DE20215276U1 - Dreiteiliger Überrollbügel - Google Patents

Description

Dreiteiliger Überrollbügel

Die Erfindung bezieht sich auf einen dreiteiligen Überrollbügel, bestehend aus zwei Bügel-Schenkelrohren, die an einem Ende über einen gerundeten Bügelkopf mechanisch miteinander U-förmig verbunden sind.

Überrollschutzsysteme für Kraftfahrzeuge sind in mannigfaltigen Ausführungsformen bekannt geworden.

Derartige Überrollschutzsysteme dienen zum Schutz der Insassen in Kraftfahrzeugen ohne schützendes Dach, typischerweise in Cabriolets oder Sportwagen.

Es ist dabei bekannt, einen die gesamte Fahrzeugbreite überspannenden, fest installierten Überrollbügel vorzusehen oder jedem Fahrzeugsitz einen höhenunveränderlich fest installierten Überrollbügel zuzuordnen. Bei beiden Lösungen wird der erhöhte Luftwiderstand und das Auftreten von Fahrgeräuschen als nachteilig empfunden, abgesehen von der Beeinträchtigung des Fahrzeugaussehens bei Cabriolets.

Am Markt gewinnen daher immer mehr konstruktive Lösungen Bedeutung, bei denen der Überrollbügel im Normalzustand eingefahren ist, und im Gefahrenfall, also bei einem drohenden Überschlag, schnell in eine schützende Position ausgefahren wird, um zu verhindern, daß die Fahrzeuginsassen durch das sich überschlagende Fahrzeug erdrückt werden.

Diese Lösungen weisen typischerweise für jeden Fahrzeugsitz einen in einem fahrzeugfesten Kassetten-Gehäuse geführten U-förmigen oder aus einem

Profilkörper gebildeten Überrollbügel, auf, der im Normalzustand gegen die Vorspannkraft einer Antriebs-Druckfeder durch eine Haltevorrichtung in einer unteren Ruhelage gehalten wird, und im Überschlagfall sensorgesteuert unter Lösen der Haltevorrichtung, durch die Federkraft in eine obere, schützende Stellung bringbar ist, wobei eine dann in Wirkeingriff tretende Verriegelungseinrichtung ein Eindrücken des Überrollbügels in die Kassette verhindert.

Die Haltevorrichtung besitzt dabei typischerweise ein am Überrollkörper befestigtes Halteglied, das in lösbarer mechanischer Wirkverbindung mit einem Auslöseglied an einem sensorgesteuerten Auslösesystem steht, das typischerweise durch einen Auslösemagneten, den sogenannten Crashmagneten, oder durch ein pyrotechnisches Auslöseglied, gebildet ist. Die Verriegelungseinrichtung besteht typischerweise aus einer schwenkbar angelenkten, federvorgespannten Rastklinke mit Zahnsegmenten und einer feststehenden Zahnleiste, einem Rastdorn oder dergleichen, wobei ein Verriegelungs-Element mit dem Überrollbügel und das andere fahrzeugfest verbunden ist.

Eine derartige Kassetten-Konstruktion eines Überrollbügelschutzsystems zeigt beispielsweise die DE 100 40 649 Cl.

Die Erfindung wendet sich an solche Überrollschutz-Systeme, die einen U-förmigen Überrollbügel aufweisen. Dieser Überrollbügel besteht typischerweise aus drei Komponenten, den beiden Schenkelrohren, die in der Kassette geführt sind, und dem Bügelkopf, auch Querjoch genannt, der ebenfalls rohrförmig sein kann, und über den die Schenkelrohre kopfseitig U-förmig miteinander verbunden sind.

Bei den bekannten U-förmigen Überrollbügeln bestehen die Schenkelrohre und der Bügelkopf aus Stahlrohren, die miteinander verschweißt sind. Es sind auch

U-förmige Überrollbügel bekannt, deren Komponenten aus Aluminiumrohren bestehen, die ebenfalls miteinander verschweißt sind.

