has a rod and an extended surface portion formed on one end surface or an outer peripheral surface of the rod, and a portion including the other end surface of the rod projects out of the housing before operation,
The igniter is arranged so that the central axis direction of the igniter and the central axis direction of the piston rod are different directions,
During the operation of the igniter, combustion products generated by the operation of the igniter press the expansion surface portion, and the piston slides in the cylinder, so that the protruding portion of the piston is in the housing. An actuator is provided that is to be pulled into.

本発明のアクチュエータは、点火器の作動時において、点火器の作動により発生する燃焼生成物（火炎、高温ガス、衝撃波等）がピストンの拡張面部に衝突して押圧し、ロッドには衝突しないものである。前記拡張面部は、点火器から発生した燃焼生成物が流れる方向に配置されている。   In the actuator of the present invention, when the igniter is operated, a combustion product (flame, high temperature gas, shock wave, etc.) generated by the operation of the igniter collides against the expansion surface portion of the piston and does not collide with the rod. It is. The expansion surface portion is arranged in a direction in which the combustion product generated from the igniter flows.

本発明のアクチュエータでは、点火器が、点火器の中心軸方向と前記ピストンロッドの中心軸方向が異なる方向（好ましくは直交する方向）になるように配置されているから、点火器の作動により発生した燃焼生成物をピストンの拡張面部に誘導することで、上記したとおり、燃焼生成物をピストンの拡張面部に衝突させることができる。燃焼生成物をピストンの拡張面部に誘導するためには、例えば、ハウジング内に燃焼生成物の誘導路を形成する方法や、点火器が収容された点火器ハウジングに拡張面部方向への開口部を設ける方法を適用すればよい。   In the actuator of the present invention, the igniter is arranged so that the central axis direction of the igniter and the central axis direction of the piston rod are different directions (preferably orthogonal directions). As described above, by guiding the burned combustion product to the expansion surface portion of the piston, the combustion product can collide with the expansion surface portion of the piston. In order to guide the combustion product to the expansion surface portion of the piston, for example, a method of forming a combustion product guide path in the housing, or an opening in the expansion surface portion direction in the igniter housing in which the igniter is accommodated. The method of providing may be applied.

このようにすることで、特許文献１の発明のように衝撃波が直接ロッドに衝突することが防止され、燃焼生成物は拡張面部に衝突するため、ロッドが損傷することなく、ピストン全体が確実にハウジング内に引き込まれる。また、点火器とピストンをそれぞれの中心軸方向が平行になるように配置した場合に比べて、全体を小型化することができる。なお、ピストンは、全体がハウジング内に引き込まれる必要はなく、一部が引き込まれるものでもよい。   By doing so, the shock wave is prevented from directly colliding with the rod as in the invention of Patent Document 1, and the combustion product collides with the expansion surface portion, so that the entire piston is surely secured without damaging the rod. It is pulled into the housing. Moreover, the whole can be reduced in size compared with the case where the igniter and the piston are arranged so that the respective central axes are parallel to each other. The piston does not need to be entirely drawn into the housing, and may be partially drawn.

ピストンの拡張面部は、ロッド端面と一体となったものであり、その形状や大きさは特に制限されないが、少なくともロッドの断面あるいは端面と同等以上の面積を有する平面乃至は曲面が好ましい。   The expansion surface portion of the piston is integrated with the end surface of the rod, and the shape and size thereof are not particularly limited, but a plane or curved surface having at least an area equal to or larger than the cross section or end surface of the rod is preferable.

点火器は、エアバッグ用のガス発生器等で汎用されている公知の電気式点火器（着火薬として、ジルコニウムと過塩素酸カリウムを含むもの）を用いることができ、必要に応じて更に補助火薬を用いることもできる。   As the igniter, a known electric igniter (containing zirconium and potassium perchlorate as an igniting agent) widely used in gas generators for airbags can be used, and further supplemented as necessary. Gunpowder can also be used.

〔請求項２〜６〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記点火器の作動により発生する燃焼生成物が、前記ハウジング内に設けられた衝突面部にぶつかることで向きを変え、前記拡張面部を押圧するものである、請求項１記載のアクチュエータを提供する。 [Claims 2 to 6]
According to another aspect of the present invention, the combustion product generated by the operation of the igniter changes its direction by hitting a collision surface portion provided in the housing and presses the expansion surface portion. An actuator according to claim 1 is provided.

点火器の作動により、作動部から発生する燃焼生成物の噴出方向に対向する位置（好ましくは正対する位置）に衝突面部を配置しておき、そこに燃焼生成物をぶつけて向きを変えて、拡張面部に衝突させる。このようにすることで、燃焼生成物を確実に拡張面部に衝突させ、ピストンの突出部分を引き込むことができる。   By the operation of the igniter, the collision surface portion is arranged at a position (preferably a position facing directly) in the ejection direction of the combustion product generated from the operation portion, and the combustion product is hit there to change the direction, Collide with the extended surface. By doing in this way, a combustion product can be made to collide reliably with an expansion surface part, and the protrusion part of a piston can be drawn in.

