DE10143934C1

DE10143934C1 - Roll bar system, for a convertible automobile, has swing units and a lateral yoke to move from a rest position in parallel to an extended setting at right angles to each other, in a compact structure

Info

Publication number: DE10143934C1
Application number: DE2001143934
Authority: DE
Inventors: Robert Werner
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2021-09-08

Abstract

The roll bar system, especially for a convertible automobile, has a bar (1) over the whole vehicle width formed by two swing units (2,2') and a lateral yoke (3), to slide between a retracted rest position and an extended working position. The swing units are attached to the vehicle body (6) by linkages (4,4'), with linkages (5,5') at the yoke. In the retracted position, the swing units and the yoke are parallel to each other, and are extended to lie at right angles to each other when activated.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Überrollschutzsystem für ein Kraftfahr zeug, insbesondere für ein Cabriolet mit einem zumindest annähernd quer über die Breite des Kraftfahrzeugs reichenden Überrollbügel, der aus zwei Schenkelelementen und einem Querjoch gebildet ist und der zwischen einer abgesenkten Ruhestellung und einer ausgefahrenen Wirkstellung verschieb bar ist.The present invention relates to a rollover protection system for a motor vehicle stuff, especially for a convertible with an at least approximately transverse across the width of the motor vehicle roll bar, which consists of two Leg elements and a transverse yoke is formed and between one lowered rest position and an extended active position is cash.

Ein gattungsgemäßes Überrollschutzsystem mit zwei Schenkelementen und einem Querjoch ist aus der Druckschrift DE 197 12 955 A1 bekannt. Dabei sind die vertikal nach unten gerichteten Schenkelelemente in aufbaufesten Führungseinrichtungen ein- und ausfahrbar gelagert. Diese Führungsein richtungen beanspruchen jedoch einen verhältnismäßig großen Bauraum hinter den Sitzen des Kraftfahrzeugs, so dass dieser Bauraum nicht mehr für andere Zwecke, wie insbesondere für die Unterbringung eines geöffneten Verdecks zur Verfügung steht.A generic rollover protection system with two gift elements and a transverse yoke is known from the publication DE 197 12 955 A1. there are the vertically downward-facing leg elements in fixed construction Guide devices stored retractable and extendable. This leadership However, directions take up a relatively large amount of space behind the seats of the motor vehicle, so that this space is no longer for other purposes, such as in particular for accommodating an open Convertible top is available.

Darüber hinaus ist auch aus der Druckschrift US 3,292,726 ein Überroll schutzsystem bekannt, wobei dort zusätzlich zu dem ein- und ausfahrbaren U-förmigen Überrollbügel zwei Diagonalverstrebungen und eine Führungs schiene vorgesehen sind. Die Diagonalstreben sind mit ihrem einen Ende in den Eckbereichen zwischen den Schenkelelementen und dem Querjoch an gelenkt und mit ihrem anderen Ende in der parallel zum Querjoch am Boden des Kraftfahrzeugs angeordneten Führungsschiene verschiebbar gelagert. Dadurch wird eine zusätzliche Versteifung des Überrollschutzsystems erzielt, wofür aber verhältnismäßig viel Bauraum beansprucht wird.In addition, there is also a rollover from US 3,292,726 protection system known, where in addition to the retractable and extendable U-shaped roll bar two diagonal struts and a guide rail are provided. The diagonal struts are in with one end the corner areas between the leg elements and the transverse yoke steered and with its other end in the parallel to the transverse yoke on the ground of the motor vehicle arranged guide rail slidably mounted. This results in additional stiffening of the rollover protection system, but for which a relatively large amount of space is required.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs beschriebene Überrollschutzsystem so weiter zu bilden, dass unter Einhaltung der erforderlichen Zuverlässigkeit beim Auf richten ein besonders platzsparendes System bereit gestellt wird, wodurch die Unterbringung eines Verdecks des Kraftfahrzeugs erleichtert wird.Based on this prior art, it is the task of the present Invention, the rollover protection system described above so on form that while maintaining the required reliability when opening set up a particularly space-saving system is provided, whereby the accommodation of a hood of the motor vehicle is facilitated.

