DE102015001659A1

DE102015001659A1 - Rollover protection device for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102015001659A1
Application number: DE102015001659.8A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Soa
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2016-08-25
Anticipated expiration: 2035-02-11
Also published as: DE102015001659B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Überrollschutzvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug (12), mit einer ersten Aufbausäule (14) sowie mit wenigstens einer der ersten Aufbausäule (14) in einer Fahrzeugquerrichtung (y) gegenüberliegenden zweiten Aufbausäule (16), wobei sich beide Aufbausäulen (14, 16) zumindest im Wesentlichen in einer Fahrzeughochrichtung (z) erstrecken. Zu der Überrollschutzvorrichtung (10) gehört auch wenigstens ein Überrollschutzelement (18), welches ein erstes Ende (20) und zumindest ein zweites Ende (22) aufweist und welches in der Fahrzeugquerrichtung (y) zwischen der ersten Aufbausäule (14) und der zweiten Aufbausäule (16) angeordnet ist. Das erste Ende (20) des Überrollschutzelements (18) ist dabei mit der ersten Aufbausäule (14) oder der zweiten Aufbausäule (16) verbunden.The invention relates to a rollover protection device (10) for a motor vehicle (12), having a first structural column (14) and at least one of the first structural column (14) in a vehicle transverse direction (y) opposite the second structural column (16), both structural columns ( 14, 16) extend at least substantially in a vehicle vertical direction (z). The rollover protection device (10) also includes at least one roll-over protection element (18) which has a first end (20) and at least one second end (22) and which is in the vehicle transverse direction (y) between the first structural column (14) and the second structural column (16) is arranged. The first end (20) of the rollover protection element (18) is connected to the first structural column (14) or the second structural column (16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Überrollschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Aufbausäule sowie mit wenigstens einer der ersten Aufbausäule in einer Fahrzeugquerrichtung gegenüberliegenden zweiten Aufbausäule, wobei sich beide Aufbausäulen zumindest im Wesentlichen in einer Fahrzeughochrichtung erstrecken. Die Überrollschutzvorrichtung umfasst des Weiteren wenigstens ein Überrollschutzelement, welches ein erstes Ende und zumindest ein zweites Ende aufweist und welches in der Fahrzeugquerrichtung zwischen der ersten Aufbausäule und der zweiten Aufbausäule angeordnet ist. Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Überrollschutzvorrichtung.The invention relates to a rollover protection device for a motor vehicle, comprising a first structural pillar and at least one of the first structural pillar in a vehicle transverse direction opposite second structural pillar, both structural pillars extending at least substantially in a vehicle vertical direction. The rollover protection device further comprises at least one rollover protection element having a first end and at least a second end and which is arranged in the vehicle transverse direction between the first structural column and the second structural column. The invention also includes a motor vehicle with such a rollover protection device.

Um einen ausreichenden Insassenschutz, insbesondere bei als Cabriolets ausgebildeten Kraftfahrzeugen zu gewährleisten, ist der Einsatz von Überrollbügeln hinlänglich bekannt. Im Falle eines Überschlags des Kraftfahrzeugs können für die Insassen gefährliche Lasten über derartige Überrollbügel abgestützt und in die Fahrzeugkarosserie eingeleitet werden.In order to ensure sufficient occupant protection, especially in vehicles designed as cabriolets, the use of rollover bars is well known. In the event of a rollover of the motor vehicle dangerous loads can be supported on such roll bars and introduced into the vehicle body for the occupants.

Eine Anordnung eines derartigen Überrollbügels für Cabriolets ist beispielsweise der EP 1 582 421 A2 als bekannt zu entnehmen. Der dortige Überrollbügel ist mit einer Querstange verbunden, welche wiederum eine aus einem Harz gebildete Verkleidung aufweist. Zur Erhöhung der Steifigkeit der Anordnung ist die Querstange über Verbindungsstreben mit der Karosserie des Cabriolets verbunden.An arrangement of such a roll bar for convertibles is for example the EP 1 582 421 A2 to be known as known. The local roll bar is connected to a cross bar, which in turn has a panel formed from a resin. To increase the rigidity of the arrangement, the crossbar is connected via connecting struts with the body of the convertible.

