DE112008002875T5

DE112008002875T5 - Stiffening element for the vehicle body

Info

Publication number: DE112008002875T5
Application number: DE112008002875T
Authority: DE
Inventors: Jochen Ewert; Rüdiger Lang
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2007-10-27
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2010-12-30
Anticipated expiration: 2028-10-24
Also published as: WO2009054796A3; WO2009054796A2; DE102007051464B3; DE112008002875B4

Abstract

Versteifungselement (13) für die Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeuges, welches in der Fahrzeugkarosserie derart angeordnet ist, dass das Versteifungselement (13) bei einem Unfall auf Biegung beansprucht ist, wobei die Endbereiche (16) des lang gestreckten Versteifungselements (13) über ein in der Längsrichtung des Versteifungselement (13) verlaufendes Zugmittel (15) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (15) im Auslösefall über eine auslösbare, eine rechtwinklig zum Versteifungselement (13) einwirkende Spannkraft erzeugende Spannvorrichtung derart unter Spannung gesetzt wird, dass die bei einem Aufprall auf das Versteifungselement (13) einwirkenden Biegekräfte in Längsrichtung des Versteifungselements (13) wirkende Druckspannungen bewirken.A stiffener (13) for the vehicle body of a motor vehicle disposed in the vehicle body such that the stiffener (13) is flexed in an accident, the end portions (16) of the elongated stiffener (13) being longitudinally extended the tensioning element (13) extending traction means (15) are interconnected, characterized in that the traction means (15) in the case of triggering via a releasable, a right angle to the stiffening element (13) acting clamping force generating tensioning device is placed under tension that at a Impact on the stiffening element (13) acting bending forces in the longitudinal direction of the stiffening element (13) acting compressive stresses.

Description

Die Erfindung betrifft ein Versteifungselement für die Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeuges, welches in der Fahrzeugkarosserie derart angeordnet ist, dass das Versteifungselement bei einem Unfall auf Biegung beansprucht ist, wobei die Endbereiche des lang gestreckten Versteifungselements über ein in der Längsrichtung des Versteifungselement verlaufendes Zugmittel miteinander verbunden sind.The The invention relates to a stiffening element for the vehicle body a motor vehicle, which in the vehicle body in such a way is arranged that the stiffening element in an accident Bending is claimed, with the end portions of the elongated Stiffening element over a in the longitudinal direction the stiffening element extending traction means are interconnected.

Ein derartiges Versteifungselement in Form eines Hohlprofils ist in der DE 10 2006 011 808 A1 beschrieben. Im Inneren des Hohlprofils ist ein vorgespanntes Seil mit einem zumindest abschnittsweise bogenförmigen Verlauf angeordnet und mit seinen beiden äußeren Enden an dem Hohlprofil befestigt. Damit soll bewirkt werden, dass die durch das gespannte Seil erzeugte Vorspannung in dem Hohlprofil der bei einem Aufprall auf das Versteifungselement zu erwartenden Krafteinwirkung auf das Hohlprofil entgegenwirkt, indem die auftretende Biegebeanspruchung des Hohlprofils in eine Zugbeanspruchung umgesetzt wird.Such a stiffening element in the form of a hollow profile is in the DE 10 2006 011 808 A1 described. In the interior of the hollow profile, a prestressed cable is arranged with an at least partially arc-shaped course and attached with its two outer ends to the hollow profile. This is intended to ensure that the bias generated by the tensioned cable counteracts in the hollow profile of the force to be expected in the event of an impact on the stiffening element on the hollow profile by converting the occurring bending stress of the hollow profile into a tensile stress.

Mit dem derart ausgelegten Versteifungselement ist noch der Nachteil einer aufwendigen Herstellung verbunden, weil das in dem Versteifungselement angeordnete Zugmittel vor dem weiteren Verbauen des Versteifungselements in einer Fahrzeugkarosserie mit der erforderlichen Vorspannung zu versehen ist.With the thus designed stiffening element is still the disadvantage associated with a complex production, because in the stiffening element arranged traction means prior to further installation of the stiffening element in To provide a vehicle body with the required bias is.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Versteifungselement mit den eingangs genannten Merkmalen so auszubilden, dass es einfacher herzustellen und auch einfacher in eine Fahrzeugkarosserie einzubauen ist.Of the Invention is therefore the object of a stiffening element with the features mentioned above in such a way that it is easier produce and also easier to install in a vehicle body is.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.The Solution to this problem arises including advantageous embodiments and refinements of the invention from the content of the claims, which this description are adjusted.

Die Erfindung sieht hierzu im einzelnen vor, dass das Zugmittel im Auslösefall über eine auslösbare, eine rechtwinklig zum Versteifungselement einwirkende Spannkraft erzeugende Spannvorrichtung derart unter Spannung gesetzt wird, dass die bei einem Aufprall auf das Versteifungselement einwirkenden Biegekräfte in Längsrichtung des Versteifungselements wirkende Druckspannungen bewirken.The For this purpose, the invention provides in detail that the traction means in case of release over a triggerable, a right angle to the stiffening element acting clamping force generating fixture so under Tension is set that in case of an impact on the stiffening element acting bending forces in the longitudinal direction of Reinforcing cause acting compressive stresses.

Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass die für eine Umsetzung der bei einem Aufprall auf das Versteifungselement einwirkenden Biegekräfte in entsprechende Zugspannungen erforderliche Spannung des Zugmittels erst bei einem bevorstehenden oder eintretenden Aufprall erzeugt wird, und zwar über eine entsprechend auslösbare Spannvorrichtung, die eine die Zugmittelspannung herbeiführende Spannkraft erzeugt. Diese senkrecht zum Versteifungselement ausgerichtete Spannkraft führt zu einer größtmöglichen Ausnutzung des mit der Spannvorrichtung zur Verfügung gestellten Bewegungsweges. Soweit die dazu vorgesehene Spannvorrichtung eines Antriebes bedarf, sind die jeweils aufzubringenden Antriebskräfte vergleichsweise gering anzusetzen. Es kann dabei durchaus in Kauf genommen werden, dass durch das Aktivieren der auf das Zugmittel einwirkenden Spannvorrichtung der Platzbedarf für das Versteifungselement ansteigt und dadurch gegebenenfalls eine Zerstörung von beispielsweise Türeinbauten erfolgt, da beim Anschluss an eine eingetretene Beanspruchung des Versteifungselementes das betreffende Karosserieteil ohnehin erneuert werden muss.With The invention has the advantage that the for a Implementation of acting on the stiffening element in an impact Bending forces required in corresponding tensile stresses Tension of the traction device only when an impending or incoming Impact is generated, via a corresponding releasable tensioning device, one the traction means tension generating tension created. This perpendicular to the stiffening element Aligned clamping force leads to the greatest possible Utilization of the tensioning device provided Movement path. As far as the provided clamping device of a Drive is required, are the respective applied driving forces to set comparatively low. It can certainly be bought be taken that by activating the on the traction means acting clamping device, the space required for the stiffening element increases and thereby possibly a destruction of For example, door installations done, since the connection to an occurred stress of the stiffening element the relevant Body part must be renewed anyway.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein einteiliges profiliertes Versteifungselement vorgesehen ist, wobei nach entsprechenden Ausführungsbeispielen das Profil des Versteifungselementes ein U-Profil, ein C-Profil oder ein Doppel-C-Profil sein kann, wobei das Versteifungselement vorzugsweise derart in die Fahrzeugkarosserie eingebaut wird, dass die geschlossene Seite des Profils der Richtung des möglichen Aufpralls zugewandt ist. Auch andere geeignete Profilformen sind von dem Erfindungsgedanken eingeschlossen.In a first embodiment of the invention is provided that provided a one-piece profiled stiffening element is, according to corresponding embodiments, the Profile of the stiffening element a U-profile, a C-profile or a Double C-profile may be, wherein the stiffening element is preferably is installed in the vehicle body such that the closed side the profile of the direction of the possible impact is. Other suitable profile shapes are of the inventive concept locked in.

Hinsichtlich der Ausführung der Spannvorrichtung für ein dergestalt profiliertes Versteifungselement ist nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass die Spannvorrichtung aus wenigstens einem sich gegen das Versteifungselement abstützenden und im Auslösefall das Zugmittel von dem Versteifungselement abspreizenden Hebel besteht. Soweit das Zugelement durch den entsprechend vorgesehenen Hebel unter Spannung gesetzt ist, bewirken anschließend die bei einem Seitenaufprall von Außen auf das Versteifungselement einwirkenden Biegekräfte eine Zugspannung in dem Zugelement, die aufgrund von dessen Anlenkung an den Enden des Versteifungselementes in entsprechende Druckspannungen im Versteifungselement umgesetzt werden. Damit ist die Biegesteifigkeit eines dermaßen beanspruchten Versteifungselementes erheblich größer als die eines das Versteifungselement bildenden Profils alleine.Regarding the execution of the clamping device for such a shape profiled stiffening element is according to a first embodiment of the Invention provided that the clamping device of at least one supported against the stiffening element and in Trigger case, the pulling means of the stiffening element spreading Leverage exists. As far as the tension element by the appropriate provided Lever is energized, then effect in the event of a side impact from the outside on the stiffening element acting bending forces a tensile stress in the tension element, due to its articulation at the ends of the stiffening element in corresponding compressive stresses are implemented in the stiffening element. Thus, the flexural rigidity of such a stressed Stiffening element considerably larger than the a profile forming the stiffening element alone.

Es kann vorgesehen sein, dass über die Länge des Versteifungselementes verteilt eine Mehrzahl von Hebeln angeordnet ist.It can be provided that over the length of the Stiffening element distributed a plurality of levers arranged is.

Im einzelnen kann zur Ausbildung des Hebels als Spannvorrichtung für das Zugmittel vorgesehen sein, dass der Hebel an seinem einen Ende an dem Versteifungselement drehbar angeschlagen ist und mit seinem anderen Ende an dem Zugelement angreift, wobei weiterhin vorgesehen sein kann, dass der Hebel in seiner Ruhestellung eine geringfügige Auslenkung des die Enden des Versteifungselementes verbindenden Zugmittels aus dessen gestreckter Lage herbeiführt. Somit liegt der Hebel vor Auslösung der Spannvorrichtung innerhalb der Kontur des Versteifungselementes, wobei jedoch durch die bereits eingestellte geringfügige Auslenkung des Zugmittels aus dessen gestreckter Lage der Abspreizvorgang durch den Hebel erleichtert wird.Specifically, to form the lever may be provided as a tensioning device for the traction means that the lever at one end the stiffening element is struck rotatably and engages with its other end to the tension element, wherein it can further be provided that the lever in its rest position causes a slight deflection of the ends of the stiffening element connecting traction device from its extended position. Thus, the lever is before triggering the clamping device within the contour of the stiffening element, however, which is facilitated by the already set slight deflection of the traction means from the extended position of the Abspreizvorgang by the lever.

Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das an dem Versteifungselement angeschlagene Ende des Hebels in Längsrichtung des Versteifungselementes mittels eines zugeordneten Antriebes verschiebbar angeordnet ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Zugmittel über eine an ihm angreifende, mittels eines Antriebs betätigte Aufwickelvorrichtung unter Zugspannung bringbar ist. Wiederum in einer weiteren Alternative kann vorgesehen sein, dass der Hebel als Kniehebel mit einem eingeschalteten Gelenk ausgebildet ist, der mittels eines auf sein Gelenk einwirkenden Antriebes in seine gestreckte Lage überführbar ist.To A first embodiment of the invention can be provided be that the struck at the stiffening element end of the Levers in the longitudinal direction of the stiffening element by means an associated drive is arranged displaceably. alternative can be provided that the traction means over a to him engaging, powered by a drive winder can be brought under tension. Again in another alternative can be provided that the lever as a toggle with a turned on Joint is formed by means of acting on his joint Drive is convertible into its extended position.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Versteifungselement zweiteilig mit zwei mittels der Spannvorrichtung gegeneinander beweglichen Profilteilen ausgebildet ist, wobei die Enden des zwischen den Profilteilen angeordneten Zugmittels mit dem einen Profilteil verbunden sind und ein zwischen den Enden des Zugmittels liegender Abschnitt des Zugmittels mit dem anderen Profilteil verbunden ist. Mit dieser Ausführungsform ist zunächst der Vorteil verbunden, dass ein zweiteilig mit vorzugsweise einander überlappenden Profilteilen ausgebildetes Versteifungselement eine größere Robustheit gegenüber über seine Länge ungleichmäßig angreifenden Kräften aufweist als ein einteiliges Versteifungselement. Weiterhin eröffnet diese Ausführungsform die Möglichkeit, die erforderliche Spannkraft über die Bewegung wenigstens eines der Profilteile aufzubringen, insbesondere die Spannkraft unmittelbar auch auf das Zugmittel aufzubringen. Hiermit ist ein größerer Freiheitsgrad in der Auslegung beziehungsweise Anordnung der Spannvorrichtung verbunden. Um die Spannkraft durch eine Bewegung wenigstens eines Profilteils auf das Zugmittel zu übertragen, ist das Zugmittel mit seinen beiden Enden an dem einen Profilteil angeschlagen und ist mit seinem zwischen den Enden gelegenen Abschnitt mit dem anderen Profilteil verbunden.According to one another embodiment of the invention is provided that the stiffening element in two parts with two by means of the clamping device against each other movable profile parts is formed, wherein the ends of the between the profile parts arranged traction means with a profile part are connected and lying between the ends of the traction means Section of the traction means is connected to the other profile part. With this embodiment, the first advantage connected to a two-piece, preferably with each other overlapping Profile parts trained stiffening a larger Robustness over its length having uneven attacking forces as a one-piece stiffening element. Still open this embodiment the possibility of the required Clamping force on the movement of at least one of the profile parts apply, especially the clamping force directly on the Applying traction means. This is a bigger one Degree of freedom in the design or arrangement of the tensioning device connected. To the clamping force by a movement of at least one To transfer profile part to the traction means is the traction means struck with his two ends to the one profile part and is with its section between the ends with the other Profile part connected.

Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das eine Profilteil ein mit der Fahrzeugkarosserie verbundenes starres Profilteil und das andere Profilteil beweglich angeordnet ist, oder dass beide Profilteile gegeneinander beweglich angeordnet sind.To Embodiments of the invention may be provided that one profile part is connected to the vehicle body rigid profile part and the other profile part is movably arranged, or that both profile parts are arranged to move against each other.

Zweckmäßigerweise sind die Enden des Zugmittels an dem zur Außenseite der Fahrzeugkarosserie weisenden Profilteil befestigt, und der zwischen den Enden liegende Mittelteil des Zugmittels ist an dem zur Innenseite der Fahrzeugkarosserie weisenden Profilteil befestigt. Vorzugsweise ist dann das der Innenseite der Fahrzeugkarosserie zugewandte Profilteil zum Fahrzeuginneren hin beweglich.Conveniently, are the ends of the traction means on the outside of the Attached vehicle body facing profile part, and the between The middle part lying on the ends of the traction means is on the inside attached to the vehicle body facing profile part. Preferably is then the inside of the vehicle body facing profile part movable towards the vehicle interior.

Bei einem zweiteiligen Profilteil können die beiden Profilteile miteinander ein geschlossenes Versteifungselement ausbilden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das eine Profilteil ein plattenartiges Element ist und das gegenüber dem plattenartigen Element bewegliche Profilteil eine profilierte Struktur aufweist. Soweit ein plattenartiges Profilteil eine größere Stabilität aufweist, kann zweckmäßigerweise dieses plattenartige Profilteil im Bereich der Außenseite der Fahrzeugkarosserie angeordnet sein.at a two-part profile part, the two profile parts form together a closed stiffening element. alternative it can be provided that the one profile part is a plate-like element is and that is movable relative to the plate-like element Profile part has a profiled structure. As far as a plate-like Profile part has a greater stability, may suitably this plate-like profile part arranged in the region of the outside of the vehicle body be.

Hinsichtlich der Ausbildung der für ein zweiteiliges Profilteil eingerichteten Spannvorrichtung kann in einer ersten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass die Spannvorrichtung aus wenigsten einem zwischen den beiden Profilteilen angeordneten und die Profilteile bei Aktivierung auseinanderdrückenden Teleskopzylinder besteht. Dabei können die gegebenenfalls mehreren Teleskopzylinder in dem Versteifungselement derart angeordnet sein, dass sie vor Aktivierung zu einem Schutz des Versteifungselement gegenüber ausknicken beitragen. Soweit also die zwischen den beiden Profilteilen angeordneten Teleskopzylinder für eine zusätzliche Versteifung des zweiteiligen Versteifungselements sorgen, ist damit der Vorteil verbunden, dass die das Versteifungselement ausbildenden Profilteile selbst beispielsweise mit einer geringeren Wandstärke ausgeführt sein können, womit eine Gewichtsreduzierung verbunden ist.Regarding the training of furnished for a two-part profile part Clamping device can in a first embodiment of Be provided invention that the tensioning device of least one arranged between the two profile parts and the profile parts when activating telescopic telescope cylinder consists. In this case, if necessary, several telescopic cylinders in the stiffening element may be arranged such that it before activation to buckle to a protection of the stiffening element contribute. So far as that arranged between the two profile parts Telescopic cylinder for additional stiffening provide the two-piece stiffening element, so is the advantage connected, that the stiffening element forming profile parts even with a smaller wall thickness, for example which is associated with a weight reduction.