Gelöst wird diese Aufgabe, indem die beiden Schenkelelemente jeweils durch ein erstes Gelenk mit dem Fahrzeugaufbau verbunden sind und je weils durch ein zweites Gelenk mit dem Querjoch verbunden sind, wodurch der Überrollbügel aus seiner Ruhestellung, in welcher die Schenkelelemente und das Querjoch im wesentlich parallel zueinander angeordnet sind, in sei ne Wirkstellung, in welcher die Schenkelelemente und das Querjoch im we sentlichen senkrecht zueinander angeordnet sind, überführbar ist. Somit be nötigt das Überrollschutzsystem in seiner Ruhestellung weit aus weniger Bauraum als beim Stand der Technik. Darüber hinaus gewährleistet das er findungsgemäße Überrollschutzsystem auch während des Übergangs von seiner Ruhestellung in die Wirkstellung, das unterhalb der Gelenkbefestigung am Fahrzeugaufbau kein Bauraum durch das Ausfahren oder Verschwenken der beiden Schenkelelemente benötigt wird, so dass der darunter befindliche Bauraum uneingeschränkt für das Verdeck des Cabriolets zur Verfügung steht.This task is solved by the two leg elements each are connected to the vehicle body by a first joint and each Weil are connected to the transverse yoke by a second joint, whereby the roll bar from its rest position, in which the leg elements and the transverse yoke are arranged substantially parallel to each other in ne active position, in which the leg elements and the transverse yoke in the we are arranged substantially perpendicular to each other, can be transferred. Thus be the rollover protection system requires far less in its rest position Space than in the prior art. He also ensures that rollover protection system according to the invention also during the transition from its rest position in the active position, that below the joint attachment there is no installation space on the vehicle body due to the extension or pivoting of the two leg elements is required, so that the one underneath Unrestricted installation space is available for the convertible top stands.

Gemäß einer ersten besonders stabilen Variante sind die in der Ruhestellung außen liegenden ersten Gelenke dabei schwenkbar mit dem Fahrzeugauf bau verbunden und sind die in der Ruhestellung innen liegenden zweiten Gelenke dabei verschiebbar mit dem Querjoch verbunden.According to a first particularly stable variant, they are in the rest position external first joints are pivotable with the vehicle connected and are the second in the rest position inside Joints slidably connected to the transverse yoke.

Grundsätzlich wäre gemäß einer zweiten Variante aber auch denkbar, dass die außen liegenden ersten Gelenke verschwenkbar mit dem Querjoch ver bunden sind und dass die innen liegenden zweiten Gelenke verschiebbar mit dem Fahrzeugaufbau verbunden sind, wobei dann allerdings eine zusätzli che Führungsschiene für die zweiten Gelenke erforderlich ist.Basically, according to a second variant, it would also be conceivable that the outer first joints can be pivoted with the transverse yoke are tied and that the inner second joints are slidable with are connected to the vehicle body, but then an additional che guide rail is required for the second joints.

Vorteilhaft sind die Schenkelelemente als rechteckige Hohlprofile ausge bildet, während das Querjoch als ein im wesentlichen nach unten hin offenes U-Profil ausgebildet ist, dass die beiden Schenkelelemente in der Ruhestel lung aufnimmt. Auf diese Weise können die verwendeten Profile eine hohe Steifigkeit aufweisen und dennoch platzsparend ineinander untergebracht werden. Zudem ist das im wesentlichen nach unten hin offene U-Profil des Querjochs für die Führung der verschiebbaren Gelenke der beiden Schekel elemente in idealer Weise geeignet. The leg elements are advantageously designed as rectangular hollow profiles forms, while the transverse yoke as an essentially downward open U-profile is formed that the two leg elements in the resting position lung records. In this way, the profiles used can be high Have rigidity and yet fit into one another to save space become. In addition, the U-profile is essentially open at the bottom Cross yokes for guiding the sliding joints of the two shekels elements ideally suited.