Die DE 10 2008 049 985 A1 zeigt eine Fahrzeugtragstruktur bei welcher ein Überrollbügel über Verbindungsstücke mit einer B-Säule eines Kraftfahrzeugs verbunden ist. Durch die Verbindungsstücke ist die Fahrzeugtragstruktur flexibel einsetzbar und kann sowohl in Kraftfahrzeugen mit festem Dach, als auch mit einer bewegbaren Dachanordnung zum Insassenschutz verwendet werden.The DE 10 2008 049 985 A1 shows a vehicle support structure in which a roll bar is connected via connectors with a B pillar of a motor vehicle. Through the connectors, the vehicle support structure is flexible and can be used both in motor vehicles with a fixed roof, as well as with a movable roof assembly for occupant protection.

Die DE 10 2004 016 362 A1 zeigt eine Baueinheit für ein Cabriolet, bei welcher ein Querträger mit säulenartigen Karosseriestützen verbunden ist. Der Querträger weist Öffnungen zur Aufnahme von Überrollbügeln auf. Dabei sind zwei zueinander parallele Schenkel der Überrollbügel durch die Öffnungen des Querträgers geführt. Dadurch wird der Überrollbügel an dem Querträger abgestützt und somit ein etwaiges Abknicken des Überrollbügels im Falle eines Überschlags des Cabriolets zumindest weitgehend vermieden.The DE 10 2004 016 362 A1 shows a unit for a convertible, in which a cross member is connected to columnar body supports. The cross member has openings for receiving roll bars. In this case, two mutually parallel legs of the roll bar are guided through the openings of the cross member. Characterized the roll bar is supported on the cross member and thus at least largely avoided any bending of the roll bar in the event of a rollover of the convertible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Überrollschutzvorrichtung sowie ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen eine verbesserte Aufnahme von bei einem Unfall entstehenden Lasten ermöglicht wird.Object of the present invention is to provide a rollover protection device and a vehicle of the type mentioned, by means of which an improved recording of resulting in an accident loads is made possible.

Diese Aufgabe wird durch eine Überrollschutzvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.This object is achieved by a rollover protection device according to claim 1 and a motor vehicle according to claim 10. Advantageous developments of the invention are given by the dependent claims.

