AT9402U1

AT9402U1 - PYROTECHNICAL ACTUATOR

Info

Publication number: AT9402U1
Application number: AT0035506U
Authority: AT
Inventors: Manuel Dipl Ing Fh Harzheim; Stephan Dipl Ing Dr Winkler; Gerhard Schoenberger; Wolfgang Dipl Ing Schimpl
Original assignee: Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2007-09-15
Also published as: DE102007020070A1

Abstract

Pyrotechnischer Aktuator mit zwei relativbeweglichen Teilen (1, 2), die durch eine erste fernzündbare Sprengladung (7) von einer ersten Relativlage in eine zweite Relativlage versetzbar sind, mit einer zweiten fernzündbaren Sprengladung (9), mittels welcher die beiden Teile (1, 2) von ihrer zweiten Relativlage in annähernd die erste Relativlage rücksetzbar sind, und mit einem Sensor (19), der bei Erreichen der zweiten Relativlage die Zündung der zweiten Sprengladung (9) einleitet.Pyrotechnic actuator with two relatively movable parts (1, 2), which are displaceable by a first remotely ignitable explosive charge (7) from a first relative position to a second relative position, with a second remotely ignitable explosive charge (9), by means of which the two parts (1, 2 ) can be reset from its second relative position into approximately the first relative position, and with a sensor (19), which initiates the ignition of the second explosive charge (9) when the second relative position is reached.

Description

2 AT 009 402 U12 AT 009 402 U1

Die vorliegende Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Aktuator mit zwei relativbeweglichen Teilen, die durch eine erste fernzündbare Sprengladung von einer ersten Relativlage in eine zweite Relativlage versetzbar sind.The present invention relates to a pyrotechnic actuator with two relatively movable parts, which are displaceable by a first fernzündbare explosive charge from a first relative position to a second relative position.

Pyrotechnische Aktuatoren dieser Art sind beispielsweise aus der US 4 091 621 A oder der DE 199 22 674 A1 bekannt und werden überall dort verwendet, wo ein schneller Verfahrweg unter hoher Last realisiert werden soll. Beispielsweise werden pyrotechnische Aktuatoren bei Kraftfahrzeugen eingesetzt, um die Vorderräder knapp vor einem drohenden Aufprall schneepflugartig einzuklappen und damit ein Eindringen der Vorderräder in den Fahrgastraum zu verhindern, sollte es zum Aufprall kommen. Die Auslösung des pyrotechnischen Aktuators kann dabei gleichzeitig mit der Auslösung der Airbags erfolgen. Anwendungen dieser Art sind beispielsweise in der DE 101 13 098 A1 oder der DE 100 32 711 A1 beschrieben, wobei die beiden relativbeweglichen Teile des Aktuators einerseits mit der Fahrzeugkarosserie und anderseits den Achsschenkeln der Vorderräder verbunden werden.Pyrotechnic actuators of this type are known, for example, from US Pat. No. 4,091,621 A or DE 199 22 674 A1 and are used wherever a fast travel path is to be realized under high load. For example, pyrotechnic actuators are used in motor vehicles to snowplow the front wheels just before an imminent collision and thus prevent penetration of the front wheels in the passenger compartment, should it come to impact. The triggering of the pyrotechnic actuator can be done simultaneously with the triggering of the airbags. Applications of this type are described for example in DE 101 13 098 A1 or DE 100 32 711 A1, wherein the two relatively movable parts of the actuator are connected on the one hand to the vehicle body and on the other hand, the stub axles of the front wheels.

Die bekannten pyrotechnischen Aktuatoren haben den Nachteil, daß nach ihrer Zündung die relativbeweglichen Teile irreversibel versetzt sind. Dies hat beispielsweise bei der genannten Kraftfahrzeugsanwendung zur Folge, daß die Vorderräder unlenkbar werden. Bei einem seitlich versetzten Aufprall könnte jedoch eine weitere zumindest teilweise Lenkbarkeit des Fahrzeuges lebenswichtig sein.The known pyrotechnic actuators have the disadvantage that after their ignition, the relatively movable parts are irreversibly offset. This has, for example, in the said motor vehicle application with the result that the front wheels are unenkbarbar. In a laterally offset impact, however, a further at least partial steerability of the vehicle could be vital.