このような衝突面部は、前記点火器ハウジングと前記シリンダを分離する壁面にすることができる。衝突面部が点火器ハウジングとシリンダを分離する壁面であるとき、前記壁面が前記シリンダ壁面の一部を形成するようにしてもよい。また衝突面部としては、点火器の作動部を包囲して配置された、拡張面部の方向に燃焼生成物を噴出できるカップ部材を用いることができる。   Such a collision surface portion can be a wall surface separating the igniter housing and the cylinder. When the collision surface portion is a wall surface separating the igniter housing and the cylinder, the wall surface may form a part of the cylinder wall surface. As the collision surface portion, a cup member that surrounds the operating portion of the igniter and can eject combustion products in the direction of the expansion surface portion can be used.

更に作動前において、上記した衝突面部が、拡張面部を含む他の部材（例えば、点火器ハウジング、シリンダ等）と共に前記点火器を含む閉鎖空間を形成するようにすることで、点火器の作動により発生した燃焼生成物の全てが拡張面部を押圧するために利用できるので、効率的で好ましい。   Further, before the operation, the collision surface portion described above forms a closed space including the igniter together with other members (for example, an igniter housing, a cylinder, etc.) including the expansion surface portion. Since all of the generated combustion products can be used to press the expansion surface portion, it is efficient and preferable.

ここでいう閉鎖空間とは、別部材同士が圧接されて形成された密閉空間でもよいし、別部材同士が当接された状態又は僅かな隙間をおいて配置された状態でもよい。即ち、前記閉鎖空間が存在することにより、点火器の作動により発生した燃焼生成物が、他に逃げることなく（例えば、ピストンとシリンダの隙間に入り込むことなく）、確実に拡張面部に衝突させることができればよい。   The closed space referred to here may be a sealed space formed by pressure-contacting different members, or may be in a state where the different members are in contact with each other or a state where they are arranged with a slight gap. That is, the presence of the closed space ensures that the combustion products generated by the operation of the igniter do not escape to the other (for example, do not enter the gap between the piston and the cylinder) and collide with the expansion surface portion. If you can.

なお、衝突面部として前記カップ部材を使用する場合は、燃焼生成物を噴出させる方向に開口や脆弱部を有するものを用いることができる。脆弱部は、薄肉にしたり、切り込みを入れたりすることで、燃焼生成物の圧力を受けて破壊され、開口され易くした部分である。   In addition, when using the said cup member as a collision surface part, what has an opening and a weak part in the direction which ejects a combustion product can be used. The fragile portion is a portion that is easily opened by being broken by receiving a pressure of a combustion product by making it thin or making a cut.

〔請求項７〕
本発明は、課題の他の解決手段として、前記ピストンの拡張面部が、前記ロッドの一端面又は前記ロッドの軸方向中央部からロッドの半径方向外側の一方向に延ばされたものであるか又はフランジ状に延ばされたものである、請求項１〜６のいずれかに記載されたアクチュエータを提供する。 [Claim 7]
In another aspect of the present invention, is the expansion surface portion of the piston extended from one end surface of the rod or the axial central portion of the rod in one direction radially outward of the rod. Or the actuator described in any one of Claims 1-6 extended in the shape of a flange is provided.

拡張面部の形状や大きさは、アクチュエータの構造に応じて適宜設定することができる。例えば、アクチュエータをできるだけ小さくしようとする場合には、ロッドの一端面又は中央部（中央部とその近傍も含む）からロッドの半径方向外側の一方向に延ばされた拡張面部にすることができ、ピストンが大きなもの（質量が大きなもの）であるような場合には、拡張面部をより大きくして、より強い力でピストンが引き込まれるようにするため、ロッドの一端面又は中央部（中央部とその近傍も含む）の周囲にフランジ状に延ばされた拡張面部（ロッドの円周方向に連続して形成された拡張面部）にすることができる。   The shape and size of the extended surface portion can be appropriately set according to the structure of the actuator. For example, when trying to make the actuator as small as possible, it can be an extended surface portion extending in one direction radially outward of the rod from one end surface or the central portion (including the central portion and its vicinity) of the rod. When the piston is large (mass is large), the expansion surface is made larger so that the piston can be pulled in with a stronger force. And the vicinity thereof (including the vicinity thereof) can be an extended surface portion extended in a flange shape (an extended surface portion formed continuously in the circumferential direction of the rod).

本発明のアクチュエータでは、点火器の作動により発生した衝撃波を含む燃焼生成物は直接ピストンロッドに衝突することなく拡張面部に衝突するため、ピストンロッドを損傷するおそれがなく、ピストンを確実にシリンダ内に引き込むことができる。   In the actuator according to the present invention, the combustion product including the shock wave generated by the operation of the igniter does not directly collide with the piston rod but collides with the expansion surface portion, so that there is no possibility of damaging the piston rod, and the piston is securely inserted into the cylinder. Can be drawn into.

（１）図１のアクチュエータ
図１は、アクチュエータの縦断面図である。 (1) Actuator of FIG. 1 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an actuator.

