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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Cabriolet,
mit einer hinter den Sitzen angeordneten Überrollschutzvorrichtung
gem. dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus
der
EP 0 722 859 B1 ist
eine gattungsgemäße Überrollschutzvorrichtung
bekannt, welche zumindest eine vorgefertigte, einen Schutzbügel
und einen Aktuator enthaltende Überrollschutzkassette und
einen Überrollsensor umfasst. Die Überrollschutzkassette
ist dabei zusammen mit dem Schutzbügel und dem Aktuator
sowie einem Überrollsensor außerhalb des Kraftfahrzeuges
an einem die Aufnahme bildenden Tragrahmen befestigt und bildet
ein vorverkabeltes, funktionsfähiges Modul, welches außerhalb
des Fahrzeugs testbar und anschließend am Fahrzeugaufbau
festlegbar ist. Die Überrollschutzkassette wird dabei vor
dem Tragrahmen angeordnet und in dieser Stellung mit diesem verbunden.
Um die für das Cabriolet erforderliche Steifigkeit erzielen
zu können, muss der Tragrahmen eine gewisse Profilstärke
aufweisen, wodurch die Überrollschutzkassette zusammen
mit dem Tragrahmen einen nicht unerheblichen Bauraum in Fahrzeuglängsrichtung
beansprucht.
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Aus
der
EP 1 582 421 A2 ist
eine weitere Überrollschutzeinrichtung bekannt, bei welcher
an einem in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Träger feste,
d. h. nicht ausfahrbare Überrollbügel angeordnet
sind. Die Anbindung der Überrollschutzvorrichtung erfolgt
dabei jeweils längsendseitig über Schrauben an
entsprechenden fahrzeugseitigen Konsolen.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem,
für eine gattungsgemäße Überrollschutzvorrichtung
eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform
anzugeben, welche sich insbesondere durch einen reduzierten Bauraumbedarf
auszeichnet.
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Die
Erfindung löst dieses Problem durch den Gegenstand des
unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Überrollschutzvorrichtung
bzw. zumindest eine Komponente davon, nämlich eine Überrollschutzkassette,
als tragenden Bestandteil in einen sich in Fahrzeugquerrichtung
erstreckenden Tragrahmen zu integrieren. Die erfindungsgemäße Überrollschutzvorrichtung
weist dabei zumindest eine, vorzugsweise zwei, jeweils einen Überrollkörper enthaltende Überrollschutzkassetten
auf, welche einen Bestandteil des mehrteilig aufgebauten Aussteifungsträgers
bilden. Die Überrollschutzkassette wird somit nicht wie
im Stand der Technik an einen bereits vorhandenen und sich in Fahrzeugquerrichtung
erstreckenden Tragrahmen angeschraubt bzw. angeschweißt,
sondern bildet einen integralen Bestandteil eines derartigen sich
in Querrichtung erstreckenden Tragrahmens. Dies bietet den besonderen
Vorteil, dass der von der erfindungsgemäßen Überrollschutzvorrichtung
benötigte Bauraum, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung,
erheblich reduziert werden kann, da nicht wie bisher die Überrollschutzkassette
und der Tragrahmen in Fahrtrichtung hintereinander angeordnet sind
und gleichzeitig kann deutlich Gewicht eingespart werden (und Kosten).
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Lösung umfasst die Überrollschutzvorrichtung zumindest
folgende Komponenten: Zwei Überrollschutzkassetten, ein sich
in Fahrzeugquerrichtung erstreckendes und zwischen den beiden Überrollschutzkassetten
angeordnetes Verbindungsprofil, zwei seitliche, jeweils mit den
außenliegenden Enden der Überrollschutzkassetten
verbundene, aufrechte Säulenabschnitte sowie zwei Abstützelemente, über
welche die beiden Säulenabschnitte des Tragrahmens an eine
Fahrzeugtragstruktur angebunden werden können.
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In
Fahrzeugquerrichtung ist somit die erfindungsgemäße Überrollschutzvorrichtung
wie folgt aufgebaut: An den linken aufrechten Säulenabschnitt schließt
sich die linke Überrollschutzkassette an, wobei an deren
dem linken Säulenabschnitt abgewandten Seite das querverlaufende
Verbindungsprofil angeschlossen ist. An dieses Verbindungsprofil
schließt sich nunmehr die rechte Überrollschutzkassette
und der rechte aufrechte Säulenabschnitt an. Von beiden Säulenabschnitten
ist jeweils ein Abstützelement weggeführt, das
nach vorne oder nach hinten hin ausgerichtet sein kann.
