皮带预张紧器的线性驱动器 本发明涉及皮带预紧张器的线性驱动器，它包括一个缸筒，一个用于在缸筒内滑动的活塞，所述活塞具有一中空内腔和在一轴向端的端壁，以及一烟火驱动装药，其在点火后使活塞的内腔承受高压气体。
DE-A-4415109中公开了一种上述类型的线性驱动器。驱动装药在需要时被点火，在产生的气体的作用下，活塞进行张紧行程，皮带预紧张器将张紧行程转化成皮带伸缩器的带鼓在皮带卷取方向上的转动。因此以皮带系统中消除掉皮带松弛，因此，车辆乘员可在事故的尽可能早的时刻参与车辆的减速。
这种线性驱动器的问题在于，不能保证即使在不利条件中，例如在不正确使用、车辆中失火后的过热，或车辆乘员已向前位移时驱动装药点火的情形中，也不会发生由于驱动装药和线性驱动器引起的危险。上述DE-A-4415109公开了缸筒的结构可防止爆裂，因此甚至在最坏的情形中也可防止来自驱动装药的危险。然而，上述结构的代价是增加了重量。
本发明的目的是改善本文开始提到地那种线性驱动器，虽然减轻了线性驱动器的重量，但却可防止缸筒的爆裂，保证安全。
为此目的本发明提供一种本文开始时提到的那种线性驱动器，其特征在于端壁具有一通孔，其在内腔侧由一崩出垫封闭。当在活塞内腔中压力过大时崩出垫使通孔打开，使压力从活塞内腔中放出，防止了缸筒的爆裂，又不使其结构苯重。通过适当地选择崩出垫的尺寸，可以使活塞内腔中的最大压力得到调节并适应于有关的条件。
按照本发明的一推荐实施例，崩出垫设有一个校准的排放孔，其面对通孔。除了限制在活塞内腔中的最大压力外，这种结构可提供有关皮带预张紧完成后，当带鼓与一能量接受装置如适于吸收皮带系统中的负荷峰值的扭杆相连时线性驱动器性能的优点。上述能量吸收装置可详见DE-A-4227781。在皮带预张紧完成后，即，在驱动装药点火后活塞完成其张紧行程之后，当带鼓在开卷方向上，反抗能量吸收装置的作用转动时，由于带鼓与线性驱动器的连接，因而线性驱动器的活塞将出现向着其初始位置的反回运动。由于设有排放孔，保证了在活塞反回运动时，在其内腔中不会形成反抗上述反回运动的气压。排放孔也对活塞张紧行程中的压力损失负责。但是由于与张紧行程相比，活塞反回运动的速度很慢，较小的排放孔就足以使活塞内腔在活塞反回运动中通气，因此，在活塞的快速张紧运动中的压力损失很小。另外，这种压力损失可以通过设置较大的驱动装药来补偿。
本发明的另一个推荐特征是，将崩出垫压配在内腔中。这样就可保证崩出垫在活塞内腔中的牢固定位。
作为压配式崩出垫结构的替代方案，崩出垫可设有一个管状连接裙部，它穿过通孔，并借助卷边将崩出垫固定在端壁上。这样可实现崩出垫在端壁上的特别可靠的连接。
按照本发明的另一个推荐实施例，崩出垫具有一个穿过通孔与一撕开部相连的连接部，所述撕开部接合缸筒内壁面，所述撕开部在驱动装药点火时能够在与活塞运动方向一致的方向上在缸筒内移动，而在活塞相反方向运动时则锁定在缸筒中，而且在活塞继续运动时，连接部从崩出垫撕离，使通孔打开。由于设置了上述结构，可以获得与在发生张紧行程后活塞进入初始位置的反向运动有关的，与借助崩出垫中的校准的排放孔获得的优点相同的优点。
崩出垫最好是由金属薄片构成的，这使打开通孔的压力值有很高的再现性，因为这种金属薄片能够以严格的公差生产，它所能承受的最大压力几乎不受温度的影响。
现参阅以下附图描述推荐实施例以进一步阐述本发明。
图1示意地表示按照本发明的带有皮带预张紧器和皮带伸缩器的线性驱动器。
图2示意地表示本发明第一实施例的线性驱动器的剖视图，其处于初始位置。
图3示意地表示在张紧行程完成后，图2所示线性驱动器的剖视图。
图4放大地表示图2所示线性驱动器的一部分。
图5表示本发明第二实施例的相应于图4的视图。
图6是表示本发明第三实施例的相应于图4的视图。
图7是表示本发明第四实施例的相应于图4的视图。
图8是张紧行程进行后且活塞向其初始位置反向运动完成后，本发明第四实施例的线性驱动器的示意剖视图。
图1的分解图表示按照本发明的线性驱动器10以及有关的皮带预张紧器12和皮带伸缩器14，所述皮带预张紧器用于通过一个增速齿轮装置16作用在皮带伸缩器16上。
