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Die Erfindung betrifft einen Aktuator, insbesondere zum Anheben einer Fahrzeughaube eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zum Schutz einer außerhalb eines Fahrzeugs befindlichen Person sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Aktuators.
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Ein derartiger Aktuator umfasst einen Gasgenerator, eine Aufnahme und einen Kolben. Der Kolben ist an der Aufnahme gelagert und unter Einwirkung von durch den Gasgenerator erzeugbaren Gasen relativ zur Aufnahme bewegbar.
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Solche Aktuatoren werden z.B. eingesetzt als Antrieb zum Anheben der Fahrzeughabe bei einer Vorrichtung zum Schutz einer außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Person.
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Angetrieben wird der Kolben eines solchen Aktuators durch den Druck der von dem Gasgenerator nach dessen Aktivierung (insbesondere Zündung) produzierten Gase. Für eine möglichst optimale Krafteinleitung in die Fahrzeughaube sind eine möglichst geringe Masse des Kolbens und dessen geeignete Abdichtung zur Innenwand der Aufnahme wünschenswert.
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Aus der
WO 2016/004429 A1 ist eine Verwendung rohrförmiger Kolbenstangen, die auf der druckzugewandten Seite mit einem Endstück versehen sind, bekannt. Die Endstücke haben die Funktion eines Kolbens und weisen eine mit einem O-Ring versehene Ringnut auf, über welchen die Abdichtung zur Innenwand eines Zylinders hin realisiert wird.
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Weiterhin sind einteilige Ausführungen von Kolben und Kolbenstange aus der Praxis bekannt, wobei der Kolben ebenfalls mit einem O-Ring zur Abdichtung versehen ist. Zur Reduzierung der Masse und zur Befestigung eines Druckstückes ist die Kolbenstange mit einer einseitigen Bohrung versehen.
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Zur Herstellung der bekannten Aktuatoren sind zum Teil aufwendige Fertigungsverfahren notwendig.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Aktuator zu schaffen, der ein geringes Gewicht aufweist, dessen relativ zueinander bewegbare Teile gegeneinander abgedichtet sind und der mit einem möglichst geringen Aufwand herstellbar ist.
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Gelöst wird dieses Problem durch einen Aktuator gemäß Anspruch 1.
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Danach ist vorgesehen, dass der Kolben an einem dem Gasgenerator zugewandten Ende eine Aufweitung aufweist, wobei an der Aufweitung ein Dichtelement angeordnet ist. An die Aufweitung ist eine z.B. außen umlaufende Nut zur Aufnahme des insbesondere elastischen Dichtelements angeformt. Das Dichtelement ist in der umlaufenden Nut der Aufweitung des Kolbens angeordnet. Sowohl die Aufweitung als auch die Nut sind umformend hergestellt.
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Bei einem solchen Aktuator sind die funktionellen Anforderungen, insbesondere hinsichtlich einer Abdichtung und/oder Massereduzierung, mit geringem Aufwand an Kosten und Zeit in der Herstellung erfüllbar. Eine Aufweitung anstelle eines zusätzlichen Endstücks kann die Anzahl zu montierender Teile verringern.
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Zur Bildung der Aufweitung kann das Material des Kolbens unter Vergrößerung des Kolbendurchmessers gestreckt sein.
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Durch die Aufweitung kann eine besonders gute Führung des Kolbens in der Aufnahme erreicht werden. Ferner kann ein Verkippen des Kolbens gegenüber der Aufnahme minimiert werden, insbesondere im aktivierten, ausgefahrenen Zustand.
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Der Kolben kann zumindest überwiegend innerhalb der Aufnahme angeordnet sein. Der Kolben ist z.B. durch eine Aktivierung des Gasgenerators zumindest teilweise aus der Aufnahme heraus ausfahrbar. Der Gasgenerator ist z.B. ein pyrotechnischer Gasgenerator. Das Dichtelement liegt vorzugsweise dichtend an einer Innenwand bzw. Innenseite der Aufnahme an. Das Dichtelement kann dichtend zwischen der Innenwand der Aufnahme und der Aufweitung des Kolbens angeordnet sein. Beispielsweise ist der Abstand zwischen der Innenwand der Aufnahme und einer Außenseite des Kolbens im Bereich der Aufnahme minimal.
