-
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Überrollbügelanordnung für ein Kraftfahrzeug, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Eine solche Überrollbügelanordnung ist aus der
DE 44 44 894 A1 bekannt. Sie besitzt einen etwa umgekehrt U-förmigen Rollbügel, der als rohrförmiges Hohlprofil ausgebildet ist und der bei einem Überrollvorgang als Stützstruktur dient, die einen Kontakt eines Fahrzeuginsassen mit der Fahrbahn verhindern soll. An dem rohrförmigen Rollbügel ist ein ebenfalls als Hohlprofil ausgebildetes Deformationselement befestigt, welches als Aufschlagschutzelement für einen Fahrzeuginsassen, insbesondere dessen Kopf, dient. Mit einem solchen Deformationselement sollen hohe Belastungswerte vermieden werden, wenn der Fahrzeuginsasse mit einem Körperteil mit der Überrollbügelanordnung in Kontakt kommen sollte. Das Deformationselement ist beispielsweise über eine Clipsverbindung mit dem Rollbügel verbunden und erfordert daher Montageaufwand.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Überrollbügelanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die den erwähnten Nachteil nicht aufweist.
-
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Überrollbügelanordnung für ein Kraftfahrzeug, die die in Anspruch 1 genannten Merkmale umfasst. Ausführungsbeispiele und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass neben einem verringerten Montageaufwand auch ein neuartiges optisches Erscheinungsbild der Überrollbügelanordnung geschaffen wird, da sich durch die umlaufende Profilwand ein materialeinheitliches Erscheinungsbild des Rollbügels und des Deformationselementes ergeben. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der umlaufenden Profilwand mit zwei Wandabschnitten mit unterschiedlicher Materialdicke lässt sich dennoch für die Stützstruktur des Rollbügels eine ausreichende Steifigkeit durch den stärken Wandabschnitt erzielen, wobei gleichzeitig durch den Wandabschnitt mit der dünneren Materialdicke das Deformationselement gebildet wird. Als Herstellungsverfahren eignet sich für die erfindungsgemäße Überrollbügelanordnung insbesondere das so genannte Strangpressen, bei dem durch eine geeignete Matrize die Profilwand mit den unterschiedlichen Materialdicken erzeugt wird. Denkbar wäre es jedoch auch, ein rohrförmiges Ausgangsmaterial mit konstanter Materialdicke zu verwenden, wobei bei einer anschließenden Materialumformung, beispielsweise durch das so genannte Innenhochdruck-Verfahren, der Wandabschnitt für das Deformationselement mit der geringeren Materialdicke ausgebildet wird. Bei einer weiteren Alternative wäre es möglich, die umlaufende Profilwand durch zwei zufügende Metallschalen herzustellen, wobei die eine Metallschale die größere und die andere Metallschale die geringere Materialdicke aufweist. Für die eben beschriebenen Herstellverfahren wäre als Ausgangsmaterial eine Leichtmetalllegierung, insbesondere Aluminium umfassend, oder Stahl zu verwenden. Nach einer weiteren Alternative wäre es möglich, die Überrollbügelanordnung mit dem Rollbügel und dem Deformationselement aus einem faserverstärkten Kunststoff zu fertigen.
-
Nach verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Querschnittsprofil elliptisch, oval oder kreisförmig sein.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem Übergangswandabschnitt der Profilwand, also zwischen dem ersten und zweiten Wandabschnitt, und/oder in dem zweiten Wandabschnitt, also dem Deformationselement, zumindest ein Faltenleger ausgebildet ist, der das anfängliche Deformieren des Deformationselementes begünstigt. Als Faltenleger könnten beispielsweise Materialabtragungen in Form einer Kerbe vorgesehen sein. Denkbar wäre es jedoch auch, dass eine Falte oder Welle in dem Übergangsabschnitt oder dem zweiten Wandabschnitt bereits bei der Herstellung der Überrollbügelanordnung vorgeformt wird. Durch solche Faltenleger lässt sich das Deformationsverhalten des Deformationselementes in günstiger Weise beeinflussen, insbesondere ergibt sich dadurch eine gewünschte Deformation des Deformationselements, bei der ein maximal möglicher Verformungsweg bereitgestellt wird.
