DE19954024C2 - Elektromagnetische Antriebsvorrichtung für Ventilschieber von Magnetventilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung, insbesondere für Ventilschieber von Magnetventilen, mit einem mit einem Gasgenerator für Air­ bags verbindbaren, magnetisch leitenden Gehäuse und in diesem angeordneten, eine Erregerspule aufweisenden Spulenkörper sowie einem verschiebbaren, durch eine Feder vorgespannten, mit dem Ventilschieber verbundenen Anker.

Derartige elektromagnetische Antriebsvorrichtungen sind verbreitet benutzt, und oft befindet sich das Ventil mit dem Gasgenerator für Airbags in einem gemein­ schaftlichen Gehäuse. In einer Anzahl von Fällen allerdings wird eine spezielle Montierbarkeit ebenso gewünscht wie eine ausgleichende Kopplung des Antriebes mit dem Gasgenerator, insbesondere der Ausgleich eines Versatzes zwischen Magnet-Ventil und Gasgenerator der bis jetzt noch nicht in ausreichender und verläßlicher Art gegeben ist, ist erwünscht.

Die DE 195 19 678 A1 offenbart bereits einen Gasgenerator mit regulierbarem Gasstrom, bei dem jedoch anstelle eines Ventilschiebers der Anker eines Elek­ tromagneten selbst dazu dient, den Querschnitt einer Abströmöffnung in seiner Größe zu regeln. Der zu regulierende Gasstrom weist regelmäßig bei der entspre­ chenden Zündung entstehende diverse Partikel auf, welche die Bewegung des Ankers zu behindern vermögen.

Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, eine elektromagnetische Antriebs­ vorrichtung für Ventilschieber von Magnetventilen für Gasgeneratoren für Airbags zu schaffen, die solchen speziellen Ansprüchen bei äußerster Verläßlichkeit und auch unter Einhaltung hoher Einstellgeschwindigkeit zu genügen vermag.

Gelöst wird die Aufgabe mit den im Patentanspruch genannten Merkmalen. Diese erlauben bei freizügiger Montierbarkeit eine sichere Abdeckung der wesentlichen Teile des Antriebes ebenso wie die Möglichkeit des selbsttätigen Ausgleiches auf­ tretender radialer Abweichungen des Antriebes gegen die Anschlußgeometrie des Gasgenerators.

Die Erfindung weiterbildende, zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Erläutert sind die Merkmale der Erfindung im einzelnen anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit einer dieses darstellenden Zeich­ nung.

In der Figur ist ein tiefgezogenes, aus magnetisch leitfähigem Werkstoff beste­ hendes Gehäuse 1 gezeigt, an das sich ein Anschlußring 2 anschließt. Das Ge­ häuse 1 ist in eine nicht gezeigte Aufnahme eines Gasgenerators einschiebbar. Mittels einer Schweißnaht 3 ist der Anschlußring 2 und damit das Gehäuse 1 mit dem Gasgenerator verbindbar. Im Gehäuse 1 ist ein mit einer Erregerwicklung 4 ausgestatteter Spulenkörper 5 vorgesehen und zur Gehäuseöffnung hin durch eine tiefgezogene Metallabdeckung 6 abgedeckt. Das Gehäuse ist auf seiner zum Anschlußring 2 weisenden Seite mit einer Kunststoffeinspritzung 7 versehen, wel­ che den Anschlußring 2 sowie die Metallabdeckung 6, den Kontakt 8 und das Ma­ gnetjoch 9 festlegt sowie die Steckbuchse 10 bildet. Durch diese Einspritzung wird die elektromagnetische Antriebsvorrichtung zur Seite des Anschlußringes 2 hin ebenso abgedichtet verschlossen wie zur Gegenseite hin durch die Metallabdec­ kung 6.

Um die Erregerwicklung 4 herum bildet sich bei deren Beaufschlagung ein Ma­ gnetfeld im Kreise der Wandung des Gehäuses 1, des Magnetjoches 9, und, nach Unterbrechung durch den Luftspalt, den Anker 11 zurück zum Gehäuse 1. Dieses reicht an seinem inneren Ende durch Öffnungen des Spulenkörpers 5 und ist nur durch radiale Schlitze 12 unterbrochen, die Stege des Spulenkörpers 5 aufneh­ men und beim Einspritzen den Kunststoff 7 passieren lassen. Die die Schlitze be­ grenzenden Stege enden vor der den Anker 11 führenden hohlzylindrischen Wan­ dung der Metallabdeckung 6. Der Anker 11 weist an seinem unteren Ende einen Innenflansch 13 auf, mit dem er einen Ventilschieber 14 zu betätigen vermag. Die­ ser Ventilschieber 14 ist im wesentlichen rohrförmig ausgebildet und weist an ih­ rem Außenmantel Rippen 15 mit auskragenden Endbereichen 16 auf. Die Endbe­ reiche 16 dieser Rippen 15 liegen auf dem Innenflansch 13 des Ankers 11 auf und werden gegen diesen mittels einer Druckfeder 17 vorgespannt, die sich auf einen Federteller 18 abstützt, dessen ausgebördelter Rand Polflächen des Magnetjochs 9 übergreift und einerseits sich dort mechanisch abstützt, während er andererseits als Antiklebblech wirkt.