アクチュエータ１０は、点火器ハウジング１１ａとシリンダ１１ｂとの組み合わせからなるハウジング１１により外殻が形成されている。点火器ハウジング１１ａとシリンダ１１ｂは、一部の外殻部材を共有している。ハウジング１１（点火器ハウジング１１ａとシリンダ１１ｂ）は、金属製のものであり、全体の形状や大きさは、アクチュエータ１０の取り付け対象や取り付け位置に応じて決定される。   The actuator 10 has an outer shell formed of a housing 11 formed by a combination of an igniter housing 11a and a cylinder 11b. The igniter housing 11a and the cylinder 11b share a part of the outer shell member. The housing 11 (the igniter housing 11a and the cylinder 11b) is made of metal, and the overall shape and size are determined according to the mounting target and mounting position of the actuator 10.

点火器ハウジング１１ａ内には点火器収容空間１２が形成されている。点火器収容空間１２は、予め取り付け対象となる電気式点火器１４の外部形状に対応した内部形状となっている。電気式点火器１４は、ハウジングの第１開口部２１から点火器収容空間１２に嵌め込まれた後、第１開口周縁部２１ａをかしめることで固定されている。   An igniter housing space 12 is formed in the igniter housing 11a. The igniter housing space 12 has an internal shape corresponding to the external shape of the electric igniter 14 to be attached in advance. The electric igniter 14 is fixed by caulking the first opening peripheral portion 21a after being fitted into the igniter housing space 12 from the first opening 21 of the housing.

点火器の作動部１４ａは、点火器１４が嵌め込まれた後の残余の閉鎖空間１２ａ内に位置しており、ハウジング１１の内壁面には接していない。閉鎖空間１２ａは、点火器１４の作動により発生した燃焼生成物の通路となるものである。１９は、気密性維持のためのＯリングである。   The igniter operating portion 14 a is located in the remaining closed space 12 a after the igniter 14 is fitted, and is not in contact with the inner wall surface of the housing 11. The closed space 12 a serves as a passage for combustion products generated by the operation of the igniter 14. 19 is an O-ring for maintaining airtightness.

シリンダ１１ｂ内のシリンダ摺動空間１３には、軸方向の断面形状がＬ字型の金属製のピストン１５が摺動可能に収容されている。ピストン１５は、ロッド１６と、ロッド１６の一端面１６ａに形成された拡張面部１７を有するものであり、ロッドの他端面１６ｂを含む部分がハウジング１１（シリンダ１１ｂ）外に突出している。他端面１６ｂを含む突出部は、アクチュエータ１０の作動時にシリンダ１１ｂ内に引き込まれるものであり、取り付け対象により要求される作動性能に応じて長さ（Ｌ１）が決定される。 In the cylinder sliding space 13 in the cylinder 11b, a metal piston 15 having an L-shaped cross section in the axial direction is slidably accommodated. The piston 15 has a rod 16 and an expansion surface portion 17 formed on one end surface 16a of the rod 16, and a portion including the other end surface 16b of the rod projects out of the housing 11 (cylinder 11b). The protrusion including the other end surface 16b is pulled into the cylinder 11b when the actuator 10 is operated, and the length (L 1 ) is determined according to the operation performance required by the attachment target.

拡張面部１７は、ロッド１６の一端面１６ａから、ロッド１６の軸方向に対して垂直方向に（即ち、半径方向に）一方向側に拡張された面であり、ロッド１６の一端面１６ａ又は他端面１６ｂの面積と同等以上の面積を有している。ロッド１６と拡張面部１７には、それぞれ周方向に環状溝が形成され、それぞれの環状溝には、気密維持のためのＯリング１８ａ、１８ｂが嵌め込まれている。   The extended surface portion 17 is a surface extended from the one end surface 16a of the rod 16 in one direction side in a direction perpendicular to the axial direction of the rod 16 (that is, in the radial direction). The area is equal to or greater than the area of the end face 16b. An annular groove is formed in each of the rod 16 and the extended surface portion 17 in the circumferential direction, and O-rings 18a and 18b for maintaining airtightness are fitted in the respective annular grooves.

拡張面部１７の閉鎖空間１２ａ側の一部面がシリンダ１１ｂの段差面２６に当接されているため、ロッド他端面１６ｂはそれ以上ハウジング１１（シリンダ１１ｂ）外に飛び出すことはない。   Since the partial surface of the expansion surface portion 17 on the closed space 12a side is in contact with the step surface 26 of the cylinder 11b, the rod other end surface 16b does not protrude further out of the housing 11 (cylinder 11b).

ピストン１５は、ハウジングの第２開口部２２からシリンダ摺動空間１３内に嵌め込まれている。第２開口部２２は、第２開口部２２近傍の環状段差面に嵌め込まれた隔壁２３を、第２開口周縁部２２ａをかしめて固定することで閉塞されている。隔壁２３は、作動時においてピストンの移動を所定範囲内で止めることができるものであればよく、第２開口部２２を完全に閉塞していなくてもよい。   The piston 15 is fitted into the cylinder sliding space 13 from the second opening 22 of the housing. The 2nd opening part 22 is obstruct | occluded by caulking the 2nd opening peripheral part 22a and fixing the partition 23 inserted in the cyclic | annular level | step difference surface of the 2nd opening part 22 vicinity. The partition wall 23 need only be capable of stopping the movement of the piston within a predetermined range during operation, and does not have to completely close the second opening 22.