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, einen verbesserten pyrotechnischen Aktuator zu schaffen, welcher die oben genannten Nachteile übenwindet. Dieses Ziel wird mit einem pyrotechnischen Aktuator der eingangs genannten Art erreicht, der sich gemäß der Erfindung auszeichnet durch eine zweite fernzündbare Sprengladung, mittels welcher die beiden Teile von ihrer zweiten Relativlage in annähernd die erste Relativlage rücksetzbar sind, und einen Sensor, der bei Erreichen der zweiten Relativlage die Zündung der zweiten Sprengladung einleitet.The invention has for its object to provide an improved pyrotechnic actuator, which overcomes the above-mentioned disadvantages. This object is achieved with a pyrotechnic actuator of the type mentioned, which is characterized according to the invention by a second remotely ignitable explosive charge, by means of which the two parts of their second relative position in approximately the first relative position can be reset, and a sensor which upon reaching the second relative position initiates the ignition of the second explosive charge.

Die Erfindung schafft erstmals eine neue Art von pyrotechnischem Aktuator, und zwar einen Aktuator, der sich nach der Zündung und Auslösung selbsttätig wieder rückstellt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß in der genannten Kraftfahrzeugsanwendung ein temporäres Einnehmen der zweiten Relativlage, in welcher beispielsweise die Vorderräder angeklappt sind, für die Sicherung des Fahrgastraumes zum Zeitpunkt des Aufpralls ausreicht; durch die selbsttätige Rückstellung des Aktuators ist das Fahrzeug anschließend zumindest so weit lenkbar, daß noch weitere Ausweich- oder Lenkmanöver durchgeführt werden können. Die erfindungsgemäße Schaffung eines reversiblen Aktuators ermöglicht darüber hinaus auch gänzlich neue Einsatzgebiete, beispielsweise für ein kurzfristiges Auslenken von Karosserieteilen für den Fußgängerschutz oder im Falle eines Überschlages.The invention provides for the first time a new type of pyrotechnic actuator, namely an actuator, which automatically resets itself after ignition and tripping. The invention is based on the recognition that in said motor vehicle application a temporary taking of the second relative position, in which, for example, the front wheels are folded, sufficient for securing the passenger compartment at the time of impact; by the automatic return of the actuator, the vehicle is then at least so far steered that even more avoidance or steering maneuvers can be performed. In addition, the creation of a reversible actuator according to the invention also allows completely new fields of use, for example for a short-term deflection of body parts for pedestrian protection or in the event of a rollover.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß in dem Steuerweg zwischen Sensor und zweiter Sprengladung ein Zeitverzögerungsglied liegt. Dadurch kann die Dauer des Einnehmens der zweiten Relativlage unabhängig von den Abmessungen, Bewegungswegen und dem dynamischen Verhalten des Aktuators entsprechend den Anforderungen gewählt werden.A particularly advantageous embodiment of the invention is characterized in that in the control path between the sensor and the second explosive charge is a time delay element. Thereby, the duration of taking the second relative position can be selected independently of the dimensions, movement paths and the dynamic behavior of the actuator according to the requirements.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuerung auf elektrischem Wege erfolgt, d.h. daß die zweite Sprengladung elektrisch femzündbar, der Sensor ein elektrischer Sensor und das Zeitverzögerungsglied eine elektrische Steuerschaltung ist, was eine besonders genaue zeitliche Abstimmung ermöglicht.It is particularly advantageous if the control takes place electrically, i. that the second explosive charge is electrically remotely ignitable, the sensor is an electrical sensor and the time delay element is an electrical control circuit, which allows a particularly accurate timing.

Eine fertigungstechnisch besonders einfache und robuste Ausführung des Aktuators der Erfindung umfaßt zwei in Serie zwischen den Teilen wirkende Zylinder-Kolbenanordnungen, die jeweils von der ersten bzw. zweiten Sprengladung angetrieben sind, wobei in der ersten Relativlage die eine Zylinder-Kolbenanordnung ein- und die andere ausgefahren ist, hingegen in der zweiten Relativlage beide Zylinder-Kolbenanordnungen ausgefahren sind. 3 AT 009 402 U1A production engineering particularly simple and robust embodiment of the actuator of the invention comprises two cylinder-piston assemblies acting in series between the parts, which are each driven by the first and second explosive charge, wherein in the first relative position, the one cylinder-piston assembly on and the other is extended, however, are extended in the second relative position both cylinder-piston assemblies. 3 AT 009 402 U1

Besonders günstig ist es dabei, wenn der Kolben bzw. die Kolbenstange der ersten Zylinder-Kolbenanordnung den Zylinder der zweiten Zylinder-Kolbenanordnung bildet, was einen überaus kompakten Aufbau ermöglicht.It is particularly advantageous if the piston or the piston rod of the first cylinder-piston assembly forms the cylinder of the second cylinder-piston assembly, which allows a very compact design.

