DE102008042528B4

DE102008042528B4 - Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit Montagekassette

Info

Publication number: DE102008042528B4
Application number: DE102008042528.1A
Authority: DE
Inventors: Gürkan Beki; Dirk Maier; Michael Helsper; Michael Nass; Dietmar Wacker; Reinhard Nowack
Original assignee: Metalsa Automotive GmbH
Current assignee: Metalsa Automotive GmbH
Priority date: 2008-10-01
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2021-06-10
Anticipated expiration: 2028-10-02
Also published as: DE102008042528A1; WO2010037573A2

Abstract

Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit einem Überrollkörper, der von einem Antrieb aus einer Ruhestellung in eine Schutzstellung ausfahrbar ist und der von einer lösbaren Haltevorrichtung in der Ruhestellung gehalten und von einer Verriegelungsvorrichtung in der Schutzstellung gegen Wiedereinfahren gesichert wird, sowie mit einer aus vorgeformten Teilen zusammengesetzten Montagekassette, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagekassette besteht aus- einem vorderen und hinteren Außenteil (1, 2),- einem fahrzeugaußenseitigen Seitenteil (3),- einem fahrzeuginnenseitigen Seitenteil (4) und- einem Boden- und Deckelteil (5, 6), wobei- Boden- und Deckelteil derart ausgebildet sind, dass diese zur Übertragung der quer zur Ausfahrrichtung wirkenden Komponenten der Crash-Kräfte auf die anderen Teile der Montagekassette und zum Energieabbau durch Verformung geeignet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit einem Überrollkörper, der von einem Antrieb aus einer Ruhestellung in eine Schutzstellung ausfahrbar ist und der von einer lösbaren Haltevorrichtung in der Ruhestellung gehalten und von einer Verriegelungsvorrichtung in der Schutzstellung gegen Wiedereinfahren gesichert wird, sowie mit einer aus vorgeformten Teilen zusammengesetzten Montagekassette.
Mit derartigen Überrollschutzsystemen werden Kraftfahrzeuge ausgestattet, die - wie Cabrios - keinen Dachaufbau haben oder deren Dachkonstruktionen bei einem Überschlag keinen ausreichenden Schutz für die Insassen bieten und bei denen starre Überrollschutzvorrichtungen aus optischen Gründen abgelehnt werden.
Überrollschutzsysteme sind im Allgemeinen kein Bestandteil der Fahrzeugkarosserie, sondern separat konzipierte und hergestellte Baueinheiten, die vielfach eine Montagekassette umfassen, mittels derer sie direkt oder indirekt über ein tragendes Zwischenteil mit der Fahrzeugkarosserie verbindbar sind. Neben der „Montagefunktion“ muss die Kassette auch für die Übertragung der bei einem Überschlag auftretenden Kräfte vom ausgefahrenen Überrollkörper auf die Karosserie und für die Führung des Überrollkörpers längs des Ausfahrweges ausgelegt werden. Außerdem sind in die Montagekassette meist noch die Bauteile integriert, die für eine Haltevorrichtung und/oder eine Verriegelungsvorrichtung benötigt werden.
Aus der DE 43 14 538 C2 und der DE 43 42 400 A1 sind Montagekassetten bekannt geworden, bei denen ein massiver Führungskörper, vorzugsweise ein Strangpressprofilabschnitt, von Blechteilen umschlossen wird.
In der DE 100 13 376 C1 wird an dieser Konzeption bemängelt, dass sie zu teuer und zu schwer sei. Als Verbesserung wird eine aus zwei Blechschalen aufgebaute Kassette vorgeschlagen, mit einem hohen Kassettenvorderteil und einem niedrigen Kassettenschließblech, die beide je zwei Halbschalen für die Aufnahme von Stützrohren aufweisen, die zur Führung eines zweischenkeligen Überrollbügels dienen.
Aus der EP 1 225 102 B1 ist eine Überrollschutzvorrichtung bekannt geworden, bei der die Führung für den Überrollkörper von einer längeren Tragplatte und einem daran festgelegten Brückenkörper gebildet wird, wobei Tragplatte und Brückenkörper aus vorgeformten Blechteilen bestehen.
