WO2010149659A1

WO2010149659A1 - Überrollschutzsystem

Info

Publication number: WO2010149659A1
Application number: PCT/EP2010/058825
Authority: WO
Inventors: Peter Holler; Johann Minatti
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2010-12-29
Anticipated expiration: 2011-12-25
Also published as: DE102009030408A1

Abstract

Bei einem erfindungsgemäßen Überrollschutzsystem (2) beispielsweise für ein viersitziges Cabriolet sind hinter den Rückenlehnen der Rücksitze zwei in Richtung der Fahrzeughochachse (Z) verlagerbare Stützkörper (4) vorgesehen. Das Überrollschutzsystem (2) ist in seinem rechten und in seinem linken Endbereich jeweils über ein Anbindungselement (6) mit der seitlichen Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs verbunden. Erfindungsgemäß sind die Stützkörper (4) unmittelbar in den Anbindungselementen (6) geführt. Im Bereich der Fahrzeugmitte sind die Anbindungselemente (6) durch einen Querträger (8) miteinander verbunden. Die einzelnen Bestandteile {4, 6, 8, 10, 12) des Überrollschutzsystems (2) sind bevorzugt als Strangprofile ausgebildet. Hierdurch ergibt sich ein einfacher, modularer Aufbau des Überrollschutzsystems (2), bei geringen Herstellkosten.

Description

Überrollschutzsystem

Die Erfindung betrifft ein Überrollschutzsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Überrollschutzsystem ist beispielsweise aus der EP 1 902 909 A1 bekannt. Hierbei werden ein rechter und ein linker Stützkörper in zugeordneten seitlichen Führungseinrichtungeπ gehalten und im Fall eines Fahrzeugiiberschlags translatorisch nach oben in Richtung der Fahrzeughochachse bewegt. Zwischen den beiden Führungseinrichtungen befindet sich ein in Fahrzeugquerrichtung verlaufendes trägerartiges Verbindungselement. Die Führungseinrichtungen sind über auslegerartige Anbindungselemente mir den seitlichen Karosseriestrukturen des Kraftfahrzeugs verbunden. Mit dem bekannten Überroll Schutzsystem lässt sich eine vergleichsweise große Durchladeöffnung zwischen dem Gepäckraum und dem Innenraum des Kraftfahrzeuges herstellen.

Weitere gattungsgemäße Überrollschutzsysteme sind beispielsweise aus der EP 1 736 376 A2, der DE 10 2005 028 879 B4, der EP 1 736 373 A1 , der DE 197 50 457 A1 und der DE 197 12 955 A1 bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufbau der bekannten Überrollschutzsysteme zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird durch ein Überrolfschutzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Kerngedanke ist es hierbei, die wenigstens eine Führungseinrichtung einteilig mit dem wenigstens einen Anbindungselement auszuführen, das das Überrollschutzsystem an die seitliche Karosseriestruktur des Kraftfahrzeuges anbindet. Separate seitliche Anbindungselemente, wie aus der EP 1 902 909 A1 bekannt entfalten somit. Durch die integrale Ausbildung der Führungseinrichtung im Anbindungselement wird das Gewicht des Überroll Schutzsystems verringert und die Herstellung vereinfacht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Anbindungselement wenigstens eine in Verlagerungsrichtung des Stützkörpers verlaufende Durchgangsöffnung. Die Innenseiten der Durchgangsöffnung übernehmen direkt die Führung des Stützkörperε.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im rechten und im linken seitlichen Bereich des Kraftfahrzeuges jeweils ein Stützkörper in der Führungseinrichtung des betreffenden Anbindungsefements vorgesehen. Das rechte und das linke Anbindungselement sind über ein in Querrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufendes Verbindungselement miteinander verbunden, das bevorzugt nach Art eines Querträgers ausgeführt ist Somit bilden die beiden Anbindungselemente zusammen mit dem Querträger einen steifen Verbund, der die Karosserie im Bereich hinter den Sitzen, denen das Überrollschutzsystem zugeordnet ist, aussteift.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen das rechte und das linke Anbindungselement innenseitig jeweils einen Verbindungsabschnitt auf, beispielsweise in Form flanschartiger Stege, um die Endabschnitte des Verbindungselementes in einfacher Weise aufnehmen zu können.