Weil sich nur im wesentlichen gleiche Werkstoffe miteinander unter Erfüllung der hohen Fertigkeitsspezifikationen gut verschweißen lassen, ist es mit der Schweiß-Verbindungstechnik nach dem Stand der Technik nicht möglich, die drei Komponenten des Überrollbügels aus unterschiedlichen Werkstoffen herzustellen. Selbst wenn die Komponenten aus demselben Werkstofftyp hergestellt sind, aber unterschiedliche Werkstoffdaten, insbesondere hinsichtlich der Festigkeit, aufweisen, gibt es enge Grenzen in der Variationsmöglichkeit der Werkstoffdaten.

Zur Erreichung von vorgegebenen Eigenschaften des Überrollbügels bezüglich Festigkeit, Dehnung, Deformierbarkeit, insbesondere zur Energieabsorption, usw., d.h. zur Erzielung eines vorgegebenen Weg/Kraft-Verlaufes bei Last, ist es jedoch wünschenswert, für die Bügel-Schenkelrohre und Bügelkopf angepaßte, unterschiedliche Werkstoffe verwenden zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs bezeichneten dreiteiligen U-förmigen Überrollbügel so auszubilden, daß die Bügel-Komponenten aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen sowie unterschiedlichen Fertigungs-Verfahren entstammen können und dabei dennoch mechanisch sicher miteinander verbunden werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem dreiteiligen Überrollbügel, bestehend aus zwei Bügel-Schenkelrohren, die am einen Ende über einen gerundeten Bügelkopf mechanisch miteinander U-förmig verbunden sind, gemäß der Erfindung dadurch, daß die Verbindungs-Enden der Bügel-Schenkelrohre jeweils mit dem Bügelkopf über zugehörige Verbindungsstellen verklebt sind.

Durch die Verklebung der Bügelkomponenten ist es daher möglich, zur Absicherung des Überlebensraumes bei einem Überschlag und zum Abbau von Lastspitzen bei einem Überschlag, die Komponenten des Überrollbügels aus verschiedenen Werkstoffen je nach Anforderungen an Festigkeit, Deformierbarkeit, etc. herzustellen und mechanisch fest miteinander zu verbinden. Die Werkstoffe können beispielsweise so gewählt werden, daß starre, d.h. feste und wenig elastische Schenkelrohre mit einem definiert verformbaren, d.h. nachgiebigen Bügelkopf, miteinander verbindbar sind.

Es sind damit mit großem Vorteil Zusammenpaarungen von Bügelkomponenten möglich, die bislang wegen ihrer Nichtverschweißbarkeit ausgeschlossen waren.

Durch das Verkleben der Bügelkomponenten sind auch neue Materialkombinationen möglich. Beispielsweise kann das Bügel-Schenkelrohr aus Aluminium, oder Stahl, oder einem faserverstärkten Kunststoff (GFK oder CFK) bestehen und mit einem Bügelkopf verklebt werden, der alternativ ein gebogenes Stahlrohr bzw. Aluminiumrohr, oder ein metallisches Druckgußoder -Schmiedeteil oder ein faserverstärktes Kunststoffteil sein kann. Es sind daher auch materialmäßig sogenannte Hybid-Überrollbügel möglich.

Durch den nunmehr möglichen Einsatz von verschiedenen Fertigungsverfahren für die Herstellung des Bügelkopfes, z.B. Kaltverformung von Rohren, Schmieden, Gießen, Spritzen, etc. sind Bügelköpfe mit besonderer Formgebung herstellbar, z.B. angepaßt an Forderungen der wegbegrenzten Deformierbarkeit des Kopfes.

Dabei sind auch unterschiedliche Farbkombinationen von Schenkelrohr/Bügelkopf möglich.

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Je nach der Konfiguration des Bügelkopfes und der verwendeten Materialien für Schenkelrohre und Bügelkopf sind verschiedene Ausbildungen der Klebeverbindung möglich.

Zweckmässig besitzt der Bügelkopf stutzenartig hervorstehende Verbindungsstellen mit einem an den Innendurchmesser der Bügel-Schenkelrohre angepaßten Aussendurchmesser, so daß die Verbindungs-Enden der Bügel-Schenkelrohre die Verbindungsstellen am Bügelkopf aufnehmen. Bei dieser Ausführungsform kann der Bügelkopf bündig mit den Schenkelrohren verklebt werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet und ergeben sich auch anhand der Beschreibung eines in den Zeichnungen in verschiedenen Ansichten und Ausschnitten dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung.

Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Überrollschutzsystems in

Kassettenbauweise, bei dem der erfindungsgemäße U-förmige Überrollbügel, zusammengeklebt aus drei Komponenten, eingesetzt ist,

Fig. 2 in einer Explosions-Ausschnitt-Darstellung aus Fig. 1 den

näheren Aufbau des Überrollbügels,

Fig. 3 den Überrollbügel nach Fig. 2 in verklebtem Zustand, und

Fig. 4 eine mit dem erfindungsgemäßen Überrollbügel beispielhaft

erzielbare Kraft-Weg-Kurve.

Die Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine Kassettenkonstruktion eines Überrollschutzsystems für Kraftfahrzeuge, das jeweils einem Fahrzeugsitz zugeordnet ist, bei dem der erfindungsgemäß

ausgebildete Überrollbügel vorgesehen ist. Es versteht sich, daß der erfindungsgemäße Überrollbügel auch bei anderen Überrollschutzsystemen Anwendung finden kann.

In Figur 1 ist dabei der eingefahrene Zustand des Überrollschutzsystems, d.h. die betriebliche des Überrollbügels dargestellt. In der folgenden Beschreibung der Figur 1 werden dabei der besseren Übersicht halber nur die wesentlichen Komponenten des Überrollschutzsystems angesprochen.

Dieses Überrollschutzsystem weist zunächst einen U-förmigen Überrollbügel 1 auf, welcher aus drei Rohren 2, 3, 4 zusammengesetzt ist. Dabei bildet den Bügelkopf im wesentlichen ein gekrümmtes Rohr 2, welches an seinen Enden mit zwei Schenkelrohren 3, 4 durch Verkleben starr verbunden ist.

Außer zylindrischen Querschnitten für die Bügel-Schenkelrohre können aus Stabilitätsgründen auch ovale oder eckige Querschnitte gewählt werden.

Die offenen Enden der Schenkelrohre 3, 4 sind mittels einer Traverse 5 miteinander starr verbunden. Zu diesem Zweck ist die Traverse 5 als Profilkörper mit vorgegebener Höhe ausgebildet, der Bohrungen 6 zur Aufnahme der Schenkelrohre 3, 4 aufweist, in denen sie befestigt sind.

Der Überrollbügel 1 ist mit seinen beiden Schenkelrohren 3, 4, die eine geschlossene Mantelfläche aufweisen und der Verbindungs-Traverse 5, in einem kassettenartigen Gehäuse 7 aufgenommen und aus- bzw. einfahrbar darin gehaltert. Dieses Gehäuse weist zwei Seitenteile 8, 9 auf, die durch einen U-förmigen Profilkörper gebildet werden, die vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Stahl, bestehen. Diese Seitenprofile 8, 9 sind unten über ein Bodenblechteil 10 und oben über einen fahrzeugfesten Führungsblock 11 miteinander verbunden, z.B. durch Nieten, Schrauben, Verschweißen oder dergleichen.

Im Bodenblech 10 sind zwei Federführungsbolzen 12, 13 verankert, auf denen (nicht dargestellte) vorspannbare Druckfedern zum Ausfahren des Überrollbügels 1 im Gefahrenfall, bzw. bei Handauslösung, aufgeschoben sind und die die Schenkelrohre führen.

An den Federführungsbolzen 12, 13 ist dabei jeweils mindestens ein Satz (nicht dargestellt) gespreizter Zentrierarme angebracht, vorzugsweise einstückig angeformt, die einen gleichmäßigen Abstand zwischen der zugehörigen Druckfeder und dem zugeordneten Schenkelrohr 3, 4 sichern, was sich mit Vorteil auch geräuschmindernd auswirkt.

Es ist auch denkbar, die Federführungsbolzen 12, 13 mit ebenfalls im Bodenteil 10 verankerten Standrohren mit geschlossenen Mantelflächen zu umgeben, über die die Schenkelrohre, die Standrohre übergreifend, geführt sind.