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Die Aufnahme ist in Form eines Zylinders ausgebildet, insbesondere in Form eines Hohlzylinders mit einem kreisförmigen Querschnitt von dessen Zylinderbohrung. Die Anordnung innerhalb der insbesondere als Zylinder ausgebildeten Aufnahme ermöglicht eine besonders einfache Beaufschlagung des Kolbens mit von dem Gasgenerator erzeugten Gasen. Die insbesondere als Zylinder ausgebildete Aufnahme kann durch den Gasgenerator einseitig, insbesondere an einem längsseitigen Ende, verschlossen sein. Optional definieren Gasgenerator und Zylinder zusammen mit einem am anderen Ende des Zylinders angeordneten, den Zylinder verschließenden Zylinderdeckel einen Zylinderinnenraum.
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Die Aufweitung ist in einer Ausführungsvariante an einem Kolbenrohr (z.B. in Form einer rohrförmigen Kolbenstange) des Kolbens ausgebildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Außendurchmesser und ein Innendurchmesser oder nur ein Außendurchmesser des Kolbenrohrs im Bereich der Aufweitung größer sind/ist als ein Außendurchmesser (oder gar jeder Außendurchmesser) des übrigen Kolbenrohrs. Der Außendurchmesser des Kolbenrohrs kann über die Länge des Kolbenrohrs im Wesentlichen denselben oder einen ähnlichen Verlauf aufweisen wie der Innendurchmesser. Die Durchmesser sind dabei quer zur Längserstreckung des Kolbenrohrs und der Aufnahme und/oder quer zur Verschiebeachse des Kolbens bezüglich der Aufnahme gemessen.
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Ein Übergangsbereich zwischen der Aufweitung des Kolbens und einem benachbarten Bereich des Kolbens, insbesondere dem übrigen Kolbenrohr, kann eine Anschlagfläche ausbilden. Diese Anschlagfläche kooperiert z.B. mit einer Fläche eines auf die Aufnahme aufgesetzten Zylinderdeckels. Hierdurch kann ein Anschlag zur Begrenzung einer Bewegung des Kolbens relativ zur Aufnahme gebildet sein. Eine Kontur des als Anschlag dienenden Bereiches des Zylinderdeckels kann im Kontaktbereich (gegebenenfalls annähernd) der Kontur des Übergangsbereichs des Kolbens angepasst sein. Der Anschlag kann Energie des ausfahrenden Kolbens aufnehmen, ohne dass der Kolben an der Aufnahme verklemmt.
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Der Kolben umfasst gemäß einer Ausführungsvariante ein einstückig ausgebildetes Kolbenrohr und ein an einem längsseitigen Ende des Kolbenrohrs aufgesetztes Druckstück (oder besteht aus diesen beiden Teilen). Die Aufweitung ist z.B. als Umformung des Materials des Kolbenrohrs ausgebildet. Das Druckstück kann das Kolbenrohr abdichten (dessen Innendurchmesser verschließen), insbesondere im Wesentlichen gasdicht, insbesondere druckdicht. Das Kolbenrohr weist z.B. an seinem dem Gasgenerator zugewandten und dem Druckstück abgewandten Ende die Aufweitung auf.
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Eine Fläche eines in das Kolbenrohr hineinragenden Teils des Druckstücks bildet vorzugsweise einen Bestandteil der wirksamen Kolbenfläche zur Bewegung des Kolbens relativ zur Aufnahme.
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Das Druckstück kann im nicht aktivierten Zustand gegenüber dem auf die Aufnahme aufgesetzten Zylinderdeckel durch eine Dichtung abgedichtet sein. Die Dichtung überdeckt z.B. das Druckstück und liegt dichtend am Zylinderdeckel an.
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Die Nut ist z.B. eine Ringnut. Das Dichtelement kann als O-Ring ausgebildet sein, der insbesondere die Aufweitung umgreift. Die Form der Nut ist vorzugsweise an die Form des Dichtelements angepasst. Hat das Dichtelement z.B. eine rechteckige, runde oder ovale Querschnittsform, kann die Nut eine Querschnittsform aufweisen, die zumindest teilweise einer rechteckigen, runden oder ovalen Form entspricht.