Bevorzugt sind die ersten Gelenke und die zweiten Gelenke der Schenkel elemente in der Ruhestellung sowie in der Wirkstellung des Überrollbügels verriegelbar. Durch die Verriegelung ist sichergestellt, dass das Überroll schutzsystem in seiner Wirkstellung nicht zusammenklappen kann und selbst großen Kräften standhält. Abgesehen davon, ist denkbar, dass die Gelenke der Schenkelemente auch in einer Übergangsstellung zwischen der Ruhe stellung und der Wirkstellung verriegelbar sind, falls die Wirkstellung z. B. aufgrund von Hindernissen, welche die Ausfahrbewegung begrenzen, nicht erreicht werden kann.The first joints and the second joints of the legs are preferred elements in the rest position and in the active position of the roll bar lockable. The locking ensures that the rollover protection system in its active position can not collapse and itself withstand great forces. Apart from that, it is conceivable that the joints the gift elements also in a transition position between rest position and the active position can be locked if the active position z. B. due to obstacles that limit the outward movement can be achieved.

Zur Unterstützung des Aufrichtens des Überrollbügels sind die ersten Gelen ke der Schenkelelemente mittels einer ersten Drehfedereinrichtung in Rich tung auf die Wirkstellung vorgespannt. Ergänzend dazu sind die zweiten Gelenke der Schenkelelemente mittels einer zweiten Drehfedereinrichtung in Richtung auf die Wirkstellung vorgespannt und werden die zweiten Gelenke mittels einer dazwischen angeordneten gemeinsamen Druckfedereinrichtung in Richtung auf die Wirkstellung auseinander gedrückt.The first gels are used to support the erection of the roll bar ke the leg elements by means of a first torsion spring device in Rich tensioned to the active position. Complementing this are the second Joints of the leg elements by means of a second torsion spring device in Biased towards the active position and the second joints by means of a common compression spring device arranged between them pressed apart in the direction of the active position.

Zusätzlich zu diesen Drehfeder- und Druckfedereinrichtungen kann zum Auf richten des Überrollbügels jedoch auch eine weitere mechanische, elektri sche, pneumatische oder hydraulische Einrichtung vorgesehen sein.In addition to these torsion spring and compression spring devices can be opened align the roll bar but also another mechanical, electrical cal, pneumatic or hydraulic device may be provided.

Die Drehfedereinrichtungen und die Druckfedereinrichtung können zur Ver riegelung jeweils eine Arretierung aufweisen, die mittels eines Signals einer Sensoreinrichtung ausgelöst wird. Als Sensoreinrichtung bietet sich dabei ein sogenannter Pre-Crash-Sensor oder Airbagsensor an. Natürlich kann diese Sensoreinrichtung auch für die weitere mechanische, elektrische, pneumati sche oder hydraulische Einrichtung zum Aufrichten des Überrollbügels ver wendet werden.The torsion spring devices and the compression spring device can be used for ver locking each have a lock, which by means of a signal Sensor device is triggered. This is a suitable sensor device so-called pre-crash sensor or airbag sensor. Of course this can Sensor device also for other mechanical, electrical, pneumati cal or hydraulic device for erecting the roll bar be applied.

Zweckmäßig ist der Überrollbügel in seiner Ruhestellung von einer an dem Fahrzeugaufbau angelenkten Abdeckung überdeckt. Somit ist das Überroll schutzsystem in seiner abgesenkten Ruhestellung verborgen und wird erst beim Ansprechen der Sensoreinrichtung und Ausfahren der Schenkelele mente sowie des Querjochs sichtbar. Die Abdeckung kann ausgelöst durch das Signal der Sensoreinrichtung oder durch die Bewegung des Überrollbü gels geöffnet werden, wobei durch die fahrzeugfeste Anlenkung der Abde ckung sichergestellt ist, dass sich diese nicht vom Kraftfahrzeug lösen kann.In its rest position, the roll bar is expedient from one to the other Covered vehicle body hinged cover. So that's the rollover protection system hidden in its lowered rest position and is only when the sensor device responds and the leg is extended elements as well as the transverse yoke. The cover can be triggered by the signal of the sensor device or by the movement of the roll bar gels are opened, whereby the Abde It is ensured that this cannot detach from the motor vehicle.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden 3 Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:The present invention will be described with reference to the following 3 Drawing figures explained in more detail. Show it:

Fig. 1a ein Überrollschutzsystem mit einem Überrollbügel, der sich in seiner Ruhestellung befindet, in vereinfachter Darstellung; Figure 1a shows a rollover protection system with a roll bar, which is in its rest position, in a simplified representation.

