CN107521450B - 倾翻防护装置 - Google Patents

Abstract

用于乘用机动车辆的倾翻防护装置(1)，该倾翻防护装置具有在常规的安装中在高度(2)上延伸的支承装置(3)以及在常规的安装中在侧向方向(4)上延伸并且紧固在该支承装置(3)处的横梁(5)。该横梁(5)形成为条形的，通过具有变形的前侧和/或上侧(7，8)以及内部的支承结构(9)的板件构造(6)构成。

Description

倾翻防护装置

技术领域

本发明涉及一种用于乘用机动车辆的倾翻防护装置，该倾翻防护装置具有在常规的安装中在高度上延伸的支承装置以及在常规的安装中在侧向方向上延伸并且紧固在该支承装置处的横梁。

背景技术

在现有技术中，已知用于乘用机动车辆(Pkw)的不同的倾翻防护装置。DE 102 42832 A1例如示出了用于机动车辆的三件式防滚架，机动车辆在倾翻的情况下通过该防滚架滚动。在此，该防滚杆由三个杆部件组成，尤其两个防滚架-腿部管和一个管状且U形构型的杆头。在此，将防滚架-腿部管与管状杆头在相关联的连接点处拧接。在此，该防滚架以及防滚架-腿部管可以实施为金属压铸件或锻件或者也可以实施为纤维增强的塑料件。不利的是，仅覆盖较小的侧向区域。此外，可能存在材料利用与变形能力的不利关系。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供能够实现改善的特性的倾翻防护装置。

所述目的是通过一种倾翻防护装置实现的。该倾翻防护装置具有在常规的安装中在高度上延伸的支承装置以及在常规的安装中在侧向方向上延伸并且紧固在该支承装置处的横梁，其中，该横梁由构造为由金属板材制成的单件式板件构造形成，该板件构造被变形以形成支承在支承装置上的下壁、与下壁相对置的上壁、在侧向方向上位于横梁的侧向端部处的、在上壁和下壁之间延伸的外壁和在上壁和下壁之间延伸的内部的支承结构；该内部的支承结构包括在侧向方向间隔开的支承单元，这些支承单元从上壁和下壁中的一个延伸出并且与上壁和上壁中的另一个的内表面支承接触。

根据本发明的倾翻防护装置设置为用于乘用机动车辆，并且该倾翻防护装置包括在按照预期的安装中在高度上延伸的支承装置以及在常规的安装中在侧向方向上延伸并且紧固在该支承装置处的横梁。该横梁大体上形成为条形的并且尤其形成为具有大幅度的倒圆，并且大体上或者至少大部分由具有变形的前侧和/或上侧的板件构造和内部的支承结构组成或者由其构成。

根据本发明的倾翻防护装置具有许多优点。根据本发明的倾翻防护装置的一个显著的优点在于，该横梁形成为条形的并且就此而言可以覆盖足够的宽度并且由此可以覆盖承重面。根据本发明的倾翻防护装置能够实现材料利用与变形能力的最佳关系。通过使横梁大体上由板件构造和一个内部的支承结构组成或者由其形成，提供许多构型可能性。尤其在变形时要注意的是，避免锐利的边缘，使得一般来说不需要额外的覆盖物。

该倾翻防护装置一般适用于PKW和商用车辆(NFZ)，并且尤其适用于敞篷车。由此可以最佳地利用构造空间。在所有构型中可行的是，该横梁由一个单独的部件组成或者由多个横梁部件构成。在此，每个单独的横梁部件可以通过变形的板件和/或通过冲压件/弯曲件实施。

该板件构造优选地构成该横梁的基体。该基体尤其具有该横梁的条形结构。该基体优选地形成为中空的并且通过该支承结构增强。

在优选的构型中，该支承结构包括多个肋状或脚状的支承单元。此类支承单元允许构造稳定而又轻便的支承结构，该支承结构适用于导出较大的力。总体上，该支承结构可以形成为单件式的并且包括多个肋状或脚状或者以其他方式形成的支承单元。然而也可行的是，该支承结构由多个独立的支承单元组成，这些支承单元安排并且尤其紧固在该板件构造的内部，以便为该倾翻防护装置并且尤其该横梁提供所需的稳定性。