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Die Aufweitung kann einen an die Nut angrenzenden, zylindrischen Endabschnitt aufweisen. Der zylindrische Endabschnitt erstreckt sich zwischen der Nut und dem Ende des Kolbenrohres, welches dem Gasgenerator zugewandt ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Dichtelement ein an den Gasgenerator angrenzendes erstes Volumen der Aufnahme gegenüber einem zweiten Volumen der Aufnahme abdichtet. Eine Zündung des Gasgenerators erzeugt Gase, die in das erste Volumen eingeleitet werden. Der Gasgenerator steht mit dem ersten Volumen in Fluidverbindung. Hierdurch wird der Druck im ersten Volumen erhöht. Der Druck wirkt auf die wirksame Kolbenfläche des Kolbens ein und bewirkt die Bewegung des Kolbens relativ zur Aufnahme vom nicht aktivierten Zustand in den aktivierten Zustand. Durch die Abdichtung des Kolbens an der Innenwand der Aufnahme gegenüber der Druckseite wird eine optimale Krafteinleitung in die Fahrzeughaube ermöglicht. Form, Größe und Material der Nut, des Dichtelements und der Innenwand der Aufnahme können so aufeinander abgestimmt sein, dass das erste Volumen gegen das zweite Volumen druckdicht für den Druck durch den Gasgenerator abgedichtet ist, die Reibung zwischen dem Dichtelement und der Innenwand der Aufnahme aber minimiert ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Schutz einer außerhalb eines Fahrzeugs befindlichen Person bereitgestellt, die eine Fahrzeughaube und einen Aktuator gemäß einer beliebigen hierin beschriebenen Ausführung umfasst. Bei der Fahrzeughaube kann es sich insbesondere um eine Motorhaube für ein Kraftfahrzeug handeln.
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Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Aktuators gelöst, insbesondere zur Herstellung eines Aktuators zum Anheben einer Fahrzeughaube eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
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Bereitstellen einer Aufnahme mit einem Gasgenerator und eines Rohrstücks mit einem Roh rau ßendu rchmesser;
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Aufweiten eines Endbereichs des Rohrstücks auf einen geweiteten Außendurchmesser zur Bildung eines Kolbens mit einer Aufweitung, insbesondere ist der geweitete Außendurchmesser größer als der ursprüngliche Rohraußendurchmesser; das Aufweiten erfolgt insbesondere durch ein spanloses Verfahren, z.B. durch einen Umformprozess;
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Anordnen eines Dichtelements an der Aufweitung des Kolbens;
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Anordnen des Kolbens derart an oder in der Aufnahme, dass die Aufweitung dem Gasgenerator zugewandt ist und der Kolben unter Einwirkung von Gasen des Gasgenerators relativ zur Aufnahme bewegbar an der Aufnahme gelagert ist.
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Das Verfahren kann zur Herstellung eines Aktuators gemäß einer beliebigen hierin beschriebenen Ausführung angepasst werden.
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Dabei ist vorgesehen, dass die Aufweitung gleichzeitig mit dem Aufweiten des Endbereichs des Rohrstücks (z.B. in einem einzelnen Arbeitsgang) oder anschließend dazu mit einer umlaufenden Nut versehen wird, durch Umformen, z.B. Rollen oder Rollnuten. Auf eine weitere Verarbeitung des Rohrstücks, z.B. durch Schleifen des Rohrstücks, kann verzichtet werden. Somit ist die Herstellung besonders einfach möglich.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zum Schutz einer außerhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen Person mit zwei Aktuatoren sowie eine Person vor dem Kraftfahrzeug in einer schematischen Darstellung;
- 2 einen der Aktuatoren gemäß 1 in einem nicht aktivierten Zustand in einer Querschnittsansicht;
- 3 den Aktuator gemäß 2 in einem aktivierten Zustand in einer Querschnittsansicht;
- 4 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Endabschnitts eines Zylinders des Aktuators im nicht aktivierten Zustand gemäß 2 und einen an dem Endabschnitt befestigten Gasgenerator;
- 5 eine vergrößerte Ansicht eines dem Endabschnitt mit dem Gasgenerator des Aktuators gegenüberliegenden Endabschnitts des Zylinders des Aktuators im aktivierten Zustand gemäß 3;
- 6 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Endabschnitts eines Zylinders einer Ausführungsform eines Aktuators im nicht aktivierten Zustand; und
- 7 den Aktuator gemäß 6 mit einer aufgesetzten Dichtung.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 2 mit einer aktiven Vorrichtung zum Schutz einer außerhalb des Kraftfahrzeugs 2 befindlichen Person 3. Durch einen sensierten möglichen (oder einen bereits geschehenen) Zusammenprall des Kraftfahrzeugs 2 mit der Person 3 wurden zwei Aktuatoren 1 aktiviert. Die Aktuatoren 1 der Vorrichtung haben durch ihre Aktivierung eine vordere, als Motorhaube ausgebildete Fahrzeughaube 20 an ihrem windschutzscheibenseitigen Ende angehoben und um ihr frontseitiges Ende verschwenkt. Der sich dadurch ergebende Abstand zwischen Fahrzeughaube 20 und darunterliegenden Fahrzeugkomponenten ermöglicht bei einem Aufprall der Person 3 eine ausreichend freie Deformation der Fahrzeughaube. Hierdurch kann die Gefahr von Verletzungen für die Person 3 wesentlich vermindert werden.