Es kann vorgesehen sein, dass die Teleskopzylinder pyrotechnisch antreibbar sind. Jede andere geeignete Antriebsart ist von dem Erfindungsgedanken umfasst.It can be provided that the telescopic cylinder pyrotechnic drivable are. Any other suitable type of drive is within the scope of the invention includes.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Spannvorrichtung aus einem ein in das Innere des Versteifungselements eingeleitetes Gas erzeugenden Gasgenerator bestehen. Das von dem Gasgenerator erzeugte Gas wird in das Versteifungselement eingeleitet und führt eine entsprechende Relativbewegung zumindest eines Profilteils gegenüber dem andern Profilteil herbei. Hierzu kann das Versteifungselement gasdicht ausgebildet sein. Es kann jedoch auch ausreichend sein, wenn die beiden Profilteile offen, beispielsweise mit einem schon angesprochenen plattenartigen Profilteil ausgebildet sind, soweit der auf das bewegliche Profilteil geleitete Gasstrom ausreichend stark ist, um das Profilteil zu bewegen.According to an alternative embodiment of the invention, the tensioning device can consist of a gas generator which generates a gas which is introduced into the interior of the stiffening element. The gas generated by the gas generator is introduced into the stiffening element and leads to a corresponding relative movement of at least one profile part relative to the other profile part. For this purpose, the stiffening element may be gas-tight. However, it may also be sufficient if the two profile parts open, for example, with one already addressed plate-like profile part are formed, as far as the guided on the movable profile part gas flow is strong enough to move the profile part.

In einer wiederum alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Spannvorrichtung aus einer an dem wenigstens ein bewegliches Profilteil außen angreifenden Zugvorrichtung besteht. Hiermit ist der Vorteil verbunden, dass keine Restriktion bei der Fahrzeugherstellung, beispielsweise beim Aufbringen eines Korrosionsschutzes auf die betroffenen Fahrzeugkarosserieteile einschließlich eines vorgesehenen Versteifungselements bestehen, weil die außerhalb des Versteifungselementes anzubringende Spannvorrichtung nachträglich montiert werden kann.In an alternative embodiment may be provided be that the tensioning device of a at least one movable profile part outside attacking traction device consists. This has the advantage that no restriction in vehicle manufacturing, for example, when applying a Corrosion protection on the affected vehicle body parts including consist of a proposed stiffening element, because the outside the stiffening element to be attached clamping device mounted later can be.

Zur Auslösung der Spannvorrichtung ist nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass an dem Kraftfahrzeug ein ein Auslösesignal abgebender Pre-Crash-Sensor angebracht ist, wobei die Bewegung der Profilteile gegeneinander sowie der Antrieb für die Spannvorrichtung reversibel eingerichtet sind, wobei der Antrieb für die Spannvorrichtung ein pneumatischer oder auch elektrischer Antrieb sein kann; beide Antriebe ermöglichen eine reversible Funktion, wobei auch dafür Sorge zu tragen ist, dass die Bewegung des beweglichen Profilteils reversibel ausgelegt ist. Entsprechende Pre-Crash-Sensoren sind heute bereits in den Kraftfahrzeugen zur Steuerung von Bestandteilen von Sicherheitsgurt- und/oder Airbag-Vorrichtungen eingebaut.to Triggering of the tensioning device is according to a first embodiment the invention provides that on the motor vehicle a trigger signal attached pre-crash sensor is attached, the movement of the Profile parts against each other and the drive for the clamping device reversible are set, the drive for the clamping device may be a pneumatic or electric drive; both Drives allow a reversible function, as well Care must be taken to ensure that the movement of the mobile Profile part is designed reversible. Corresponding pre-crash sensors are already in vehicles today for controlling components of Seat belt and / or airbag devices installed.

Alternativ oder auch zusätzlich ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass zur Auslösung der Spannvorrichtung die bei einem Aufprall beginnende Durchbiegung des Versteifungselements erfassende Sensoren vorgesehen sind. Mit einer solchen Ausführung besteht die Möglichkeit einer in sich unabhängigen, in die Fahrzeugkarosserie einzusetzenden Baueinheit mit einem entsprechend ausgelegten Versteifungselement und zugeordneten Sensoren.alternative or additionally, according to one embodiment the invention provided that to trigger the tensioning device the deflection of the stiffening element beginning in the event of an impact are provided sensing sensors. With such an execution there is the possibility of an independent, in the vehicle body to be used assembly with a corresponding designed stiffening element and associated sensors.

Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass das Versteifungselement ein metallisches Versteifungselement ist und demzufolge aus einem entsprechend metallischen Profil besteht, sind von der Erfindung jedoch alle anderen, geeigneten, zur Verfügung stehenden Werkstoffe für die Ausbildung des Versteifungselementes umfasst.So far provided according to an embodiment of the invention, that the stiffening element is a metallic stiffening element is and therefore consists of a corresponding metallic profile, however, all other suitable ones are available from the invention standing materials for the formation of the stiffening element comprises.

Der Antrieb für die Spannvorrichtung, im besonderen für die bei der ersten Ausführungsform der Erfindung erforderliche Bewegung des Hebels beziehungsweise die Funktion der Aufwickelvorrichtung für das Zugmittel, kann als pyrotechnischer Antrieb oder in einer anderen Ausführungsform der Erfindung als auslösbare vorgespannter Federspeicher ausgebildet sein. Auch weitere, geeignete Antriebsarten sind von der Erfindung umfasst.Of the Drive for the clamping device, in particular for that required in the first embodiment of the invention Movement of the lever or the function of the winder for the traction means, as a pyrotechnic drive or in another Embodiment of the invention as releasable prestressed Spring memory to be formed. Also, other suitable types of drives are encompassed by the invention.