Bevorzugt wird vorgesehen, daß der Kolben der ersten Zylinder-Kolbenanordnung durch zumindest einen Abscherbolzen gegen eine Bewegung vor Zündung der ersten Sprengladung gesichert ist, um eine hohe Stabilität im nicht-ausgelösten Zustand zu erreichen.It is preferably provided that the piston of the first cylinder-piston assembly is secured by at least one shear pin against movement before ignition of the first explosive charge in order to achieve a high stability in the un-triggered state.

Zu demselben Zweck ist es besonders günstig, wenn der Kolben der zweiten Zylinder-Kolbenanordnung durch zumindest einen Haltebolzen gegen eine Bewegung vor Zündung der zweiten Sprengladung gesichert ist, wobei der Haltebolzen durch die Druckwelle der zweiten Sprengladung aus dem Bewegungsweg des Kolbens entfernbar ist.For the same purpose, it is particularly advantageous if the piston of the second cylinder-piston assembly is secured by at least one retaining bolt against movement before ignition of the second explosive charge, wherein the retaining bolt is removable by the pressure wave of the second explosive charge from the path of movement of the piston.

Bevorzugt wird dazu vorgesehen, daß der Haltebolzen in der Zylinderwand querverschieblich gelagert ist und in der Haltestellung in eine seitliche Ausnehmung des Kolbens eingreift, in die ein zur Druckseite des Kolbens führender Druckkanal mündet. Dies ermöglicht eine sichere und störungsunanfällige Freigabe der Haltebolzen bei Zündung der zweiten Sprengladung.Preferably, it is provided that the retaining bolt is mounted transversely displaceably in the cylinder wall and engages in the holding position in a lateral recess of the piston, into which a leading to the pressure side of the piston pressure channel opens. This allows a safe and störungsunanfällige release of the retaining bolts on ignition of the second explosive charge.

In jedem Fall ist besonders günstig, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Zylinder der ersten und/oder zweiten Zylinder-Kolbenanordnung eine stauchbare Hülse zur Abbremsung der Bewegung des Kolbens aufweist. Dies bremst den Aufschlag der Kolben nach der Zündung der Sprengladungen und bewirkt ein sanfteres Eingreifen des vom Aktuator angetriebenen Mechanismus.In any case, it is particularly favorable if, according to a further feature of the invention, the cylinder of the first and / or second cylinder-piston arrangement has a compressible sleeve for decelerating the movement of the piston. This slows down the impact of the pistons after the ignition of the explosive charges and causes a gentler engagement of the mechanism driven by the actuator.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Zylinder der ersten und/oder zweiten Zylinder-Kolbenanordnung in an sich bekannter Weise einen elastischen Sprengring zur Verrastung des Kolbens am Ende seines Bewegungsweges aufweist. Derartige Sprengringe sind beispielsweise aus der US 4 091 621 A an sich bekannt und ermöglichen eine einfache und wirkungsvolle Sicherung der Kolben in ihrer Endstellung.A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the cylinder of the first and / or second cylinder-piston assembly in a conventional manner has an elastic snap ring for locking the piston at the end of its path of movement. Such snap rings are known per se, for example, from US Pat. No. 4,091,621 A, and enable a simple and effective securing of the pistons in their end position.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigeschlossenen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: die Fig. 1 bis 5 den pyrotechnischen Aktuator der Erfindung in fünf aufeinanderfolgenden Betriebsstellungen jeweils im Schnitt; und die Fig. 6 bis 8 Perspektivansichten des Aktuators in den Betriebsstellungen der Fig. 1, 3 und 5, wobei in Fig. 7 die Steuerschaltung des Aktuators blockschaltbildlich dargestellt ist.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings. In the drawings: Figures 1 to 5 show the pyrotechnic actuator of the invention in five successive operating positions, respectively in section; and Figs. 6 to 8 are perspective views of the actuator in the operating positions of Figs. 1, 3 and 5, wherein in Fig. 7, the control circuit of the actuator is shown in block diagram form.

