CN106043199A - 用于机动车辆的倾翻防护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的倾翻防护系统，该倾翻防护系统具有变形横梁(2)，该变形横梁包括在该车辆竖直轴线(6)的方向上延伸的异形支柱(3)和被接纳在该异形支柱(3)的第一端(9)上的变形元件(4)，其中该第一端(9)背离该机动车辆的车辆地板，该变形元件(4)具有第一外表面(11)，该第一外表面是以撞击表面的形式背对所述异形支柱(3)形成的，该变形元件(4)被设计成在该机动车辆纵向轴线(8)的方向上延伸的支柱型材的形式，该异形支柱(3)具有接触表面(10)，该接触表面面向该变形元件(4)，该变形元件(4)被接纳在该接触表面上。根据本发明，该变形元件(4)被设计成至少部分地匹配于机动车辆内轮廓。

Description

用于机动车辆的倾翻防护系统
技术领域
本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分所述的用于机动车辆的倾翻防护系统。
背景技术
用于机动车辆的倾翻防护系统是已知的。这些倾翻防护系统通常在机动车辆的正常运行过程中大体上不可见地接纳在机动车辆车身中，并且仅在不同于机动车辆正常运行的相应情况(例如碰撞的情况)下从车身伸出。这些倾翻防护系统具有闩锁装置以便使车辆内表面与撞击表面保持一定距离。
专利DE 102 10 957 C1披露了一种倾翻防护系统，该倾翻防护系统具有腿管，这些腿管可从卡座延伸、并且借助于夹头而在其背对卡座的一端处彼此相连接。为了扩大支撑表面，该夹头具有一个完整的延伸部分。
专利DE 102 23 420 C2揭示了一种倾翻防护系统，在可从卡座延伸的异形支柱上，该倾翻防护系统具有一个保持在异形支柱末端的变形元件以用于对力(例如撞击力)进行吸收，并且因此减少了作用在该倾翻防护系统的闩锁装置上的力。这样导致该倾翻防护系统能够在力作用之后保持在其延伸的端位置。该变形元件被设计成支柱型材的形式，并且在车辆横向轴线的方向上在其支柱范围内延伸。
从特许公开申请DE 10 2007 058 335 A1中得出，倾翻防护系统在异形支柱末端具有一个防倾翻体。变形元件是独立于该防倾翻体而形成的，并且被安排在从这些异形支柱的纵向轴线的方向上延伸而形成的闩锁条的区域中。
特许公开申请DE 10 2010 005 811 A1披露了一种倾翻防护系统，用一个变形元件使其异形支柱开放端关闭。被设计成支柱型材的形式的变形元件在车辆纵向轴线的方向上在其支柱的长度方向上延伸。
还可从特许公开申请DE 10 2009 011 066 A1得出相应地定向的变形元件，其中，为了扩大支撑表面，所述变形元件被设计成在车辆横向轴线的方向上伸出这些异形支柱。
可从专利DE 10 2005 029 253 B4得出的变形元件具有一个撞击表面或支撑表面，该撞击表面或支撑表面相对于异形支柱的横截面是扩大的。在此披露的倾翻防护系统在其异形支柱的各开放端具有其中的一个变形元件。这些变形元件被设计成中空体，这些中空体具有在车辆纵向轴线的方向上延伸的空腔。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于机动车辆的倾翻防护系统，其变形元件实现了改进的力的吸收。
根据本发明，这个目的是通过具有专利权利要求1的特征的用于机动车辆的倾翻防护系统来实现的。在相应的从属权利要求中指示了本发明具有便利且重要发展的有利改进。
根据本发明的用于机动车辆的倾翻防护系统具有一个变形横梁，该变形横梁具有在机动车辆竖直轴线的方向上延伸的异形支柱、被接纳在该异形支柱的第一端上的变形元件，其中，该第一端背离机动车辆的车辆地板。该变形元件具有第一外表面，该第一外表面是以撞击表面的形式背对该异形支柱形成的。该变形元件被设计成在机动车辆纵向轴线的方向上延伸的支柱型材的形式。该异形支柱具有接触表面，该接触表面面向变形元件并且该变形元件被接纳在该接触表面上。该变形元件被设计成至少部分地匹配于机动车辆内轮廓。