In besonders vorteilhafter Weise ist das wenigstens eine Anbindungselement als Strangprofil ausgebildet. Strangprofile zeichnen sich durch einfache Herstellbarkeit bei geringen Toleranzen aus. Außerdem können Strangprofile in einfacher Weise auf die benötigte Länge abgelängt und nachfolgend Span abhebend bearbeitet werden, um die gewünschte Form zu erreichen. Bei Einsatz eines Straπgprofils als Anbindungsetement kann eine der Kammern des Strangprofils als Durchgangsöffπung zur unmittelbaren Führung für den translatorisch verlagerbaren Stützkörper verwendet werden. Wegen der geringen Herstelltoleranzen bei Straπgprofilen ist eine Nachbearbeitung der zur direkten Führung der Stützkörper dienenden Innenseiten der Kammer des Strangprofils in der Regel nicht erforderlich. Der umlaufende Freiraum zwischen dem Stützkörper und der Durchgangsöffπung im Anbindungselement beträgt beispielsweise etwa zwischen drei und fünf Millimeter, so dass die Verschiebbarkeit des Stützkörpers unter allen Umständen gewährleistet ist. Zur Verhinderung von Klappergeräuschen in der Ruhelage des Stützkörpers sind an sich bekannte Dämpfungsmaßnahmen zu ergreifen.

Alternativ kann das wenigstens eine Anbindungselement auch von einem Gussbauteil, insbesondere einem Gussknoteπ, gebildet werden.

Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Überrollschutzεystem in seiner Gesamtheit, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht auf einen Horizontalschnitt durch die rechte Seite des Überroilschutzsystems,

Fig. 3 das rechte Anbindungselement des Überrollschutzsystems von Fig. 1 in perspektivischer Ansicht,

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht des rechten Stützkörpers des Überrollschutzsystems,

Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht der rechten Abdeckung des Überrollschutzsystems und

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Verbindungselementes zwischen den beiden Anbindungselementen des Überrollschutzsystems. Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein in seiner Gesamtheit mit 2 bezeichnetes Überroilschutzsystem für ein Kraftfahrzeug, in der Ansicht von schräg hinten, ohne Darstellung des zugehörigen Kraftfahrzeuges. Das Überrollschutzsystem 2 ist achsensymmetrisch zu einer Längsmittenebene M des Kraftfahrzeugs aufgebaut. Die Raumkoordinaten sind mit X (Fahrzeuglängsrichtung), Y (Fahrzeugquerrichtung) und Z ( Fahrzeug hochachse) bezeichnet. Das erfindungsgemäße Überroilschutzsystem 2 ist beispielsweise zum Einbau in ein Kraftfahrzeug mit vorderen und hinteren Sitzplätzen vorgesehen, wobei das Überrolischutzsystem 2 hinter den hinteren Sitzplätzen des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Die Darstellung des Überrolischutzsystems 2 entspricht seiner Einbauiage im Kraftfahrzeug.

Das Überroilschutzsystem 2 weist einen rechten und einen linken Stützkörper 4 auf, die in einem rechten und in einem linken Anbindungselement 6 verlagerbar angeordnet sind. Die Verschieberichtung ist mit V bezeichnet und entspricht in der Einbaulage im Kraftfahrzeug etwa der Richtung der Hochachse Z des Kraftfahrzeuges. Zwischen den beiden Anbindungselementen 6 befindet sich ein Verbindungεelement in Form eines Querträgers 8. An die Aπbindungselemente 6 schließen sich unterseitig Abdeckungen 10 an, die den nicht dargestellten Auslöse- und Antriebsmechanismus für den jeweiligen Stützkörper 4 des Überrollschutzsystems 2 umschließen. Die Abdeckungen 10 sind mit Bodenplatten 20 verschlossen.

