直線驅(qū)動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】直線驅(qū)動(dòng)裝置、特別是用于安全帶拉緊器的直線驅(qū)動(dòng)裝置具有帶有活塞容納部（12）的殼體（10）、可移動(dòng)地容納在活塞容納部（12）中的活塞元件（16）和煙火技術(shù)的驅(qū)動(dòng)元件，該驅(qū)動(dòng)元件能夠提供用于移動(dòng)活塞元件（16）的氣體?；钊菁{部（12）的內(nèi)壁具有沿活塞元件（16）的移動(dòng)方向（R）延伸的槽（30），氣體能夠通過該槽從活塞容納部（12）流出。
【專利說明】直線驅(qū)動(dòng)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直線驅(qū)動(dòng)裝置、特別是用于安全帶拉緊器的直線驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在直線驅(qū)動(dòng)裝置中，被驅(qū)動(dòng)的活塞經(jīng)過預(yù)定的移動(dòng)行程，該直線驅(qū)動(dòng)裝置用作機(jī)械驅(qū)動(dòng)元件。直線運(yùn)動(dòng)能夠直接用到推動(dòng)或者牽拉運(yùn)動(dòng)中、例如以便拉回安全帶鎖。但直線運(yùn)動(dòng)也可以例如借助于齒條轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以便例如轉(zhuǎn)動(dòng)安全帶卷收器的安全帶卷軸。
[0003]在此，運(yùn)動(dòng)能量通過煙火技術(shù)的推進(jìn)劑的燃燒和在此形成的熱氣體的膨脹而產(chǎn)生。必須使氣體的釋放按如下的參數(shù)適配，這些參數(shù)確定運(yùn)動(dòng)的活塞的運(yùn)動(dòng)、如殼體尺寸和質(zhì)量，以便達(dá)到活塞的優(yōu)化的加速度和優(yōu)化的力傳遞。在此已證明有利的是，在構(gòu)件運(yùn)動(dòng)開始之后使一部分氣體從燃燒室流出。
[0004]對(duì)此例如已知，在直線驅(qū)動(dòng)裝置的殼體中在活塞容納部的壁中靠近使活塞運(yùn)動(dòng)的、煙火技術(shù)的推進(jìn)劑處設(shè)有一個(gè)或多個(gè)徑向開口，所述開口將活塞容納部與周圍環(huán)境連通。這些開口在活塞移動(dòng)開始之后不久被釋放，從而一部分氣體能夠從活塞容納部流出。以此能夠一方面進(jìn)行與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的壓力控制并且在發(fā)生活塞運(yùn)動(dòng)之后進(jìn)行有針對(duì)性的壓力下降。
[0005]這種直線驅(qū)動(dòng)裝置在圖1中示出。在一個(gè)殼體10中構(gòu)成有一個(gè)活塞容納部12以及一個(gè)直接連接在其上的空腔14。一個(gè)活塞元件16設(shè)置在活塞容納部12中，更確切地說在沿移動(dòng)方向R的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)開始之前直接設(shè)置在活塞容納部12的圖1中左端部上緊鄰一個(gè)煙火技術(shù)的點(diǎn)火器18?；钊?6具有一個(gè)容納部20，在該容納部中包含(未示出的)煙火技術(shù)的推進(jìn)劑，當(dāng)推進(jìn)劑被點(diǎn)火器18點(diǎn)燃時(shí)，該推進(jìn)劑提供驅(qū)動(dòng)氣體的主要部分。
[0006]活塞元件16與一個(gè)齒條22剛性連接，該齒條平行于活塞元件16延伸并且在活塞元件16的背離點(diǎn)火器18的端部上與該活塞元件連接。當(dāng)活塞元件16沿移動(dòng)方向R運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒條22的齒嚙合到一個(gè)與未進(jìn)一步示出的安全帶卷軸連接的齒輪24的齒中并且使該齒輪旋轉(zhuǎn)。