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In der Darstellung gemäß 1 wird die Fahrzeughaube 20 direkt durch die Aktuatoren 1 angetrieben. Dies ist jedoch auch indirekt möglich, indem die Aktuatoren 1 beispielsweise auf Scharniere einwirken und so eine Hubbewegung der Fahrzeughaube 20 veranlassen.
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Die Aktuatoren 1 sind im Bereich von gegenüberliegenden Ecken und/oder Seitenkanten der Fahrzeughaube 20 angeordnet.
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Um einen möglichen und/oder einen bereits geschehenen Aufprall einer Person 3 zu sensieren, umfasst die Vorrichtung zum Schutz einer außerhalb des Kraftfahrzeugs 2 befindlichen Person 3 zumindest einen entsprechenden Sensor, der eine Aktivierung der Aktuatoren 1 bewirkt.
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Die 2 und 4 zeigen einen der Aktuatoren 1 gemäß 1 in einem nicht aktivierten, eingefahrenen Zustand.
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Der Aktuator 1 ist als pyrotechnischer Aktuator ausgebildet. Er umfasst einen Gasgenerator 10 und einen durch den Gasgenerator 10 einseitig verschlossenen Zylinder 13. Der Gasgenerator 10 und der Zylinder 13 definieren zusammen mit einem am anderen (dem Gasgenerator 10 gegenüberliegenden längsseitigen) Ende des Zylinders 10 angeordneten Verschluss in Form eines Zylinderdeckels 14 einen Zylinderinnenraum.
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Der Aktuator 1 umfasst ferner einen Kolben 11, der ein Kolbenrohr 110 und ein das Kolbenrohr 110 an einem Ende abdichtenden Verschluss in Form eines Druckstückes 15 umfasst. Der Kolben 11 ist innerhalb des Zylinders 13 angeordnet.
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Der Gasgenerator 10 ist im Zylinder 13 mittels einer Press- und/oder Crimpverbindung befestigt. Hierzu hält eine an dem Gasgenerator 10 zugewandten Ende des Zylinders 13 ausgebildete Verkrimpung 132 den Gasgenerator 10 form- und/oder kraftschlüssig fest. Der Zylinderdeckel 14 wird durch eine stoffschlüssige Verbindung (z.B. eine Lötverbindung) am Zylinder 13 gehalten. Für beide Verbindungen sind Alternativen möglich, z.B. kann der Zylinderdeckel 14 auch mit dem Zylinder 13 verschraubt werden, wobei dann allerdings vergleichsweise höhere Wandstärken notwendig sind.
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Zur Abdichtung des Kolbens 11 gegenüber dem Zylinder 13 ist am Kolben 11 ein Dichtelement 12 angeordnet. Das Dichtelement 12 ist aus einem elastischen Material hergestellt. Vorliegend ist das Dichtelement 12 in Form eines O-Rings ausgebildet. An einem Kontaktbereich kontaktiert das Dichtelement 12 eine Innenwand 130 des Zylinders 13.
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Der Kolben 11 samt Dichtelement 12 unterteilt im Kontaktbereich zur Innenwand 130 des Zylinders 13 den Zylinderinnenraum in eine druckzugewandte Seite (zugewandt dem Gasgenerator 10) und eine druckabgewandte Seite (dem Zylinderdeckel 14 zugewandt). Die druckzugewandte Seite des Zylinderinnenraums hat ein erstes Volumen V1. Die druckabgewandte Seite des Zylinderinnenraums hat ein zweites Volumen V2. Das erste Volumen V1 ist vom zweiten Volumen V2 durch das Dichtelement 12 abgedichtet.
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Das Kolbenrohr 110 weist an seinem dem Gasgenerator 10 zugewandten und dem Druckstück 15 abgewandten Ende eine Aufweitung 111 auf. In die Aufweitung 111 ist eine umlaufende Nut 112 angeformt, in der das elastische Dichtelement 12 angeordnet ist.