Fig. 1b einen Schnitt durch den Überrollbügel aus Fig. 1a entlang der Linie I-I; Figure 1b is a section through the roll bar of Figure 1a along the line II..;

Fig. 2 das Überrollschutzsystem in einer Zwischenstellung; und Fig. 2, the rollover protection system in an intermediate position; and

Fig. 3 das Überrollschutzsystem in seiner Wirkstellung. Fig. 3, the rollover protection system in its operative position.

Das Überrollschutzsystem für ein Cabriolet weist einen annähernd quer über die Breite des Kraftfahrzeugs reichenden Überrollbügel 1 auf, der aus zwei kurzen Schenkelelementen 2, 2' und aus einem etwa doppelt so langen Querjoch 3 gebildet ist.The rollover protection system for a cabriolet has a roll bar 1 which extends approximately transversely across the width of the motor vehicle and is formed from two short leg elements 2 , 2 'and from a transverse yoke 3 which is approximately twice as long.

Damit der Überrollbügel 1 zwischen einer abgesenkten Ruhestellung A und einer ausgefahrenen Wirkstellung B bewegbar ist, sind die beiden Schenk elemente 2, 2' mit je einem ersten Gelenk 4, 4' und einem zweiten Gelenk 5, 5' versehen. Dabei ist das erste der Gelenke 4, 4' in der Ruhestellung A je weils am äußeren Ende der Schenkelelemente 2, 2' angeordnet, und das zweite der Gelenke 5, 5' jeweils am inneren Ende der Schenkelelemente 2, 2' angeordnet. Das erste Gelenk 4, 4' ist im Bereich hinter den nicht darge stellten Sitzen des Kraftfahrzeugs schwenkbar mit den seitlichen Fahrzeug aufbau 6 verbunden. Und das zweite Gelenk 5, 5' ist verschiebbar mit dem Querjoch 3 verbunden, so dass die beiden Schenkelelemente 2, 2' jeweils um zwei parallel zur Fahrzeugachse angeordnete Gelenkachsen verschwenkbar bzw. senkrecht dazu verschiebbar sind.So that the roll bar 1 is movable between a lowered rest position A and an extended active position B, the two pivot elements 2 , 2 'are each provided with a first joint 4 , 4 ' and a second joint 5 , 5 '. The first of the joints 4 , 4 'is in the rest position A each because at the outer end of the leg elements 2 , 2 ', and the second of the joints 5 , 5 'is arranged at the inner end of the leg elements 2 , 2 '. The first joint 4 , 4 'is pivotally connected to the side vehicle body 6 in the area behind the seats of the motor vehicle, not shown. And the second joint 5 , 5 'is slidably connected to the transverse yoke 3 , so that the two leg elements 2 , 2 ' are each pivotable about two joint axes arranged parallel to the vehicle axis or displaceable perpendicularly thereto.

Damit das Querjoch 3 die beiden Schenkelemente 2, 2' in sich aufnehmen kann, sind die beiden Schenkelelemente 2, 2' im Querschnitt als rechteckige Hohlprofile ausgebildet, während das Querjoch 3 als ein zum Fahrzeugauf bau 6 hin im wesentlichen offenes U-Profil ausgebildet ist. Die parallelen Seitenschenkel 7, 7' des als im wesentlichen nach unten hin offenen U- Profils ausgebildeten Querjochs 3 weisen an ihrer Unterkante jeweils einem nach innen gerichteten Steg 8, 8' auf, der gerade so breit ist, dass er die an den Schenkelelementen 2, 2' überstehenden zweiten Gelenke 5, 5' im Innern des Querjochs 3 zurückhält, aber die Schenkelelemente 2, 2' selbst hin durchlässt.Thus, the transverse yoke 3, the two Schenk elements 2, 2 'can take in the two leg members 2, 2' are formed in cross section as a rectangular hollow profile, while the transverse yoke 3 as a construction 6 for vehicle on towards substantially open U-profile is formed , The parallel side legs 7 , 7 'of the transverse yoke 3 , which is designed as an essentially downwardly open U-profile, each have an inwardly directed web 8 , 8 ' on their lower edge, which is just wide enough to be attached to the leg elements 2 , 2 'protrudes beyond the second joints 5 , 5 ' in the interior of the transverse yoke 3 , but allows the leg elements 2 , 2 'to pass through itself.