Wie sich aus der gattungsgemäßen DE 10 2006 011 808 A1 ergibt, besteht eine vorteilhafte Verwendung des erfindungsgemäßen Versteifungselementes darin, dieses Versteifungselement in eine seitliche Fahrzeugtür des Kraftfahrzeuges einzubauen, da an dieser Stelle das Risiko eines Seitenaufpralls am größten ist und hier einwirkende seitliche Biegekräfte abzufangen sind.As is clear from the generic DE 10 2006 011 808 A1 shows, there is an advantageous use of the stiffening element according to the invention is to install this stiffening element in a side vehicle door of the motor vehicle, since at this point the risk of a side impact is greatest and here acting lateral bending forces are intercepted.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:In the drawing embodiments of the invention are shown, which are described below. Show it:

1 eine Fahrzeugtür mit einem darin eingebauten Versteifungselement in einer Seitenansicht, 1 a vehicle door with a stiffening element installed therein in a side view,

2 einen Schnitt durch das Versteifungselement nach Linie II-II in 1; 2 a section through the stiffening element according to line II-II in 1 ;

3 das Versteifungselement mit einem zugeordneten Zugelement in einer Seitenansicht vor Auslösung der Spannvorrichtung für das Zugelement, 3 the stiffening element with an associated tension element in a side view before triggering the tensioning device for the tension element,

4 den Gegenstand der 3 nach Auslösung der Spannvorrichtung, 4 the object of 3 after release of the clamping device,

5 den Gegenstand der 4 in einer anderen Ausführungsform, 5 the object of 4 in another embodiment,

6 das Versteifungselement gemäß 3 bzw. 4 mit Hebelwirkung in einer ausschnittsweisen Darstellung, 6 the stiffening element according to 3 respectively. 4 with leverage in a fragmentary representation,

7 den Gegenstand der 6 in einer anderen Ausführungsform, 7 the object of 6 in another embodiment,

8 den Gegenstand der 6 beziehungsweise 7 in einer weiteren geänderten Ausführungsform, 8th the object of 6 respectively 7 in another modified embodiment,

9 ein aus zwei Profilteilen bestehendes Versteifungselement mit Zugmittel und Spannvorrichtung in einer schematischen Darstellung vor Aktivierung der Spannvorrichtung, 9 a stiffening element consisting of two profile parts with traction means and tensioning device in a schematic representation before activation of the tensioning device,

10 das Versteifungselement gemäß 9 in einer Einzeldarstellung vor Auslösung der Spannvorrichtung, 10 the stiffening element according to 9 in an individual view before triggering the clamping device,

11 den Gegenstand der 10 nach Verschiebung des beweglichen Profilteils, 11 the object of 10 after displacement of the movable profile part,

12 den Gegenstand der 9 nach Aktivierung der Spannvorrichtung und Spannung des Zugmittels, 12 the object of 9 after Ak tivierung the tensioning device and tension of the traction device,

13 eine andere Ausführungsform des aus zwei Profilteilen bestehenden Versteifungselementes in einer Darstellung gemäß 9, 13 another embodiment of the consisting of two profile parts stiffening element in a representation according to 9 .

14 das Versteifungselement gemäß 13 in einer Einzeldarstellung, 14 the stiffening element according to 13 in a single presentation,

15 den Gegenstand der 14 nach Verschiebung des beweglichen Profilteils, 15 the object of 14 after displacement of the movable profile part,

16 eine weitere Ausführungsform des Versteifungselementes gemäß 13. 16 a further embodiment of the stiffening element according to 13 ,

Wie sich zunächst aus den 1 und 2 ergibt, kann ein Versteifungselement 13 in den Karosseriebereich 12 einer Seitentür 10 eines Kraftfahrzeuges unterhalb der darin angeordneten Seitenscheibe 11 eingebaut sein. Zweckmäßigerweise besteht das Versteifungselement 13 aus einem Doppel-C-Profil 14, dessen geschlossene Seiten nach außen gerichtet sind, so dass in einem Unfallgeschehen der Aufprall auf die geschlossene Seite des Profils 14 des Versteifungselementes 13 erfolgt.As is apparent from the first 1 and 2 results can be a stiffening element 13 in the body area 12 a side door 10 a motor vehicle below the side window arranged therein 11 be installed. Conveniently, there is the stiffening element 13 from a double C profile 14 whose closed sides are directed outwards, so that in an accident the impact on the closed side of the profile 14 of the stiffening element 13 he follows.

Wie sich weiterhin aus 3 ergibt, sind die Endbereiche 16 des Versteifungselementes 13 über ein Zugmittel 15 miteinander verbunden, welches in bevorzugter Weise als metallischer Draht ausgebildet sein kann. Auch hierzu können alle geeigneten Werkstoffe für die Ausbildung eines entsprechenden Zugmittels eingesetzt werden. An dem Zugmittel 15 greift ein Hebel 17 mit dessen einem Ende 19 an, wobei der Hebel 17 an seinem anderen Ende 18 drehbar an dem Versteifungselement 13 angelenkt ist derart, dass mittels eines nicht weiter dargestellten und im Auslösefall wirksamen Antriebs der Hebel 17 in eine Lage gebracht werden kann, in welcher der Hebel 17 das Zugmittel 15 von dem Versteifungselement 13 abspreizt. Um die diesbezügliche Auslenkung des Zugmittels 15 zu erleichtern, ist der Hebel 17 in seiner Ruhestellung derart innerhalb des Profils 14 des Versteifungselementes 13 angeordnet, dass eine geringfügige Auslenkung des die Endbereiche 16 des Versteifungselementes 13 verbindenden Zugmittels 15 aus dessen gestreckter Lage herbeigeführt ist.How to continue 3 results are the end regions 16 of the stiffening element 13 via a traction device 15 connected to each other, which may be formed in a preferred manner as a metallic wire. For this purpose, all suitable materials for the formation of a corresponding traction means can be used. At the traction means 15 grasps a lever 17 with its one end 19 on, with the lever 17 at the other end 18 rotatable on the stiffening element 13 articulated is such that by means of a non-illustrated and effective in triggering drive the lever 17 can be placed in a position in which the lever 17 the traction device 15 from the stiffening element 13 resiliently braces. To the relevant deflection of the traction device 15 to facilitate, is the lever 17 in its rest position so within the profile 14 of the stiffening element 13 arranged that a slight deflection of the end areas 16 of the stiffening element 13 connecting traction means 15 from its stretched position is brought about.

