DE3742750A1

DE3742750A1 - Transmitter unit for a hydraulic actuating system

Info

Publication number: DE3742750A1
Application number: DE19873742750
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Ing Richter; Ruprecht Dipl Ing Sinnhuber; Michael Poznanski-Eisenschmidt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1987-01-07
Filing date: 1987-12-17
Publication date: 1988-07-28

Abstract

A transmitter unit for a hydraulic actuating system, in particular for actuating safety arrangements in a motor vehicle, is described, which has a working piston (5) which is displaceable in a working cylinder (2) by the relative displacement or deformation of one component in relation to another, and a line system (7) connected to the hydraulic working space (4) formed in the working cylinder. In order to avoid the occurrence of extremely high peak pressures in the transmitter unit and to reduce the throttling losses in the line system, the hydraulic working space (4) is to have an elastically flexible damping arrangement which responds when a predetermined pressure is exceeded and which consists of a damper piston (8) which is loaded by a damper spring (9) and is acted upon by the pressure prevailing in the working space (4). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gebereinheit für ein hydraulisches Betätigungs system, insbesondere zur Betätigung von Sicherheitseinrichtungen in einem Kraft fahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a transmitter unit for hydraulic actuation system, in particular for actuating safety devices in a power Vehicle, according to the preamble of claim 1.

Zur Betätigung von Sicherheitseinrichtungen in Personenkraftfahrzeugen, beispiels weise zur Betätigung einer Spannvorrichtung eines Sicherheitsgurtes oder zur Verstellung der Lenksäule, sind hydraulische Betätigungssysteme bekannt, die die bei einem Fahrzeugunfall auftretenden Verschiebungen oder Verformungen von Bauteilen des Fahrzeugs gegenüber anderen Bauteilen ausnutzen. Diese hy draulischen Betätigungssysteme können dann eine im Frontbereich des Fahrzeugs angeordnete Gebereinheit aufweisen, die über ein hydraulisches Leitungssystem mit einer in der Nähe der zu betätigenden Sicherheitseinrichtung angeordneten Nehmereinheit verbunden ist. So kann die Gebereinheit beispielsweise die Relativ verschiebung der Frontstoßstange des Fahrzeugs gegenüber einem Querträger des Fahrzeugs erfassen und diese Relativverschiebung über das hydraulische Be tätigungssytem an die Nehmereinheit übertragen, die dann ihrerseits die Sicher heitseinrichtung, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Übersetzungssystemen, betätigt.For actuating safety devices in passenger vehicles, for example as to actuate a tensioning device of a seat belt or Adjustment of the steering column, hydraulic actuation systems are known that the displacements or deformations that occur in a vehicle accident of components of the vehicle compared to other components. This hy Drastic actuation systems can then be in the front of the vehicle have arranged transmitter unit, via a hydraulic line system arranged in the vicinity of the safety device to be actuated Slave unit is connected. For example, the encoder unit can use the relative displacement of the front bumper of the vehicle in relation to a cross member of the vehicle and detect this relative displacement via the hydraulic loading transfer the operating system to the slave unit, which in turn transfers the security unit, possibly with the interposition of translation systems, operated.