拡張面部１７と隔壁２３の間には、ピストン１５の摺動を可能にする移動空間２５が、拡張面部１７、隔壁２３及びハウジング１１により形成されている。拡張面部１７と隔壁２３の間隔Ｌ２は、突出部の長さＬ１に等しい。Ｌ１とＬ２の長さを調整することで、ピストン１５がシリンダ１１ｂ内に引き込まれる長さを調整することができる。 Between the expansion surface portion 17 and the partition wall 23, a moving space 25 that allows the piston 15 to slide is formed by the expansion surface portion 17, the partition wall 23, and the housing 11. Distance L 2 of the extended surface portion 17 and the partition wall 23 is equal to the length L 1 of the projecting portion. By adjusting the length of L 1 and L 2, it is possible to piston 15 to adjust the length to be drawn into the cylinder 11b.

点火器ハウジング１１ａとシリンダ１１ｂは、それぞれを形成する共有の外壁面である衝突面部２０により仕切られている。衝突面部２０は、筒状壁面の一部からなるものであり、点火器１４の作動により発生した燃焼生成物が衝突する面である。   The igniter housing 11a and the cylinder 11b are partitioned by a collision surface portion 20 which is a shared outer wall surface forming each of them. The collision surface part 20 consists of a part of cylindrical wall surface, and is a surface where the combustion product generated by the action | operation of the igniter 14 collides.

点火器１４とピストン１５は、点火器１４の中心軸方向とピストンロッド１６の中心軸方向が直交する方向になるように配置されており、点火器１４の作動部１４ａは、衝突面部２０に正対している。   The igniter 14 and the piston 15 are arranged so that the central axis direction of the igniter 14 and the central axis direction of the piston rod 16 are orthogonal to each other. Against.

閉鎖空間１２ａは、点火器１４（作動部１４ａ）、衝突面部２０、点火器ハウジング１１、拡張面部１７（受圧面１７ａ）で囲まれている。衝突面部２０の先端面２０ａと拡張面部１７の受圧面１７ａとの間には、正常な動作が確保できる範囲で僅かな隙間（例えば、１mm以下程度）が形成されていてもよいし、先端面２０ａと受圧面１７ａは、当接乃至圧接されていてもよい。このように拡張面部１７の受圧面１７ａとの間に隙間が存在する形態も含めると、部品の寸法精度の管理が容易になる。   The closed space 12a is surrounded by the igniter 14 (actuating portion 14a), the collision surface portion 20, the igniter housing 11, and the expansion surface portion 17 (pressure receiving surface 17a). A slight gap (for example, about 1 mm or less) may be formed between the front end surface 20a of the collision surface portion 20 and the pressure receiving surface 17a of the expansion surface portion 17 within a range in which normal operation can be ensured. 20a and the pressure receiving surface 17a may be in contact or pressure contact. Thus, including the form in which a gap exists between the pressure receiving surface 17a of the expansion surface portion 17 makes it easy to manage the dimensional accuracy of the component.

次に、図１に示すアクチュエータ１０の動作を説明する。点火器１４の作動により、作動部１４ａから燃焼生成物（火炎、高温ガス、衝撃波等）が発生する。発生した燃焼生成物は、閉鎖空間１２ａ内に位置しており、作動部１４ａに正対する衝突面部２０に衝突した後に向きを変える。   Next, the operation of the actuator 10 shown in FIG. 1 will be described. Due to the operation of the igniter 14, combustion products (flame, hot gas, shock wave, etc.) are generated from the operating portion 14a. The generated combustion product is located in the closed space 12a, and changes its direction after colliding with the collision surface portion 20 facing the operating portion 14a.

そして、ロッド１６の外周面は、衝突面部２０と拡張面部１７により、閉鎖空間１２ａと隔離されているため、向きを変えた燃焼生成物は、ロッド１６には衝突せずに拡張面部１７の受圧面１７ａに衝突して押圧すると共に、閉鎖空間１２ａ内の圧力上昇によっても受圧面１７ａが押圧される（図１中に、矢印で燃焼生成物の流れの変化が示されている）。このとき、燃焼生成物は衝突面部２０と拡張面部１７（受圧面１７ａ）に衝突し、その瞬間にロッド１６が軸方向に移動することと、Ｏリング１８ａ、１８ｂにより気密性が維持されているため、先端面２０ａと受圧面１７ａとの間に僅かな隙間が存在していても、先端面２０ａと受圧面１７ａが当接乃至は圧接されている場合と同様に、正常な動作に影響を与えることはない。   Since the outer peripheral surface of the rod 16 is isolated from the closed space 12a by the collision surface portion 20 and the expansion surface portion 17, the combustion product whose direction has been changed does not collide with the rod 16 and is received by the pressure of the expansion surface portion 17. While colliding with the surface 17a and pressing, the pressure receiving surface 17a is also pressed by the pressure rise in the closed space 12a (in FIG. 1, the change in the flow of the combustion product is indicated by an arrow). At this time, the combustion product collides with the collision surface portion 20 and the expansion surface portion 17 (pressure receiving surface 17a), and at that moment, the rod 16 moves in the axial direction and the airtightness is maintained by the O-rings 18a and 18b. Therefore, even if there is a slight gap between the tip surface 20a and the pressure receiving surface 17a, the normal operation is affected as in the case where the tip surface 20a and the pressure receiving surface 17a are in contact or pressure contact. Never give.