Aus der DE 203 03 691 U1 ist eine Überrollschutzvorrichtung bekannt geworden, bei der zwei aus Kunststoffformteilen bestehende, sich über die Ausfahrhöhe erstreckende Führungsteile für den Überrollkörper mit ihren oberen Enden in einem Hohlprofil festgelegt sind, das aus zwei vorgeformten und miteinander verbundenen Blechteilen, vorzugsweise aus hochfestem Stahl besteht. Das Hohlprofilteil erfüllt auch die Funktion einer Montagekassette zur Verbindung der Überrollschutzvorrichtung mit der Fahrzeugkarosserie.
Die aus der DE 100 13 376 C1 bekannte Montagekassette muss aufwändig mit sehr engen Toleranzen gefertigt werden, um eine zuverlässige Führung des ausfahrenden Überrollkörpers gewährleisten zu können. Als nicht zufriedenstellend wird auch die Übertragung der Crash-Kräfte auf die Karosserie angesehen. Außer der in Gegen-Ausfahrrichtung wirkenden Stützkraft des Überrollkörpers müssen noch quer dazu wirkende Komponenten der Crash-Kräfte aufgenommen werden, die auftreten, wenn das Fahrzeug bei einem Überschlag nur auf einem der beiden quer zur Fahrzeuglängsachse nebeneinander angeordneten Überrollbügel landet und wenn nach dem Überschlag noch eine Weiterbewegung in Fahrtrichtung oder schräg dazu stattfindet und die ausgefahrenen Enden der Überrollkörper über den Untergrund schleifen.
Die Einfassung der Stützrohre wird sowohl in Fahrzeuglängsrichtung als auch in Fahrzeugquerrichtung als zu nachgiebig und für eine zuverlässige Aufnahme der quer zur Ausfahrrichtung wirkenden Kraftkomponente als verbesserungsbedürftig angesehen.
Außerdem wird bemängelt, dass der Durchladequerschnitt bei den bekannten Überrollschutzvorrichtungen zu stark eingeschränkt ist. Die bezüglich der DE 100 13 376 C1 beschriebenen Nachteile bestehen auch bei den anderen vorbekannten Überrollschutzsystemen.
Aus der DE 10 2004 016 362 A1 ist eine Baueinheit für ein Cabriolet, mit zumindest einem verlagerbaren Überrollbügel, bekannt, wobei die Baueinheit mit dem Aufbau des Cabriolets verbunden werden kann und einen, bezogen auf die Einbaulage der Baueinheit im Cabriolet, waagerecht und quer zur Fahrtrichtung des Cabriolets verlaufenden Querträger aufweist, sowie Mittel zur Führung des Überrollbügels vorgesehen sind, die innerhalb der vorderseitigen oder rückseitigen Begrenzung des Querschnitts des Querträgers angeordnet sind.
Die DE 201 20 712 U1 offenbart ein Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge, mit einem Überrollkörper, der zusammen mit einer das untere Ende des Überrollkörpers bildenden Traverse in einer fahrzeugfesten Kassette geführt aufgenommen ist, und der im Normalzustand gegen die Kraft zumindest einer vorgespannten Antriebs-Druckfeder durch eine Haltevorrichtung in einer unteren, eingefahrenen Ruhelage gehalten werden kann und unter Lösen der Haltevorrichtung durch die Federkraft der Antriebs-Druckfeder in eine obere, dort verriegelbare Position gebracht werden kann. Die Traverse ist als U-Profil ausgebildet, in der ein ein Halteglied mit einem Haltebolzen bildender u-förmiger Einsatz mittels eines Befestigungsbolzens und einer Zwischenlage aus elastomerem Material befestigt ist.
Es besteht somit die Aufgabe, für ein Überrollschutzsystem der eingangs genannten Art eine aus vorgeformten Blechteilen zusammengesetzte Montagekassette zu konzipieren, die mit vertretbarem Fertigungsaufwand herstellbar ist, eine klapperfreie Halterung des Überrollkörpers in der Ruhelage und eine zuverlässige Führung des ausfahrenden Überrollkörpers sowie eine sichere und hinsichtlich des Kraftflusses eindeutige Übertragung der Crash-Kräfte ermöglicht.
Die Aufgabe wird für ein Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Montagekassette besteht aus