Bisher bekannte Gebereinheiten bestehen dabei aus einem in einem Zylinder ver schiebbar gehaltenen Kolben, der direkt von dem beim Fahrzeugunfall verschobenen oder verformten Bauteil, wie zum Beispiel der Frontstoßstange, beaufschlagt wird. Versuche mit solchen hydraulischen Betätigungssystemen haben nun aber gezeigt, daß die bei einem Fahrzeugaufprall entstehenden Relativverschiebungen der mit dem Geberkolben verbundenen Stoßstange zu einem schlagartigen Druck aufbau in dem Geberzylinder mit extrem hohen Druckamplituden führen. In dem Zylinder der Nehmereinheit kommt von dieser Druckamplitude dann nur noch sehr wenig an, das heißt der größte Teil der Druckenergie geht innerhalb des Leitungssystems, etwa durch Drosseleffekte in den gegenüber den Zylinderdurch messern des Gebers und Nehmers wesentlich kleineren Leitungen, verloren.Previously known encoder units consist of a ver in a cylinder slidably held piston, which is moved directly from that in a vehicle accident or deformed component, such as the front bumper becomes. Tests with such hydraulic actuation systems have now shown that the relative displacements arising in a vehicle impact the bumper connected to the master piston to a sudden pressure lead in the master cylinder with extremely high pressure amplitudes. By doing The cylinder of the slave unit then only comes from this pressure amplitude very little, which means that most of the pressure energy goes within the Line system, for example by throttling effects in the opposite to the cylinder knives of the sender and receiver, much smaller cables, lost.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Geber einheit für ein hydraulisches Betätigungssystem der im Oberbegriff des Patent anspruchs 1 angegebenen Bauart zu schaffen, die eine günstigere Druckenergie übertragung von der Geber- zur Nehmerseite des hydraulischen Betätigungssystems ermöglicht.The object on which the invention is based is therefore a sensor unit for a hydraulic actuation system in the preamble of the patent claim 1 specified type to create a cheaper pressure energy Transmission from the encoder to the slave side of the hydraulic actuation system enables.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentan spruchs 1. Erfindungsgemäß ist also an den Arbeitsraum der Gebereinheit eine Dämpfungseinrichtung angeschlossen, die die insbesondere im ersten Moment der Geberbetätigung auftretenden Spitzendrücke abbaut und vergleichmäßigt, so daß sich ein gedämpfter Druckanstieg mit einem über längere Zeit anstehenden etwa konstanten Druckwert ergibt. Die Folge dieses gedämpften Druckanstieges ist eine Reduzierung der Drosselverluste in dem angeschlossenen hydraulischen Lei tungssystem, so daß auf der Nehmerseite wiederum höhere Drücke, die über eine längere Zeit verteilt sind, ankommen, die so zur wirkungsvolleren Betätigung beispielsweise der Sicherheitseinrichtung in einem Kraftfahrzeug, herangezogen werden können.The solution to this problem arises according to the characteristics of the patent Proverb 1. According to the invention, there is therefore one at the working area of the transmitter unit Damping device connected, which in particular in the first moment of Reduces and evenens the peak pressure that occurs when the sensor is activated there is a subdued increase in pressure with a pending over a longer period constant pressure value results. The consequence of this subdued increase in pressure is a reduction in throttle losses in the connected hydraulic lei tion system, so that in turn higher pressures on the slave side are distributed over a longer period of time, so that they can be used more effectively for example, the safety device in a motor vehicle can be.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Merkmalen der Unteran sprüche angegeben.Useful features of the invention are in the features of the Unteran sayings stated.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines schemati schen Längsschnittes durch eine Gebereinheit eines hydraulischen Betätigungssystems gezeigt. Dabei ist mit 1 die Gebereinheit insgesamt bezeichnet, die hier beispiels weise für die hydraulische Betätigung einer in einem Personenkraftfahrzeug ange ordneten Spannvorrichtung für einen Sicherheitsgurt vorgesehen ist. Diese Gebereinheit 1 weist einen aus einem relativ dünnwandigen Rohr bestehenden Arbeitszylinder 2 auf, dessen eine Stirnseite durch einen scheibenförmigen Deckel 3 verschlossen ist. In dem Deckel 3 kann eine Schlauchleitung 7 befestigt sein, die zu der hier nicht gezeigten Nehmereinheit des hydraulischen Betätigungssystems führt. In dem Arbeitszylinder 2 ist ein ebenfalls aus einem dünnwandigen Rohr gebildeter Arbeitskolben 5 verschiebbar gehalten, dem an seiner Stirnseite 6 über eine Dämpfungsfeder 9 ein Dämpferkolben 8 vorgeschaltet ist, der ebenfalls in dem Arbeitszylinder 2 gleitet. In dem Arbeitszylinder 2 ist ein hydraulischer Arbeitsraum 4 gebildet, der über die Schlauchleitung 7 mit einem entsprechenden Arbeitsraum der Nehmereinheit in Verbindung steht.In the drawing, an embodiment of the invention is shown using a schematic longitudinal section through a transmitter unit of a hydraulic actuation system. In this case, 1 denotes the transmitter unit as a whole, which is provided here, for example, for the hydraulic actuation of a tensioning device arranged in a passenger vehicle for a seat belt. This transmitter unit 1 has a working cylinder 2 consisting of a relatively thin-walled tube, one end of which is closed by a disk-shaped cover 3 . A hose line 7 can be fastened in the cover 3 , which leads to the slave unit (not shown here) of the hydraulic actuation system. In the working cylinder 2 is a formed also of a thin-walled tube working piston 5 is slidably held, which via a damper spring 9, a damper piston is connected upstream of 8 at its front side 6, which slides also in the working cylinder. 2 A hydraulic working space 4 is formed in the working cylinder 2 and is connected via the hose line 7 to a corresponding working space of the slave unit.

