顶升器、车辆前盖组件和车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种顶升器、车辆前盖组件和车辆。

背景技术

为了提高行人安全，主动前盖技术逐渐得到应用。主动前盖技术是在前盖铰链下部设置顶升器，在车辆前部与行人发生碰撞时，顶升器可瞬间点爆顶出顶升件，以将前盖后部抬起来降低行人的碰撞冲击力。顶升器作为主动前盖技术的主要执行器，通常是通过气体发生器在点爆时释放大量气体来推动顶升件瞬间顶出的。然而，气体发生器的性能受温度影响波动较大，低温时气体发生器可释放的能量较低，而高温时可释放的能量又较高，这导致顶升器的可靠性较差。

发明内容

本申请提供了一种顶升器、车辆前盖组件和车辆，以解决现有技术中因顶升器的气体发生器性能受温度影响波动较大而导致的顶升器可靠性较差的问题。

根据本申请的第一方面，提供了一种顶升器，包括：

壳体，所述壳体形成一空腔；

顶升件，设置于所述空腔内；

调节结构，设置于所述空腔内且与所述顶升件连接，所述调节结构与所述壳体热传导接触；

气体发生器，设置于所述空腔内；

其中，所述气体发生器推动所述顶升件移动时，所述调节结构提供与温度正相关的阻力。

根据本申请的第二方面，提供了一种车辆前盖组件，包括：

前盖，所述前盖通过铰链与车体连接；

第一方面所述的顶升器，所述顶升器设置于所述铰链的下方。

根据本申请的第三方面，提供了一种车辆，包括第二方面所述的前盖组件。

本申请实施例中，在顶升器的壳体内设置与顶升件连接的调节结构，调节结构与壳体热传导接触，当顶升器的气体发生器推动顶升件移动时，调节结构提供与温度正相关的阻力，这样，气体发生器受温度影响而产生的性能波动能够被调节结构提供的阻力减轻或消除，从而能够提高顶升器的性能可靠性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：

图1是本申请实施例提供的一种顶升器的结构图。

附图标记：

1、壳体；11、空腔；12、注入口；2、顶升件；3、气体发生器；4、调节结构；41、第一封闭部；42、第二封闭部；43、调节部；44、第一介质；45、第二介质；5、密封圈；6、端盖；7、泄压阀；8、安装支架；9、衬垫。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

顶升器作为主动前盖技术的主要执行器，通常是通过气体发生器在点爆时释放大量气体来推动顶升件瞬间顶出的。然而，气体发生器的性能受温度影响波动较大。例如，低温时气体发生器可释放的能量较低，这可能导致顶升件无法顶出，或者，顶升件即便顶出，却无法满足顶升高度要求或时间响应要求。而高温时气体发生器可释放的能量又较高，这可能导致顶升力对前盖结构产生超出预期的破坏，如前盖内外板脱离、前盖锁扣屈服或前盖飞出。可见，现有技术中存在因顶升器的气体发生器性能受温度影响波动较大而导致顶升器可靠性较差的问题。

鉴于此，本申请实施例提供一种顶升器、车辆前盖组件和车辆，以下结合附图对本申请实施例进行说明。

如图1所示，本申请实施例提供一种顶升器，包括壳体1、顶升件2、调节结构4和气体发生器3，壳体1形成一空腔11，顶升件2、调节结构4和气体发生器3均设置于空腔11内，调节结构4与顶升件2连接，且与壳体1热传导接触。气体发生器3推动顶升件2移动时，调节结构4提供与温度正相关的阻力。

顶升件2是顶升器中执行顶升动作的部件，顶升件2可沿壳体1的内壁移动，顶升件2通常可为杆状，顶升件2又可称为顶升杆，顶升杆例如可以是活塞杆。

气体发生器3是顶升器中为顶升件2提供动能的部件，气体发生器3例如可以是微型气体发生器3(Micro Gas Generator，MGG)，其可包括药筒、产气药、点火具及点火具座等部分。当气体发生器3触发点爆时，会产生大量气体，将顶升件2瞬间顶出。气体发生器3与壳体1之间可以设置密封圈5，以使气体发生器3与壳体1密封连接，确保点爆瞬间产生较大的推力，以推动顶升件2移动。