优选地在至少两个支承单元之间并且尤其在这些支承单元之间分别设置一空腔。由此减轻重量，而同时提供所需的刚性。

在所有构型中特别优选的是，至少一个支承单元构成一空腔。尤其在每个支承单元或者大体上每个支承单元处形成一空腔。这些支承单元在常规的安装的状态中大体上在高度上延伸。在水平的横截面中，支承单元可以具有大约V形或U形的横截面或者也具有矩形的横截面。

该横梁总体上尤其由一个或多个板件组成，其中，在板件构造的区域中的壁厚度与在支承结构的区域中的壁厚度是大致相同的。优选地，在该板件构造和该支承结构处的壁厚度大体上形成为相同的，其中，这些壁厚度的差尤其小于+/-50％并且优选地小于+/-20％。

在优选的构型中，至少一个支承单元是该板件构造的单件式的组成部分。优选地，该横梁的各个壁部大体上通过单件式的部件构成。为此，该板件构造例如通过板材形成，该板材至少沿着前侧和/或上侧例如通过深拉而变形。优选地，在变形中也在该板件构造处形成下侧。在单件式构造方式中，后侧优选地形成为冲压件/弯曲件，其中，冲压不必要的表面并且以如下方式弯曲剩余的表面，使得产生所需要的支承装置。最终，该支承装置整体或者将各个支承单元折叠到该板件构造的内部，使得这些支承单元或该支承装置用于加固该横梁的内部空间。

在其他的构型中，至少一个支承单元可以形成为独立的冲压件/弯曲件。在由合适的板件冲压成形之后，根据期望弯曲该支承单元的各个壁部。接着，将该支承单元或这些支承单元或整个支承结构引入条形形成的板件构造的内部空间中。在此，这些支承单元通过合适的连接器件与该板件构造力配合和/或材料配合地连接。

在优选的构型中，该支承结构或者至少一个支承单元通过至少一个冲压件/弯曲件构成。该横梁的板件构造尤其深拉而成。

该横梁的前侧优选地大体上或者整体由深拉的板件构成。该横梁的后侧尤其至少大体上形成为冲压件/弯曲件。

优选地，该横梁的板件构造和至少一个支承单元通过连接器件例如焊接缝或通过铆接或螺纹件或其他连接器件彼此连接。

在特别优选的构型中，该横梁在这些侧向端部处设置有大幅度的倒圆。也优选的是，该横梁在前侧处具有倒圆的表面。

在所有构型中，该板件构造和/或该支承装置可以通过冷变形来制造。

在这些支承单元之间和在这些支承单元内部的空腔提供了显著的优点，这是因为由此实现了具有高变形能力的高稳定性。可以接收和导出较大的力。该倾翻防护装置能够实现显著的能量消解，而同时实现了对乘用机动车辆的乘客的有效保护。

优选地，凹陷在该倾翻防护装置的常规的安装中大体上在乘用机动车辆的纵向方向上延伸。

通过制造倾翻防护装置并且尤其大体上由金属板材制成的横梁可以实现最佳的材料利用。通过由一个或多个板件制造可以实现在各个壁部处的最小的和均匀的壁厚度。可以确保连续且较高的变形能力，由此同时可以接收并且导出较大和最大的力。可以降低总重量并且通过合适的圆角来避免锐利的边缘。

优选地，这些支承单元的数目为至少两个。这些支承单元的数目尤其为小于九。在优选的构型中，该支承装置包括三个支承单元。

各个支承单元可以具有竖直取向的壁部。支承单元的后壁尤其可以大体上竖直地取向。支承单元的侧壁尤其也可以相对于竖直方向倾斜地取向。相对于竖直方向的角度可以在大约0°与45°之间。至少一个侧壁与竖直方向的角度尤其在5°与45°之间。也可行的是，中央的并且大约中间的支承单元具有比更靠外安排的支承单元更陡峭地形成的侧壁。

优选地，这些支承单元相对于该横梁的中部大约对称地形成，使得该横梁相对于竖直取向的平面大体上镜像对称地形成。

在所有改进方案和构型中可行的是，该支承装置和/或该横梁形成为高度可调节的并且尤其形成为在碰撞时可伸出的。例如该横梁可以与该支承装置一起设置为高度可调节的。然而也可行的是，该横梁相对于该支承装置是高度可调节的。然后，可以对相应的状况和/或使用者进行适配。例如出于成本原因可以放弃将该防滚杆构型为可伸出的。