- einem vorderen und hinteren Außenteil
- einem fahrzeugaußenseitigen Seitenteil
- einem fahrzeuginnenseitigen Seitenteil und
- einem Boden- und Deckelteil, wobei
- Boden- und Deckelteil derart ausgebildet sind, dass diese zur Übertragung der quer zur Ausfahrrichtung wirkenden Komponenten der Crash-Kräfte auf die anderen Teile der Montagekassette und zum Energieabbau durch Verformung geeignet sind.

Der Erfindung liegt die Erwägung zugrunde, mit dem Boden- und Deckelteil die Montagekassette mit bisher nicht üblichen zusätzlichen Bauteilen auszustatten und damit die für eine einwandfreie Führung und eine sichere Übertragung der quer zur Ausfahrrichtung wirkenden Kraftkomponente erforderlichen engen Fertigungstoleranzen auf diese Bauteile zu konzentrieren. Die Maßhaltigkeit der den ausfahrenden Überrollkörper umschließenden Kontur hängt damit nur noch von der Präzision des Stanz- bzw. Durchzugswerkzeugs ab, mit dem die Ausnehmung im Boden- und Deckelteil hergestellt wird und nicht mehr von dem Zusammenspiel mehrerer Bauteile. Die übrigen Bauteile der Montagekassette können mit größeren Maßtoleranzen und damit preisgünstiger hergestellt werden.
Boden- und Deckelteil der Montagekassette definieren auch die Einspannlänge des ausgefahrenen Überrollkörpers. Das bedeutet, dass die Krafteinleitung quer zur Ausfahrrichtung in den Ebenen der Montagekassette erfolgt, die in Ausfahrrichtung am Weitesten voneinander beabstandet sind, und dass die übrigen Bauteile auf die für eine ausreichende Einspannhöhe erforderliche „Nettolänge“ beschränkt werden können. Dadurch und durch die Anordnung eines kurzen Seitenteils wird der Durchladequerschnitt geringstmöglich eingeschränkt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die quer zur Ausfahrrichtung wirkenden Kraftkomponten über „hochkantige“ Bereiche von Boden- und Deckelteil an die übrigen Bauteile der Montagekassette weitergeleitet werden. Mit anderen Worten, Boden- und Deckelteil müssen Kräfte nur in der Ebene ihrer Haupterstreckung übertragen und werden nicht auf Biegung beansprucht.
Dabei kann die Materialstärke von Boden- und Deckelteil so gewählt werden, dass sie sich im Belastungsfall verformen und zum Energieabbau beitragen können.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Einspannlänge des ausgefahrenen und belasteten Überrollkörpers etwa dem Abstand zwischen Boden- und Deckelteil entspricht.
Außerdem kann das fahrzeuginnenseitig liegende Seitenteil auf die Einspannlänge abgestimmt werden, um den Durchladequerschnitt möglichst groß halten zu können. Das andere Teil ist auf die Länge des eingefahrenen Überrollkörpers abgestimmt und weist am unteren Ende ein Widerlager für den Ausfahrantrieb auf.
Die Seitenteile weisen zumindest über die Einspannlänge vorzugsweise einen U-förmigen Querschnitt auf und sind mit nach außen offenem U-förmigen Querschnitt montiert.
Die Teile der Montagekassette können aus faserverstärktem Kunststoff oder aus hochfestem Stahlblech bestehen. Die Stahlblechteile können durch Schweißen miteinander verbunden werden. Zusätzlich können noch Hülsen zur Verbindung der Teile vorgesehen werden, die gleichzeitig für den Durchgriff von Bolzen oder dergleichen und/oder als Drehachse für Teile der Halte- bzw. Verriegelungsvorrichtung ausgelegt sind.
Das Seitenteil mit Widerlager wird im Hinblick auf einen größstmöglichen Durchladequerschnitt fahrzeugaußenseitig angeordnet.
Die Durchtrittsöffnung für den Überrollkörper ist im Deckelteil fahrzeuginnenseitig halbkreisförmig ausgebildet, was sich für die Übertragung der quer zur Ausfahrrichtung wirkenden Kraftkomponente als vorteilhaft erwiesen hat.
Die Außenteile der Montagekassette können in an sich bekannter Weise durch Sicken, Rippen, Abkantungen oder dergleichen verstärkt ausgebildet sein. Alle Teile der Montagekassette können Schlitze oder andere Ausnehmungen aufweisen, in die die Gegenteile zur Positionierung vor dem Verbinden eingreifen können.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens können im Deckelteil in die Aussparung für den Überrollkörper noch ein oder mehrere Führungsteile eingesetzt werden. Schließlich kann der die Durchtrittsöffnungen begrenzende Rand im Boden- und Deckelteil durch eine Abkantung verstärkt ausgeführt werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgedankens werden anhand des in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:

1 die Einzelteile der erfindungsgemäßen Montagekassette in explosionsartig auseinandergezogener perspektivischer Darstellung,
2 die zusammengesetzte Montagekassette.