调节结构4与顶升件2连接，可以是调节结构4与顶升件2相对固定地连接，也可以是调节结构4与顶升件2可滑动地连接。图1中示出的是调节结构4与顶升件2相对固定地连接的结构。

壳体1可以采用导热性良好的材料，调节结构4与壳体1热传导接触，可以理解为调节结构4的部分或全部与壳体1热接触，这样，外部环境的热能能够经壳体1传导至调节结构4的部分或全部。调节结构4的状态或参数能够随温度变化而变化，因此，将调节结构4与壳体1热传导接触，是为了使调节结构4的状态或参数能够随外部环境温度的变化而变化，该变化能够在气体发生器3推动顶升件2移动时提供与外部环境温度正相关的阻力。这里，调节结构4提供的阻力与外部环境温度正相关，可以理解为，外部环境温度较高时，调节结构4提供的阻力较大，外部环境温度较低时，调节结构4提供的阻力较小。

本申请实施例中，在顶升器的壳体1内设置与顶升件2连接的调节结构4，调节结构4与壳体1热传导接触，当顶升器的气体发生器3推动顶升件2移动时，调节结构4提供与温度正相关的阻力，这样，气体发生器3受温度影响而产生的性能波动能够被调节结构4提供的阻力减轻或消除，从而能够提高顶升器的性能可靠性。

当气体发生器3触发点爆时，会瞬间产生高温，因此，壳体1还可以设置泄压阀7，当气体发生器3点爆后，产生的高温会使泄压阀7上泄压孔的密封材料熔化，壳体1内的气体可通过泄压阀7排出。泄压后，可通过手动操作将顶升件2压回壳体1内。

需要说明的是，由于气体发生器3触发点爆时，会在很短的时间内推动顶升件2顶升出壳体1，就在气体发生器3点爆的瞬间，调节结构4即完成了减轻或消除气体发生器3受温度影响而产生的性能波动的使命。因此，气体发生器3点爆时产生的高温通常来不及传导至调节结构4，调节结构4就已经完成了使命。也就是说，调节结构4的功能通常不会受到气体发生器3点爆时所产生高温的影响。

在一些实施例中，调节结构4与气体发生器3隔热设置。

该实施方式中，通过将调节结构4与气体发生器3隔热设置，气体发生器3点爆时产生的高温不会传导至调节结构4，调节结构4提供的阻力仅与外部环境温度正相关。这样，能够有效规避因气体发生器3点爆时产生高温而导致调节结构4功能受到影响的风险。

本申请实施例中，气体发生器3推动顶升件2移动时，调节结构4提供阻力的实现方式有多种。例如，可以是通过将调节结构4设置为磁力随温度变化而变化的多个磁力件，通过磁力件之间的磁力来提供阻力。又例如，可以是通过调节结构4与其他部件之间相对运动所产生的滑动摩擦力来提供阻力，示例地，可以是调节结构4与壳体1内壁之间的滑动摩擦力，也可以是调节结构4与顶升件2外壁之间的滑动摩擦力。

在一些实施例中，调节结构4与顶升件2相对固定地连接，气体发生器3推动顶升件2移动时，调节结构4跟随顶升件2移动，调节结构4提供的阻力包括调节结构4与壳体1的内壁之间的摩擦力。

该实施方式中，通过将调节结构4设置为与顶升件2相对固定地连接，当气体发生器3推动顶升件2移动时，调节结构4也跟随顶升件2一起移动，此时，调节结构4与壳体1的内壁之间存在相对运动，该相对运动导致调节结构4与壳体1的内壁之间存在滑动摩擦力。

该实施方式中，由于调节结构4与顶升件2相对固定地连接，因此，调节结构4可以设置在顶升件2的靠近气体发生器3的一端，这样，可以为顶升件2预留较充足的有效顶出行程L1。

在一些实施例中，调节结构4与顶升件2可滑动地连接，气体发生器3推动顶升件2移动时，调节结构4在空腔11内的位置不变，调节结构4提供的阻力包括调节结构4与顶升件2的外壁之间的摩擦力。

该实施方式中，通过将调节结构4设置为与顶升件2可滑动地连接，当气体发生器3推动顶升件2移动时，调节结构4可保持其在空腔11内的原有位置，此时，调节结构4与顶升件2的外壁之间存在相对运动，该相对运动导致调节结构4与顶升件2的外壁之间存在滑动摩擦力。