在有利的构型中，该横梁具有至少一个侧向拱顶。由此实现更高的弹性和改善的可弯曲性。以此方式尤其增加了承重面。

该支承装置尤其包括至少一个竖直支撑件。在该横梁处优选地形成套环。该套环可以在前方和后方并且也可能在侧向包围竖直的支撑件。该横梁优选地形状配合地锚固在该支承装置处。在此，该横梁和该支承装置可以形状配合地彼此连接。该横梁尤其可以形状配合地接合到该竖直支撑件的内部轮廓中。

由板件制造的横梁能够以最小且均匀的壁厚度实现最佳的材料利用，这导致连续的变形能力。

在可供使用的构造空间中在收缩/伸出状态中能够实现最大的高度利用并且在宽度上可以实现最大的利用。侧向的拱顶能够实现更好的可弯曲性和足够的承重面。

当该横梁由多个部分形成时，该支承结构或该支承结构的支承单元优选地通过合适的紧固器件或连接器件紧固在该板件构造处。通过这些单独部件的形状配合可以减少连接器件的数目以及例如焊接缝的数目。

附图说明

从实施例中得出本发明的进一步的优点和特征，以下将参照附图对这些实施例进行说明。

在附图中示出：

图1示出了根据本发明的倾翻防护装置的后侧的透视图；

图2示出了穿过在根据图1的倾翻防护装置的中央区域中的横梁(相对于车辆的纵截面)的示意性横截面；

图3示出了穿过在图1的横梁的侧向区域中的横梁(相对于车辆的纵截面)的示意性横截面；

图4示出了另一根据本发明的倾翻防护装置的后侧的视图；

图5示出了穿过在图4的横梁的中央区域中的横梁(相对于车辆的纵截面)的示意性横截面；

图6示出了另一根据本发明的倾翻防护装置的后侧视图；

图7示出了另一根据本发明的倾翻防护装置的后侧视图；

图8示出了穿过图7的横梁(相对于车辆的纵截面)的横截面A-A；

图9示出了穿过图7的横梁(相对于车辆的纵截面)的横截面B-B；

图10示出了图9的高度截面C-C；

图11示出了根据本发明的倾翻防护装置的另一实施方式的透视图；

图12示出了盖件被切掉的根据图11的倾翻防护装置的透视图；

图13示出了穿过根据图11的倾翻防护装置的横截面；以及

图14示出了根据图11的倾翻防护装置的截面的展开图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的倾翻防护装置1的第一实施方式，该倾翻防护装置包括大体上在竖直方向2上延伸的支承装置3，其中，该支承装置3在此具有竖直支撑件。该支承装置在高度2上延伸。横向于此，横梁5在侧向方向4上走向，该横梁通过由板件构造6形成的基体构成。支承结构9接收在板件构造6内部或横梁5的基体的内部。

在根据图1至3的实施例中，支承结构9形成为单件式的并且在此也与板件构造6形成为一体式的。板件构造6和支承结构9一起构成整体上条形形成的横梁5，该横梁在其两个侧向端部处分别是大幅度倒圆的。

在此，板件构造6由金属板制造，其中，通过变形过程，并且尤其通过深拉产生横梁5的大体上条形的结构。板件构造6的内部空间通过变形过程构成，该内部空间接着通过在此具有三个支承单元10、11和12的支承结构9来加固。

在这些支承单元10至12之间并且在其旁边形成空腔14、15。在此总共设置五个空腔，当横梁5和倾翻防护装置1常规安装时，这些空腔大体上在车辆的纵向方向13上延伸。

各个支承单元10至12分别具有后壁21。通过弯曲过程，在各个支承单元10至12处形成侧壁22和23，这些侧壁大体上在该车辆的纵向方向13上并且至少部分地在竖直方向上延伸。侧向支承脚24、25可以在这些支承单元10至12的下部端部处被弯曲，这些侧向支承脚支承在该板件构造的下侧29或下壁上，并且因此用于更好地导出待接收的力。

在此，在实施例中，中央的中部支承单元11与板件构造6的下侧29一体式连接，并且在冲压后向上弯曲。在上端处设置该后窗穿透元件(Heckscheibendurchstoβelementes)的紧固装置18，该后窗穿透元件通过支承单元11来稳定。该片状形成的支承单元11的上端可以铆接或焊接或拧接在该板件构造的上侧8处。力配合的连接也是可以设想的。

中部的支承单元11的侧壁22、23在视图中几乎垂直地向上延伸，而在此左部的支承单元10和右部的支承单元12的侧壁22和23相对于竖直方向更强烈地倾斜，以便可以在倾翻过程中最佳地导出所产生的力。