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Im
vorliegenden Fall ist somit die erfindungsgemäße Überrollschutzvorrichtung
spiegelbildlich aufgebaut. Selbstverständlich ist dabei
denkbar, dass einzelne Komponenten, wie beispielsweise die Abstützelemente
oder das zwischen den beiden Überrollschutzkassetten angeordneten
Verbindungsprofil an unterschiedlichste Fahrzeugvarianten anpassbar
ist, während beispielsweise die beiden Überrollschutzkassetten
standardmäßig für alle Cabrioversionen
verwendet werden.
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Gem.
einer ersten Ausführungsform erstrecken sich die beiden
Abstützelemente von der Rückseite der beiden aufrechten
Säulenabschnitte nach hinten hin. Die rohr- bzw. hohlträgerartig
ausgebildeten Abstützelemente sind jeweils über
lösbare Befestigungselemente (Befestigungsschrauben) einerseits mit
einem an den Säulenabschnitten vorgesehenen Haltewinkel
und andererseits mit hinteren Längsträgern der
Fahrzeugtragstruktur verbunden. Bei einer alternativen Ausführungsform
erstrecken sich die Abstützelemente von der außenliegenden
Stirnseite der beiden aufrechten Säulenabschnitte nach
vorne hin. Die rohr- bzw. hohlträgerartig ausgebildeten
Abstützelemente sind über lösbare Befestigungselemente (Befestigungsschrauben)
einerseits mit seitlichen Haltern der Säulenabschnitte
und andererseits mit weiter vorne liegenden seitlich außenliegenden
Abschnitten der Fahrzeugtragstruktur verbunden. Die Abstützelemente
können auch verschweißt sein. Durch Vormontage
von Tragrahmen und Abstützelementen kann eine sehr gute
Toleranzfestlegung des Tragrahmens erreicht werden (große
Stützbasis).
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Bei
einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Lösung weist die Überrollschutzvorrichtung zumindest
ein plattenartiges Versteifungselement auf, über welches
sie sich in Fahrzeuglängsrichtung nach hinten, insbesondere
gegen eine Verdeckablage, abstützt. Hierdurch kann eine zusätzliche
Aussteifung des durch die Überrollschutzvorrichtung gebildeten
und sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Tragrahmens und darüber
hinaus eine Verringerung der Fahrzeugverwindung erreicht werden,
insbesondere in Verbindung mit der Abstützung nach vorne.
Um die Aussteifungswirkung weiter zu erhöhen, kann das
plattenartige Versteifungselement beispielsweise Versteifungsrippen
aufweisen, welche entsprechend einem vorab berechneten Belastungsprofil
ausgerichtet sind. Die Platten können zur Aufnahme von
Aggregaten dienen.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder
in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei
zeigen, jeweils schematisch
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1 eine
perspektivische Ansicht von vorne auf eine erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Überrollschutzvorrichtung
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2 eine
perspektivische Ansicht von hinten auf die erste Ausführungsform
der Überrollschutzvorrichtung
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3 eine
perspektivische Teilansicht von hinten auf die erste Ausführungsform
der Überrollschutzvorrichtung in einem in ein Kraftfahrzeug
eingebauten Zustand
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4 eine
perspektivische Ansicht von schräg vorne auf eine zweite
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überrollschutzvorrichtung
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5 eine
perspektivische Ansicht von hinten auf die zweite Ausführungsform
der Überrollschutzvorrichtung
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6 eine
perspektivische Teilansicht von schräg hinten auf die zweite
Ausführungsform der Überrollschutzvorrichtung
in einem in ein Kraftfahrzeug eingebauten Zustand
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7 einen
Schnitt nach der Linie VII–VIII der 5 in größerer
Darstellung.
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Ein
als Cabrio ausgebildetes Kraftfahrzeug 1 weist im Bereich
hinter nicht gezeigten Fahrzeugsitzen eine Überrollschutzvorrichtung 2 auf.
Die Überrollschutzvorrichtung 2 wird dabei von
einem nicht dargestellten Sensor ausgelöst, sofern eine,
einen Überschlag des Kraftfahrzeugs 1 auslösende
Bewegung erfolgt.
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Die Überrollschutzvorrichtung 2 weist
einen sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden, an der angrenzenden
Fahrzeugtragstruktur 3 befestigten Tragrahmen 4 und
zumindest eine, einen ausfahrbaren Überrollkörper 5 enthaltende Überrollschutzkassette 6, 6' auf.