[0007]在殼體10的壁中構(gòu)成有兩個(gè)小的徑向孔26，這些孔由活塞容納部12通入到在其中容納有齒條22的殼體區(qū)段中，并且經(jīng)由該殼體區(qū)段通入到殼體10的周圍環(huán)境中。
[0008]在活塞元件16移動(dòng)運(yùn)動(dòng)開始之前，在活塞元件16內(nèi)部的容納部20以及活塞容納部12通過一個(gè)設(shè)置在活塞元件16的在點(diǎn)火器側(cè)的端部上的密封元件28 (這里一個(gè)O形圈)相對(duì)于孔26密封。只有當(dāng)密封元件28在活塞元件16運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過孔26時(shí)，氣體才從活塞容納部12流出。
[0009]徑向孔26的制造需要相對(duì)耗費(fèi)的工作步驟，這點(diǎn)延長(zhǎng)制造時(shí)間并且因此使直線驅(qū)動(dòng)裝置昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的任務(wù) 是，使直線驅(qū)動(dòng)裝置的制造更成本有利。[0011]直線驅(qū)動(dòng)裝置包括殼體、活塞容納部、可移動(dòng)地容納在活塞容納部中的活塞元件和煙火技術(shù)的驅(qū)動(dòng)元件，該驅(qū)動(dòng)元件能夠提供用于移動(dòng)活塞元件的氣體，按照本發(fā)明在該直線驅(qū)動(dòng)裝置中該任務(wù)通過如下方式達(dá)到，即，活塞容納部的內(nèi)壁具有沿活塞元件的移動(dòng)方向延伸的槽，氣體能夠通過該槽從活塞容納部流出。在活塞容納部的內(nèi)壁中制造槽比在殼體壁中實(shí)施孔能更簡(jiǎn)單地完成。此外，通過槽的寬度和深度能夠非常準(zhǔn)確且非常簡(jiǎn)單地調(diào)整流出的氣體體積。由于沿著相對(duì)堅(jiān)固的殼體壁的長(zhǎng)的行程，流出的氣體冷卻。氣體流出到包圍的殼體區(qū)域中，該殼體區(qū)域?yàn)榱嗽诨钊囊苿?dòng)運(yùn)動(dòng)期間容納活塞元件而是必需的。這點(diǎn)具有如下的優(yōu)點(diǎn)，即，阻止流向車輛部件，而不必為該目的設(shè)置其他的構(gòu)件。
[0012]本發(fā)明能夠非常良好地用在如下直線驅(qū)動(dòng)裝置中，在該直線驅(qū)動(dòng)裝置中活塞元件與齒條連接。按照本發(fā)明的原理自然也可以移植在其他的直線驅(qū)動(dòng)裝置中。
[0013]槽優(yōu)選這樣構(gòu)成，使得該槽能實(shí)現(xiàn)沿移動(dòng)方向觀察在活塞元件之前氣體流出到殼體中。因?yàn)椴蹚较虻匕仓迷诨钊菁{部的壁中，所以即使在活塞進(jìn)入到該殼體區(qū)域中時(shí)也不禁止氣體流出。通過流入到大容積的殼體區(qū)域中，從活塞容納部流出的氣體在氣體達(dá)到直線驅(qū)動(dòng)裝置的周圍環(huán)境中之前能夠進(jìn)一步地降低壓力并且由此冷卻。因此，排出的氣體不再對(duì)在直線驅(qū)動(dòng)裝置的周圍環(huán)境中的車輛部件有干擾的效應(yīng)。
[0014]在活塞容納部的壁中的徑向開口既不是必需的、也不是規(guī)定的。槽完全容納在活塞容納部的壁中，而不向外穿透該壁。
[0015]所述槽優(yōu)選延伸超過移動(dòng)行程的長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度也大致等于活塞元件的長(zhǎng)度。由此保證氣體從活塞容納部的安全流出。
[0016]可能的是，槽這樣設(shè)計(jì)，使得所述槽沿移動(dòng)方向擴(kuò)張，以便促進(jìn)氣體降低壓力。通過槽的形狀，例如通過這種擴(kuò)張也能夠使流出的氣體量有針對(duì)性地并且單獨(dú)地匹配于確定的直線驅(qū)動(dòng)裝置。
[0017]所述槽和所述活塞元件優(yōu)選這樣設(shè)置在活塞容納部中，使得在活塞移動(dòng)開始之前沒有氣體到達(dá)槽中。因此，所有產(chǎn)生的氣體首先用于在活塞容納部中造成壓力上升并且使活塞元件運(yùn)動(dòng)。按照這種方式，能夠引起活塞元件的高的加速度和迅速的移動(dòng)。然而通過在活塞元件運(yùn)動(dòng)開始之后不久釋放槽和氣體從活塞容納部開始流出來，避免過高的壓力形成和活塞元件的過高的加速度。