图2示出了穿过图1的中部的支承单元11的示意性纵截面，其中可以看出横梁5的条形横截面。

图3示出了穿过空腔15的纵截面，其中，在背景中可以看到具有侧壁22的支承单元12。以虚线示出该支承单元12的存在于该侧壁22后方的后壁21。在此，侧壁22具有大约三角形的走向，其中，该三角形的一侧平行于后侧16走向并且该三角形的另一侧平行于上侧8走向。

图4和图5示出了根据本发明的倾翻防护装置1的另一个实施例，其中，横梁5同样通过板件构造6和支承结构9构成。根据图4的倾翻防护装置1的基本构造也对应于根据图1的倾翻防护装置1的构造。不同于前述实施例，在此，该横梁不由单件式的板件制造，而具有横梁5的基体的板件构造6通过深拉过程或其他的变形过程形成。

具有三个支承单元10至12的支承结构9预制为分开的部件，并且接着引入板件构造6或横梁5的(基本)体部的内部。接着，支承结构9通过合适的连接器件19与该板件构造6固定连接。该支承结构9和该板件构造6这些彼此邻接的边缘(至少点状地并且尤其局部地或者也环绕地)彼此焊接。

不同于前述实施例，在此在这些相应的后壁上的各个支承单元10至12处还形成压印17，使得还可以进一步提高稳定性。

在图5中可以看出横梁5的两件式结构，其中，具有横梁5的主体的板件构造和支承结构9在这些连接点处通过合适的连接器件19(在此为焊接缝)连接。同样，横梁5与支承装置3通过合适的连接器件(同样为焊接缝)连接。

图6以示意性后视图示出了倾翻防护装置1的另一个构型，其中，在此支承结构9也是一个独立的部件并且与构成横梁5的基体的板件构造6固定连接，并且尤其焊接。根据图6的倾翻防护装置1大体上也具有与根据图1和4的倾翻防护装置1相同的构造。同样，支承结构9尤其包括多个支承单元10至12，这些支承单元分别包括后壁21以及与其成角度的侧壁22和23。空腔14、15设置在这些支承单元之间。同样，在各个支承单元10至12中形成空腔26。

在图7至10中还示出了根据本发明的倾翻防护装置1的实施例，其中，图7示出了倾翻防护装置1的后侧视图。原则上，倾翻防护装置1也具有与前述倾翻防护装置1相同的构造。在该构型中，横梁5大体上由两个不同的部件、即由板件构造6和支承结构9组成。支承结构9在此也构成横梁5的下壁部或下侧29。此外，在此在支承结构9处示例性地示出三个支承单元10至12，这些支承单元用于竖直支承和加固横梁5。

空腔14、15分别设置在各个支承单元之间和旁边。在此，这些支承单元10至12也可以具有例如U形或V形的横截面。

图8示出了图7的示意性纵截面A-A，其中可以看到板件构造6和支承结构9的连接点。在此，再次将焊接缝用作连接器件19，这些焊接缝也用于连接横梁5与支承装置3。

图9示出了穿过图7的空腔15的纵截面B-B。在背景中可以看到支承单元12的侧壁22。在此也可以再次看出，横梁5由板件构造6和支承结构9构成。横梁5也形状配合地支承在支承装置3处，由此实现还要更好的稳定性。

图10示出了图9的高度截面C-C，其中，以横截面示出支承单元12。

参照附图11至14还解释了根据本发明的倾翻防护装置的另一有利的实施例。图11以示意性透视图示出了倾翻防护装置1或倾翻防护装置1的横梁5，其中，横梁5在此大体上或甚至完全由单件式板件构造6形成。横梁5包括上部壳体32和下部壳体33，这些壳体通过中间的和环绕的焊接缝31在对接边处彼此固定地连接。在横梁5的内部设置一个内部加强件34作为支承结构9，通过该内部加强件来确保或提高稳定性。支承结构9至少包括这些支承单元10和11。

图12示出图11的盖件被切掉的横梁5，由此可以更好地看到内部。在此，横梁5由单件式的板件制成。使用在图14中示出的坯料37以进行生产。在上部壳体32的区域内，深拉或压制深拉区域35并且在下部壳体33处深拉或压制深拉区域36。然后弯曲坯料37，使得产生制成的弯曲件/冲压件，并且上部壳体和下部壳体的对接边通过焊接缝31彼此固定连接。这产生了在图13中示出的横截面。在此，支承结构9作为内部加强件34是坯料37的整体式组成部分，并且因此与横梁5一体式形成。