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Während das gasgeneratorseitige Ende des Kolbenrohres 110 offen bleibt, wird das gegenüberliegende Ende durch das Druckstück 15 verschlossen (insbesondere gas- und/oder druckdicht). Die Verbindung von Kolbenrohr 110 und Druckstück 15 ist bevorzugt als Press- und/oder Crimpverbindung ausgeführt. Hierzu hält eine am dem Druckstück 15 zugewandten Ende des Kolbenrohrs 110 ausgebildete Verkrimpung 114 das Druckstück 15 form- und/oder kraftschlüssig fest. Eine sich senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des Kolbenrohres 110 erstreckende Fläche 150 eines in das Kolbenrohr 110 ragenden Teils des Druckstückes 15 ist Bestandteil der wirksamen Kolbenfläche. Die wirksame Kolbenfläche ist für den Vortrieb des Kolbens 11 bei einer Druckbeaufschlagung verantwortlich.
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In seiner äußeren Form ist das Druckstück 15 an die Kontur des Bereiches der Fahrzeughaube 20, bzw. eines mit der Fahrzeughaube 20 in Verbindung stehenden Teils, angepasst, auf welches zur Einleitung der Hubbewegung der Aktuator 1 mit seinem Kolben 11 einwirkt. Im Querschnitt ist das Druckstück 15 im Wesentlichen T-förmig.
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Zur Anbindung des pyrotechnischen Aktuators 1 an das Kraftfahrzeug 2 sind entsprechend dimensionierte Befestigungsmöglichkeiten vorgesehen, vorliegend in Form eines am Zylinder angeordneten Flansches 131. Der Flansch 131 ist an einer Außenseite des Zylinders 13 ausgebildet.
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Bevor weiter unten die Aktivierung des Aktuator 1 beschrieben werden wird, wird nachfolgend zunächst ein Verfahren zur Herstellung des Aktuators 1 erläutert.
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Zur Herstellung des Kolbenrohres 110 wird ein Rohr mit einem Rohraußendurchmesser D1 auf eine vorgegebene Länge zugeschnitten. Als Ausgangsmaterial kann (gegebenenfalls bei Einhaltung notwendiger Toleranzen) z.B. ein nahtloses Rohr, insbesondere ein nahtloses Präzisionsrohr im Anlieferungszustand verwendet werden. D.h. es kann ein Rohr ohne weitere vorherige Bearbeitung zur Herstellung des Kolbenrohres eingesetzt werden.
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Nach dem Ablängen wird das Rohrstück an einem Endbereich (insbesondere dem druckseitigen Endbereich) auf einen geweiteten Außendurchmesser D2 aufgeweitet. Ein Übergangsbereich 113 zwischen den beiden Bereichen unterschiedlichen Außendurchmessers D1, D2 ist nicht sprunghaft ausgebildet. Vorliegend ist der Übergangsbereich 113 zwischen den beiden Bereichen unterschiedlichen Außendurchmessers D1, D2 durch ineinander übergehende Radien ausgebildet. Durch das Aufweiten des Endbereichs wird eine Aufweitung 111 am Kolben 11 ausgebildet.
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Gleichzeitig mit oder anschließend nach dem Aufweiten wird die Aufweitung 111 mit einer umlaufenden Nut 112 versehen; z.B. durch Rollen. Für eine exaktere Führung des Kolbens 11 an der Innenwand 130 bei einer Hubbewegung relativ zum Zylinder 13 ist die Aufweitung 111 derart bemessen, dass sie einen zylindrischen Endabschnitt 115 aufweist, welcher sich zwischen der Nut 112 und dem gasgeneratorseitigen Ende des Kolbenrohres 110 erstreckt.
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Sowohl beim Aufweiten des Endbereichs des Rohrstücks als auch beim Einbringen der Nut 112 handelt es sich um einen Umformprozess, also um ein Fertigungsverfahren ohne einen Materialab- oder -auftrag. Sowohl die Aufweitung als auch die Nut entstehen lediglich durch plastische Deformation des Endbereiches des Rohrstücks. Im Ergebnis liegt ein rohrförmiges Bauteil vor, welches ohne eine Nachbearbeitung der Außendurchmesser auskommt.