Die eigentliche Montagekassette umfasst insgesamt sechs Bauteile, nämlich vorderes Seitenteil 1, hinteres Seitenteil 2, langes Seitenteil 3, kurzes Seitenteil 4 sowie Boden- und Deckelteil 5, 6. Diese Basisteile der Montagekassette sind im dargestellten Ausführungsbeispiel noch ergänzt durch ein Widerlager 7 für den Ausfahrantrieb sowie durch Hülsen 8 zur Verbindung der Bauteile der Montagekassette. Sie können gleichzeitig für den Durchgriff von Bolzen oder dergleichen ausgelegt sein, mit denen die Montagekassette für die Fahrzeugkarosserie direkt oder indirekt verbindbar ist. Außerdem können die Hülsen noch als Drehachse für Teile der Halte- und Verriegelungsvorrichtung dienen.
Die im Ausführungsbeispiel aus Stahlblech hergestellten Bauteile der Montagekassette können durch Abkantungen oder dergleichen verstärkt ausgebildet werden. So können insbesondere Boden- und Deckelteil 5, 6 im Bereich der für den Durchtritt des Überrollkörpers vorgesehenen Öffnungen durch Abkantungen verstärkt ausgebildet werden.
In 2 ist die in 1 in Einzelteilen dargestellte erfindungsgemäße Montagekassette in zusammengesetzter Form gezeigt. Es ist ohne Weiteres ersichtlich, dass Boden- und Deckelteil 5, 6 in Ausfahrrichtung die äußersten Bauteile sind und somit die Einspannlänge des ausgefahrenen Überrollkörpers definieren. Abgesehen von dem langen Seitenteil 3 mit dem Widerlager 7 für den Ausfahrantrieb liegen alle anderen Bauteile innerhalb der durch Boden- und Deckelteil 5, 6 definierten Einspannlänge.
Wenn die Montagekassette aus Stahlblechteilen besteht, die miteinander verschweißt sind, werden an sich keine Hülsen 8 benötigt. Sie sind jedoch vorteilhaft für die Positionierung der Teile 1 bis 4 vor dem Schweißen und können außerdem für den Durchtritt von
Befestigungsbolzen oder dergleichen sowie als Drehachse für Teile der Halte- bzw. Verriegelungsvorrichtung ausgebildet werden.
Damit wird eine aus wenigen Teilen zusammengesetzte Montagekassette vorgeschlagen, bei der nur Boden- und Deckelteil 5, 6 mit hoher Präzision gefertigt werden müssen. Für alle anderen Bauteile können relativ große Fertigungstoleranzen zugelassen werden.

Claims

Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit einem Überrollkörper, der von einem Antrieb aus einer Ruhestellung in eine Schutzstellung ausfahrbar ist und der von einer lösbaren Haltevorrichtung in der Ruhestellung gehalten und von einer Verriegelungsvorrichtung in der Schutzstellung gegen Wiedereinfahren gesichert wird, sowie mit einer aus vorgeformten Teilen zusammengesetzten Montagekassette, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagekassette besteht aus - einem vorderen und hinteren Außenteil (1, 2), - einem fahrzeugaußenseitigen Seitenteil (3), - einem fahrzeuginnenseitigen Seitenteil (4) und - einem Boden- und Deckelteil (5, 6), wobei - Boden- und Deckelteil derart ausgebildet sind, dass diese zur Übertragung der quer zur Ausfahrrichtung wirkenden Komponenten der Crash-Kräfte auf die anderen Teile der Montagekassette und zum Energieabbau durch Verformung geeignet sind.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspannlänge des ausgefahrenen und belasteten Überrollkörpers etwa dem Abstand zwischen Boden- und Deckelteil (5, 6) entspricht.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Seitenteil (4) auf die Einspannlänge und das andere Seitenteil (3) auf die Länge des eingefahrenen Überrollkörpers abgestimmt ist und dass das andere Seitenteil (3) am unteren Ende ein Widerlager (7) für den Ausfahrantrieb aufweist.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (3, 4) zumindest über die Einspannlänge einen U-förmigen Querschnitt aufweisen.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (3, 4) mit nach außen offenem U-förmigen Querschnitt montiert sind.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile der Montagekassette (1 bis 7) aus faserverstärktem Kunststoff bestehen.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile der Montagekassette (1 bis 7) aus hochfestem Stahlblech bestehen.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile der Montagekassette (1 bis 7) durch Schweißen miteinander verbunden sind.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich noch Hülsen (8) zur Verbindung der Teile (1 bis 6) vorgesehen sind, die gleichzeitig für den Durchgriff von Bolzen oder dergleichen und/oder als Drehachse für Teile der Halte- bzw. Verriegelungsvorrichtung ausgelegt sind.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Seitenteil (3) mit Widerlager (7) fahrzeugaußenseitig angeordnet ist.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnung für den Überrollkörper im Deckelteil (5) fahrzeuginnenseitig halbkreisförmig ausgebildet ist.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenteile (1, 2) durch Sicken, Rippen, Abkantungen oder dergleichen verstärkt sind.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (1 bis 6) der Montagekassette Schlitze oder andere Ausnehmungen aufweisen, in die die Gegenteile zur Positionierung vor dem Verbinden eingreifen können.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Deckelteil (5) in die Aussparung für den Überrollkörper noch ein oder mehrere Führungsteile (9) eingesetzt sind.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der die Durchtrittsöffnungen begrenzende Rand im Boden- und Deckelteil (5, 6) durch eine Abkantung verstärkt ist.