总体上通过根据本发明的倾翻防护装置1提高PKW并且尤其敞篷车的安全性和稳定性。根据本发明的倾翻防护装置1的横梁5的突出之处在于较小的重量和较高的稳定性以及较高的和均匀的可变形性，而同时可以相对简单且成本有效地进行生产。

在所有构型中可以通过合适的倒圆来避免衬垫或端盖。同时也可以进行较高的能量消解。在所有构型和改进方案中，优选地使用金属板并且尤其使用铝板，以便构成具有变形的前侧和上侧以及插入的或折叠的内部支承结构的单件式或两件式的铝板构造。支承结构可以通过铆接或通过焊接缝或者也通过螺纹件或其他合适的连接器件固定在位。

附图标记列表：

1 倾翻防护装置

2 高度

3 支承装置

4 侧向方向

5 横梁

6 板件构造，基体

7 前侧

8 上侧

9 支承结构

10 支承单元

11 支承单元

12 支承单元

13 纵向方向

14 空腔

15 空腔

16 后侧

17 压印

18 后窗穿透元件的紧固装置

19 连接器件

20 弯曲

21 后壁

22 侧壁

23 侧壁

24 支承脚

25 支承脚

26 空腔

27 拱顶

29 下侧

30 冲压件/弯曲件

31 焊接缝

32 上部壳体

33 下部壳体

34 内部加强件

35 深拉区域上部壳体

36 深拉区域下部壳体

37 坯料

Claims (13)

1.用于乘用机动车辆的倾翻防护装置(1)，该倾翻防护装置具有在常规的安装中在高度(2)上延伸的支承装置(3)以及在常规的安装中在侧向方向(4)上延伸并且紧固在该支承装置(3)处的横梁(5)，

其特征在于，

该横梁(5)由构造为由金属板制成的单件式板件构造形成，该板件构造被变形以形成支承在支承装置上的下壁、与下壁相对置的上壁、在侧向方向上位于横梁的侧向端部处的、在上壁和下壁之间延伸的外壁和在上壁和下壁之间延伸的内部的支承结构；该内部的支承结构包括在侧向方向间隔开的支承单元，这些支承单元从上壁和下壁中的一个延伸出并且与上壁和上壁中的另一个的内表面支承接触。

2.根据权利要求1所述的倾翻防护装置(1)，其中，该支承结构(9)包括多个肋状或脚状的支承单元(10，11，12)。

3.根据权利要求2所述的倾翻防护装置(1)，其中，在这些支承单元(10，11，12)之间设置空腔(14，15)。

4.根据权利要求3所述的倾翻防护装置(1)，其中，至少一个支承单元(10，11，12)构成空腔(26)。

5.根据权利要求2至4之一所述的倾翻防护装置(1)，其中，至少一个支承单元(10，11，12)是该板件构造(6)的单件式组成部分或者是独立的部件。

6.根据权利要求1或2所述的倾翻防护装置(1)，其中，该支承结构(9)大体上与该板件构造(6)一体式形成。

7.根据权利要求2所述的倾翻防护装置(1)，其中，该支承结构(9)或者至少一个支承单元(10，11，12)通过至少一个冲压件/弯曲件(30)构成。

8.根据权利要求1或2所述的倾翻防护装置(1)，其中，该横梁(5)的该板件构造(6)被深拉而成。

9.根据权利要求1或2所述的倾翻防护装置(1)，其中，该横梁(5)的前侧(7)大体上由深拉的板件构成，并且其中，后侧(16)大体上形成为冲压件/弯曲件(30)。

10.根据权利要求2所述的倾翻防护装置(1)，其中，该横梁(5)的该板件构造(6)和至少一个支承单元(10，11，12)通过连接器件(19)或通过铆接彼此连接。

11.根据权利要求1或2所述的倾翻防护装置(1)，其中，该横梁(5)在侧向端部处设置有大体上大幅度的倒圆(28)。

12.根据权利要求1或2所述的倾翻防护装置(1)，其中，该横梁(5)在前侧(7)处具有倒圆的表面。

13.根据权利要求10所述的倾翻防护装置(1)，其中，所述连接器件(19)是焊接缝。

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