DE102006022840A1

DE102006022840A1 - Linearantrieb zum Straffen eines Sicherheitsgurtes

Info

Publication number: DE102006022840A1
Application number: DE200610022840
Authority: DE
Inventors: Peter Schmidt; Peter Kremyansky
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2006-05-16
Publication date: 2007-11-22

Abstract

Ein Linearantrieb zum Straffen eines Sicherheitsgurtes hat ein Gehäuse (10), einen pyrotechnischen Gasgenerator (16), einen im Gehäuse (10) verschiebbaren Kolben (12) und ein schmelzbares Element (28), das im Bereich der Abdichtung zwischen dem Gasgenerator (16) und dem Gehäuse (10) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb zum Straffen eines Sicherheitsgurtes.
Solche Linearantriebe sind oft als sogenannte „Rack-and-Pinion"-Linearantriebe ausgebildet. An einem Kolben ist eine Zahnstange befestigt, die nach der Aktivierung eines Gasgenerators schlagartig bewegt wird und mit einem an eine Gurtspule eines Gurtaufrollers gekoppelten Zahnrad so in Eingriff kommt, daß ein Sicherheitsgurt gestrafft wird.
An Linearantriebe werden verschiedene Anforderungen gestellt. So soll z.B. bei einer Selbstentzündung des Gasgenerators aufgrund einer Wärmeeinwirkung von außen, insbesondere bei einem Brand eines Kraftfahrzeugs, ausgeschlossen werden, daß Teile des Gasgenerators, insbesondere des Straffersystems, bersten.
Linearantriebe zum Straffen eines Sicherheitsgurtes, bei denen berstende Teile ausgeschlossen sind, sind bereits bekannt. Die bekannten Lösungen sind jedoch teuer und aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Linearantrieb zum Straften eines Sicherheitsgurtes bereitzustellen, der kostengünstig ist und berstende Teile ausschließt.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung einen Linearantrieb zum Straffen eines Sicherheitsgurtes vor, mit einem Gehäuse, einem pyrotechnischen Gasgenerator, einem im Gehäuse verschiebbaren Kolben und einem schmelzbaren Element, das im Bereich der Abdichtung zwischen dem Gasgenerator und dem Gehäuse angeordnet ist. Das schmelzbare Element besteht aus einem Material, das bei einer oberhalb des Betriebstemperaturbereichs des Straffersystems liegenden Temperatur, die unterhalb der Selbstentzündungstemperatur des Gasgenerators ist, schmilzt oder zumindest erweicht. Das schmelzbare Element schmilzt bei einer Wärmeeinwirkung von außen, beispielsweise bei einem Brand, sobald der Schmelzpunkt des Materials erreicht ist. Bei einer Selbstentzündung des Gasgenerators aufgrund eines Brandes können über einen Spalt, der von dem schmelzbaren Element verschlossen war, die unter Druck stehenden Gase aus einer Druckkammer entweichen. Der Druck kann so abgebaut werden. Selbst bei einer Selbstentzündung des Gasgenerators sind somit berstende Teile ausgeschlossen. Bei Temperaturen innerhalb des Betriebstemperaturbereichs des Straffersystems weist das schmelzbare Element eine ausreichende mechanische Festigkeit auf, so daß die Funktion des Linearantriebs nicht beeinträchtigt wird.
Vorzugsweise wirkt das schmelzbare Element als Dichtung. Das schmelzbare Element ersetzt eine zwischen dem Gasgenerator und dem Gehäuse notwendige Dichtung, wodurch Bauteile eingespart werden.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
1 einen Längsschnitt eines grundsätzlichen Aufbaus eines Linearantriebs,
2 einen vergrößerten Ausschnitt des mit X bezeichneten Bereichs in 1 eines erfindungsgemäßen Linearantriebs,
3 eine perspektivische Ansicht eines schmelzbaren Elements des erfindungsgemäßen Linearantriebs, und
4 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Gasgenerators des erfindungsgemäßen Linearantriebs.
In 1 ist ein grundsätzlicher Aufbau eines Linearantriebs gezeigt. Der Linearantrieb umfaßt ein Gehäuse 10, in dem ein Kolben 12 verschiebbar aufgenommen ist. An einem Ende 14 des Gehäuses 10 ist ein pyrotechnischer Gasgenerator 16 angeordnet, der einen Gasgeneratorträger 18 und einen vorgefertigten Zünder 20 umfaßt.
Der Kolben 12 weist eine zu einem Zahnrad 22 passende Außenverzahnung 24 auf. Das Zahnrad 22 ist an eine Gurtspule eines Gurtaufrollers (nicht gezeigt) gekoppelt.