Als wesentlich hat sich gezeigt, daß der Ventilschieber 14 auf dem Mantel eines den Mittelzapfen 19 des Aufbaues übergreifenden und mit seinem Boden auf die­ sem aufliegenden Topf 20 geführt ist, der einen größeren Durchmesser aufweist als der Mittelzapfen 19 inklusive des ihn umgreifenden Bereiches der Metallab­ deckung 6. Damit wird erreicht, daß der Ventilschieber 14 den axialen Bewegun­ gen des Ankers 11 zwangsläufig und gegen die Kraft der Druckfeder 17 folgt und daß der Ventilschieber 14 in radialer Hinsicht sauber auf dem Topf 20 geführt ist, der sich jedoch in radialer Hinsicht auf dem Mittelzapfen 19 ebenso anzupassen vermag wie die auskragenden Endbereiche der Rippen auf dem Innenflansch 13 des Ankers 11. Im Ausführungsbeispiel ist die Ventilhülse 21 in die Mündung des Ventilschiebers 14 eingeschoben; der Ventilschieber 14 muß axial leichtgängig, unter geringem Spiel, verschiebbar sein.

In jedem Falle ist die elektromagnetische Stellvorrichtung vor von außen kom­ menden Einflüssen geschützt, läßt sich leicht montieren und ist in radialer Hinsicht ausgleichsfähig. Störungen des Magnetflusses lassen sich vermeiden, indem die Metallabdeckung 6, der Federteller 18 und der Topf 20 aus dünnem, nichtmagne­ tischem Blech, bspw. aus einer Edelstahllegierung wie X 5 CrNi 18 20 bei 0,8 mm Stärke, hergestellt werden.

Claims (6)

1. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung für den Ventilschieber (14) eines Magnetventiles, mit einem mit einem Gasgenerator für Airbags verbindba­ ren, magnetisch leitenden Gehäuse (1) und einem in diesem angeordneten, eine Erregerwicklung (4) aufweisenden Spulenkörper (5) sowie einem ver­ schiebbaren, durch eine Feder (17) vorgespannten, mit dem Ventilschieber (14) verbundenen Anker (11), dadurch gekennzeichnet, daß der die Erregerwicklung (4) aufweisende Spulenkörper (5) zur offenen Seite des Gehäuses (1) hin durch eine formangepaßte Metallabdeckung (6) abgeschlossen ist, deren mittig vorgesehener hohlzylindrischer Teilbereich mit Spiel von einem Topf (20) übergriffen ist, welcher den sich auf dem An­ ker (11) abstützenden Ventilschieber (14) führt.

2. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallabdeckung (6), ein die Feder (17) abstützender Federteller (18) und/oder der Topf (20) aus dünnen, nicht magnetisierbarem Blech be­ stehen.

3. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallabdeckung (6), der Federteller (18) und/oder der Topf (20) Tiefziehteile sind.

4. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallabdeckung (6), der Federteller (18) und/oder der Topf (20) aus einem Blech aus nichtmagnetischem Material, vorzugsweise nichtma­ gnetischem Edelstahl, mit maximal 1,2 mm Stärke besteht.

5. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (11) an seinem unteren, dem Magnetspalt gegenüberliegen­ den Ende mit einem nach innen weisenden Innenflansch (13) versehen ist und der Ventilschieber (14) mit nach außen weisenden Rippen (15) ausge­ stattet ist, deren untere Enden nach außen auskragende Ansätze (16) tra­ gen, die mittels der Druckfeder (17) gegen den Innenflansch (13) vorge­ spannt sind.

6. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Druckfeder (17) von einem Federteller (18) aufge­ nommen ist, dessen Rand sich auf der Polfläche des Magnetjoches (9) die­ se übergreifend, abstützt, und dabei gleichzeitig als Antiklebblech wirkt.