In der Fig. 1a gezeigten Ruhestellung A sind die beiden Schenkelemente 2, 2' innerhalb des Querjochs 3 angeordnet, so dass die Schenkelemente 2, 2' und das Querjoch 3 parallel zueinander angeordnet sind bzw. eine gemein same Linie bilden. Dabei befinden sich die am einen Ende der Schenkelele mente 2, 2' angeordneten ersten Gelenk 4, 4' außerhalb des Querjochs 3, wohingegen sich die am anderen Ende der Schenkelemente 2, 2' angeord neten zweiten Gelenke 5, 5' dicht benachbart innerhalb des Querjochs 3 be finden. Die ersten und zweiten Gelenke 4, 4', 5, 5' sind in der Ruhestellung A verriegelt. Zur Verriegelung ist an den Gelenken 4, 4', 5, 5' jeweils eine Arre tierung 9 vorgesehen, die mittels des Signals einer nicht dargestellten Sen soreinrichtung lösbar ist.In Fig. 1a shown rest position A, the two leg elements 2 , 2 'are arranged within the transverse yoke 3 , so that the leg elements 2 , 2 ' and the transverse yoke 3 are arranged parallel to one another or form a common line. Here are the elements at one end of the Schenkelele elements 2 , 2 'arranged first joint 4 , 4 ' outside of the transverse yoke 3 , whereas the at the other end of the leg elements 2 , 2 'angeord Neten second joints 5 , 5 ' closely adjacent within the Querjochs 3 be found. The first and second joints 4 , 4 ', 5 , 5 ' are locked in the rest position A. To lock a locking 9 is provided on the joints 4 , 4 ', 5 , 5 ', which is detachable by means of the signal of a sensor device, not shown.

Wird die Verriegelung aufgehoben, so kann der Überrollbügel 1 aus seiner abgesenkten Ruhestellung A in seine Wirkstellung B ausfahren. Zur Unter stützung dieser Bewegung sind die ersten Gelenke 4, 4' der Schenkelele mente 2, 2' mittels einer ersten integrierten Drehfedereinrichtung 10 und die zweiten Gelenke 5, 5' der Schenkelelemente 2, 2' mittels einer zweiten integ rierten Drehfedereinrichtung 11, sowie mittels einer zwischen den Gelenken 5, 5' angeordneten Druckfedereinrichtung 12 jeweils in Richtung auf die Wirkstellung B vorgespannt.If the lock is released, the roll bar 1 can extend from its lowered rest position A into its active position B. To support this movement, the first joints 4 , 4 'of the Schenkelele elements 2 , 2 ' by means of a first integrated torsion spring device 10 and the second joints 5 , 5 'of the leg elements 2 , 2 ' by means of a second integrated torsion spring device 11 , and by means of a compression spring device 12 arranged between the joints 5 , 5 'is biased in the direction of the operative position B.

Bei aufgehobener Verriegelung werden die Schenkelelemente 2, 2' also um die feststehenden ersten Gelenke 4, 4' nach oben gedreht und gleichzeitig durch die verschiebbaren zweiten Gelenke 5, 5' auseinander gedrückt. Die Überlagerung dieser beiden Bewegungen führt zum Aufrichten des Überroll bügels 1, wie dies in Fig. 2 in einer Zwischenstellung dargestellt ist.When the lock is released, the leg elements 2 , 2 'are thus rotated upward about the fixed first joints 4 , 4 ' and at the same time pressed apart by the displaceable second joints 5 , 5 '. The superposition of these two movements leads to the erection of the roll bar 1 , as shown in Fig. 2 in an intermediate position.