[0018]所述槽的長(zhǎng)度優(yōu)選為35至70mm。因此在將近整個(gè)活塞行程上，安全和可靠的壓力卸載是可能的。
[0019]通過所述槽的適合的定位和確定尺寸能夠一方面調(diào)整壓力卸載或者壓力曲線，由此也能夠調(diào)整拉緊功率。為了在優(yōu)化的壓力下降的同時(shí)特別有效的拉緊功率，所述槽在開頭具有在約1.5_2至9_2之間的橫截面積。在沿移動(dòng)方向擴(kuò)張的槽中，橫截面積以有利的方式提高到在約3mm2至15mm2之間的值。
[0020]此外，所述槽在移動(dòng)行程上擴(kuò)大的橫截面積提供另外的優(yōu)點(diǎn)，S卩，流過的氣體通過擴(kuò)大的表面和同時(shí)的膨脹有效地被冷卻。
[0021]所述槽的橫截面優(yōu)選構(gòu)造成倒圓的，其中，特別是在活塞容納部的內(nèi)壁和槽之間的過渡區(qū)域是倒圓的。此外有利的是，兩個(gè)過渡區(qū)域也通過一個(gè)相反倒圓的區(qū)段相互連接。
[0022]活塞元件可以具有至少一個(gè)密封元件，該密封元件位于活塞元件和活塞容納部的內(nèi)壁之間，但該密封元件這樣構(gòu)成，使得該密封元件不阻止氣體流出到槽中。一旦密封元件沿軸向或者說移動(dòng)方向已經(jīng)達(dá)到槽，氣體就繼續(xù)地從活塞容納部流出，因?yàn)槊芊庠煌耆顫M槽。
[0023]此外，沿移動(dòng)方向擴(kuò)張的槽具有如下優(yōu)點(diǎn)，S卩，避免在嵌入活塞時(shí)損壞密封件，因?yàn)椴鄣倪^渡區(qū)域越過插入行程總是貼靠在密封件的不同位置處。在這種情況下特別有利的是，避免在槽和活塞容納部的內(nèi)壁之間的、尖棱的過渡區(qū)域，或者各過渡區(qū)域被構(gòu)造成倒圓的。以下借助實(shí)施例并且結(jié)合附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。圖中:
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1示出一個(gè)按照現(xiàn)有技術(shù)的直線驅(qū)動(dòng)裝置的示意性剖視圖；以及
[0025]圖2示出一個(gè)按照本發(fā)明的直線驅(qū)動(dòng)裝置沒有可動(dòng)的機(jī)械構(gòu)件的示意性剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]在開頭中已經(jīng)詳細(xì)描述過的圖1示出一種已知的直線驅(qū)動(dòng)裝置。
[0027]在圖2中示出的按照本發(fā)明的直線驅(qū)動(dòng)裝置與在圖1中示出的直線驅(qū)動(dòng)裝置的區(qū)別之處基本上在于如何負(fù)責(zé)氣體從活塞容納部流出的方式。在圖2中未示出的構(gòu)件可以如在已知的直線驅(qū)動(dòng)裝置中所示地設(shè)計(jì)。由于該原因，此前引入的附圖標(biāo)記也繼續(xù)用于在圖2中的按照本發(fā)明的直線驅(qū)動(dòng)裝置的構(gòu)件。
[0028]直線驅(qū)動(dòng)裝置的殼體10具有一個(gè)活塞容納部12和一個(gè)沿軸向直接連接在其上的空腔14，這里未示出的活塞元件16在其沿移動(dòng)方向R移動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)到該空腔中?？涨?4與直線驅(qū)動(dòng)裝置的周圍環(huán)境流動(dòng)連接。
[0029]—個(gè)同樣未不出的齒條22驅(qū)動(dòng)一個(gè)同樣未不出的齒輪24,該齒輪與一個(gè)(未更詳細(xì)地示出的)安全帶卷收器的安全帶卷軸連接。
[0030]在活塞容納部12的內(nèi)壁中開出有一個(gè)槽30，該槽沿移動(dòng)方向R延伸并且延伸直至活塞容納部12的軸向端部32。在點(diǎn)火器側(cè)，槽30與點(diǎn)火器18 (僅示出該點(diǎn)火器的容納部)遠(yuǎn)離一短段而開始。