Der in den Fig. 1 bis 8 gezeigte pyrotechnische Aktuator weist zwei relativbewegliche Teile 1, 2 auf, an welchen die Wirkkraft des Aktuators abgegriffen werden kann bzw. die direkt als Stellglieder eines daran angeschlossenen Mechanismus (nicht gezeigt) wirken können. Beispielsweise wird der Teil 2 fest mit der Karosserie eines Fahrzeuges verbunden und der Teil 1 wirkt auf die Achsschenkel oder die Vorderräder des Fahrzeuges. Der gesamte Aktuator könnte auch anstelle einer herkömmlichen Spurstange in einem Fahrzeug eingesetzt werden. Andere Anwendungsfälle sind der Einsatz des Aktuators zwischen Fahrzeugkarosserie und Stoßstange des Fahrzeuges, zwischen Fahrzeugkarosserie und Überrollbügel des Fahrzeuges, oder allgemein zur Betätigung von Sicherheitstüren, Schotten, usw.The pyrotechnic actuator shown in FIGS. 1 to 8 has two relatively movable parts 1, 2, at which the active force of the actuator can be tapped or directly as actuators of a mechanism connected thereto (not shown) can act. For example, the part 2 is firmly connected to the body of a vehicle and the part 1 acts on the stub axles or the front wheels of the vehicle. The entire actuator could also be used instead of a conventional tie rod in a vehicle. Other applications are the use of the actuator between the vehicle body and bumper of the vehicle, between the vehicle body and roll bar of the vehicle, or generally for the operation of security doors, bulkheads, etc.

Die relativbeweglichen Teile 1, 2 sind Bestandteil einer zwischen ihnen wirkenden Serienschaltung von zwei Zylinder-Kolbenanordnungen, die nun im einzelnen beschrieben werden.The relatively movable parts 1, 2 are part of an acting between them series connection of two cylinder-piston assemblies, which will now be described in detail.

Die erste Zylinder-Kolbenanordnung setzt sich aus dem in Form eines Zylinders ausgebildeten Teil 2 selbst und einem darin gleitenden Kolben 3 zusammen. Die Kolbenstange 4 des Kolbens 3 ist ihrerseits als Zylinder der zweiten Zylinder-Kolbenanordnung ausgebildet und beherbergt einen Kolben 5, dessen Kolbenstange wiederum durch den Teil 1 gebildet ist. Die erste Zylin- 4 AT 009 402 U1 der-Kolbenanordnung 2, 3, 4 liegt damit mechanisch in Serie geschaltet mit der zweiten Zylinder-Kolbenanordnung 4, 5,1 und wirkungsmäßig zwischen den Teilen 1 und 2.The first cylinder-piston assembly is composed of the formed in the form of a cylinder part 2 itself and a piston 3 sliding therein together. The piston rod 4 of the piston 3 is in turn formed as a cylinder of the second cylinder-piston assembly and houses a piston 5, the piston rod is in turn formed by the part 1. The first cylinder of the piston assembly 2, 3, 4 is thus mechanically connected in series with the second cylinder-piston assembly 4, 5, 1 and operatively between the parts 1 and 2.

In den Hubraum 6 der ersten Zylinder-Kolbenanordnung 2, 3, 4 mündet eine erste fernzündbare Sprengladung 7, beispielsweise eine patronenartige Sprengkapsel. In gleicher Weise mündet in den Hubraum 8 der zweiten Zylinder-Kolbenanordnung 4, 5, 1 eine zweite fernzündbare Sprengladung 9, z.B. ebenfalls in Form einer patronenartigen Sprengkapsel. Durch Zünden der ersten Sprengladung 6 wird die erste Zylinder-Kolbenanordnung 2, 3, 4 von ihrer eingefahrenen Stellung (Fig. 1, 6) in ihre ausgefahrene Stellung (Fig. 3 bis 5, 7 und 8) versetzt. Durch Zünden der zweiten Sprengladung 9 wird die zweite Zylinder-Kolbenanordnung 4, 5, 1 von ihrer ausgefahrenen Stellung (Fig. 1 bis 3, 6 und 7) in ihre eingefahrene Stellung (Fig. 5, 8) versetzt.In the displacement 6 of the first cylinder-piston assembly 2, 3, 4 opens a first fernzündbare explosive charge 7, for example, a cartridge-like detonator. In the same way opens into the displacement of the second cylinder 8 piston assembly 4, 5, 1, a second remotely ignitable explosive charge 9, e.g. also in the form of a cartridge-like detonator. By firing the first explosive charge 6, the first cylinder-piston assembly 2, 3, 4 is displaced from its retracted position (Figures 1, 6) to its extended position (Figures 3 to 5, 7 and 8). By igniting the second explosive charge 9, the second cylinder-piston assembly 4, 5, 1 from its extended position (Fig. 1 to 3, 6 and 7) in its retracted position (Fig. 5, 8) is added.