Um eine Überrollschutzvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher eine verbesserte Aufnahme von bei einem Unfall entstehenden Lasten ermöglicht wird, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das erste Ende des Überrollschutzelements mit der ersten Aufbausäule oder der zweiten Aufbausäule verbunden ist. Das Überrollschutzelements und die entsprechende (erste oder zweite) Aufbausäule können dabei – je nach verfügbarem Platz für die Montage und je nach Anforderung an die Steifigkeit der Überrollschutzvorrichtung – formschlüssig, stoffschlüssig oder kraftschlüssig verbunden sein. Das Überrollschutzelement ist beispielsweise als gekrümmter Überrollbügel oder beispielsweise allgemein als Rahmenstruktur mit einem Hohlprofil oder Vollprofil ausgebildet, um nur einige mögliche Ausführungsformen des Überrollschutzelements zu nennen. Die erste Aufbausäule und die zweite Aufbausäule können beispielsweise als einander gegenüberliegende B-Säulen des Kraftfahrzeugs ausgestaltet sein. Dadurch, dass das erste Ende des Überrollschutzelements mit der ersten Aufbausäule oder der zweiten Aufbausäule verbunden ist, ist das Überrollschutzelement sozusagen direkt mit der ersten Aufbausäule oder der zweiten Aufbausäule gekoppelt. Somit ist – im Gegensatz. zum Stand der Technik – kein Zwischenstück vorgesehen, um das Überrollschutzelement mit einer der Aufbausäulen zu koppeln. Dies hat den Vorteil, dass im Falle eines Überschlags eines Kraftfahrzeugs, welches mit der Überrollschutzvorrichtung ausgestattet ist, eine besonders geringe Umlenkung von Lasten (Überschlagslast), welche auf das Überrollschutzelement wirken, erfolgt, so dass demzufolge eine Belastung des Überrollschutzelements direkt in die damit verbundene Aufbausäule eingeleitet wird. Ein Zwischenstück würde nämlich zu einer aufwändigeren und ungünstigen Lasteinleitung von Überroll- und Crashlasten in die entsprechende Aufbausäule und damit in die Karosseriestruktur führen, wobei die Last gegebenenfalls sogar um Ecken geleitet wird, was besonders kritisch für die Stabilität der Überrollschutzvorrichtung wäre. Eine komplizierte, bzw. aufwändige Lasteinleitung erhöht zudem den baulichen Aufwand, wodurch manche Komponenten massiver auszugestalten sind. Dadurch entstehen höhere Herstellungskosten und das Fahrzeuggewicht steigt an, wodurch wiederum der Kraftstoffverbrauch erhöht wird. Durch die direkte Verbindung zwischen dem Überrollschutzelement und der ersten oder zweiten Aufbausäule können auch Lasten bei einem Seitenaufprall auf die entsprechende Aufbausäule direkt in das Überrollschutzelement eingeleitet werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik versteift also das Überrollschutzelement die Überrollschutzvorrichtung auch unmittelbar in Fahrzeugquerrichtung. Bei einem Seitenaufprall wird nämlich die dabei entstehende Seitenaufpralllast sofort und ohne Umlenkung zumindest teilweise in das Überrollschutzelement geleitet und durch dieses aufgenommen, wodurch das Überrollschutzelement elastisch oder plastisch verformt wird.In order to provide a rollover protection device of the type mentioned, in which an improved recording of resulting in an accident loads is made possible, it is inventively provided that the first end of the rollover protection element is connected to the first building pillar or the second building pillar. The rollover protection element and the corresponding (first or second) build-up column can thereby - depending on the available space for assembly and depending on the requirements of the rigidity of the rollover protection device - be positively, materially or positively connected. The rollover protection element is formed, for example, as a curved roll bar or, for example, generally as a frame structure with a hollow profile or solid profile, to name just a few possible embodiments of the rollover protection element. The first structural column and the second structural column can be designed, for example, as mutually opposite B pillars of the motor vehicle. Characterized in that the first end of the rollover protection element is connected to the first structural column or the second structural column, the rollover protection element is, so to speak, directly coupled to the first structural column or the second structural column. Thus, in contrast. In the prior art, no intermediate piece is provided to couple the rollover protection member to one of the building pillars. This has the advantage that in the case of a rollover of a motor vehicle, which is equipped with the rollover protection device, a particularly low deflection of loads (rollover load), which act on the rollover protection element, so that consequently a load of the rollover protection element directly into the associated Build column is initiated. An intermediate piece would namely lead to a more complex and unfavorable load introduction of rollover and crash loads in the corresponding body pillar and thus in the body structure, the load is possibly even passed around corners, which would be particularly critical for the stability of the rollover protection device. A complicated or complex load introduction also increases the structural complexity, which makes some components more massive. This results in higher manufacturing costs and the vehicle weight increases, which in turn increases fuel consumption. The direct connection between the rollover protection element and the first or second structural column can also loads in one Side impact on the corresponding structural column are introduced directly into the rollover protection element. In contrast to the prior art, the rollover protection element thus stiffens the rollover protection device also directly in the vehicle transverse direction. In a side impact namely the resulting side impact load is passed immediately and without deflection at least partially in the rollover protection element and received by this, whereby the rollover protection element is elastically or plastically deformed.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Überrollschutzvorrichtung wenigstens einen sich in der Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Querträger auf, welcher mit der ersten Aufbausäule und mit der zweiten Aufbausäule verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass die Überrollschutzvorrichtung durch den Querträger besonders widerstandsfähig wird und die Belastungsfähigkeit der ersten Aufbausäule und der zweiten Aufbausäule durch deren Verbindung mit dem Querträger erhöht wird. Der Querträger kann beispielsweise als durchgehender, einteiliger Träger in einem Brüstungsbereich der beispielsweise als B-Säulen ausgestalteten Aufbausäulen angeordnet sein und erhöht somit die Belastbarkeit und Steifigkeit der Überrollschutzvorrichtung vor allem am oberen Rumpfbereich und Kopfbereich der Fahrzeuginsassen. Somit ist der Querträger nicht durch etwaige Verdeckkomponenten oder durch zum Bewegen eines bewegbaren Verdecks (Dach) vorgesehene Verdeckkinematik, wie beispielsweise ein Verdeckvorrichtung unterbrochen und damit besonders stabil.In an advantageous embodiment, the rollover protection device has at least one cross member extending in the vehicle transverse direction, which is connected to the first structural column and to the second structural column. This has the advantage that the rollover protection device is particularly resistant by the cross member and the load capacity of the first structural column and the second structural column is increased by their connection to the cross member. The cross member can be arranged, for example, as a continuous, one-piece support in a parapet region, for example, designed as B pillars extension columns and thus increases the strength and rigidity of the rollover protection device, especially at the upper torso area and head portion of the vehicle occupants. Thus, the cross member is not interrupted by any top components or by moving a movable top (roof) provided hood kinematics, such as a top device and thus very stable.