该实施方式中，由于调节结构4与顶升件2可滑动地连接，因此，调节结构4可以设置在顶升件2的远离气体发生器3的一端，这样，可以为顶升件2预留较充足的有效顶出行程L2。

在一些实施例中，调节结构4包括第一封闭部41、第二封闭部42和调节部43，第一封闭部41和第二封闭部42均与壳体1的内壁接触以形成空间大小不变的封闭空间，调节部43设置于第一封闭部41与第二封闭部42之间，调节部43将封闭空间分隔成空间大小可调的第一空间和第二空间；

第一空间内充有第一介质44，第一介质44与壳体1热传导接触，第一介质44的体积与温度正相关，第二空间内充有第二介质45，第二介质45为可压缩固体介质。

该实施方式中，第一介质44在不同温度下具有不同体积，第一介质44与壳体1热接触，因此，随着外部环境温度由低温升至高温，第一介质44的体积增大，第二介质45的压缩量增大，导致第二介质45对壳体1内壁或顶升件2外壁的挤压增大，从而使得第二介质45提供的摩擦力加大，顶升阻力提高。而随着外部环境温度由高温降至低温，第一介质44的体积减小，第二介质45的压缩量减小，导致第二介质45对壳体1内壁或顶升件2外壁的挤压减小，从而使得第二介质45提供的摩擦力减小，顶升阻力降低。由此，通过第一介质44、第二介质45的体积随外部环境温度变化的自动调节，能够减小高温与低温下顶升器输出能量的差异。

第一介质44为物理特性对温度敏感的介质，在一些实施例中，第一介质44为制冷剂(即冷媒)，如R410a、R134a。

制冷剂在不同的温度下状态不同，在低温下通常为液态(即过冷液体)，在常温下通常为气液两相，在高温下通常为气态(即过热气体)。具体实施时，可根据需要，通过体积、物量的控制，使某种制冷剂不同温度下分别呈现液态、气液两相、气态这三种状态。例如，可将某种制冷剂的状态控制为：在-40至-20℃下为液态(过冷液体)，在0至30℃下为气液两相，在60～90℃为气态(过热气体)。因此，在外部环境温度较低时，作为第一介质44的制冷剂的体积较小，第二介质45的压缩量较小，第二介质45提供的摩擦力较小；在外部环境温度较高时，作为第二介质45的制冷剂的体积较大，第二介质45的压缩量较大，第二介质45提供的摩擦力较大。

可依据第一介质44的热力学特性(即P-V-T特性)，标定第一介质44的物量，以确保顶升器在各温度下输出的力值达到要求。

考虑到气体发生器3点爆时会产生高温，第二介质45可以采用耐火耐高温的可压缩材料。在一些实施例中，第二介质45为泡棉。由于泡棉具有较好的隔热性能，因此，可以通过泡棉本身的隔热性能来实现第一介质44与气体发生器3之间隔热的目的。

第一封闭部41和第二封闭部42均可包括与壳体1内壁接触的支撑结构以及设置在支撑结构上的密封圈5。

调节部43可以是可发生形变的物体，如弹性隔膜。调节部43也可以是不可形变、可滑动的物体，如活塞。当调节部43为不可形变、可滑动的物体时，调节部43的外围可以设置密封圈5，以使第一空间和第二空间相互保持独立。

在一些实施例中，壳体1开设有与第一空间相通的注入口12，第一介质44通过注入口12注入第一空间。

该实施方式中，通过在壳体1设置注入口12，能够为第一介质44注入第一空间提供方便，且能够更好地控制第一介质44的注入量。

需要说明的是，在壳体1上开设与第一空间相通的注入口12的情况下，可以先将第一封闭部41、调节部43、第二介质45和第二封闭部42装配好，再通过注入口12将第一介质44注入至第一空间内。而在壳体1上未开设与第一空间相通的注入口12的情况下，可以通过其他方式将第一介质44充入第一空间。例如，可以将第一介质44包裹在柔软的具有弹性的薄膜中，这样，只需将包裹有第一介质44的薄膜置于第一空间即可。

在一些实施例中，第一空间和第二空间沿顶升件2的长度方向依次排布，第二介质45与壳体1的内壁及顶升件2的外壁接触。

该实施方式中，第一空间和第二空间各自分别环绕顶升件2的外壁设置。该实施方式既适用于调节结构4与顶升件2相对固定地连接的情况，也适用于调节结构4与顶升件2可滑动地连接的情况。