原则上，该变形元件用于吸收冲击力，并且被提供用于保护异形支柱和闩锁装置。该冲击力旨在能够尽可能完全被该变形元件吸收，并且因此该异形支柱和闩锁装置发生最小可能程度的变形，优选地是不变形。与机动车辆内轮廓匹配的变形元件的一个实质优点是，因为所述变形元件的匹配形状或被设计成与机动车辆内轮廓相对应的形状，所述变形元件实现了广泛支撑并且还实现了形成机动车辆内轮廓的车身结构(例如机动车辆的C柱或折叠式车顶)的稳定性。
原则上，每个车身造型都具有单独的稳定性。因此，例如，敞篷车在其稳定性能方面可被设计成是与例如大轿车/豪华车(Limousine)不同的。还有，例如所谓的“斜背式车身(Stufenheckkarosserie)”的稳定性能与所谓的“双门跑车(coupé)”或所谓的“旅行车/客货两用车(Kombinationskraftwagen)”是不同的。因此，由于该变形元件与机动车辆内轮廓的单独匹配，即模仿相应的机动车辆内表面，以一种可控的方式支持机动车辆车身的个体稳定性能。换言之，因为这个与机动车辆内轮廓相配的变形元件，可以非常显著地模仿机动车辆车身在例如撞击力的作用之后的原有稳定性能。
该变形元件优选地被设计成挤压件。如果该变形元件例如是由铝制成的，则因此在使用轻金属部件的同时实现了具有成本效益的生产。
作为替代方案，可以想到作为具有相应肋条的锻件(Schwedenteil)或作为铸件的构型。
在另一种改进中，第一外表面伸出接触表面，因而进一步扩大了撞击表面。优选地可以通过朝向机动车辆内部和/或朝向背对该内部的方向伸出的第一外表面来实现这一点。
还可以通过在车辆纵向轴线方向上伸出接触表面的第一外表面，以一种简单的方式另外扩大撞击表面。
在另一种改进中，该变形元件被设计成具有腔室的中空体。其优点是能够减轻重量并同时增加变形元件的弹性变形。
通过借助于相对于异形支柱的纵向轴线的垂线斜向延伸的壁而彼此分离地形成的腔室，获得了冲击力吸收能力的增加。如果相对于垂线的倾斜角度大于或等于45°，则实现所述的增加。
在另一种改进中，形成了至少部分地与壁连接的支撑壁，所述支撑壁被配置成是与车辆地板表面平行的。这具有的优点是，变形元件在作用在撞击表面上的力作用之后，该支撑壁可以吸收经由倾斜壁引导并且平行于车辆地板表面定向的部分力，并且因此减少了在车辆竖直轴线方向上的变形。
变形元件的第二外表面优选地与接触表面局部地连接，该第二外表面是面向该异形支柱形成的。优点在于，在冲击力作用之后，只有与接触表面连接的变形元件的部分为异形支柱带来了冲击力的直接传输。不与接触表面连接的变形元件的部分具有以独立于接触表面的方式发生变形、直到与接触表面接触的可能性。具体地，如果在第二外表面与接触表面之间形成了另一个腔室，只在克服了在第二外表面与接触表面之间的由另一个腔室带来的距离之后，接触表面与第二外表面之间才具有完全接触。这种构型因此减少了该异形支柱的变形。
该变形元件的一个外壁优选地同样相对于该异形支柱的纵向轴线倾斜地形成。
在另一种改进中，第一外表面被设计成伸出该变形元件的外壁。优点在于，可以另外扩大撞击表面。此外，该外表面的伸出导致了伸出该外壁的肋片的形成，该肋片被设计成与机动车辆内轮廓相配，并且因为其肋片形状，该肋片形成了该变形元件的弹性的、基本回弹的部分。由此减少了该变形元件的塑性变形。
为了将该变形元件牢固地紧固到该异形支柱上，所述变形元件以一体结合(优选地是通过焊接接头)的方式连接至该异形支柱。
在另一种改进中，该变形元件具有一个销部，该销部被安排在该第一外表面上，并且用于可靠地刺穿窗玻璃(特别是后窗玻璃)。
附图说明
从以下多个优选示例性实施例的说明中并且参照附图体现了本发明的进一步的特征、优点和细节。本说明中上述的这些特征和特征组合以及以下附图说明中提及的和/或只在附图中示出的这些特征和特征组合不仅能以对应地阐明的组合来使用、而且还能在不偏离本发明的范围的情况下以不同组合来使用或者单独使用。相同的或功能上相同的元件被分配有相同的附图标记。为清楚起见，有可能没有在所有附图中为这些元件提供其附图标记，但并不是不具有附图标记。在附图中：