Wird wie in 4 dargestellt durch das Ausschwenken des Hebels 17 und die damit verbundene Abspreizung des Zugmittels 15 von dem Versteifungselement 13 das Zugmittel 15 unter eine entsprechende Zugspannung gesetzt, so bewirken bei einem Unfall von außen auf die Seitentür 10 und damit das Versteifungselement 13 einwirkende Kräfte F eine Zugspannung im Zugmittel 15, die sich aufgrund der Befestigung der Enden des Zugmittels 15 an den äußeren Endbereichen 16 des Versteifungselementes in Druckspannungen in dem Versteifungselement 13 umsetzt, die in Längsrichtung des Versteifungselementes 13 ausgerichtet sind, so dass hierdurch die Biegesteifigkeit des Versteifungselements 13 verbessert ist. Soweit in dem Versteifungselement 13 aufgrund der jeweils angreifenden Biegekräfte F lokale Biegespannungen auftreten, sind diese Biegespannungen im Ergebnis erheblich geringer als bei einem unverstärkten Versteifungselement.Will be like in 4 represented by the pivoting of the lever 17 and the associated spread of the traction device 15 from the stiffening element 13 the traction device 15 set under an appropriate tension, so cause in an accident from the outside on the side door 10 and thus the stiffening element 13 acting forces F a tensile stress in the traction means 15 due to the attachment of the ends of the traction means 15 at the outer end areas 16 the stiffening element in compressive stresses in the stiffening element 13 implements, in the longitudinal direction of the stiffening element 13 are aligned, so that thereby the flexural rigidity of the stiffening element 13 is improved. So far in the stiffening element 13 Due to the respective attacking bending forces F local bending stresses occur, these bending stresses are in the result considerably lower than in an unreinforced stiffening element.

Das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Anordnung von zwei Hebeln 17 zum Abspreizen des Zugmittels 15 von dem Versteifungselement 13.This in 5 illustrated embodiment of the invention shows the arrangement of two levers 17 for spreading the traction means 15 from the stiffening element 13 ,

In den 6 bis 8 schließlich sind Ausführungsbeispiele dargestellt, wie die Auslenkung des Hebels 17 aus seiner in 3 dargestellten Ruhelage bewirkt werden kann. So ist in 6 schematisch dargestellt, dass das an dem Versteifungselement 13 angeschlagene Ende 18 des Hebels 17 in Längsrichtung des Versteifungselementes 13 mittels eines zugeordneten, hier aber nicht gesondert dargestellten und lediglich durch den Pfeil 22 in seiner Wirkung angedeuteten Antriebes verschiebbar angeordnet ist, so dass der Hebel 17 in seine Abspannlage bewegt werden kann.In the 6 to 8th Finally, embodiments are shown, such as the deflection of the lever 17 from his in 3 shown rest position can be effected. So is in 6 shown schematically that on the stiffening element 13 struck end 18 of the lever 17 in the longitudinal direction of the stiffening element 13 by means of an associated, but not shown separately here and only by the arrow 22 in its effect indicated drive is slidably disposed, so that the lever 17 can be moved to its rest position.

Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Hebel als Kniehebel mit einem Kniehebelgelenk 20 ausgebildet, so dass die wiederum durch den Pfeil 22 angedeutete Wirkung eines nicht weiter dargestellten Antriebes sich auf das Kniehebelgelenk 20 richtet und dadurch den Hebel 17 aufspannt.At the in 7 illustrated embodiment, the lever is a toggle lever with a toggle joint 20 formed, so that in turn by the arrow 22 indicated effect of a drive not shown on the toggle joint 20 directs and thereby the lever 17 spans.

Wie in 8 andeutet kann das eine Ende des Zugmittels 15 auch zu einer nicht dargestellten Aufwickelvorrichtung geführt sein, die das Zugmittel 15 in Richtung des Pfeils 22 aufwickelt und dadurch die Auslenkung des Hebels 17 bewirkt.As in 8th can indicate one end of the traction device 15 Also be performed to a winding device, not shown, which the traction means 15 in the direction of the arrow 22 and thereby the deflection of the lever 17 causes.

Bei den in den 9 bis 16 dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Versteifungselement 13 mit zwei Profilteilen 30 und 31 ausgebildet, wovon wenigstens ein Profilteil gegenüber dem anderen Profilteil beweglich ist, so dass seine Bewegung für die Spannung des Zugmittels 15 herangezogen werden kann.In the in the 9 to 16 illustrated embodiments is the stiffening element 13 with two profile parts 30 and 31 formed, of which at least one profile part is movable relative to the other profile part, so that its movement for the tension of the traction means 15 can be used.

Wie sich dazu zunächst aus den 9 und 12 einerseits sowie den 11 und 12 andererseits ergibt, bilden die beiden Profilteile 30 und 31 ein in jeder Stellung der Profilteile 30, 31 geschlossenes Versteifungselement 13. Das feststehende Profilteil 30 ist vorzugsweise zur Fahrzeugaußenseite hin in der Fahrzeugkarosserie angeordnet, während das bewegliche Profilteil 31 zum Fahrzeuginneren hin beweglich ist. Das Zugmittel 15 sowie die aus zwei Teleskopzylindern 32 bestehende Spannvorrichtung sind im Inneren des Versteifungselementes 13 angeordnet. Die äußeren Enden 33 des Zugmittels 15 sind an den äußeren Enden des feststehenden Profilteils 30 befestigt, während der zwischen den äußeren Enden 33 gelegene mittlere Abschnitt 34 des Zugmittels an dem beweglichen Profilteil 31 befestigt ist. Wirkt bei einem Aufprall eine Kraft in Belastungsrichtung gemäß Pfeil 35 auf das Versteifungselement 13 ein, so verschieben die Teleskopzylinder 32 aufgrund ihrer Auslösung das bewegliche Profilteil 31 von dem feststehenden Profilteil 30 weg; hierbei wird das Zugmittel 15 derart gespannt, dass die auf das Versteifungselement in Richtung des Pfeils 35 einwirkenden Biegekräfte in in der Längsrichtung des Versteifungselement 13 wirkende Druckspannungen umgesetzt werden.How to do so from the first 9 and 12 on the one hand and the 11 and 12 on the other hand, the two profile parts form 30 and 31 one in each position of the profile parts 30 . 31 closed stiffening element 13 , The fixed profile part 30 is preferably arranged to the vehicle outside in the vehicle body, while the movable profile part 31 is movable towards the vehicle interior. The traction device 15 as well as the two telescopic cylinders 32 existing tensioning device are inside the stiffening lementes 13 arranged. The outer ends 33 of the traction device 15 are at the outer ends of the fixed profile part 30 fastened while between the outer ends 33 located middle section 34 the traction means on the movable profile part 31 is attached. In the event of a collision, a force acts in the direction of loading according to the arrow 35 on the stiffening element 13 a, so move the telescopic cylinder 32 due to its release the movable profile part 31 from the fixed profile part 30 path; Here is the traction means 15 so taut that on the stiffening element in the direction of the arrow 35 acting bending forces in the longitudinal direction of the stiffening element 13 acting compressive stresses are implemented.