Die Stützkörper 4 werden von Strangprofilen gebildet und sind an ihrer Oberseite jeweils mit einem Deformationselement 12 versehen. Die Deformationselemente 12 schließen die offenen Profile des Stützkörpers 4 oberseitig ab und schützen die innenliegende Auslöse- und Antriebseinrichtuπg vor hineinfallenden Fremdkörpern. Die Führung der Stützkörper 4 erfolgt jeweils in einem als Führungseinrichtung ausgebildeten mittleren Abschnitt 14 der Anbindungselemente 6. Außerdem weisen die Anbindungselemente 6 äußere Abschnitte 16 zur Anbindung an die jeweilige seitliche Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs sowie innere Abschnitte 18 zur Verbindung mit dem Querträger 8 auf. Fig. 2 zeigt die Führung des Stützkörpers 4 im Anbindungselement 6 im Detail. Der mittlere Abschnitt 14 weist eine Durchgangsöffnung in Form einer Kammer 30 (siehe Fig. 3) auf. In die vordere und die hintere Wand 13 bzw. 15 der Kammer 30 sind in Richtung der Fahrzeuglängsachse X verlaufende Bolzen 22 eingeschraubt. Diese Bolzen 22 greifen in Nuten 24 der Stützkörper 4 ein, die in Verschieberichtung V verlaufen. Das Profil der Stützkörper 4 ist unterseitig jeweils durch einen nicht dargestellten Boden geschlossen. Diese Böden begrenzen die Ausfahrbewegung der Stützkörper 4, indem sie einen Endanschlag für die Bolzen 22 bilden. Der Stützkörper 4 wird unmittelbar durch die Innenseiten 31 der vorderen Wand 13, der hinteren Wand 15, der inneren Wand 27 und der äußeren Wand 29 der Kammer 30 geführt {siehe auch Fig. 3).

Fig. 3 zeigt das rechte Anbindungselement 6 im Detail. Das Anbindungselement 6 ist in die bereits oben genannten Abschnitte 14, 16 und 18 unterteilt. Das Anbindungseiement 6 ist als Strangprofi! mit einer Herstellungsrichtung gemäß dem Pfeil 26 ausgebildet und weist eine Mehrzahl von Kammern 28 bis 42 auf. Hierbei sind die Kammern 28, 40 und 42 als offene Kammern ausgebildet, während die Kammern 30 bis 38 einen geschlossenen Querschnitt aufweisen. In der Einbauiage des Anbindungselements 6 im Kraftfahrzeug entspricht die Herstellungsrichtung 26 des Strangprofils etwa der Hochrichtung Z des Kraftfahrzeugs.

Die Kammer 28 bildet den inneren Abschnitt 18 des Anbindungselements 6 zur Verbindung mit dem Querträger 8. Der innere Abschnitt 18 ist in Form eines Flansches mit zwei Stegen 25 ausgebildet, die zwischen sich den Querträger 8 aufnehmen.

Wie bereits oben ausgeführt, ist der Stützkörper 4 im mittleren Abschnitt 14 des Anbindungselements 6 geführt, in einer als Kammer 30 ausgeführten Durchgangsöffnuπg. Die Innenseiten 31 der Wände 13, 15, 27 und 29 der Kammer 30 sind unmittelbar als Führungsflächeπ für den Stützkörper 4 ausgebildet.

In der Trennwand 27 zwischen den Kammern 28 und 30 ist ein fensterartiger Ausschnitt 44 vorgesehen, für den Durchtritt einer nicht dargestellten Verriegelungseinrichtung. Diese Verriegelungseinrichtung arretiert den ausgefahrenen Stützkörper 4. Außerdem ist in Fig. 3 eine der beiden Bohrungen 46 zur Aufnahme des Bolzens 22 dargestellt.

Die Kammern 32 bis 38 stellen die Verbindung zwischen dem Stützkörper 4 und der seitlichen Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs her. Diese Kammern 32 bis 38 bilden zusammen mit den beiden Kammern 40 und 42 den äußeren Abschnitt 16 des Anbindungseiementes 6. Hierbei nehmen die Kammern 40 und 42 nicht dargestellte Verbindungsschrauben auf, mit denen das Anbindungselement 6 mit der seitlichen Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs verschraubt wird.

Das als Strangprofil ausgebildete Anbindungselement 6 ist sowohl an seiner Unterseite als auch an seiner Oberseite durch mechanische Bearbeitung dreidimensional gestaltet. Hierdurch ergibt die in Fig. 3 dargestellte Form des Anbindungseiementes 6, wobei einerseits die Kammern 28 und 30 des Anbindungselements 6 unterseitig auf einem Teil ihrer Höhenerstreckung abgetragen sind, während andererseits die Kammern 32 bis 42 oberseitig stufenartig und teilweise schräg verlaufend auf einem Teil ihrer Höhenerstreckung entfernt sind.

Die Verbindung zwischen den Stegen 25 des inneren Abschnitts 18 des Anbindungselements 6 und den Endabschnitten des Querträgers 8 erfolgt beispielsweise durch Verschweißung oder durch Verschraubung. Läπgentoleranzen des Querträgers 8 können in einfacher Weise ausgeglichen werden, indem der Querträger 8 in Querrichtung Y des Kraftfahrzeuges verschoben und mittig zwischen den beiden Anbindungselementen 6 ausgerichtet wird. Hierzu ist die Länge des Querträgers 8 kleiner zu wählen als der Abstand zwischen den Trennwänden 27 der Anbindungselemente 6 zu beiden Seiten des Kraftfahrzeugs.