Von weiterem Vorteil ist es, wenn das erste Ende des Überrollschutzelements mit der ersten Aufbausäule und mit dem wenigstens einen Querträger an einem gemeinsamen Verbindungsbereich verbunden ist. Der Verbindungsbereich kann dabei einem Knotenpunkt an der ersten Aufbausäule entsprechen, an welchem das erste Ende des Überrollschutzelements, die erste Aufbausäule und der Querträger miteinander verbunden sind. An diesem Knotenpunkt laufen somit drei verschiedene Tragstrukturen zusammen, wodurch der Knotenpunkt besonders widerstandsfähig ist. Eine Lasteinleitung im Bereich dieses Knotenpunktes wird dabei also über drei Trägerelemente, nämlich den Querträger, das Überrollschutzelement und die Aufbausäule abgetragen, wodurch ein besonders sicheres System geschaffen wird. Das Weiteren erfolgt im Falle eines Überschlags des Kraftfahrzeugs eine besonders günstige Lasteinleitung, wobei eine Belastung des Überrollschutzelements auch in den Querträger und die Aufbausäule eingeleitet wird. Im Falle eines Seitenaufpralls auf die Aufbausäule, bei welchem diese quer zu ihrer Haupterstreckung (in Fahrzeughochrichtung) belastet wird und ein Großteil einer entsprechenden Seitenaufpralllast durch den Querträger aufgenommen wird, trägt sogar das Überrollschutzelement zur Aufnahme der Seitenaufpralllast bei. Dies stellt einen erheblichen Vorteil gegenüber dem Stand der Technik dar, denn an dem gemeinsamen Verbindungsbereich wird die Last bei einem Unfall – unabhängig von der Belastungsrichtung der Last – direkt auf das Überrollschutzelement, die Aufbausäule und den Querträger verteilt, ohne dass die Last aufwendig um Ecken oder Kanten herumgeführt wird. Das sich in der Fahrzeughochrichtung erstreckende Überrollschutzelement nimmt also auch eine Belastung (Last) auf die Überrollschutzvorrichtung in Fahrzeugquerrichtung auf.It is a further advantage if the first end of the roll-over protection element is connected to the first structural column and to the at least one cross member at a common connection region. The connection region may correspond to a node on the first structural column, at which the first end of the rollover protection element, the first structural column and the cross member are connected to each other. At this node thus run three different support structures together, making the node is particularly resistant. A load transfer in the region of this node is thus removed via three support elements, namely the cross member, the rollover protection element and the body pillar, creating a particularly secure system is created. Furthermore, in the event of a rollover of the motor vehicle, a particularly favorable load introduction takes place, wherein a load of the rollover protection element is also introduced into the cross member and the body pillar. In the event of a side impact on the body post, loading it transversely to its main extent (in the vehicle's upright direction), and receiving a majority of a corresponding side impact load through the cross member, even the rollover protection element will help absorb the side impact load. This represents a considerable advantage over the prior art, because at the joint connection area the load in an accident - regardless of the load direction of the load - distributed directly to the rollover protection element, the body pillar and the cross member, without the burden consuming around corners or edges around it. The rollover protection element extending in the vertical direction of the vehicle thus also absorbs a load on the rollover protection device in the vehicle transverse direction.