-
Nach einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Querschnittsprofil ein Einkammerprofil ist. Es besteht also lediglich aus der umlaufenden Profilwand mit den beiden unterschiedlichen Wandabschnitten. Nach einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Querschnittsprofil zumindest ein Zweikammerprofil sein, so dass durch einen Innensteg in dem Querschnittsprofil zwei Kammern ausgebildet sind. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass der Innensteg eine größere Materialdicke als der zweite Wandabschnitt, der das Deformationselement bildet, aufweist. Dadurch lässt sich eine verstärkte Stützstruktur für den Rollbügel bereitstellen.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem Übergangsabschnitt der Profilwand zwischen dem ersten und zweiten Wandabschnitt sich die Materialdicke sprungartig oder kontinuierlich ändert. Dadurch kann ebenfalls das Deformationsverhalten des Deformationselements verändert werden. Insbesondere gilt dies in Verbindung mit der Einbringung der Faltenleger in den Übergangswandabschnitt bzw. in den zweiten Wandabschnitt, der das Deformationselement bildet.
-
Ohne weiteres ist es möglich, in einem Ausführungsbeispiel die Profilwand an ihrer Außenfläche vollständig mit einer Verkleidung zu versehen, die insbesondere einteilig ausgebildet ist. Als solche Verkleidung können vorgefertigte Verkleidungselemente vorgesehen sein. Alternativ wäre beispielsweise ein Einschäumen oder ein anderer Überzug für die Überrollbügelanordnung möglich.
-
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 in einer Perspektive und ausschnittweise eine Überrollbügelanordnung, und die
-
2 bis 7 jeweils ein Ausführungsbeispiel eines Rollbügels mit integriertem Deformationselement.
-
1 zeigt von einer Überrollbügelanordnung 1 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Cabriolet, einen etwa umgekehrt U-förmigen Rollbügel 2, der mithin eine Bügelbasis 3 sowie von der Bügelbasis 3 ausgehende Bügelschenkel 4, 5 aufweist. Die Bügelschenkel 4, 5 weisen freie Enden 6, 7 auf, die mit einer feststehenden Tragstruktur (nicht gezeigt) fest verbunden sein können, wie sie grundsätzlich aus dem eingangs beschriebenen Stand der Technik bekannt ist. In einer alternativen Ausführungsform wäre es denkbar, die Bügelschenkel 4, 5 in einer Kassette (nicht dargestellt) zu führen, so dass der Rollbügel 2 ausfahrbar zwischen einer nicht gezeigten eingefahrenen Ruhestellung und einer erhöhten Wirkstellung verstellbar ist. Nach der Schnittlinie A-A in 1, die einen Querschnitt durch den Rollbügel 2 zeigt, werden nachfolgend verschiedene Ausführungsbeispiele des Rollbügels 2 anhand der 2 bis 7 näher erläutert.
-
Wie 2 zeigt, besitzt das Querschnittsprofil 8 des Rollbügels 2 eine umlaufende, äußere Profilwand 9, die kreisförmig verläuft. Mithin ist das Querschnittsprofil 8 des Rollbügels 2 als kreisförmiges Hohlprofil im Ausführungsbeispiel nach 2 ausgeführt. Die Profilwand 9 weist einen ersten und einen zweiten Wandabschnitt 10, 11 auf, die mit unterschiedlicher Materialdicke MD1 und MD2 ausgeführt sind. Dabei ist die Materialdicke MD1 des ersten Wandabschnitts 10 größer bzw. dicker als die Materialdicke MD2 des zweiten Wandabschnitts 11. Der erste Wandabschnitt 10 mit der größeren Materialdicke MD1 bildet somit eine Stützstruktur 12 des Rollbügels 2, die durch die entsprechende Materialdicke MD1 sehr steif ausgebildet ist. Die Materialdicke MD2 des zweiten Wandabschnitts 11 ist hingegen so gewählt, dass ein verformbares Deformationselement 13 gebildet wird, welches sich beim Auftreffen eines Körperteils eines hier nicht dargestellten Insassen Aufschlagkräfte verzehrend verformen kann, um Belastungswerte für den Insassen zu reduzieren. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die beiden Wandabschnitte 10, 11 jeweils etwa über einen halben Kreisbogen der Profilwand 9. Denkbar wäre es jedoch, das Verhältnis der beiden Kreisbögen der Wandabschnitte 10, 11 zu verändern, so dass beispielsweise eine größere Stützstruktur 12 durch einen größeren Kreisbogen für den ersten Wandabschnitt 10 bereitgestellt werden kann. Denkbar wäre es jedoch auch, das Deformationselement 13 über einen größeren Kreisbogen auszuführen, so dass entsprechend die Stützstruktur 12 einen geringeren Kreisbogen einnehmen würde. Im Übrigen ist der Rollbügel 2 so im Kraftfahrzeug angeordnet, dass das Deformationselement 13 einem Fahrzeuginnenraum 14 zugewandt ist, also in Richtung der hier nicht dargestellten Fahrzeugfront weist. Zwischen dem ersten und dem zweiten Wandabschnitt 10, 11 ist jeweils ein Übergangswandabschnitt 15 bzw. 16 ausgebildet, der die beiden Wandabschnitte 10, 11 miteinander verbindet. In dem oberen Übergangswandabschnitt 15 treffen die beiden Materialdicken MD1 und MD2 direkt aufeinander, so dass sich die Materialdicke der Profilwand 9 sprungartig ändert. Im unteren Übergangswandabschnitt 16 ändert sich die Materialdicke der Profilwand 9 kontinuierlich. Die Übergangswandabschnitte 15, 16 sind lediglich im Ausführungsbeispiel nach 2 unterschiedlich ausgeführt. Üblicherweise werden jedoch die beiden Übergangswandabschnitte 15 und 16 gleichartig, also entweder mit sich sprungartig ändernder Materialdicke oder mit kontinuierlich sich ändernder Materialdicke ausgeführt.
-
Im gezeigten Ausführungsbeispiel nach 2 ist das Querschnittsprofil 8 ein Einkammerprofil mit einer einzigen inneren Kammer 17. Nach einem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Querschnittsprofil 8 als Zweikammerprofil mit zwei inneren Kammern 17, 18 ausgeführt, wobei ein Innensteg 19 die beiden Kammern 17, 18 voneinander trennt. Der Innensteg 19 kann geradlinig oder gekrümmt verlaufen. Der Innensteg kann die beiden Kammern 17, 18 in gleich große Abschnitte teilen. Andere Teilungsverhältnisse bzw. andere Kammergrößen sind jedoch möglich. In bevorzugter Ausführungsform weist der Innensteg 19 eine Materialdicke MD3 auf, die gleich der Materialdicke MD1 des ersten Wandabschnitts 10 ist. Damit bildet die Profilwand 9 im Bereich des ersten Wandabschnitts 10 zusammen mit dem Innensteg die Stützstruktur 12 des Rollbügels 2, wohingegen der zweite Wandabschnitt 11 mit der geringeren Materialstärke MD2 – wie beim Ausführungsbeispiel nach 2 – das Deformationselement 13 bildet. Die Übergangswandabschnitte 15, 16 sind im Ausführungsbeispiel nach 3 so ausgebildet, dass zwischen dem ersten Wandabschnitt 10 und dem Innensteg 19 bzw. zwischen dem zweiten Wandabschnitt 11 und dem Innensteg 19 keine scharfkantigen Ecken, sondern Rundungen vorhanden sind. Damit ergibt sich eher eine kontinuierliche Veränderung der Materialdicke zwischen den beiden Wandabschnitten 10, 11. Im Übrigen ist das Querschnittsprofil 8 – bezogen auf die Profilwand 9 – kreisförmig.
-
In 3 ist gestrichelt das verformte Deformationselement 13 eingezeichnet, wobei von einer Kraftwirkung entsprechend Pfeil 20 ausgegangen wird, die also aus dem Fahrzeuginnenraum 14 in Richtung Deformationselement 13 ausgerichtet ist.
-
Beim Ausführungsbeispiel nach 4 ist im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach 3 das Querschnittsprofil 8 der Profilwand 9 oval bzw. elliptisch, wobei gleiche bzw. gleichwirkende Teile wie in den übrigen 1 bis 3 in 4 mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei den Ausführungsbeispielen nach 3 und 4 ergibt sich für das verformte Deformationselement 13 – vorausgesetzt einer Kraftwirkung in Pfeilrichtung 20 – eine Verformung, bei der nahe des oberen und unteren Übergangswandabschnitts 15, 16 – bezogen auf die unverformte Profil- bzw. Umfangswand 9 – ein Ausbeulung 21 entsteht, die somit die Außenfläche 22 der Profilwand 9 überragt, wohingegen aus der Kraftrichtung nach Pfeil 20 eine Vertiefung 23 in der Profilwand 9 bzw. dem zweiten Wandabschnitt 11 des Deformationselements 13 entsteht.