Der Kolben 3 der ersten Zylinder-Kolbenanordnung 2, 3, 4 ist in seiner eingefahrenen Stellung, d.h. vor der Zündung der Sprengladung 7, durch drei umfangsmäßig verteilte Abscherbolzen 10 gegen eine unbeabsichtigte Bewegung gesichert. Die Abscherbolzen 10 durchsetzen entsprechende Bohrungen in der vom Teil 2 gebildeten Zylinderwandung und greifen in entsprechende Ausnehmungen des Kolbens 3 ein. Bei der durch die Explosion der Sprengladung 7 bewirkten Bewegung des Kolbens 3 (in den Fig. nach links) werden die Abscherbolzen 10 durch die Kraft der Druckwelle der Sprengung abgeschert.The piston 3 of the first cylinder piston assembly 2, 3, 4 is in its retracted position, i. before the ignition of the explosive charge 7, secured by three circumferentially distributed shear pins 10 against unintentional movement. The shear pins 10 pass through corresponding holes in the cylinder wall formed by part 2 and engage in corresponding recesses of the piston 3. When caused by the explosion of the explosive charge 7 movement of the piston 3 (in the figures to the left), the shear pins 10 are sheared off by the force of the blast blast.

In ähnlicher Weise ist der Kolben 5 der zweiten Zylinder-Kolbenanordnung 4, 5, 1 in seiner ausgefahrenen Stellung, d.h. vor Zündung der Sprengladung 9, durch umfangsmäßig verteilte Haltebolzen 11 gegen eine unbeabsichtigte Bewegung gesichert. Die Haltebolzen 10 sind so dimensioniert, daß sie eine wesentlich größere Belastung aushalten als die Abscherbolzen 10, damit sie bei Zündung der ersten Sprengladung 7 nicht zerstört werden.Similarly, the piston 5 of the second cylinder-piston assembly 4, 5, 1 in its extended position, i. before ignition of the explosive charge 9, secured by circumferentially distributed retaining bolts 11 against unintentional movement. The retaining bolts 10 are dimensioned so that they withstand a much larger load than the shear pins 10, so they are not destroyed when the first explosive charge 7.

Die Haltebolzen 11 sind jeweils in der Wandung des von der Kolbenstange 4 gebildeten Zylinders querverschieblich gelagert und greifen in ihrer Haltestellung in entsprechende seitliche Ausnehmungen des Kolbens 5 ein. Um die Haltebolzen 11 freizustellen, dienen Druckkanäle 12 (Fig. 6 bis 8), welche von der Druckseite des Kolbens 5, d.h. vom Hubraum 8 her, den Kolben 5 durchsetzend zu den seitlichen Kolbenausnehmungen für die Haltebolzen 11 führen. Dadurch drückt die Druckwelle der Sprengung im Hubraum 8 über die Druckkanäle 12 zunächst die Haltebolzen 11 nach außen (Fig. 4, 5, 8), wodurch diese den Kolben 5 für seine Bewegung (in den Fig. nach rechts) freigeben.The retaining bolts 11 are each mounted transversely displaceably in the wall of the cylinder formed by the piston rod 4 and engage in their holding position in corresponding lateral recesses of the piston 5 a. To expose the retaining bolts 11, pressure ports 12 (Figs. 6-8) are used, which are from the pressure side of the piston 5, i. from the displacement 8 forth, the piston 5 passing through to the lateral piston recesses for the retaining bolts 11 lead. As a result, the pressure wave of the blast in the displacement 8 via the pressure channels 12 initially pushes the holding bolts 11 outwards (FIGS. 4, 5, 8), thereby releasing the piston 5 for its movement (in the right-hand direction in FIGS.

Die Zylinderräume, welche auf den den Sprengladungen 7, 9 abgewandten Kolbenseiten liegen, werden bei der Bewegung der Kolben 3 und 5 jeweils über entsprechende Entlüftungsbohrungen 13, 14 entlüftet, um eine ungehinderte Bewegung der Kolben 3, 5 nach der Zündung zu ermöglichen.The cylinder chambers, which lie on the explosive charges 7, 9 facing away from the piston sides are vented during the movement of the pistons 3 and 5 respectively via corresponding vent holes 13, 14 to allow unimpeded movement of the pistons 3, 5 after ignition.

Jede Zylinder-Kolbenanordnung 2, 3, 4 und 4, 5, 1 enthält ferner eine stauchbare Hülse 15, 16, welche die Bewegung des Kolbens 3 bzw. 5 am Ende seines Bewegungsweges bremst, indem sie beim Aufschlagen des Kolbens gestaucht wird.Each cylinder piston assembly 2, 3, 4 and 4, 5, 1 further includes a compressible sleeve 15, 16, which slows the movement of the piston 3 and 5 at the end of its path of travel by being compressed upon impaction of the piston.