Fig. 4 zeigt den Stützkörper 4 im Detail. Der Stützkörper 4 ist bevorzugt als Straπgprofil ausgebildet und weist in seinem zur Fahrzeugaußenseite gerichteten Bereich die oben beschriebenen Nuten 24 auf, für den Eingriff der Bolzen 22. An seiner Unterseite ist der Stützkörper 4 im Bereich 48 beschnitten, zur Anpassung an den Verlauf der seitlichen Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs. Fig. 5 zeigt die Abdeckung 10 im Einzelnen. Die Abdeckung 10 kann beispielsweise als Strangprofii oder als Blechbauteil ausgeführt sein und hat einen geschlossenen Querschnitt, mit nach oben abstehenden Laschen 50, die den mittleren Abschnitt 14 des Anbindungselementes 6 außenseitig übergreifen. Die Abdeckung 10 bildet einen Schutz für die im Inneren der Abdeckung 10 angeordnete Auslöse- und Antriebseinrichtung, mit der die Ausfahrbewegung des Stützkörpers 4 bewerkstelligt wird. Durch die Abdeckung 10 ergibt sich ein gekapseltes System für die Ausiöse- uπd Antriebseinrichtung, das im Crashfall einen ausreichenden Schutz vor aufprallendem Ladegut im Gepäckraum des Kraftfahrzeuges gewährt, so dass sich weitere Schutzmaßnahmen für die Auslöse- und Antriebseinrichtung erübrigen.

Fig. 6 zeigt den Querträger 8. Bevorzugt besteht der Querträger 8 aus einem Strangprofil mit einem geschlossenen Querschnitt, das entsprechend der benötigten Länge abgelängt wird. Das Strangprofil des Querträgers 8 kann bei unterschiedlichen Fahrzeugen und Fahrzeugvarianten eingesetzt werden, da es individuell entsprechend der jeweiligen Breite des Kraftfahrzeugs abgelängt werden kann.

Die Straπgprofile der in den Fig. 3 bis 6 dargestellten einzelnen Bestandteile des Überrollschutzsystems 2 bestehen bevorzugt aus einer Leichtmetalllegierung, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung. Auch die Deformationselemente 12 können als Strangprofile ausgebildet sein. Sie sind so gestaltet, dass sie im Fall eines Überschlags des Kraftfahrzeuges die in der Anfangsphase des Aufpralls auftretenden großen Kraftspitzeπ durch Verformung abbauen, wodurch das Überrollschutzsystem 2 zu Beginn des Überschlags entlastet wird und eine gleichmäßige Krafteinleitung in das Überrollschutzsystem 2 und die benachbarte Karosseriestruktur erreicht wird.

Erfindungsgemäß werden die Stützkörper 4 direkt im mittleren Abschnitt 14 des Anbindungselementes 6 geführt, unmittelbar in der Kammer 30 des Strangprofils. Da Strangprofile mit geringen Maßabweichungen herstellbar sind, ist eine Bearbeitung der Innenseiten 31 der Kammer 30 des Strangprofils nicht erforderlich. Hierbei ist zwischen den Innenseiten 31 und dem Stützkörper 4 umlaufend ein großzügig bemessenes Toleranzmaß vorgesehen, um ein Verklemmen des Stützkörpers 4 in der Durchgangsöffnung (Kammer 30) zu Beginn oder im Verlauf der Ausfahrbewegung unter allen Bedingungen zu verhindern. Das umlaufende Spiel zwischen dem Stützkörper 4 und der Durchgangsöffnung 30 im Anbindungselement 6 beträgt bevorzugt etwa zwischen drei und fünf Millimeter, so dass die Verschiebbarkeit des Stützkörpers 4 unter allen Umständen gewährleistet ist. Zur Verhinderung von Klappergeräuschen im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs (nicht ausgefahrene Ruhelage des Stützkörpers 4) ist in die Durchgangsöffnung 30 beispielsweise eine Zeπtrierhülse aus einem Kunststoffmaterial mit guten Gleit- und Dämpfungseigenschaften eingesetzt. Eine derartige Klappersicherung kann zum Beispiel fingerartige, unter Vorspannung stehende Elemente aufweisen, die den Stützkörper 4 in seiner nicht ausgefahrenen Position in der Durchgangsöffnung 30 zentrieren und somit einen direkten Kontakt zwischen Stützkörper 4 und Durchgangsöffnung 30 verhindern.