Die beiden Seitenprofile 8, 9 sind zweckmäßig, zumindest auf einer Frontseite der Kassette, mit einem Deckblech verbunden, das sich zweckmäßig, aber nicht notwendigerweise, über die gesamte Kassettenhöhe erstreckt (nicht dargestellt).

Der Führungsblock 11 besitzt zwei Führungsbohrungen 14, 15, die die Mantelfläche der Schenkelrohre 3, 4 seitlich abstützen und eine sehr weit tolerierte Führung für die sich längs der Führungsbohrungen 14, 15 bewegenden Schenkelrohre 3, 4 bieten. Am oberen, dem gekrümmten Rohr 2 zugewandten Ende der Führungsbohrungen 14, 15 ist zweckmäßig eine radiale Ansenkung oder Ringnut angelegt, welche in bekannter Weise eine ringförmige, radial elastische Führungsbuchse aufnimmt (nicht dargestellt), wodurch das radiale Spiel der Bügel-Schenkelrohre 3, 4 in den Führungsbohrungen 14, 15 ausgeglichen wird. Zusätzlich ist für die

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Schenkelrohre noch eine innere Führung vorgesehen, die durch die erwähnten gehäusefesten Federführungsbolzen bzw. Standrohre gewährleistet ist.

Um den Überrollbügel 1 in seiner dargestellten unteren Position, der Ruhelage, gegen die Kraft der dann vorgespannten Druckfedern halten zu können, ist an der Traverse 5 eine um eine Achse 16 gegen den Uhrzeigersinn federvorgespannte, drehbar gelagerte Halteklinke 17 mit einer hakenförmig abgebogenen Haltenase angebracht, die in Wirkeingriff mit einem im Bodenteil 10 verankerten Haltebolzen 18 bringbar ist. Bei abgesenktem Überrollbügel 1, und damit auch bei abgesenkter Traverse 5, liegt die Haltenase an dem Haltebolzen 18 an und hält den Überrollbügel 1 in der Ruhelage.

Am Bodenteil 10 ist weiterhin ein sensorgesteuertes Auslösesystem in einer Halterung 20a, 20b fest angebracht, das vorzugsweise durch ein einen Stift ausstoßendes, pyrotechnisches Auslöseelement 19 gebildet ist, das sicherer als ein üblicher Auslösemagnet die relativ hohe Auflagekraft der Halteklinke 17 an dem Haltebolzen 18 überwinden kann. In der Halterung 20a, 20b ist auch der Haltebolzen 18 gelagert, der zugleich eine Welle für eine verschwenkbare Wippe 24 darstellt, die einen über Wangen abgekröpften Verbindungsschenkel besitzt, der zwischen der Stirnseite des Stiftes des Auslöseelementes und der Stirnseite der Nase der Halteklinke 17 liegt, d.h. als bewegliches Distanzstück den Raum zwischen Stift und Haltebolzen 18 überbrückt.

An dem Führungsblock 11 ist ein Rastdorn 21 befestigt, der in der oberen Stellung mit einer Verriegelungsklinke, die in der Traverse 5 ebenfalls um die Welle 16 schwenkbar angelenkt ist, verriegelnd in Wirkeingriff bringbar ist, um ein ungewolltes Eindrücken des Überrollbügels in einer ausgefahrenen Position zu verhindern.

In der Traverse 5 ist weiterhin, ebenfalls um die Welle 16 schwenkbar, ein Entriegelungshebel 22 angelenkt, der Steuerfunktionen hat, da er über seitliche

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Abstellungen sowohl auf die hakenförmige Halteklinke 17 als auch auf die Verriegelungsklinke einwirken kann.

Im Aktivierungsfall stößt der Stift des pyrotechnischen Auslösesystems 19 über den abgekröpften Verbindungsschenkel der Wippe 24 die Nase der Halteklinke 17 aus dem Wirkeingriff mit dem Haltebolzen 18 und gibt damit den Überrollbügel 1 frei, der, samt der Traverse 5, angetrieben von den Druckfedern, in seine obere Position fährt. Während dieser Aufstellbewegung ratscht die in der bewegten Traverse 5 gehalterte Verriegelungsklinke über die Verzahnung des an dem Führungsblock 11 fahrzeugfest angebrachten Rastdornes 21 und verriegelt in der oberen Stellung ein Wiedereinfahren.