Im Ausgangszustand des Linearantriebs, der in 1 gezeigt ist, befindet sich der Kolben 12 außer Eingriff mit dem Zahnrad 22, so daß sich die Gurtspule frei drehen kann.
Durch das beim Zünden des Gasgenerators 16 freiwerdende Druckgas, das auf ein Berstelement 26 wirkt, wird das Berstelement 26 samt dem Kolben 12 vom Gasgenerator 16 weggedrückt. Bei einer Bewegung des Kolbens 12 kommt die Außenverzahnung 24 in Eingriff mit dem Zahnrad 22, wodurch ein an der Gurtspule angebrachter Sicherheitsgurt gestrafft wird.
Bei Überschreiten eines zulässigen Maximaldrucks in einem Druckraum zwischen dem Gasgenerator 16 und dem Kolben 12 wird das Berstelement 26 zerstört, wodurch das Druckgas über eine im Kolben 12 ausgebildete Öffnung 27 auf die Rückseite des Kolbens 12 strömen kann und der in dem Druckraum vorherrschende Druck abgebaut wird.
In 2 ist ein Teil des erfindungsgemäßen Linearantriebs gezeigt. Der Linearantrieb unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Linearantrieb darin, daß zwischen dem Gasgenerator 16, insbesondere dem Gasgeneratorträger 18 und dem Kolben 12, ein schmelzbares Element 28 angeordnet ist. Das Material, aus dem das schmelzbare Element 28 gebildet ist, hat die Eigenschaft, bei einer Temperatur, die über der Betriebstemperatur des Straftersystems und unterhalb der Selbstentzündungstemperatur des Gasgenerators 16 ist, zu schmelzen. Die Selbstentzündungstemperatur des Gasgenerators 16 liegt beispielsweise bei etwa 170°C bis 180°C. Das schmelzbare Element 28 kann aus MCP oder Polyethylen ausgebildet sein, wobei es sich bei MCP um eine niedrigschmelzende Bismut-Zinn-Legierung handelt.
Das schmelzbare Element 28 umgibt den Gasgeneratorträger 18 umlaufend und ist ringförmig mit einem sich ändernden Durchmesser ausgebildet (3). Das schmelzbare Element 28 hat einen Vorsprung 30, der kongruent zu einer Aussparung 32 (4) des Gasgenerators 16 ausgebildet ist und in die Aussparung 32 am Gasgenerator 16 einrasten kann.
Das schmelzbare Element 28 wird von (bezüglich 1) links auf den Gasgeneratorträger 18 aufgeschoben, bis der Vorsprung 30 in die Aussparung 32 des Gasgenerators 16 einrastet. Anschließend wird der Gasgenerator 16 mit dem schmelzbaren Element 28 und dem Kolben 12 von (bezüglich 1) rechts in das Gehäuse 10 eingebracht.
Bei einer Wärmeeinwirkung von außen, beispielsweise bei einem Brand des Fahrzeugs, schmilzt das Element 28, sobald die vorherrschende Temperatur über dem Betriebstemperaturbereich des Straftersystems 16 liegt. Druckgas kann dann bei einer Selbstentzündung des Gasgenerators 16 über den Spalt zwischen dem Gasgenerator 16 und dem Gehäuse 10 entweichen, insbesondere über einen Entlastungskanal 34, der in dem Gasgeneratorgehäuse 18 vorgesehen ist und von dem Element 28 abgedeckt war. Das schmelzbare Element 28 ermöglicht so eine Druckentlastung bei einer Selbstentzündung des Gasgenerators 16.
Die Funktionsweise des Linearantriebs entspricht der des in 1 gezeigten Linearantriebs. Das schmelzbare Element 28 wirkt als Dichtung zwischen dem Gehäuse 10 und dem Gasgenerator 16.

Claims

Linearantrieb zum Straften eines Sicherheitsgurtes, mit einem Gehäuse (10), einem pyrotechnischen Gasgenerator (16), einem im Gehäuse (10) verschiebbaren Kolben (12) und einem schmelzbaren Element (28), das im Bereich der Abdichtung zwischen dem Gasgenerator (16) und dem Gehäuse (10) angeordnet ist.
Linearantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Element (28) als Dichtung wirkt.
Linearantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Element (28) einen Entlastungskanal (34) verschließt.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Element (28) den Gasgenerator (16) umlaufend umgibt.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Element (28) ringförmig ausgebildet ist.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Element (28) wenigstens einen Vorsprung (30) hat und der Gasgenerator (16) wenigstens eine Aussparung (32), wobei der Vorsprung (30) und die Aussparung (32) kongruent zueinander ausgebildet sind.
Linearantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Element (28) aus MCP oder Polyethylen ausgebildet ist.