Die 13 bis 15 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das feststehende Profilteil 30 die Form einer Platte hat und sich das bewegliche Profilteil 31 nicht über die gesamte Breite der feststehenden Platte 30, sondern nur über den zwischen den Teleskopzylindern 32 liegenden Abschnitt erstreckt. Eine solche Erstreckung des beweglichen Profilteils 31 ist für die wie zu 9 und 12 beschriebene Herbeiführung der Spannung des Zugmittels 15 ausreichend. Vorteilhafterweise ergibt sich dabei eine Gewichtsersparnis.The 13 to 15 show another embodiment of the invention, wherein the fixed profile part 30 the shape of a plate and has the movable profile part 31 not over the entire width of the fixed plate 30 but only over between the telescopic cylinders 32 extending section extends. Such extension of the movable profile part 31 is for the like 9 and 12 described causing the tension of the traction device 15 sufficient. Advantageously, this results in a weight saving.

Bei dem in 16 schließlich noch dargestellten Ausführungsbeispiel ist das bewegliche Profilteil auf zwei mit dem Zugmittel 15 verbundene Hülsen 36 reduziert, die über die Teleskopzylinder 32 geschoben und im Auslösefall von diesen beaufschlagt sind. Eine solche reduzierte Ausbildung reicht bereits aus, um die erforderliche Spannung auf das Zugmittel 15 aufzubringen.At the in 16 Finally, the exemplary embodiment shown is the movable profile part on two with the traction means 15 connected sleeves 36 reduced that over the telescopic cylinder 32 pushed and acted upon by these in the event of triggering. Such a reduced training already sufficient to the required tension on the traction means 15 applied.

Es versteht sich, dass eine nicht weiter dargestellte Rücklaufsperre vorgesehen sein sollte, um bei Einwirkung der Belastung eine Rückbewegung des beweglichen Profilteils 31 in seine Ausgangsstellung zu verhindern.It is understood that a non-illustrated backstop should be provided to return to the action of the load, a return movement of the movable profile part 31 to prevent its initial position.

Durch die Anbringung des Versteifungselementes 13 wird bereits auch ohne das Aufbringen einer gesonderten Spannkraft eine Versteifung der Fahrzeugkarosserie, insbesondere der Türbereiche, erreicht. Eine gewisse Vorspannung des Zugmittels kann dabei schon bei der Montage des Versteifungselementes aufgebracht sein. Alternativ kann vorgesehen sein, das Zugmittel derart mit dem Türöffnungsmechanismus zu verbinden, dass das Zugmittel beim Schließen der Tür eine gewisse Vorspannung erfährt. Diese Vorspannung ist unabhängig von der erfindungsgemäß vorgesehenen Einwirkung der SpannvorrichtungBy attaching the stiffening element 13 is already without the application of a separate clamping force stiffening of the vehicle body, in particular the door areas achieved. A certain bias of the traction means can already be applied during assembly of the stiffening element. Alternatively it can be provided to connect the traction means with the door opening mechanism such that the traction means undergoes a certain bias when closing the door. This bias is independent of the inventively provided action of the clamping device

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the above description, the claims, the abstract and the drawing disclosed features of the subject of this Documents can be individually as well as in any combinations among themselves for the realization of the invention in theirs various embodiments be essential.

ZusammenfassungSummary

Ein Versteifungselement (13) für die Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeuges, welches in der Fahrzeugkarosserie derart angeordnet ist, dass das Versteifungselement (13) bei einem Unfall auf Biegung beansprucht ist, wobei die Endbereiche (16) des lang gestreckten Versteifungselements (13) über ein in der Längsrichtung des Versteifungselement (13) verlaufendes Zugmittel (15) miteinander verbunden sind, bei welchem das Zugmittel (15) im Auslösefall über eine auslösbare, eine rechtwinklig zum Versteifungselement (13) einwirkende Spannkraft erzeugende Spannvorrichtung derart unter Spannung gesetzt wird, dass die bei einem Aufprall auf das Versteifungselement (13) einwirkenden Biegekräfte in Längsrichtung des Versteifungselements (13) wirkende Druckspannungen bewirken.A stiffening element ( 13 ) for the vehicle body of a motor vehicle, which is arranged in the vehicle body such that the stiffening element ( 13 ) is subjected to bending in an accident, the end regions ( 16 ) of the elongated stiffening element ( 13 ) via a in the longitudinal direction of the stiffening element ( 13 ) running traction means ( 15 ), in which the traction means ( 15 ) in the case of release via a releasable, a right angle to the stiffening element ( 13 ) is applied under tension in such a way that the force acting on the stiffening element in the event of an impact ( 13 ) acting bending forces in the longitudinal direction of the stiffening element ( 13 ) effect compressive stresses.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102006011808 A1 [0002, 0025]

Claims

Stiffening element ( 13 ) for the vehicle body of a motor vehicle, which is arranged in the vehicle body such that the stiffening element ( 13 ) is subjected to bending in an accident, the end regions ( 16 ) of the elongated stiffening element ( 13 ) via a in the longitudinal direction of the stiffening element ( 13 ) running traction means ( 15 ), characterized in that the traction means ( 15 ) in the case of release via a releasable, a right angle to the stiffening element ( 13 ) is applied under tension in such a way that the force acting on the stiffening element in the event of an impact ( 13 ) acting bending forces in the longitudinal direction of the stiffening element ( 13 ) effect compressive stresses.