Der Tragrahmen 4 umfasst im Wesentlichen seitliche aufrechte
Säulenabschnitte 7, 7', ein querverlaufendes,
hohlträgerartig ausgebildetes Verbindungsprofil 8 sowie
zwei an die Säulenabschnitte 7, 7' angebundene
Abstützelemente 9, 9'. Jede vorgefertigte Überrollschutzkassette 6, 6' besitzt
typischerweise einen in einem fahrzeugfesten Gehäuse 10 aus-
und einfahrbar geführten Überrollkörper 5, der
sensorgesteuert im Gefahrenfall schnell in eine obere Position A
ausfahrbar ist. Um den ausgefahrenen Überrollkörper 5 in
dieser Position gegen äußere auf ihn wirkende
Kräfte mechanisch zu halten, ist eine nicht näher
dargestellte Verriegelungseinrichtung für den Überrollkörper 5 vorgesehen.
Der Überrollkörper 5 nimmt in allen dargestellten
Figuren seine ausgefahrene Position A ein, wogegen die eingefahrene
Ruhestellung des Überrollkörpers 5 nicht
näher dargestellt ist.
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Erfindungsgemäß ist
nun zumindest eine Überrollschutzkassette 6, 6' und
sofern das Kraftfahrzeug 1, zwei Überrollschutzkassetten 6, 6' besitzt, beide,
oder ein Gehäuse derselben als tragender Bestandteil des
mehrteilig aufgebauten und sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden
Tragrahmens 4 ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass
die beiden Überrollschutzkassetten 6, 6' nicht
in Fahrtrichtung vor oder hinter einem Querträger angeordnet
werden müssen, was zu einem erhöhten Bauraumbedarf
in Fahrzeuglängsrichtung führt.
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Betrachtet
man die in den 1 bis 3 dargestellte
erste Ausführungsform, so kann man erkennen, dass die Überrollschutzeinrichtung 2 aus zwei Überrollschutzkassetten 6, 6',
einem sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden und zwischen den
beiden Überrollschutzkassetten 6, 6' angeordneten
Verbindungsprofil 8 sowie aus zwei seitlich außenliegend
angeordneten aufrechten Säulenabschnitten 7, 7' besteht.
Darüber hinaus ist an jeden seitlich außenliegenden
Säulenabschnitt 7, 7' ein Ende 11 eines
Abstützelementes 9, 9' angebunden. Das
andere Ende 12 des Abstützelementes 9, 9' ist mit
der angrenzenden Fahrzeugtragstruktur 3 verbunden.
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In
Fahrzeugquerrichtung ist somit die erfindungsgemäße Überrollschutzvorrichtung 2 wie
folgt aufgebaut: An den linken aufrechten Säulenabschnitt 7' schließt
sich die linke Überrollschutzkassette 6' an, wobei
an deren dem linken Säulenabschnitt 7' abgewandten
Seite das querverlaufende Verbindungsprofil 8 angeschlossen
ist. An das Verbindungsprofil 8 schließt sich
nunmehr die rechte Überrollschutzkassette 6 und
der rechte aufrechte Säulenabschnitt 7 an. Von
beiden Säulenabschnitten 7, 7' ist jeweils
ein Abstützelement 9, 9' weggeführt,
das prinzipiell sowohl nach vorne als auch nach hinten ausgerichtet sein
kann.
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Untereinander
können die einzelnen Komponenten der Überrollschutzvorrichtung 2 beispielsweise
miteinander verschweißt, verklebt, verschraubt oder vernietet
oder eine Kombination davon. Ausgebildet sind die Komponenten der Überrollschutzvorrichtung 2 vorzugsweise
aus Metall, insbesondere aus Leichtmetall oder aus Guss, um einerseits
die erforderliche Steifigkeit bereitstellen zu können und
andererseits das Gewicht der erfindungsgemäßen Überrollschutzvorrichtung 2 möglichst
gering halten zu können. Denkbar ist auch eine faserverstärkte oder
metallverstärkte Kunststoff-Variante.
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Generell
ist denkbar, dass zumindest einzelne Komponenten der Überrollschutzvorrichtung 2 wie z.