燃焼生成物により押圧された拡張面部１７は、移動空間２５を隔壁２３方向に移動するため、ピストンロッド１６はシリンダ１１ｂ内を隔壁２３方向に摺動し、ピストンロッド１６の突出部がシリンダ１１ｂ（ハウジング１１）内に引き込まれる。上記したとおり、Ｌ１＝Ｌ２であるため、ピストン１５は、完全にシリンダ１１ｂ（ハウジング１１）内に引き込まれる。 Since the expansion surface portion 17 pressed by the combustion product moves in the moving space 25 in the direction of the partition wall 23, the piston rod 16 slides in the cylinder 11b in the direction of the partition wall 23, and the protruding portion of the piston rod 16 becomes the cylinder 11b ( It is pulled into the housing 11). As described above, since L 1 = L 2 , the piston 15 is completely drawn into the cylinder 11b (housing 11).

（２）図２のアクチュエータ
図２は、別形態のアクチュエータの縦断面図である。図２で示すアクチュエータ１００は、基本的構造は図１のアクチュエータ１０と同じであるから、異なる部分のみ説明する。なお、図１と同じ番号は同じものであることを意味する。 (2) Actuator in FIG. 2 FIG. 2 is a longitudinal sectional view of another type of actuator. Since the basic structure of the actuator 100 shown in FIG. 2 is the same as that of the actuator 10 of FIG. 1, only different parts will be described. In addition, the same number as FIG. 1 means that it is the same.

点火器の作動部１４ａには、図１に示す衝突面部２０に相当するステンレス製等のカップ部材３０が被せられている。図１に示す衝突面部２０に代えて、より厚みの小さなカップ部材３０を用いているため、アクチュエータ１００の軸方向の寸法は、図１に示すアクチュエータ１０の軸方向の寸法よりも小さくなり、より小型化されている。   The actuating portion 14a of the igniter is covered with a cup member 30 made of stainless steel or the like corresponding to the collision surface portion 20 shown in FIG. Since the cup member 30 having a smaller thickness is used instead of the collision surface portion 20 shown in FIG. 1, the axial dimension of the actuator 100 is smaller than the axial dimension of the actuator 10 shown in FIG. It is downsized.

カップ部材３０は、フランジ部３１において、点火器ハウジング１１ａと点火器１４にて挟み付けられるようにして固定されている。カップ部材３０は、側面の一部に燃焼生成物を噴出するための１又は複数の噴出口３２を有している。噴出口３２は、ピストンの拡張面部１７に正対している。   The cup member 30 is fixed at the flange portion 31 so as to be sandwiched between the igniter housing 11 a and the igniter 14. The cup member 30 has one or a plurality of jet ports 32 for jetting combustion products to a part of the side surface. The jet port 32 faces the expansion surface portion 17 of the piston.

点火器１４の作動により、作動部１４ａから発生した燃焼生成物は、作動部１４ａとカップ部材３０により形成された閉鎖空間１２ａの作用により、噴出口３２のみから噴出される。噴出口３２から噴出された燃焼生成物は、噴出口３２と正対する拡張面部１７の受圧面１７ａに衝突して押圧するため（図２中に、矢印で燃焼生成物の流れの変化が示されている）、ピストン１５がシリンダ１１ｂ内に引き込まれる。   Due to the operation of the igniter 14, the combustion product generated from the operating portion 14 a is ejected only from the ejection port 32 by the action of the closed space 12 a formed by the operating portion 14 a and the cup member 30. The combustion product ejected from the jet port 32 collides with and is pressed against the pressure receiving surface 17a of the expansion surface portion 17 facing the jet port 32 (in FIG. 2, the change in the flow of the combustion product is indicated by an arrow). The piston 15 is pulled into the cylinder 11b.

（３）図３のアクチュエータ
図３は、別形態のアクチュエータの縦断面図である。図３で示すアクチュエータ２００は、基本的構造は図１のアクチュエータ１０と同じであるから、異なる部分のみ説明する。なお、図１と同じ番号は同じものであることを意味する。 (3) Actuator of FIG. 3 FIG. 3 is a longitudinal sectional view of another type of actuator. Since the basic structure of the actuator 200 shown in FIG. 3 is the same as that of the actuator 10 of FIG. 1, only different parts will be described. In addition, the same number as FIG. 1 means that it is the same.

シリンダ１１ｂ内に収容されたピストン１５は軸方向の断面形状がＴ字型のもので、ピストンロッド１６と、ピストンロッド１６の一端面１６ａからフランジ状に延ばされた環状の拡張面部２７を有している。   The piston 15 accommodated in the cylinder 11b has a T-shaped cross section in the axial direction, and has a piston rod 16 and an annular expansion surface portion 27 extending from one end surface 16a of the piston rod 16 in a flange shape. is doing.

点火器収容空間１２内に点火器１４が嵌め込まれた後の残余の閉鎖空間１２ａは略筒状空間となっており、拡張面部２７の受圧面２７ａのほぼ全面が閉鎖空間１２ａに面している。   The remaining closed space 12a after the igniter 14 is fitted in the igniter housing space 12 is a substantially cylindrical space, and almost the entire pressure receiving surface 27a of the expansion surface portion 27 faces the closed space 12a. .