Während der Arbeitskolben 5 beispielsweise mittels eines an dem der Stirnseite 6 abgewandten Ende befestigten Flansches 11 mit einer Frontstoßstange des Fahr zeugs verbunden ist, kann der Arbeitszylinder 2 über einen Flansch 10, der an dem dem Arbeitskolben 6 abgewandten Ende angebracht ist, beispielsweise mit einem Querträger des Fahrzeugs verbunden sein.While the working piston 5 is connected to a front bumper of the vehicle, for example by means of a flange 11 attached to the end facing away from the end 6 , the working cylinder 2 can have a flange 10 which is attached to the end facing away from the working piston 6 , for example with a cross member connected to the vehicle.

Bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs würde nun die Relativverschiebung der Frontstoßstange des Fahrzeugs gegenüber dem Querträger zur Verschiebung des Arbeitskolbens 5 in dem Arbeitszylinder 2 ausgenutzt werden, wodurch in dem hydraulischen Arbeitsraum 4 ein Druck erzeugt wird, der über die Schlauchleitung 7 zu der Nehmereinheit übertragen wird. Die Nehmereinheit wäre dann durch den in deren Arbeitsraum aufgebauten Druck in der Lage, eine bestimmte Betätigung, wie zum Beispiel das Straffen eines Sicherheitsgurtes oder die Verstellung des Lenkrades des Fahrzeugs vorzunehmen.In the event of a frontal impact of the vehicle, the relative displacement of the front bumper of the vehicle with respect to the cross member would now be used to shift the working piston 5 in the working cylinder 2 , as a result of which a pressure is generated in the hydraulic working space 4 , which pressure is transmitted to the slave unit via the hose line 7 . The slave unit would then be able to perform a certain actuation, such as the tightening of a seat belt or the adjustment of the steering wheel of the vehicle, due to the pressure built up in its working space.

Damit nun der Druck in dem Arbeitsraum 4, der aufgrund der schlagartigen Be schleunigung des Arbeitskolbens 5 gegenüber dem Arbeitszylinder 2 sehr steil ansteigt, begrenzt und vergleichmäßigt wird, ist die aus der Dämpferfeder 9 und dem Dämpferkolben 8 bestehende Dämpfungseinrichtung vorgesehen. Bei einer schlagartigen Beschleunigung des Arbeitskolbens 5 würde der Dämpferkolben, der mit dem Arbeitskolben nur über die Dämpferfeder 9 verbunden ist, die Ver schiebung des Arbeitskolbens 5 nur verzögert mitmachen, wodurch das Auftreten von extrem hohen Drücken in dem Arbeitsraum vermieden wird und ein über eine längere Zeit anstehender Arbeitsdruck erzeugt wird. Dieser niedrigere Arbeitsdruck verursacht dann zugleich geringere Drosselverluste in der Schlauchleitung 7, die gegenüber dem Querschnitt des Arbeitszylinders 2 einen wesentlich kleineren Durchmesser aufweist. So that the pressure in the working space 4 , which increases very steeply due to the sudden acceleration of the working piston 5 relative to the working cylinder 2 , is limited and equalized, the damping device consisting of the damper spring 9 and the damper piston 8 is provided. In the event of an abrupt acceleration of the working piston 5 , the damper piston, which is connected to the working piston only via the damper spring 9 , would only participate in the displacement of the working piston 5 with a delay, thereby avoiding the occurrence of extremely high pressures in the working space and over a longer period Time pending working pressure is generated. This lower working pressure then also causes lower throttling losses in the hose line 7 , which has a substantially smaller diameter than the cross section of the working cylinder 2 .