B. das querverlaufende Verbindungsprofil 8, oder die beiden
seitlichen aufrechten Säulenabschnitte 7, 7' oder
zumindest die äußeren Gehäuse 10, 10' der Überrollschutzkassetten 6, 6' durch
Strangpressprofilteile aus einer Leichtmetalllegierung gebildet
werden. Ein oberer Randbereich 14, 14' der beiden
Gehäuse 10, 10' der Überrollschutzkassetten 6, 6' verläuft
etwa in gleicher Höhe wie der obere Rand 15 der beiden
Säulenabschnitte 7, 7' bzw. der obere
Rand 13 des Verbindungsprofiles 8. Die beiden Überrollschutzkassetten 6, 6' erstrecken
sich etwa in vertikaler Richtung und verlaufen entweder parallel
zu einer vertikalen Hilfsebene B-B oder aber sie sind leicht geneigt
zu dieser Hilfsebene B-B. Die beiden Gehäuse 10, 10' der Überrollschutzkassetten 6, 6' und
das querverlaufende Verbindungsprofil 8 weisen eine deutlich
geringere Höhenerstreckung auf, als die angrenzenden Säulenabschnitte 7, 7',
so dass zwischen den beiden mit Abstand zueinander verlaufenden
Säulenabschnitten 7, 7' ein Freiraum 16 zwischen
dem unteren Rand der Gehäuse 10, 10' bzw. dem
Verbindungsprofil 8 und der darunterliegenden Fahrzeugtragstruktur 3 verbleibt.
Die beiden Gehäuse 10, 10' können
sich alternativ auch bis zur darunterliegenden Fahrzeugtragstruktur 3 erstrecken
(s. strichpunktierte Linien in 1).
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Die
beiden unteren Enden der Säulenabschnitte 7, 7' sind
unter Zwischenschaltung von Tragfüßen 17 mit
der darunterliegenden Fahrzeugtragstruktur 3 verbunden.
Die beiden Tragfüße 17 können
ebenfalls durch Strangpressprofilteile gebildet werden. Die Tragfüße 17 sind
mit dem unteren Ende der Säulenabschnitte 7, 7' vorzugsweise
verschweißt und weisen Öffnungen 18 zum
Hindurchführen von nicht näher gezeigten Befestigungsschrauben
auf. Bei der ersten Ausführungsform sind die beiden Säulenabschnitte 7, 7' jeweils über
ein nach hinten gerichtetes Abstützelement 9, 9' mit
der Fahrzeugtragstruktur 3 verbunden. Zur lösbaren
Befestigung der Abstützelemente 9, 9' sind
an der Rückseite 19 der aufrechten Säulenabschnitte 7, 7' Haltewinkel 20 angeschweißt,
die ebenfalls Öffnungen 21 zum Hindurchführen
von Befestigungsschrauben aufweisen. Die Haltewinkel 20 sind
etwa in einem mittleren Bereich der Höhenerstreckung der
aufrechten Säulenabschnitte 7, 7' angeordnet
oder weiter oben. Die Befestigungsschrauben erstrecken sich in Fahrzeughöhenrichtung
(Z-Richtung). Die nach hinten gerichteten Abstützelemente 9, 9' werden
im Ausführungsbeispiel durch geradlinige Rohrabschnitte
gebildet, die endseitig jeweils mit Befestigungsabschnitten für
die Schraubbefestigungen versehen sind. Die Abstützelemente 9, 9' können
auch durch profilierte Träger, versteifte Gussteile oder
ein abgeplättetes Rohr, gebildet werden. Die Abstützelemente 9, 9' verlaufen
in der Draufsicht gesehen von vorne innen nach hinten außen.
In der Seitenansicht gesehen können die Abstützelemente 9, 9' etwa
waagrecht oder schräg ausgerichtet sein. Das etwas tiefer liegende
hintere Ende beider Abstützelemente 9, 9' ist
im Ausführungsbeispiel auf einen hinteren Längsträger 22 der
Fahrzeugstruktur 3 aufgesetzt und mit diesem lösbar
verbunden.
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Die
sich über einen wesentlichen Teil der Fahrzeuginnenbreite
erstreckende Überrollschutzvorrichtung 2 ist über
die beiden Tragfüße 17 der Säulenabschnitte 7, 7' an
die Fahrzeugtragstruktur 3, insbesondere an eine Sitzmulde
oder einen Fahrzeugquerträger, angebunden, wodurch eine
zusätzliche Aussteifung der Karosserie erzielt wird. Die
beiden Säulenabschnitte 7, 7' mit den
unteren Tragfüßen 17 und den angeschweißten
Haltewinkeln 20, die beiden Überrollschutzkassetten 6, 6' und
das querverlaufende Verbindungsprofil 8 bilden eine vorgefertigte
Baueinheit, die über lösbare Befestigungselemente
mit der Fahrzeugtragstruktur 2 und den beiden seitlichen
Abstützelementen 9, 9' verbunden ist. Die
Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges ist in allen Figuren mit dem Pfeil
F bezeichnet.