如图12所示，线性驱动器10包括一个缸筒20和适于在缸筒中运行的活塞22。活塞22具有一中空内腔24，其一轴向端具有一端壁26，相对轴向端具有烟火驱动装药28。在缸筒20和活塞22之间，在活塞22上设有密封环30。在图2所示缸筒20最下端由一个塞32封闭，另外，塞32抵靠着一个用于引燃驱动装药28的电点火触点。缸筒20相对端设有一具有孔34的活塞限制器33。孔33在活塞22的张紧行程中使缸筒20通气。
活塞22在其轴向延伸的外表面上具有平行于其纵向延伸的传动齿36，其与齿轮装置16的齿轮配合工作以便将活塞22的张紧行程转变为转动，该转动作为皮带卷取方向的转动传至皮带伸缩器14的带鼓。这种皮带张紧行程是当驱动装药28点火时引发的。装药产生高压气体，在活塞的内腔中产生效力，使活塞22在缸筒20中位移。在图3中表示张紧行程后线性驱动装置的状态。更详细的描述请参阅前述DE-A-4415109。
图4是按照本发明第一实施例的带有端壁的活塞22的端部的放大视图。端壁具有在活塞纵向延伸的通孔40。在端壁上面向内腔一侧设有一崩出垫42，所述崩出垫封闭通孔40。崩出垫设有许多弱化点44，以便保证在活塞内腔24中超过预定最大压力时，通孔40可打开，高压气体可从活塞22的内腔逸出。这样，即使在最坏的情况下，例如，当活塞22卡在初始位置上时使装药点火，在活塞22的内腔中也不会产生可使线性驱动器引起爆炸危险的过高气压。
崩出垫42包括一个压配在活塞中的金属薄片。由于采用了金属薄片，保证了打开通孔40的压力值的很高的再现性，这是由于这种金属薄片构件能够以很严格的公差生产，而且几乎不受温度变化的影响。另外，由于采用了金属薄片构成的崩出垫，当通孔打开时不会破碎成小块。由于活塞22的内腔一方面由崩出垫42，另一方面由密封环30完全密封，因而驱动装药产生的全部气压最佳的转化成张紧行程。
图5放大地表示按照本发明第二实施例的带有端壁的活塞22的端部。由金属薄片构成的崩出垫42设有一个管状裙部50，其轴向穿过通孔，自由端弯卷在端壁的外侧面上。这样，崩出垫42能够可靠地设置在端壁26上。在本实施例中，崩出垫42也设有弱化点44，因而当活塞22的内腔中存在过高压力时崩出垫42将使通孔40打开。
图6放大地表示按照本发明第三实施例的带有端壁的活塞22的端部。崩出垫42在很大程度上与图5的崩出垫相同；另外，按照第三实施例的崩出垫42具有一个校准的排放孔60，它使活塞22的内腔24与通孔相连，因而也与活塞外界相连，其直径最好为0.5mm左右。排放孔60是永远畅通的，然而，由于排放孔60直径小，在活塞22的张紧行程中出现的压力损失较小。这可以通过较大的驱动装药来补偿，校准的排放孔60的作用是完成张紧行程后当活塞22准备返回其初始位置时，活塞22的内腔24和缸筒20的内腔可实现压力平衡。由于活塞22的内腔24和缸筒20的内腔之间的压力平衡，因而在活塞22的内腔24中不可能形成反抗活塞22返回初始位置的气体压力。因此，尽管皮带伸缩器的带鼓与线性驱动器相连，皮带也可以从带鼓拉出。
图7和8示意地表示按照本发明第四实施例的带有线性驱动器的端壁的活塞端部和这种线性驱动器。崩出垫42与第二实施例的崩出垫基本相同；然而设有连接部51以替代连接裙部，连接部51接合一撕开部70，撕开部70设有与缸筒20的内壁面接合的锁耳72。这些锁耳的设置使撕开部70可在相应于驱动装药点火时活塞的运动方向上位移，但是当活塞在反方向运动时，它们却锁定在缸筒上。这就是说，在张紧行程后活塞22向着初始位置的反向运动时，撕开部70卡在缸筒20中，连接部51撕离崩出垫42。因此，通孔40被打开，活塞22可返回其初始位置，而在其内腔24中不会形成任何反抗上述返回运动的气体压力。与第三实施例相比，按照本发明第四实施例的线性驱动器的结构确定提供了下述优点：在弱化点44的尺寸可设定的最大压力之下，在驱动装药点火后不会有压力损失，这是由于活塞22的内腔24一方面由崩出垫42，另一方面由密封环30完全密封。