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Beim Zusammenbau des Aktuators 1 wird in die Nut 112 ein elastisches Dichtelement 12, bevorzugt in Form eines O-Ringes, eingebracht. Durch das Dichtelement 12 wird eine gasdichte Abtrennung zwischen dem druckzugewandten ersten Volumen V1 und dem druckabgewandten zweiten Volumen V2 des Zylinderinnenraumes realisiert. Zur Verminderung einer Reibung, insbesondere an der Innenwand 130 des Zylinders 13 kann das Dichtelement 12 (der O-Ring) zusätzlich beschichtet werden.
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Im Querschnitt weist die Aufweitung 111 mit der Nut 112 einen S-förmigen Verlauf auf. Der S-förmige Verlauf verbindet den zylindrischen Endabschnitt 115 mit dem Teil des Kolbenrohrs 110 mit (nicht aufgeweitetem) Rohraußendurchmesser D1. Beiderseits der Nut 112 (in Längsrichtung des Kolbens 11 gesehen) sind Bereiche der Aufweitung 111 mit aufgeweitetem Außendurchmesser D2 ausgebildet. Der Außendurchmesser des Kolbens 11 im Bereich der Nut 112 ist kleiner als der aufgeweitete Außendurchmesser D2.
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Die Materialstärke des Kolbenrohrs 110 ist über die Länge des Kolbenrohrs 110 im Wesentlichen konstant. Geringfügige Variationen der Materialstärke können durch den Umformprozess zur Bildung der Aufweitung 111 entstehen.
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3 zeigt den pyrotechnischen Aktuator 1 in einem aktivierten, ausgefahrenen Zustand, entsprechend dem in 1 gezeigten Zustand bei angehobener Fahrzeughaube 20.
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Durch die die Aktivierung des Aktuators 1 bewirkende Zündung des Gasgenerators 10 werden Gase vom Gasgenerator 10 in das erste Volumen V1 ausgestoßen. Durch den Druck der vom Gasgenerator in den Zylinderinnenraum (in das erste Volumen V1) ausgestoßenen Gase wird der Kolben 11 in eine obere Endlage (bezüglich des Zylinders 13) bewegt. Während der Bewegung wird das Kolbenrohr 110 (und damit der Kolben 11) im Bereich der Aufweitung 111 an der Innenwand 130 des Zylinders 13 und im Bereich des (geringeren) Rohraußendurchmesser D1 in einer Bohrung des Zylinderdeckels 14 geführt. Der Zylinderdeckel 14 kann dabei gleichzeitig zur Begrenzung der Bewegung des Kolbens 11 ausgebildet und vorgesehen sein.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die in den Figuren gezeigten teilweise großen Abstände zwischen den zueinander bewegten Teilen (z.B. zwischen Außendurchmesser D2 und Innenwand 130) lediglich wegen einer besseren Darstellung so gewählt wurden.
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5 zeigt eine Stellung des Kolbens 11 in der oberen Endlage entsprechend der 3. Wie bereits im Zusammenhang mit 3 erläutert, kann der Zylinderdeckel 14 eine Anschlagfläche zur Begrenzung der Bewegung des Kolbens 11 bereitstellen. Um ein Zurückbewegen des Kolbens 11 aus der oberen Endlage in seine Ausgangsposition (entsprechend der Lage des Kolbens 11 im nicht aktivierten Zustand) zu ermöglichen (z.B. zum Absenken der Fahrzeughaube 20, um das Sichtfeld nach einem Crash wieder frei zu machen) ist es von Bedeutung, dass sich der Kolben 11 nicht am Zylinderdeckel 14 verklemmt. Letzterer ist dazu im Bereich der Führungsbohrung mit einer Fase 140 versehen. Die Fase 140 ist im Wesentlichen an den Übergangsbereich 113 vom Rohraußendurchmesser D1 zur Aufweitung 111 mit dem geweiteten Außendurchmesser D2 angepasst. Beispielsweise weist die Fase 140 eine dem Übergangsbereich 113 des Kolbens 11 entsprechende Form auf. Der Übergangsbereich 113 und die Fase 140 bilden zusammen einen Anschlag für die Bewegung des Kolbens 11. Schlägt der Übergangsbereich 113 an die Fase 140 an, berühren sich beide flächig an einer Kontaktfläche K.