图1示出了根据现有技术的倾翻防护系统的变形横梁的正视图，
图2示出了根据图1的变形横梁的侧视图，
图3示出了第一示例性实施例中的根据本发明的倾翻防护系统的变形横梁的正视图，
图4示出了根据图3的变形横梁的侧视图，并且
图5示出了第二示例性实施例中的根据本发明的倾翻防护系统的变形横梁的透视图示。
具体实施方式
现有技术的用于机动车辆(未具体展示)的倾翻防护系统1是根据图1和图2进行设计的。倾翻防护系统1具有一个变形横梁2，该变形横梁包括一个异形支柱3以及被接纳在异形支柱3上的变形元件4。异形支柱3具有一个纵向轴线5，该纵向轴线在其延伸方向上基本上对应于机动车辆竖直轴线6。
为了更好地解释，车辆竖直轴线6以及车辆横向轴线7(该横向轴线是垂直于车辆竖直轴线6安排的)和车辆纵向轴线8(该纵向轴线同样地垂直于车辆竖直轴线6以及车辆横向轴线7来定位)象征性地以笛卡尔坐标系统符号的形式来展示。
变形元件4被安排在异形支柱3的第一端9上，其中，第一端9背对机动车辆的车身地板表面(未具体展示)而形成。变形元件4被设计成在车辆横向轴线7的方向上延伸的支柱型材的形式。该变形元件是作为挤压型材而制成的，其中变形元件4的型材横截面被安排成沿着车辆纵向轴线8延伸。
异形支柱3具有一个接触表面10，该接触表面是面向变形元件4而形成的并且该变形元件4被接纳在该接触表面上。
根据图3和图4配置了根据本发明的倾翻防护系统1的一个第一示例性实施例。变形元件4被设计成在车辆纵向轴线8的方向上延伸的支柱型材的形式。该变形元件是作为挤压件而制成的，其中该型材横截面是在车辆横向轴线7的方向上延伸的。
变形元件4具有一个第一外表面11，该第一外表面背对接触表面10而形成并且具有撞击表面的作用。第一外表面11与机动车辆内轮廓(未具体展示)相配、或者相对于所述内轮廓以互补的方式形成。
变形元件4具有中空体形式的蜂窝状设计，并且具有多个腔室12。在展示的第一示例性实施例中，这些腔室12是相对于纵向轴线5而对称形成的。然而，这不是必须的。所述这些腔室同样地可以相对于纵向轴线5非对称地配置。这取决于变形元件4被与之相匹配布置的机动车辆内轮廓，并且还取决于这两个卡座是否是对称形成或是完全相同地形成的和/或取决于这些卡座相对于彼此定位的角度。
这些腔室12是由第一外壁13、第二外壁14、第三外壁15和第四外壁16围绕而限定的，其中第一外壁13具有背对这些腔室12安排的第一外表面11。第二外壁14和第三外壁15在车辆横向轴线7的方向上限定了变形元件4，其中第四外壁16被设计成背对第一外壁13、并用于连接至异形支柱3。
这些腔室12借助于变形元件4的壁17而彼此分隔。这些壁17被安排成相对于纵向轴线5是倾斜的，并且与纵向轴线5的垂线18夹出角度α，该角度例如是45°。
第二外壁14和第三外壁15同样地安排成相对于该垂线是倾斜的，其中，其倾斜度取决于机动车辆内轮廓。
第一外表面11被设计成在车辆横向轴线7的方向上伸出接触表面10。换言之，第一外壁13在车辆横向轴线7的方向上的延伸大于接触表面10的延伸，其中，在此示例性实施例中，外壁13、并因而第一外表面11在异形支柱的两个侧壁24上对称地伸出异形支柱3。根据机动车辆内轮廓，还可以形成不对称的或单侧伸出部。具体地，第一外表面11被设计成朝向机动车辆内部在接触表面10上方延伸。
在此展示的第一示例性实施例中，第一外表面11在其朝向车辆纵向轴线8的延伸中与接触表面10齐平地终结。第一外表面11同样地可以向着车辆纵向轴线8的方向伸出接触表面10，由此形成更大的撞击表面，例如在根据图5的第二示例性实施例中展示的。
第四外壁16具有一个第二外表面19，该第二外表面面向接触表面10定位并且借助于焊缝而以材料结合的方式局部地与接触表面10相连接。在第二外表面19与接触表面10之间形成另外一个腔室20。
第一外表面11或第一外壁13被设计成，除了伸出接触表面10，也伸出第二外壁14和第三外壁15，其中，在变形元件4上形成有在撞击的情况下弹性作用的对应的肋片21。