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Die
zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überrollschutzvorrichtung 2 unterscheidet sich
hauptsächlich durch die Ausgestaltung der seitlichen Abstützelemente 23, 23' von
der ersten Ausführungsform. Bei der zweiten Ausführungsform
ist der Tragrahmen 4 der Überrollschutzvorrichtung 2 durch
nach vorne gerichtete Abstützelemente 23, 23' mit
der Fahrzeugtragstruktur 2 verbunden. An den seitlich außenliegenden
aufrechten Außenseiten 24 beider Säulenabschnitte 7, 7' ist
jeweils ein Halter 25 angeschweißt, an dem ein
hinteres Ende 26 des nach vorne gerichteten Abstützelements 23, 23' mittels
aufrechter Befestigungsschrauben festlegbar ist. Das vordere Ende 27 des
schräg nach vorne und außen verlaufenden Abstützelementes 23, 23' ist
mit einem Fahrzeugseitenbereich verbunden. Dies kann die B-Säule,
eine Seitenwand, ein Verdecklager oder ein Bauteil einer Seitenaufprallschutzeinrichtung sein.
Im Unterschied zur Überrollschutzeinrichtung 2 gem.
den 1 bis 3 weist die Überrollschutzeinrichtung 2 gem.
den 4 bis 6 zusätzlich zumindest
ein nach hinten abstehendes plattenartiges Versteifungselement 28 auf, über
welches sich die Überrollschutzvorrichtung 2 in
Fahrzeuglängsrichtung nach hinten, insbesondere am Boden
einer Verdeckablage 29, abstützt. Im Unterschied
zu der aus dem Stand der Technik bekannten Überrollschutzvorrichtung
weist die erfindungsgemäße Überrollschutzvorrichtung 2 einen
in Fahrzeuglängsrichtung deutlich verkürzten Bauraumbedarf
auf, da die Überrollschutzkassetten 6, 6' bzw.
das Verbindungsprofil 8 nicht parallel in Fahrzeugquerrichtung
vor oder hinter einem Querträger angeordnet sind, sondern
diesen ersetzen.
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Bei
beiden Ausführungsformen nehmen die seitlich außenliegenden
aufrechten Säulenabschnitte 7, 7' innerhalb
ihres Hohlraumes 30 und zwar in einem eher unten liegenden
Endbereich, jeweils einen Gurtroller 31 eines Sicherheitsgurtsystems 32 auf. Das
Gurtband 33 wird innerhalb des Hohlraumes 30 nach
oben geführt und über ein aufgestecktes Umlenkelement 34 umgelenkt.
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In 7 ist
eine mögliche Verbindung eines Säulenabschnittes 7, 7' mit
dem angrenzenden Gehäuse 10, 10' der
vorgefertigten Überrollschutzkassette 6, 6' dargestellt.
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Bei
dieser Anordnung sind sowohl die Säulenabschnitte 7, 7' als
auch die Gehäuse 10, 10' mit jeweils
zwei seitlich abstehenden, einander zugekehrten vertikalen Flanschen 35, 36 versehen,
die jeweils in einen gemeinsamen Verbindungsbereich bei 37 miteinander
verschweißt sind. Durch Verschweißen dieser Flansche 35, 36 entsteht
eine zusätzliche versteifende Hohlkammer 38 außen
neben der Überrollschutzkassette 6, 6'.
Das Gehäuse 10, 10' und das Verbindungsprofil 8 sind
bei 39 ebenfalls miteinander verschweißt.
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Ferner
können am Tragrahmen 4 zusätzliche Aggregate
befestigt und somit außerhalb des Fahrzeuges vormontiert
werden. In Ausführungsbeispiel sind Steuergeräte
für die Motronic, die Tiptronic, das Verdeck, Bauteile
der Zentralelektrik sowie hydraulische und/oder elektrische Aggregate
des Verdeckantriebs am Tragrahmen 4 festlegbar. Ferner
trägt der Tragrahmen 4 eine darüberliegende
querverlaufende etwa horizontal ausgerichtete Verkleidung, die seitlich
an die beiden Fondseitenverkleidungen anschließt. Ferner
können Lehnenverriegelungen oder/und Lehnenlager für
die Rückenlehne der Fahrzeugsitze an der Überrollschutzvorrichtung 2 bzw. am
Tragrahmen 4 vorgesehen sein. Es ist auch denkbar, einen
oberen Haltegurt eines Kindersitzes an der Überrollschutzvorrichtung 2 lösbar
zu befestigen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0722859
B1 [0002]
- - EP 1582421 A2 [0003]