Ferner ist jede Zylinder-Kolbenanordnung 2, 3, 4 bzw. 4, 5, 1 jeweils mit einem in einer Innenumfangsnut der Zylinderwand gelagerten elastischen Sprengring 17, 18 ausgestattet, welcher den Kolben 3 bzw. 5 am Ende seines Bewegungsweges verrastet, indem er sich nach dem Passieren des Kolbens 3 bzw. 5 ausdehnt und den Rand der Kolbenrückseite hintergreift.Furthermore, each cylinder-piston assembly 2, 3, 4 or 4, 5, 1 each equipped with a mounted in an inner circumferential groove of the cylinder wall elastic snap ring 17, 18, which locks the piston 3 and 5 at the end of its path of movement by himself after passing through the piston 3 and 5 expands and engages behind the edge of the piston rear side.

Fig. 7 zeigt die elektrische Steuerschaltung des Aktuators im Detail. Die erste Zylinder-Kolbenanordnung 2, 3, 4 ist mit einem elektrischen Sensor 19 versehen, der das Erreichen der ausgefahrenen Stellung der ersten Zylinder-Kolbenanordnung 2, 3, 4 detektiert. In der dargestellten Ausführungsform ist zu diesem Zweck die stauchbare Hülse 15 mit einem Dehnungsmeßstreifen versehen, der die Verformung der Hülse 15 beim Aufschlag des Kolbens 3 mißt. Alternativ könnte der Sensor 19 auf jede andere in der Technik bekannte Art realisiert werden, 5 AT 009 402 U1 beispielsweise in Form eines Schalters, eines optischen Sensors, eines induktiven oder kapazitiven Gebers, usw.Fig. 7 shows the electrical control circuit of the actuator in detail. The first cylinder-piston arrangement 2, 3, 4 is provided with an electrical sensor 19, which detects the reaching of the extended position of the first cylinder-piston arrangement 2, 3, 4. In the illustrated embodiment, the compressible sleeve 15 is provided with a strain gauge for this purpose, which measures the deformation of the sleeve 15 during the impact of the piston 3. Alternatively, the sensor 19 could be implemented in any other manner known in the art, for example in the form of a switch, an optical sensor, an inductive or capacitive encoder, etc.

Der Ausgang des Sensors 19 steuert über ein einstellbares Zeitverzögerungsglied 20 die Zündung der zweiten Sprengladung 9. Die Verzögerungszeit des Zeitverzögerungsgliedes 20 kann je nach Anwendungsfall zwischen einigen Millisekunden und einigen Sekunden gewählt werden; im einfachsten Fall, wenn die Anwendung dies zuläßt, kann das Zeitverzögerungsglied 20 auch entfallen.The output of the sensor 19 controls via an adjustable time delay element 20, the ignition of the second explosive charge 9. The delay time of the time delay element 20 can be selected depending on the application between a few milliseconds and a few seconds; in the simplest case, if the application allows, the time delay element 20 can also be omitted.

Darüber hinaus ist es auch möglich, anstelle der gezeigten elektrischen Steuerschaltung 19, 20 einen mechanischen oder pyrotechnischen Steuerweg vom Sensor 19 zur Sprengladung 9 vorzusehen, beispielsweise in Form eines mechanischen Schlagstiftes, der beim Aufschlag des Kolbens 3 auf eine Zündkapsel der Sprengladung 9 einschlägt, oder in Form einer pyrotechnischen Lunte (Zündschnur), die beim Aufschlag des Kolbens 3 gezündet wird, durch ihre Brenndauer ein Zeitverzögerungsglied darstellt und beim Abbrennen die Sprengladung 9 zündet.In addition, it is also possible, instead of the electrical control circuit 19, 20 shown to provide a mechanical or pyrotechnic control path from the sensor 19 to the explosive charge 9, for example in the form of a mechanical striker, which strikes upon striking the piston 3 on a squib of the explosive charge 9, or in the form of a pyrotechnic fuse (detonating cord), which is ignited during the impact of the piston 3, represents a time delay element by its burning time and ignites the explosive charge 9 when burning.

Die Funktionsweise des pyrotechnischen Aktuators ist wie folgt.The operation of the pyrotechnic actuator is as follows.