Nach einer gewollten Auslösung, insbesondere zu Testzwecken bei der Fertigung und bei betrieblichen Inspektionen im Fahrbetrieb, muß der Überrollbügel, hier manuell, wieder selbstätig in die Ruhelage nach Figur reversiert werden können, d.h. die federvorgespannte Halteklinke 17 muß wieder selbstätig am Haltebolzen 18 einrasten können. Dies ist durch die dargestellte Konstruktion mittels der Wippe 24 möglich.

Die Fig. 2 zeigt in einer Art Explosionsdarstellung eines Ausschnittes der Fig. 1 die erfindungsgemäße Ausbildung des dreiteiligen Überrollbügels, mit dem kompletten Bügelkopf 2 und lediglich den Verbindungsenden der Schenkelrohre 3, 4. Der Bügelkopf 2 ist in diesem Beispiel als massives gebogenes Schmiedeteil ausgebildet und besitzt an jedem Verbindungsende einen Abschnitt 2 a bzw. 2 b mit vermindertem Durchmesser, der an den Innendurchmesser der Schenkelrohre angepaßt ist.

Zum Verbinden des Bügelkopfes 2 mit den Schenkelrohren 3,4 wird auf die Verbindungsabschnitte 2a, 2b ein Klebstoff aufgetragen, die danach unter Bildung einer Klebenaht 25 in die Schenkelrohre bis zu den Anschlägen 2c eingeschoben werden.

Dieser Zustand ist in Figur 3 dargestellt. Es können ein- oder mehrkomponentige Kleber, angepaßt an die jeweilig zu verbindenden Werkstoffe, vorzugsweise ein Cyanolit-Kleber verwendet werden.

Wie eingangs erwähnt, können die Schenkelrohre 3, 4 aus Aluminium oder Stahl, aber auch aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehen, bzw. der Bügelkopf 2 kann anstelle eines Schmiedeteiles auch ein gebogenes Stahl- oder Alumiumrohr oder faserverstärktes Kunststoffteil sein. Dadurch, daß die Bügekomponenten und der Bügelkopf aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen können sowie der Bügelkopf nach unterschiedlichen Fertigungsverfahren hergestellt und ausgebildet werden kann, gelingt es, wie im Weg-/Kraft-Diagramm in Fig. 4 beispielhaft dargestellt, für den Überrollbügel einen Kraft/Weg-Verlauf vorzugeben (durchgehende Linie), der zwischen einer maximalen und minimalen Sollkurve liegt und insoweit eine sichere Funktionsweise des Überrollschutzsystems im Überschlagsfall gewährleistet.

Claims (8)

1. Dreiteiliger Überrollbügel (1), bestehend aus zwei Bügel- Schenkelrohren (3, 4), die an einem Ende über einen gerundeten Bügelkopf (2) mechanisch miteinander U-förmig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungs-Enden der Bügel- Schenkelrohre (3, 4) jeweils mit dem Bügelkopf (2) über zugehörige Verbindungsstellen verklebt sind.

2. Überrollbügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungs-Enden des Bügelkopfes (2) jeweils einen Verbindungsabschnitt (2a, b) mit einem Aussendurchmesser angepaßt an den Innendurchmesser der Schenkelrohre (3, 4) aufweisen und mit diesem Abschnitt vollständig in die Schenkelrohre eingeschoben darin verklebt sind.

3. Überrollbügel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebstoff ein Cyanolit-Kleber vorgesehen ist.

4. Überrollbügel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel-Schenkelrohre (3, 4) aus Stahl oder Aluminium bestehen.

5. Überrollbügel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel-Schenkelrohre aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehen.

6. Überrollbügel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügelkopf (2) aus einem gebogenen Stahl- oder Aluminiumrohr besteht.

7. Überrollbügel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügelkopf (2) als Druckguß- oder Schmiedeteil ausgebildet ist.

8. Überrollbügel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügelkopf als faserverstärktes Kunststoffteil ausgebildet ist.