衝突面部２０は、略筒状の閉鎖空間１２ａと同様に略筒状となっているが、点火器１４の作動により、作動部１４ａから発生した燃焼生成物が衝突するのは、作動部１４ａと正対している面である。   The collision surface portion 20 is substantially cylindrical like the substantially cylindrical closed space 12a. However, the combustion product generated from the operation portion 14a collides with the operation portion 14a by the operation of the igniter 14. It is the face that is facing.

点火器１４の作動により、作動部１４ａから発生した燃焼生成物は、衝突面部２０の作用により向きを変えると共に、略筒状の閉鎖空間１２ａ内の全体を満たして圧力を上昇させる。そして、ロッド１６の外周面は、衝突面部２０、シリンダ１１ｂ、環状の拡張面部２７により形成された閉鎖空間１２ａと隔離されているため、向きを変えた燃焼生成物は、ロッド１６には衝突せず、拡張面部２７の受圧面２７ａに衝突して押圧し（図３中に、矢印で一部の燃焼生成物の流れの変化が示されている）、更に受圧面２７ａは略筒状の閉鎖空間１２ａ内の圧力上昇によっても押圧される。その結果、ピストン１５がシリンダ１１ｂ内に引き込まれる。   Due to the operation of the igniter 14, the combustion product generated from the operating portion 14a changes its direction by the action of the collision surface portion 20, and fills the entire inside of the substantially cylindrical closed space 12a to increase the pressure. Since the outer peripheral surface of the rod 16 is isolated from the closed space 12 a formed by the collision surface portion 20, the cylinder 11 b, and the annular expansion surface portion 27, the combustion product whose direction has been changed does not collide with the rod 16. First, it collides with the pressure receiving surface 27a of the expansion surface portion 27 and presses it (in FIG. 3, the change in the flow of a part of the combustion products is indicated by an arrow), and the pressure receiving surface 27a is closed in a substantially cylindrical shape. It is pressed also by the pressure rise in the space 12a. As a result, the piston 15 is drawn into the cylinder 11b.

アクチュエータ２００は、拡張面部２７が図１及び図２で示す拡張面部１７よりも大きなものであるため、図１及び図２で示すアクチュエータよりも大きなものとなるが、環状の拡張面部２７の全面が均等に押圧されるため、ピストン１５の引き込み動作はより容易になる。   Since the expansion surface portion 27 is larger than the expansion surface portion 17 shown in FIGS. 1 and 2, the actuator 200 is larger than the actuator shown in FIGS. 1 and 2, but the entire surface of the annular expansion surface portion 27 is formed. Since it is pressed evenly, the pull-in operation of the piston 15 becomes easier.

（４）図４のアクチュエータ
図４は、別形態のアクチュエータの縦断面図である。 (4) Actuator of FIG. 4 FIG. 4 is a longitudinal sectional view of another type of actuator.

アクチュエータ３００は、別部材である点火器カラー３２０とシリンダ３３０が接合されて外殻が形成されている。点火器カラー３２０は、点火器３２３と接している本体部３２１と、そこから延在する第１筒状接合部３２２とを有している。シリンダ３３０は、筒状のピストン収容部（シリンダ本体）３３１と、その周面から突出された第２筒状接合部３３２とを有している。そして、点火器３２３は、第２筒状接合部３３２先端と点火器カラー３２０との間に挟持され、シリンダ３３０に接続されている。   The actuator 300 has an outer shell formed by joining an igniter collar 320 and a cylinder 330, which are separate members. The igniter collar 320 includes a main body portion 321 that is in contact with the igniter 323 and a first cylindrical joint portion 322 that extends from the main body portion 321. The cylinder 330 has a cylindrical piston housing part (cylinder main body) 331 and a second cylindrical joint part 332 protruding from the peripheral surface thereof. The igniter 323 is sandwiched between the tip of the second cylindrical joint 332 and the igniter collar 320 and connected to the cylinder 330.

点火器カラー３２０とシリンダ３３０は、第２筒状接合部３３２の外表面に形成された段差（溝３３２ａ）に対して、第１筒状接合部３２２を被せ、第１筒状接合部３３２の外側からかしめることで接続されている。   The igniter collar 320 and the cylinder 330 cover the step (groove 332a) formed on the outer surface of the second cylindrical joint 332 with the first cylindrical joint 322, and It is connected by caulking from the outside.

シリンダ３３０は、両端側にそれぞれ第１開口部３３３と第２開口部３３４を有しており、側面側には、点火器収容空間３２５と連通する連通孔３３６を有している。   The cylinder 330 has a first opening 333 and a second opening 334 on both ends, respectively, and a communication hole 336 communicating with the igniter housing space 325 on the side.

シリンダ３３０内に収容されたピストン３５０には、長さ方向の所望位置に円盤状の拡張面部３５１が形成されている。拡張面部３５１は、第２開口部３３４側に受圧面３５２を有しており、シリンダ本体３３１の内部に形成された第１段差部３３７に当接されている。   The piston 350 accommodated in the cylinder 330 is formed with a disk-shaped expansion surface portion 351 at a desired position in the length direction. The expansion surface portion 351 has a pressure receiving surface 352 on the second opening 334 side, and is in contact with a first step portion 337 formed inside the cylinder body 331.