In der Ruhe- bzw. Ausgangsstellung befinden sich die beiden relativbeweglichen Teile 1, 2 in ihrer ersten Relativlage (Fig. 1, 6), in welcher die erste Zylinder-Kolbenanordnung 2, 3, 4 eingefahren und die zweite Zylinder-Kolbenanordnung 4, 5,1 ausgefahren ist.In the rest or initial position, the two relatively movable parts 1, 2 are in their first relative position (Fig. 1, 6), in which the first cylinder-piston assembly 2, 3, 4 retracted and the second cylinder-piston assembly 4, fifth , 1 is extended.

Bei Zündung der ersten Sprengladung 7 über einen Steuerweg 21 (Fig. 6), beispielsweise auf elektrischem, mechanischem oder pyrotechnischem Wege, übenwindet die Druckentfaltung im Hubraum 6 die Haltekraft der Abscherbolzen 10 und der Kolben 3 mitsamt der gesamten zweiten Zylinder-Kolbenanordnung 4, 5, 1 bewegt sich nach links (Fig. 2). Der der Druckseite des Kolbens 3 abgewandte Raum des Zylinders 2 wird dabei über die Entlüftungsbohrung 13 entlüftet.When the first explosive charge 7 is ignited via a control path 21 (FIG. 6), for example by electrical, mechanical or pyrotechnic means, the pressure development in the displacement 6 overcomes the holding force of the shear pins 10 and the piston 3 together with the entire second cylinder piston arrangement 4, 5 , 1 moves to the left (Fig. 2). The side facing away from the pressure side of the piston 3 space of the cylinder 2 is vented through the vent hole 13.

Am Ende seines Bewegungsweges nach links schlägt der Kolben 3 auf die Hülse 15 auf, verformt diese und wird abgebremst; nach dem vollständigen Passieren des elastischen Sprengringes 17 dehnt sich dieser aus und verrastet den Kolben 3 in seiner Endstellung (Fig. 3, 7).At the end of its movement path to the left, the piston 3 strikes the sleeve 15, deforms it and is braked; after complete passage of the elastic snap ring 17, this expands and locks the piston 3 in its end position (Fig. 3, 7).

Die beiden Teile 1, 2 befinden sich nun in ihrer zweiten Relativlage (Fig. 3, 7), in welcher beide Zylinder-Kolbenanordnungen 2, 3, 4 und 4, 5,1 vollständig ausgefahren sind.The two parts 1, 2 are now in their second relative position (Fig. 3, 7), in which both cylinder-piston assemblies 2, 3, 4 and 4, 5.1 are fully extended.

Das Erreichen der zweiten Relativlage wird vom Sensor 19 detektiert und steuert nun - gegebenenfalls nach einer entsprechenden Verzögerungszeit durch das Zeitverzögerungsglied 20 - die Zündung der Sprengladung 9 der zweiten Zylinder-Kolbenanordnung 4, 5,1. Die Druckwelle im Hubraum 8 drückt über die Druckkanäle 12 die Haltebolzen 11 nach außen. In weiterer Folge bewegt sich der Kolben 5 der zweiten Zylinder-Kolbenanordnung 4, 5, 1 nach rechts (Fig. 4). Der der Druckseite des Kolbens abgewandte Innenraum des Zylinders 4 wird dabei über die Entlüftungsbohrung 14 entlüftet.The reaching of the second relative position is detected by the sensor 19 and now controls - possibly after a corresponding delay time by the time delay element 20 - the ignition of the explosive charge 9 of the second cylinder-piston assembly 4, 5,1. The pressure wave in the displacement 8 presses on the pressure channels 12, the retaining bolts 11 to the outside. Subsequently, the piston 5 of the second cylinder-piston assembly 4, 5, 1 moves to the right (Fig. 4). The pressure side of the piston remote from the interior of the cylinder 4 is vented through the vent hole 14.

Am Ende seiner Bewegung schlägt der Kolben 5 auf die stauchbare Hülse 16 auf und wird beim Stauchen derselben abgebremst. Nach dem vollständigen Passieren des elastischen Sprengringes 18 verrastet der Kolben 5 hinter dem sich ausdehnenden Sprengring 18 (Fig. 5, 8).At the end of its movement, the piston 5 strikes the compressible sleeve 16 and is braked during compression of the same. After complete passage of the elastic snap ring 18, the piston 5 latches behind the expanding snap ring 18 (Fig. 5, 8).