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6 zeigt eine Abwandlung des Aktuators 1 an dem dem Gasgenerator 10 abgewandten Ende des Zylinders 13. Im Unterschied zum Aktuator 1 gemäß 2 bis 5 ist der Verschluss des Zylinders 13 hier als eine einteilige Kombination von Zylinderdeckel 14' und Flansch 141 ausgebildet. Auf einen am Zylinder 13 ausgebildeten Flansch 131 kann somit verzichtet werden. Hergestellt wird der Zylinderdeckel 14' samt Flansch 141 beispielsweise als kombiniertes Stanz- und Blechbiegeteil.
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Der Verschluss in Form des Zylinderdeckels 14' weist einen zylindrischen, buchsenförmigen Abschnitt 143 auf. Der zylindrische, buchsenförmige Abschnitt 143 ragt in den Zylinder hinein und liegt an der Innenwand 130 des Zylinders 13 an. Wie bei der zuvor im Zusammenhang mit den 2 bis 5 beschriebenen Ausführung des Zylinderdeckels 14 ist vorliegend der buchsenförmige Abschnitt 143 mit einer Bohrung zur Führung des Kolbens 11 versehen und kann zur Begrenzung der Bewegung des Kolbens vorgesehen sein (und hierzu z.B. eine entsprechende Fase aufweisen).
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Vom buchsenförmigen Abschnitt 143 abragend sind flanschartige Strukturen ausgebildet, welche zur Befestigung des Aktuators 1 am und/oder im Kraftfahrzeug 2 vorgesehen sind. Die in der 6 gezeigte Darstellung der Strukturen ist lediglich als Andeutung zu verstehen. In Form und Ausführung sind sie an die fahrzeugseitigen Befestigungsstrukturen angepasst.
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7 zeigt den pyrotechnischen Aktuator 1 gemäß 6 in einer abgewandelten Ausführung. Im in 7 gezeigten, nicht aktivierten Zustand wird die Zylinder-Kolben-Einheit (und insgesamt der Aktuator 1) wirksam vor Umwelteinflüssen geschützt indem das Innere des Zylinders (13) gegenüber der Umgebung abgedichtet wird. Dazu überdeckt eine Dichtung 16 das Druckstück 15. Die Dichtung 16 ist benachbart zum Druckstück 15 mit dem Flansch 141 des Zylinderdeckels 14' verbunden (und daran befestigt). Somit verhindert die Dichtung 16 ein Eindringen von Verunreinigungen in das Innere des Zylinders 13.
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Die Dichtung 16 ist vorliegend als zweiteiliges Kunststoffteil ausgeführt, bestehend aus einem Trägerring 160 und einem Dichteinsatz 161 (alternativ umfasst die Dichtung 16 weitere Teile). Der Trägerring 160 und der Dichteinsatz 161 sind beispielsweise form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden. Beide Teile 160, 161 bestehen aus unterschiedlichen Materialen. Der Trägerring 160 und der Dichteinsatz 161 weisen an ihre Funktionen angepasste, unterschiedliche Eigenschaften auf. Während der der Befestigung dienende Trägerring 160 z.B. relativ hart ausgeführt ist (z.B. aus einem thermoplastischen Kunststoff wie PP), kann der Dichteinsatz 161 z.B. aus einem weicheren Material bestehen (z.B. aus einem synthetischen Kautschuk wie EPDM). Hergestellt wird die Dichtung 16 bevorzugt durch Mehrkomponenten-Spritzgießen, insbesondere ein Zweikomponentenspritzgussverfahren. Dabei können beide Teile in einem Arbeitsgang hergestellt und sowohl formschlüssig als auch stoffschlüssig miteinander verbunden werden.
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Um ein leichtes Öffnen bei einer Aktivierung des Aktuators 1 zu ermöglichen, kann der Dichteinsatz 161 mit partiellen Materialschwächungen versehen sein. Für eine möglichst gute Abdichtung sind auf der dem Flansch 141 des Zylinderdeckels 14' zugewandten Seite des Dichteinsatzes 161 (z.B. ringförmig) umlaufende Dichtlippen 162 angeordnet.
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Der Trägerring 160 ist zur Befestigung der Dichtung 16 auf seiner dem Flansch 141 des Zylinderdeckels 14' zugewandten Seite mit Zapfen 163 versehen. Die Zapfen 163 ragen durch entsprechend geformte Durchbrüche 142 im Flansch 141 des Zylinderdeckels 14' hindurch. Zur Montage werden die Zapfen 163 auf der Rückseite des Flansches 141 thermisch umgeformt (z.B. durch Heißverstemmen oder Ultraschallschweißen).