ピストン３５０は、拡張面部３５１を挟んで、第１開口部３３３側に存在する第１ロッド３５８と第２開口部３３４側に存在する第２ロッド３５９を有している。そして、シリンダ３３０の内部空間は、拡張面部３５１により、第１空間３４１と第２空間３４２に分離されている。第２空間３４２は、連通孔３３６及び点火器収容空間３２５と一体になって１つの空間（閉鎖空間）を形成している。   The piston 350 has a first rod 358 present on the first opening 333 side and a second rod 359 present on the second opening 334 side with the expansion surface portion 351 interposed therebetween. The internal space of the cylinder 330 is separated into a first space 341 and a second space 342 by the expansion surface portion 351. The second space 342 is integrated with the communication hole 336 and the igniter housing space 325 to form one space (closed space).

シリンダ３３０内の第２空間３４２には、第２ロッド３５９の外表面を覆って、筒状の衝突面部３６０が形成されている。筒状の衝突面部３６０は、シリンダ３３０の第２開口部３３４側の壁面と一体に形成されており、先端面３６０ａは拡張面部３５１の受圧面３５２に当接されている。なお、作動時において、作動部３２４から生じた燃焼生成物は、作動部３２４に正対する筒状の衝突面部３６０の一部面に衝突して向きを変えるものであり、衝突面部の全体に衝突するものではない。   A cylindrical collision surface portion 360 is formed in the second space 342 in the cylinder 330 so as to cover the outer surface of the second rod 359. The cylindrical collision surface portion 360 is formed integrally with the wall surface on the second opening 334 side of the cylinder 330, and the tip surface 360 a is in contact with the pressure receiving surface 352 of the expansion surface portion 351. During operation, the combustion product generated from the operating unit 324 collides with a part of the cylindrical collision surface part 360 facing the operating unit 324 and changes its direction, and collides with the entire collision surface part. Not what you want.

第１ロッド３５８の端部には、閉塞部材３４５と薄肉の環状ストッパ３４７が重ねて配置されている。閉塞部材３４５は、第１ロッド３５８の外径よりも僅かに大きな内径の開口部３４６を有し、環状ストッパ３４７は、第１ロッド３５８の外径よりもわずかに小さい内径を有している。閉塞部材３４５と環状ストッパ３４７は、シリンダ本体３３１内に形成された第２段差部３３８に嵌め込まれ、シリンダ本体３３１の第１開口部側端部３３０ａをかしめて固定されている。薄肉の環状ストッパ３４７により、作動前のピストン３５０の移動が阻止されている。   A closing member 345 and a thin annular stopper 347 are disposed on the end of the first rod 358 so as to overlap each other. The closing member 345 has an opening 346 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the first rod 358, and the annular stopper 347 has an inner diameter slightly smaller than the outer diameter of the first rod 358. The closing member 345 and the annular stopper 347 are fitted into a second step 338 formed in the cylinder body 331, and are fixed by caulking the first opening side end portion 330a of the cylinder body 331. The thin annular stopper 347 prevents the movement of the piston 350 before operation.

次に、図４に示すアクチュエータの動作を説明する。点火器３２３の作動により、着火部３２４から燃焼生成物が発生すると、その燃焼生成物は、点火器収容空間３２５、連通孔３３６を通って、第２空間３４２に流入する。そして、点火器収容空間３２５、連通孔３３６、第２空間３４２が全体として閉鎖空間を形成していることから、燃焼生成物により円盤状の受圧面３５２が押圧されると共に、第２空間３４２内の圧力が上昇することでも受圧面３５２が押圧されることから、ピストン３５０に駆動力がかかる。   Next, the operation of the actuator shown in FIG. 4 will be described. When a combustion product is generated from the ignition unit 324 by the operation of the igniter 323, the combustion product flows into the second space 342 through the igniter housing space 325 and the communication hole 336. Since the igniter housing space 325, the communication hole 336, and the second space 342 form a closed space as a whole, the disk-shaped pressure receiving surface 352 is pressed by the combustion products, and the second space 342 Since the pressure receiving surface 352 is pressed even when the pressure increases, a driving force is applied to the piston 350.

このとき、筒状の衝突面部３６０は第２ロッド３５９の外周面を覆っており、その先端３６０ａが受圧面３５２と当接しているため、第２空間３４２に流入した燃焼生成物は、衝突面部３６０と第２ロッド３５９との間の隙間に入りにくくなり、発生した全量の燃焼生成物がピストンの駆動に使用される。   At this time, since the cylindrical collision surface portion 360 covers the outer peripheral surface of the second rod 359 and its tip 360a is in contact with the pressure receiving surface 352, the combustion product flowing into the second space 342 It becomes difficult to enter the gap between 360 and the second rod 359, and the entire amount of generated combustion products is used to drive the piston.

その後、第１ロッド３５８の端部でストッパ３４７により移動が阻止されていた状態から、ストッパ３４７が破壊されて、ピストン３５０が軸方向に移動する。   Thereafter, the stopper 347 is destroyed from the state in which the movement of the first rod 358 is blocked by the stopper 347, and the piston 350 moves in the axial direction.