Es sei noch darauf hingewiesen, daß abweichend von der in der Zeichnung gezeigten Ausführung die Dämpfungseinrichtung, die hier in den Arbeitskolben integriert ist, auch in anderer Weise ausgebildet sein kann. So könnte der Dämpferkolben 8 auch an dem der Stirnseite 6 des Arbeitskolbens 5 gegenüberliegenden Ende des Arbeitszylinders 2 oder auch in einem gesonderten, direkt mit dem Arbeitsraum 4 verbundenen Dämpferraum angeordnet sein. Entscheidend ist lediglich, daß der federbelastete Dämpferkolben unmittelbar dem Druck des mit einem hydraulischen Arbeitsmittel gefüllten Arbeitsraums 4 ausgesetzt ist.It should also be pointed out that, in deviation from the embodiment shown in the drawing, the damping device, which is integrated here in the working piston, can also be designed in a different way. For example, the damper piston 8 could also be arranged on the end of the working cylinder 2 opposite the end face 6 of the working piston 5 or in a separate damper chamber which is directly connected to the working chamber 4 . The only decisive factor is that the spring-loaded damper piston is directly exposed to the pressure of the working space 4 filled with hydraulic working fluid.

Durch die Verwendung von relativ dünnwandigen Rohren für die Ausbildung des Arbeitszylinders 2 und des Arbeitskolbens 5 können diese im Verlaufe eines Frontal zusammenstoßes bei Erreichen des maximal möglichen Verstellweges des Arbeits kolbens 5 in dem Arbeitszylinder 2 durch Verformung nachgeben, so daß die Block länge der gesamten Gebereinheit 1 verringert wird. Der Geber wirkt also nicht als starre unverformbare Einheit, sondern trägt zur Vergrößerung des Verformungs weges der Fahrzeugfront und zum Abbau von Stoßenergie bei.Through the use of relatively thin-walled tubes for the formation of the working cylinder 2 and the working piston 5 , these can collide in the course of a frontal collision upon reaching the maximum possible displacement of the working piston 5 in the working cylinder 2 by deformation, so that the block length of the entire transmitter unit 1 is reduced. The encoder therefore does not act as a rigid, non-deformable unit, but instead contributes to increasing the deformation path of the vehicle front and reducing impact energy.

Claims

1. Encoder unit for a hydraulic actuation system, in particular for actuation of safety devices in a motor vehicle, with an adjustable by the relative displacement or deformation of a component relative to another in a working piston and with a line system connected to the hydraulic working space formed in the working cylinder , characterized in that the hydraulic working space ( 4 ) has an appealing, elastically flexible damping device ( 8 , 9 ) when a predetermined pressure is exceeded.

2. Transmitter unit according to claim 1, characterized in that the damping device consists of a damper piston ( 8 ) loaded by a damper spring ( 9 ), which is struck by the pressure prevailing in the working space ( 4 ).

3. Sender unit according to claim 2, characterized in that the damper piston ( 8 ) in the working cylinder ( 2 ) is held adjustable.

4. Encoder unit according to one of claims 2 or 3, characterized in that the damper piston ( 8 ) is designed as an elastically flexible end face of the working piston ( 5 , 6 ).