-
Für die Ausführungsbeispiele der 5 bis 7 ist ebenfalls für das Querschnittsprofil 8 eine elliptische bzw. ovale Grundstruktur der Profilwand 9 vorgesehen. Gleiche bzw. gleichwirkende Teile sind in den 5 bis 7 mit den gleichen Bezugszeichen wie in den 1 bis 4 versehen.
-
Bei den Ausführungsbeispielen des Rollbügels 2 nach den 5 und 7 sind für die Steuerung des Deformationsverhaltens des Deformationselements 13 Faltenleger 24 vorgesehen, die bei einer Krafteinwirkung, beispielsweise in Pfeilrichtung 20, den zweiten Wandabschnitt 11 des Deformationselements 13 faltenartig verformen, so dass benachbart zu den Übergangswandabschnitten 15, 16 Vertiefungen 23 entstehen, die also in die Kammer 17 hineinragen, wie es gestrichelt in 5 gezeigt ist. Im Ausführungsbeispiel nach 5 wird der Faltenleger bzw. die Faltenleger 24 dadurch gebildet, dass der zweite Wandabschnitt 11 als vorgeformtes Tal bzw. vorgeformte Welle in der Profilwand 9 ausgebildet ist. Es kann vorgesehen sein, an beiden bzw. benachbart zu beiden Übergangswandabschnitten 15, 16 oder lediglich an einem Übergangswandabschnitt 15 oder 16 einen solchen Faltenleger 24 auszubilden.
-
Im Ausführungsbeispiel nach 6 sind die Faltenleger 24 als von der Außenfläche 22 her eingebrachte Kerben ausgeführt, die beispielsweise durch Materialabtrag oder Prägung in der Profilwand 9 hergestellt sein können. Der oder die Faltenleger 24 sind im Ausführungsbeispiel nach 6 etwa fluchtend mit dem Innensteg 19 ausgerichtet.
-
Im Ausführungsbeispiel nach 7 sind – wie im Ausführungsbeispiel nach 6 – Faltenleger 24 ausgebildet. Darüber hinaus befinden sich insbesondere in dem zweiten Wandabschnitt 11 weitere Faltenleger 24, die – in Umfangsrichtung der Profilwand 9 gesehen – mit Abstand zu dem Faltenleger 24 in den Übergangswandabschnitten 15, 16 liegen. Die im zweiten Wandabschnitt 11 angeordneten Faltenleger 24 sind entweder als Kerben, wie im Ausführungsbeispiel nach 6, oder als vorgeformte Vertiefungen, wie im Ausführungsbeispiel nach 5, ausgeführt. Die weiteren Faltenleger 24 im zweiten Wandabschnitt 11 können an der Außenfläche 22 und/oder an der Innenfläche 25 der Kammer 17 ausgebildet sein.
-
Die in den 5 bis 7 dargestellten Faltenleger 24 in Form von Kerben helfen zudem, ein Einziehen bzw. Einfallen an der Profilwand beim Biegen des Rohres zu dem U-förmigen Rollbügel 2 zu kaschieren, wobei das Einziehen bzw. Einfallen üblicherweise beim Fertigen (Biegen) des Rohres mit unterschiedlichen Wandstärken entsteht.
-
Die in den Ausführungsbeispielen nach den 2 bis 7 gezeigten Merkmale des Rollbügels 2 können in beliebiger Art und Weise miteinander kombiniert werden, so dass beispielsweise das Einkammerprofil nach 2 in zumindest einem der Übergangswandabschnitte 15 und/oder 16 einen Faltenleger 24 aufweist. Denkbar wäre es für die Ausführungsbeispiele der 3 bis 7, dass sich in den Übergangswandabschnitten 15, 16 eine sprungartige oder kontinuierliche Änderung der Materialdicke ergibt, so wie es in 2 gezeigt ist. Selbstverständlich können die Ausführungsbeispiele der 2 und 3 mit einem ovalen oder elliptischen Querschnittsprofil 8 versehen sein. Entsprechendes gilt für die Ausführungsbeispiele der 4 bis 7, die anstelle der gezeigten ovalen oder elliptischen Ausführung des Querschnittsprofils 8 alternativ mit einem kreisförmigen Querschnittsprofil realisiert sein könnten.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