Hat der Überrollbügel 1 die in Fig. 3 gezeigte Wirkstellung B erreicht, so ste hen die Schenkelelemente 2, 2' und das Querjoch 3 annähernd senkrecht zueinander. Auch in der Wirkstellung B sind die ersten und zweiten Gelenke 4, 4', 5, 5' mittels der Arretierung 9 verriegelt, um bei einem Umfall des Kraftfahrzeugs eine maximale Abstützung zum Schutze der Fahrzeuginsas sen zu gewährleisten. If the roll bar 1 has reached the active position B shown in FIG. 3, then the leg elements 2 , 2 'and the transverse yoke 3 are approximately perpendicular to one another. Also in the active position B, the first and second joints 4 , 4 ', 5 , 5 ' are locked by means of the locking means 9 in order to ensure maximum support for protecting the vehicle occupants in the event of a motor vehicle overturning.

Selbstverständlich können die Arretierungen 9 der ersten und zweiten Ge lenke 4, 4', 5, 5' im Bedarfsfall auch wieder gelöst werden, so dass der Über rollbügel 1 aus seiner Wirkstellung B zurück in seine Ruhestellung A über führt werden kann.Of course, the detents 9 of the first and second Ge joints 4 , 4 ', 5 , 5 ' can also be released again if necessary, so that the roll bar 1 can be moved from its operative position B back to its rest position A.

Claims

1. Rollover protection system for a motor vehicle, in particular for a Cabri olet, with an at least approximately across the width of the motor vehicle extending roll bar, which is formed from two leg elements and a transverse yoke and which is displaceable between a lowered rest position and an extended active position, thereby characterized in that the two leg elements ( 2 , 2 ') are each connected to the vehicle body ( 6 ) by a first joint ( 4 , 4 ') and each are connected to the transverse yoke ( 3 ) by a second joint ( 5 , 5 ') whereby the roll bar ( 1 ) from its rest position (A), in which the leg elements ( 2 , 2 ') and the transverse yoke ( 3 ) are arranged essentially parallel to one another, into its operative position (B), in which the leg elements ( 2 , 2 ') and the transverse yoke ( 3 ) are arranged substantially perpendicular to each other, can be transferred.

2. Rollover protection system according to claim 1, characterized in that the first joints ( 4 , 4 ') lying outside in the rest position (A) are pivotally connected to the vehicle body ( 6 ) and that the second joints lying inside in the rest position (A) ( 5 , 5 ') are slidably connected to the transverse yoke ( 3 ).

3. Rollover protection system according to claim 1 or 2, characterized in that the leg elements ( 2 , 2 ') are formed as rectangular hollow profiles, while the transverse yoke ( 3 ) is designed as a substantially downwardly open U-profile the two Schenkelele elements ( 2 , 2 ') in the rest position (A).

4. Rollover protection system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first joints ( 4 , 4 ') and the second joints ( 5 , 5 ') of the leg elements ( 2 , 2 ') in the rest position (A) and can be locked in the active position (B) of the roll bar ( 1 ).

5. Rollover protection system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first joints ( 4 , 4 ') of the leg elements ( 2 , 2 ') are biased by means of a first torsion spring device ( 10 ) in the direction of the active position (B) ,

6. Rollover protection system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second joints ( 5 , 5 ) of the leg elements ( 2 , 2 ') by means of a second torsion spring device ( 11 ) are biased in the direction of the active position (B) and are pressed apart in the direction of the operative position (B) by means of an arranged common compression spring device ( 12 ).

7. Rollover protection system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the torsion spring devices ( 10 , 11 ) and the compression spring device ( 12 ) each have a locking means ( 9 ) for locking, which is released by means of a signal from a sensor device.

8. Rollover protection system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the roll bar ( 1 ) in its rest position (B) is covered by a hinged to the vehicle body ( 6 ) cover.