[0031]在激活直線驅(qū)動(dòng)裝置之前和在活塞元件16運(yùn)動(dòng)之前，活塞容納部12相對(duì)于槽30通過在活塞元件16上的密封元件28氣體密封地封閉。只有當(dāng)活塞元件16沿移動(dòng)方向R已如此程度地運(yùn)動(dòng)，使得密封元件28已達(dá)到槽30的開端時(shí)，氣體才開始從活塞容納部12流出到空腔14中。槽30大致與活塞元件16的整個(gè)移動(dòng)行程構(gòu)成得一樣長(zhǎng)。
[0032]密封元件28這樣構(gòu)成，使得該密封元件即使在達(dá)到槽30時(shí)也不是填滿該槽并因此密封該槽，而是在整個(gè)進(jìn)一步的移動(dòng)行程期間能實(shí)現(xiàn)氣體從活塞容納部12流出。
【權(quán)利要求】
1.直線驅(qū)動(dòng)裝置、特別是用于安全帶拉緊器的直線驅(qū)動(dòng)裝置，包括帶有活塞容納部(12)的殼體(10)、可移動(dòng)地容納在活塞容納部(12)中的活塞元件(16)和煙火技術(shù)的驅(qū)動(dòng)元件，該驅(qū)動(dòng)元件能夠提供用于移動(dòng)活塞元件(16)的氣體， 其中，活塞容納部(12)的內(nèi)壁具有沿活塞元件(16)的移動(dòng)方向(R)延伸的槽(30)，氣體能夠通過該槽從活塞容納部(12)流出。
2.按照權(quán)利要求1所述的直線驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述活塞元件(16)與齒條(22)連接。
3.按照上述權(quán)利要求之一所述的直線驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述槽(30)構(gòu)成為，使得該槽能實(shí)現(xiàn)沿移動(dòng)方向(R)觀察在活塞元件(16)之前氣體流出到殼體(10)中。
4.按照上述權(quán)利要求之一所述的直線驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述槽(30)延伸超過移動(dòng)行程的長(zhǎng)度。
5.按照上述權(quán)利要求之一所述的直線驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述槽(30)沿移動(dòng)方向(R)擴(kuò)張。
6.按照上述權(quán)利要求之一所述的直線驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述槽(30)和所述活塞元件(16)設(shè)置在活塞容納部(12)中，使得在活塞元件(16)移動(dòng)開始之前沒有氣體到達(dá)槽(30)中。
7.按照上述權(quán)利要求之一所述的直線驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在所述活塞元件(16)上設(shè)置有至少一個(gè)密封元件(28)，該密封元件位于活塞元件(16)和活塞容納部(12)的內(nèi)壁之間，但該密封元件構(gòu)成為，使得該密封元件不阻止氣體流出到槽(30)中。
8.按照上述權(quán)利要求之一所述的直線驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述槽的長(zhǎng)度在35mm至70mm之間。
9.按照上述權(quán)利要求之一所述的直線驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述槽的橫截面積大于1.5mm2。
10.按照上述權(quán)利要求之一所述的直線驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述槽的橫截面積小于15mm2 ο
【文檔編號(hào)】B60R22/195GK103547489SQ201280020913
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月15日
【發(fā)明者】S·施賴伯, H·格勞, K·克魯科夫斯基 申請(qǐng)人:Trw汽車股份有限公司