Stiffening element according to claim 1, characterized in that a one-piece profiled stiffening element ( 13 ) is provided.

Stiffening element according to claim 2, characterized in that the profile ( 14 ) of the stiffening element ( 13 ) is a U-profile.

Stiffening element according to claim 2, characterized in that the profile ( 14 ) of the stiffening element ( 13 ) is a C-profile.

Stiffening element according to claim 2, characterized in that the profile ( 14 ) of the stiffening element ( 13 ) is a double C profile.

Stiffening element according to one of claims 3 to 5, characterized in that the closed side of the profile ( 14 ) faces the direction of impact.

Stiffening element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the clamping device consists of at least one against the stiffening element ( 13 ) and in the event of triggering the traction means ( 15 ) of the stiffening element ( 13 ) spreading lever ( 17 ) consists.

Stiffening element according to claim 7, characterized in that over the length of the stiffening element ( 13 ) distributes a plurality of levers ( 17 ) is arranged.

Stiffening element according to claim 7 or 8, characterized in that the lever ( 17 ) at one end ( 18 ) on the stiffening element ( 13 ) is hinged and with its other end ( 19 ) on the tension element ( 15 ) attacks.

Stiffening element according to claim 9, characterized in that the lever ( 17 ) in its rest position, a slight deflection of the ends of the stiffening element ( 13 ) connecting traction means ( 15 ) brought from its extended position.

Stiffening element according to one of claims 7 to 10, characterized in that on the stiffening element ( 13 ) struck end ( 18 ) of the lever ( 17 ) in the longitudinal direction of the stiffening element ( 13 ) Is arranged displaceably by means of an associated drive.

Stiffening element according to one of claims 7 to 10, characterized in that the traction means ( 15 ) Can be brought under tensile stress via an engaging him, powered by a drive winding device.

Stiffening element according to one of claims 7 to 10, characterized in that the lever ( 17 ) as a toggle lever with an engaged joint ( 20 ) is formed by means of a on his joint ( 20 ) acting drive in its extended position can be transferred.

Stiffening element according to claim 1, characterized in that the stiffening element ( 13 ) in two parts with two mutually movable by means of the clamping device profile parts ( 30 . 31 ) is formed, wherein the ends ( 33 ) of the between the profile parts ( 30 . 31 ) arranged traction means ( 15 ) with the one profile part ( 30 ) and one between the ends ( 33 ) of the traction means ( 15 ) section ( 34 ) of the traction means ( 15 ) with the other profile part ( 31 ) connected is.

Stiffening element according to claim 14, characterized in that the one profile part ( 30 ) connected to the vehicle body rigid profile part and the other profile part ( 31 ) is movably arranged.

Stiffening element according to claim 14, characterized in that both profile parts ( 30 . 31 ) are arranged movable against each other.

Stiffening element according to claim 15 or 16, characterized in that the ends ( 33 ) of the traction means ( 15 ) on the side facing the outside of the vehicle body profile part ( 30 ) and between the ends ( 33 ) middle part ( 34 ) of the traction means ( 15 ) on the side facing the inside of the vehicle body profile part ( 31 ) is attached.

Stiffening element according to one of claims 14 to 17, characterized in that the two profile parts ( 30 . 31 ) with each other a closed stiffening element ( 13 ) train.

Stiffening element according to one of claims 14 to 17, characterized in that the one profile part ( 30 ) is a plate-like element and the opposite to the plate-like element ( 30 ) movable profile part ( 31 ) has a profiled structure.

Stiffening element according to one of claims 14 to 19, characterized in that the clamping device of at least one between the two profile parts ( 30 . 31 ) and the profile parts ( 30 . 31 ) when activating telescoping cylinder ( 32 ) consists.

Stiffening element according to claim 20, characterized in that the telescopic cylinders ( 32 ) in the stiffening element ( 13 ) are arranged such that, before activation, they provide protection of the stiffening element ( 13 ) contribute to buckling.

Stiffening element according to claim 20 or 21, characterized in that the telescopic cylinders ( 32 ) are pyrotechnically driven.

Stiffening element according to one of claims 14 to 19, characterized in that the clamping device from a in the interior of the stiffening element ( 13 ) initiated gas generating gas generator.

Stiffening element according to claim 23, characterized in that the stiffening element ( 13 ) is gas-tight.

Stiffening element according to one of claims 14 to 19, characterized in that the clamping device consists of a on the at least one movable profile part ( 30 . 31 ) outside attacking traction device consists.

Stiffening element according to one of claims 14 to 25, characterized in that the return movement of the moving profile parts ( 31 ) preventing backstop is provided.

Stiffening element according to one of claims 1 to 26, which serves as a metallic stiffening element ( 13 ) is trained.

Stiffening element according to one of claims 14 to 27, characterized in that for triggering the tensioning device on the motor vehicle, a trigger signal emitting Pre-crash sensor is mounted, wherein the movement of the profile parts ( 30 . 31 ) against each other and the drive for the clamping device is reversible.

Stiffening element according to claim 28, characterized that the drive for the tensioning device is a pneumatic Drive is.

Stiffening element according to claim 28, characterized that the drive for the tensioning device is an electrical Drive is.

Stiffening element according to one of the claims 1 to 30, characterized in that for triggering the Tensioning device arranged an impact detecting crash sensors are.

Stiffening element according to one of claims 1 to 31, characterized in that for triggering the tensioning device, the deflection of the stiffening element beginning in the event of an impact ( 13 ) are provided sensors.

Stiffening element according to claim 31 or 32, characterized characterized in that the drive of the tensioning device as a pyrotechnic Drive is formed.

Stiffening element according to claim 31 or 32, characterized characterized in that the drive of the tensioning device as triggerable, prestressed spring accumulator is formed.

Use of a stiffening element ( 13 ) according to one of claims 1 to 34 for installation in a side vehicle door ( 10 ) of a motor vehicle.