Durch die unmittelbare Führung der Stützkörper 4 in den Kammern 30 reduzieren sich die Herstellkosten beträchtlich.

Durch die Anordnung der Stützkörper 4 in den Anbindungselementen 6 kann eine breite Durchladeöffnung zwischen dem Gepäckraum und dem Innenraum des Kraftfahrzeuges realisiert werden, da die beiden Stützkörper 4 sehr weit seitlich außen im Kraftfahrzeug platziert werden können.

Die Auslöseeinrichtung des Überrollεchutzsystems 2 kann beispielsweise als pyrotechnische oder als elektromagnetische Einrichtung ausgeführt sein. Die Antriebseinrichtung weist zum Beispiel eine vorgespannte mechanische Feder auf. Die Arretierung des ausgefahrenen Stützkörpers 4 erfolgt beispielsweise durch eine Sperrklinke, die in eine Verzahnung eingreift.

Durch den modularen Aufbau des erfindungsgemäßen Überrollschutzsystems 2 kann in einfacher Weise eine Anpassung an verschiedene Rohbaugeometrien und Fahrzeugbreiten erfolgen, wobei die einzelnen Komponenten 4, 6 und 8 des Überroilschutzsystems 2 mit geringem Aufwand in ihrer Steifigkeit modifiziert werden können, um für den jeweiligen Verbund aus Überrollschutzsystem 2 und Kraftfahrzeugkarosserie eine entsprechend angepasste Steifigkeit zu erreichen. Die Erfindung lässt sich zusammenfassend wie folgt beschreiben: Bei einem erfindungsgemäßen Überrollschutzsystem 2 beispielsweise für ein viersitziges Cabriolet sind hinter den Rückenlehnen der Rücksitze zwei in Richtung der Fahrzeughochachse Z verlagerbare Stützkörper 4 vorgesehen. Das Überrollschutzsystem 2 ist in seinem rechten und in seinem linken Endbereich jeweils über ein Anbindungselement 6 mit der seitlichen Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs verbunden. Erfindungsgemäß sind die Stützkörper 4 unmittelbar in den Anbindungselementen 6 geführt. Im Bereich der Fahrzeugmitte sind die Anbinduπgselemente 6 durch einen Querträger 8 miteinander verbunden. Die einzelnen Bestandteile 4, 6, 8, 10 und 12 des Überrollschutzsystems 2 sind bevorzugt als Strangprofile ausgebildet. Hierdurch ergibt sich ein einfacher, modularer Aufbau des Überrollschutzsystems 2, bei geringen Herstellkosten.

Claims

ÜberrollschutzsystemPatentansprüche

1. Überrollschutzsystem für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Stützkörper, der in Einbaulage im Kraftfahrzeug in einer etwa in Richtung der Hochachse des Kraftfahrzeugs verlaufenden Führungseinrichtung verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (14) einstückig in einem Anbindungselement (6) ausgebildet ist, durch das das Überrollεchutzsystem (2) an die seitliche Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs angebunden werden kann.

2. Überrollschutzsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Anbindungselement (6) wenigstens eine in Verlagerungsrichtung (V) des Stützkörpers (4) gerichtete DurchgaπgsÖffnung (30) aufweist, wobei die Innenseiten (31 ) der Durchgangsöffnung (30) den Stützkörper (4) unmittelbar führen.

3. Überrollschutzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein rechter und ein linker Stützkörper (4) sowie ein rechtes und ein linkes Anbindungselement (6) vorgesehen sind, wobei das rechte sowie das linke Anbindungselement (6) in Einbaulage im Kraftfahrzeug durch ein in Querrtchtung (Y) des Kraftfahrzeugs verlaufendes Verbindungselement (8) miteinander verbunden sind.

4. Überroilschutzsyεtem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungselemente (6) in Einbaulage im Kraftfahrzeug jeweils einen zur Längsmittenebene (M) des Kraftfahrzeugs gerichteten Abschnitt (18) zur Aufnahme des Verbindungseiements (8) aufweisen.

5. Überrollschutzsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbindungselement (6) ein Strangprofil mit wenigstens einer Durchgangsöffnung (30) ist.

6. ÜberroSIschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbindungselement (6) ein Gussbautei! mit wenigstens einer Durchgangsöffnung ist.

7. Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (8) nach Art eines Querträgers ausgeführt ist.