Die Teile 1, 2 befinden sich nun im wesentlichen wieder in ihrer ersten Relativlage, wobei nun allerdings die erste Zylinder-Kolbenanordnung 2, 3, 4 ausgefahren und die zweite Zylinder-Kolbenanordnung 4, 5, 1 eingefahren ist (Fig. 5,8).The parts 1, 2 are now essentially in their first relative position, but now the first cylinder-piston assembly 2, 3, 4 extended and the second cylinder-piston assembly 4, 5, 1 retracted (Fig. 5,8) ,

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt alle Varianten und Modifikationen, die in den Rahmen der angeschlossenen Ansprüche fallen. Beispielsweise könnten anstelle der gezeigten linearen Zylinder-Kolbenanordnungen auchThe invention is not limited to the illustrated embodiments, but includes all variants and modifications that fall within the scope of the appended claims. For example, instead of the illustrated linear cylinder-piston arrangements as well

Claims

6 AT 009 402 U1 are provided, or other arrangement structures for the explosive charges to move the relatively movable parts 1, 2 from its first relative position to its second relative position and then controlled back again. Claims 1. A pyrotechnic actuator having two relatively movable parts displaceable from a first relative position to a second relative position by a first remotely ignitable explosive charge and a second remotely ignitable explosive charge from its second relative position to approximately the first relative position, characterized by a sensor ( 19), which initiates the ignition of the second explosive charge (9) upon reaching the second relative position.

2. Pyrotechnic actuator according to claim 1, characterized in that in the control path between the sensor (19) and the second explosive charge (9) is a time delay element (20).

3. Pyrotechnic actuator according to claim 2, characterized in that the second explosive charge (9) electrically remote-ignitable, the sensor (19) is an electrical sensor and the time delay element (20) is an electrical control circuit.

4. Pyrotechnic actuator according to one of claims 1 to 3, characterized by two in series between the parts (1, 2) acting cylinder-piston assemblies (2, 3, 4, 4, 5, 1), each of the first or second explosive charge (7; 9) are driven, wherein in the first relative position, the one cylinder-piston assembly on and the other is extended, whereas in the second relative position both cylinder-piston assemblies are extended.

5. Pyrotechnic actuator according to claim 4, characterized in that the piston (3) or the piston rod (4) of the first cylinder-piston assembly (2, 3, 4) the cylinder (4) of the second cylinder-piston assembly (4, 5 , 1).

6. Pyrotechnic actuator according to claim 4 or 5, characterized in that the piston (3) of the first cylinder-piston assembly (2, 3, 4) by at least one Äbscherbol zen (10) against movement before ignition of the first explosive charge (7 ) is secured.

7. Pyrotechnic actuator according to one of claims 4 to 6, characterized in that the piston (5) of the second cylinder-piston assembly (4, 5, 1) by at least one retaining pin (11) against movement before ignition of the second explosive charge (9 ), wherein the retaining bolt (11) by the pressure wave of the second explosive charge (9) from the path of movement of the piston (5) is removable.

8. Pyrotechnic actuator according to claim 7, characterized in that the retaining bolt (11) is mounted transversely displaceably in the cylinder wall and engages in the holding position in a lateral recess of the piston (5) into which a pressure side of the piston (5) leading pressure channel (12) opens.

9. Pyrotechnic actuator according to one of claims 4 to 8, characterized in that the cylinder (2, 4) of the first and / or second cylinder-piston arrangement (2, 3, 4, 4, 5, 1) a compressible sleeve (15 16) for decelerating the movement of the piston (3; 5).

10. Pyrotechnic actuator according to one of claims 4 to 9, characterized in that the cylinder (2, 4) of the first and / or second cylinder-piston assembly (2, 3, 4, 4, 5, 2) in a conventional manner an elastic snap ring (17; 18) for latching the piston (3; 5) at the end of its movement path. 7 AT 009 402 U1

11. Use of a pyrotechnic actuator according to one of claims 1 to 10 in a vehicle for snowplough-like folding of the front wheels before or during an impact and subsequent return of the front wheels.

12. Use of a pyrotechnic actuator according to one of claims 1 to 10 in a vehicle for deflecting body parts for pedestrian protection or in the event of a rollover and subsequent return of the body parts.

13. A vehicle with a vehicle body and steerable front wheels, characterized by at least one actuator according to one of claims 1 to 10, the two relatively movable parts are connected on the one hand to the vehicle body and on the other hand to the front wheels or the steering knuckles.

14. Vehicle having a vehicle body and a bumper, characterized by at least one actuator according to one of claims 1 to 10, the two relatively movable parts are connected on the one hand to the vehicle body and on the other hand to the bumper.

15. Vehicle with a vehicle body and a roll bar, characterized by at least one actuator according to one of claims 1 to 10, whose two relatively movable parts are connected on the one hand to the vehicle body and on the other hand to the roll bar. For this purpose 2 sheets of drawings