なお、図４に示す実施形態では、拡張面部３５１の外周面とシリンダ本体３３１の内周面、第２開口部３３４と第２ロッド３５９のクリアランスが厳密に管理されているため、図１〜図３で使用しているＯリングは不要である。   In the embodiment shown in FIG. 4, the clearance between the outer peripheral surface of the expansion surface portion 351 and the inner peripheral surface of the cylinder main body 331, and the second opening 334 and the second rod 359 is strictly managed. The O-ring used in No. 3 is unnecessary.

上述の構造は、本発明の具体的な例を示すものであり、当該構造に発明が限定されるわけではない。本発明の効果を相する限りにおいては、ピストンの断面形状や衝突面部の形状、ハウジングやシリンダの形成方法などについては、任意に変更することができる。   The above-described structure shows a specific example of the present invention, and the invention is not limited to this structure. As long as the effects of the present invention are combined, the cross-sectional shape of the piston, the shape of the collision surface portion, the method of forming the housing and the cylinder, and the like can be arbitrarily changed.

アクチュエータの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of an actuator. 別形態のアクチュエータの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the actuator of another form. 別形態のアクチュエータの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the actuator of another form. 別形態のアクチュエータの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the actuator of another form.

符号の説明Explanation of symbols

１０、100、200、300 アクチュエータ
１１ ハウジング
１１ａ 点火器ハウジング
１１ｂ シリンダ
１４ 電気式点火器
１５ ピストン
１６ ピストンロッド
１７ 拡張面部
２０ 衝突面部
２７ 拡張面部
３０ カップ部材
３２ 噴出口

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 100, 200, 300 Actuator 11 Housing 11a Igniter housing 11b Cylinder 14 Electric igniter 15 Piston 16 Piston rod 17 Expansion surface part 20 Collision surface part 27 Expansion surface part 30 Cup member 32 Spout

Claims (7)

点火器ハウジングとシリンダを有するハウジングと、前記点火器ハウジング内に収容された点火器と、前記シリンダ内に摺動可能に収容されたピストンとを有するアクチュエータであり、
前記ピストンが、ロッドと、前記ロッドの一端面又は外周面に形成された拡張面部を有し、作動前には前記ロッドの他端面を含む部分が前記ハウジング外に突出したものであり、
前記点火器が、前記点火器の中心軸方向と前記ピストンロッドの中心軸方向が異なる方向になるように配置されたものであり、
前記点火器の作動時において、前記点火器の作動により発生する燃焼生成物が前記拡張面部を押圧して、前記ピストンが前記シリンダ内を摺動することで、前記ピストンの突出部分が前記ハウジング内に引き込まれるものである、アクチュエータ。 An actuator having a housing having an igniter housing and a cylinder, an igniter housed in the igniter housing, and a piston slidably housed in the cylinder;
The piston has a rod and an extended surface portion formed on one end surface or an outer peripheral surface of the rod, and a portion including the other end surface of the rod projects out of the housing before operation,
The igniter is arranged so that the central axis direction of the igniter and the central axis direction of the piston rod are different directions,
During the operation of the igniter, combustion products generated by the operation of the igniter press the expansion surface portion, and the piston slides in the cylinder, so that the protruding portion of the piston is in the housing. Actuators that are drawn into. 前記点火器の作動により発生する燃焼生成物が、前記ハウジング内に設けられた衝突面部にぶつかることで向きを変え、前記拡張面部を押圧するものである、請求項１記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 1, wherein the combustion product generated by the operation of the igniter changes its direction by hitting a collision surface portion provided in the housing and presses the expansion surface portion. 前記衝突面部が、前記点火器ハウジングと前記シリンダを分離する壁面である、請求項２記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 2, wherein the collision surface portion is a wall surface separating the igniter housing and the cylinder. 前記衝突面部が、前記点火器ハウジングと前記シリンダを分離する壁面であり、前記壁面が前記シリンダ壁面の一部を形成している、請求項２記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 2, wherein the collision surface portion is a wall surface that separates the igniter housing and the cylinder, and the wall surface forms a part of the cylinder wall surface. 前記衝突面部が、前記点火器の作動部を包囲して配置された、前記拡張面部の方向に前記燃焼生成物を噴出できるカップ部材である、請求項２記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 2, wherein the collision surface portion is a cup member that is disposed so as to surround the operation portion of the igniter and can eject the combustion product in the direction of the expansion surface portion. 前記衝突面部が、作動前において、前記拡張面部を含む他の部材と共に前記点火器を含む閉鎖空間を形成している、請求項１〜５のいずれかに記載のアクチュエータ。   The actuator according to claim 1, wherein the collision surface portion forms a closed space including the igniter together with other members including the expansion surface portion before operation. 前記ピストンの拡張面部が、前記ロッドの一端面又は前記ロッドの軸方向中央部からロッドの半径方向外側の一方向に延ばされたものであるか又はフランジ状に延ばされたものである、請求項１〜６のいずれかに記載されたアクチュエータ。



The expansion surface portion of the piston extends from one end surface of the rod or the axial central portion of the rod in one direction radially outward of the rod, or extends in a flange shape. The actuator according to claim 1.



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