变形元件4的使壁17彼此连接的支撑壁22被安排成与车辆地板表面(未具体展示)平行，以用于改善冲击力的吸收。
变形元件4的腔室12优选地在车辆纵向轴线8的方向上相对于周围环境是开放的，从而可能在吸收冲击力的过程中实现改善的变形或扩展。
第一外表面11具有一个销部23，其中，销部23相对于车辆横向轴线7对称地并且相对于纵向轴线5不对称地被紧固在第一外表面11上。
图5展示的根据本发明的倾翻防护系统1的第二示例性实施例具有变形元件4，该变形元件是借助于夹持元件25定位的并且被保持在异形支柱3上。除了所述夹持元件25以外，变形元件4还能以材料结合的方式与异形支柱3连接。变形元件4可以借助于夹持元件25准确地定位并保持在异形支柱3上。
为了获得较高的冲击力吸收能力，除了相对于垂线18倾斜地定位的壁17，变形元件4具有在纵向轴线5的方向上延伸的壁17。这样，在借助于倾斜安排的壁17吸收较高的冲击力的同时增加了变形元件4的刚性。

Claims (15)

1.一种用于机动车辆的倾翻防护系统，该倾翻防护系统具有变形横梁(2)，该变形横梁包括在该车辆竖直轴线(6)的方向上延伸的异形支柱(3)和被接纳在该异形支柱(3)的第一端(9)上的变形元件(4)，其中该第一端(9)背离该机动车辆的车辆地板，该变形元件(4)具有第一外表面(11)，该第一外表面是以撞击表面的形式背对该异形支柱(3)形成的，该变形元件(4)被设计成在该机动车辆纵向轴线(8)的方向上延伸的支柱型材的形式，该异形支柱(3)具有接触表面(10)，该接触表面面向该变形元件(4)，该变形元件(4)被接纳在该接触表面上，
其特征在于：
所述变形元件(4)被设计成至少部分地匹配于机动车辆内轮廓。
2.如权利要求1所述的倾翻防护系统，
其特征在于：
所述变形元件(4)被设计成挤压件、或者具有相应肋条的锻件、或者铸件。
3.如权利要求1或2所述的倾翻防护系统，
其特征在于：
所述第一外表面(11)伸出所述接触表面(10)。
4.如权利要求3所述的倾翻防护系统，
其特征在于：
所述第一外表面(11)被设计成朝向机动车辆内部和/或朝向背对该内部的方向伸出所述接触表面(10)。
5.如权利要求3或4所述的倾翻防护系统，
其特征在于：
所述第一外表面(11)被设计成在车辆纵向轴线(8)的方向上伸出所述接触表面(10)。
6.如以上权利要求之一所述的倾翻防护系统，
其特征在于：
所述变形元件(4)被设计成中空体，该中空体具有多个腔室(12)。
7.如权利要求6所述的倾翻防护系统，
其特征在于：
所述腔室(12)被构成为借助相对于所述异形支柱(3)的纵向轴线(5)的垂线(18)倾斜延伸的壁(17)而彼此分隔。
8.如权利要求7所述的倾翻防护系统，
其特征在于：
相对于垂线(18)的倾斜具有大于或等于45°的角度(α)。
9.如权利要求7或8所述的倾翻防护系统，
其特征在于：
形成了至少部分地与壁(17)连接的支撑壁(22)，所述支撑壁是与车辆地板表面平行地形成的。
10.如以上权利要求之一所述的倾翻防护系统，
其特征在于：
该变形元件(4)的面向所述异形支柱(3)形成的第二外表面(19)被局部地连接至所述接触表面(10)。
11.如权利要求9所述的倾翻防护系统，
其特征在于：
在所述第二外表面(19)与所述接触表面(10)之间形成了另一个腔室(20)。
12.如以上权利要求之一所述的倾翻防护系统，
其特征在于：
所述变形元件(4)的外壁(14，15)相对于所述异形支柱(3)的纵向轴线(5)倾斜地形成。
13.如以上权利要求之一所述的倾翻防护系统，
其特征在于：
所述第一外表面(11)被设计成伸出所述变形元件(4)的外壁(14，15)。
14.如以上权利要求之一所述的倾翻防护系统，
其特征在于：
所述变形元件(4)以材料结合的方式连接至所述异形支柱(3)。
15.如以上权利要求之一所述的倾翻防护系统，
其特征在于：
所述变形元件(4)具有销部(23)，该销部被安排在所述第一外表面(11)上。
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