在一些实施例中，第一空间和第二空间沿顶升件2的径向方向依次排布，第二介质45与顶升件2的外壁接触。

该实施方式中，第二空间环绕顶升件2的外壁设置，第一空间环绕第二空间设置，第一空间位于靠近壳体1内壁的部位，第二空间位于靠近顶升件2外壁的部位。该实施方式适用于调节结构4与顶升件2可滑动地连接的情况。

图1示出的是第一空间和第二空间沿顶升件2的长度方向依次排布的结构。

在一些实施例中，第一空间和第二空间沿顶升件2的长度方向依次排布时，第一空间相比第二空间更远离气体发生器3。

该实施方式通过如上设置，能够有效降低或规避因气体发生器3点爆时产生高温而导致第一介质44状态受到影响的风险。

在一些实施例中，第一空间位于第一封闭部41与调节部43之间，第一封闭部41固定套设于顶升件2，调节部43可滑动地套设于顶升件2，第二封闭部42固定套设于顶升件2，或固定设置于顶升件2的端面。

该实施方式通过如上设置能够实现调节结构4与顶升件2相对固定地连接。由于第一封闭部41和第二封闭部42均与顶升件2相对固定地连接，这使得顶升件2与壳体1之间存在多处接触，能够保证顶升件2的顶出姿态更加稳定，从而能够避免顶升件2顶出时因发生倾斜而导致的后果(例如，顶升件2顶出时发生倾斜可能导致施加在铰链的力值偏小，或者导致顶升件2顶出时滑出铰链顶升位置)，进一步确保了顶升器的性能可靠性。

该实施方式中，第一封闭部41、调节部43和第二封闭部42设置于顶升件2的靠近气体发生器3的部位，以预留足够的有效顶出行程L1。

在一些实施例中，第二封闭部42、第二介质45和调节部43中的至少一者的材料采用隔热材料。

该实施方式通过如上设置，能够实现第一介质44与气体发生器3之间隔热的目的，从而能够有效规避因气体发生器3点爆时产生高温而导致第一介质44状态受到影响的风险。例如，当第二介质45采用耐火耐高温的泡棉材料时，通过第二介质45本身即可实现第一介质44与气体发生器3之间隔热的目的。

此外，顶升器还可以包括如下一项或多项：

安装支架8，设置于外壳的外部；

泄压阀7，设置于空腔11内，位于气体发生器3所在区域；

端盖6，设置在壳体1端部；

衬垫9，设置于空腔11内，位于顶升件2的靠近端盖6的一端，环绕顶升件2设置。

综上，本申请实施例中，通过设置调节结构4，气体发生器3受温度影响而产生的性能波动能够被调节结构4提供的阻力减轻或消除，从而能够提高顶升器的性能可靠性。

本申请实施例还提供一种车辆前盖组件，包括：

前盖，前盖通过铰链与车体连接；

上述顶升器实施例中的任一种顶升器，顶升器设置于铰链的下方。

前盖即为发动机盖，又叫引擎盖。

本申请实施例的车辆前盖组件又可称为主动前盖装置或主动前盖系统。

上述顶升器实施例中的任一种实施方式均可适用于本申请实施例中的车辆前盖组件，且能够达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

主动前盖系统中，通常只有顶升器力值对温度变化较敏感，通过调节顶升器在各温度下的输出力值，可以拉齐前盖、主动铰链等部件的设计要求，避免相同的系统结构出现性能不一致的情况，确保了主动前盖系统性能的可靠性和稳定性。

需要说明的是，本申请实施例中的顶升器除了可以应用于主动前盖系统，还可以应用于车辆的前盖(或后盖)撑杆、侧门限位器的驱动机构等方面。

本申请实施例还提供一种车辆，包括上述前盖组件实施例中的任一种前盖组件。此外，还包括传感器、控制器等相关部件，控制器分别与传感器及顶升器中的气体发生器3信号连接，传感器用于在检测到碰撞时向控制器发送碰撞信号，控制器用于在接收到碰撞信号时向气体发生器3发送点火信号。

上述车辆前盖组件实施例中的任一种实施方式均可适用于本申请实施例中的车辆，且能够达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。