Von Vorteil ist weiterhin, wenn das wenigstens eine Überrollschutzelement an dessen zweitem Ende mit dem wenigstens einen Querträger an einem von dem Verbindungsbereich verschiedenen Anschlussbereich verbunden ist. Der Anschlussbereich stellt eine Verbindungsstelle zwischen den beiden Aufbausäulen, also beispielsweise in der Mitte zwischen den beiden Aufbausäulen dar. Das Überrollschutzelement ist damit sowohl mit seinem ersten Ende (an dem Verbindungsbereich), als auch mit seinem zweiten Ende (an dem Anschlussbereich) mit dem Querträger kraftschlüssig, formschlüssig oder stoffschlüssig verbunden. Dadurch wird die Widerstandsfähigkeit des Querträgers gegenüber einem etwaigen Abknicken signifikant erhöht und die gesamte Überrollschutzvorrichtung belastbarer.It is furthermore advantageous if the at least one rollover protection element is connected at its second end to the at least one cross member at a connection region which is different from the connection region. The connection area represents a connection point between the two building pillars, thus, for example, in the middle between the two building pillars. The rollover protection element is thus both with its first end (at the connection area) and with its second end (at the connection area) with the crossbeam non-positively, positively or materially connected. As a result, the resistance of the cross member to any kinking is significantly increased and the entire rollover protection device more resilient.

Von Vorteil ist ebenfalls, wenn die Überrollschutzvorrichtung wenigstens ein zwischen der ersten Aufbausäule und der zweiten Aufbausäule angeordnetes Versteifungselement umfasst, mittels welchem der Querträger versteift ist. Das Versteifungselement trägt somit zur gezielten Versteifung der Überrollschutzvorrichtung im besonders sicherheitsrelevanten Bereich zwischen den Aufbausäulen und damit in einem Fahrgastzellenbereich bei, in welchem die Fahrzeuginsassen sitzen. Des Weiteren kann das Versteifungselement zum Abstützen von Lasten beitragen, welche durch das Überrollschutzelement an das Versteifungselement weitergeleitet werden. Das Versteifungselement kann dann diese Lasten wiederum beispielsweise an eine besonders steife Bodenstruktur, zu welcher ein steifer Tunnelbereich für eine Kardanwelle gehört, weiterleiten. In diesem Falle trägt dann sogar in vorteilhafter Weise die steife Bodenstruktur zur Abstützung von über das Überrollschutzelement eingeleiteten Lasten bei.It is also advantageous if the rollover protection device comprises at least one stiffening element arranged between the first structural column and the second structural column, by means of which the cross member is stiffened. The stiffening element thus contributes to the targeted stiffening of the rollover protection device in the particularly safety-relevant area between the superstructure columns and thus in a passenger compartment area in which the vehicle occupants sit. Furthermore, the stiffening element can contribute to the support of loads, which are forwarded by the rollover protection element to the stiffening element. The stiffening element can in turn forward these loads, for example, to a particularly rigid floor structure, which includes a rigid tunnel area for a cardan shaft. In this case, even then advantageously contributes to the rigid floor structure for supporting over the rollover protection element introduced loads.

Von Vorteil ist auch, wenn das Versteifungselement zumindest im Wesentlichen mit dem zweiten Ende des Überrollschutzelements fluchtet. Durch das Fluchten des Versteifungselements mit dem zweiten Ende erfolgt im Falle eines Fahrzeugüberschlags eine besonders direkte Weiterleitung der Last von dem Überrollschutzelement auf das Versteifungselement. Das Versteifungselement kann dabei besonders einfach, beispielsweise als gerades Stangenelement mit einem Hohlprofil und damit besonders kostengünstig hergestellt sein, denn durch die fluchtende Anordnung erfolgt eine Belastung entlang der Längsrichtung des Versteifungselements. In Längsrichtung ist das Versteifungselement, insbesondere bei Druckbelastung oder Zugbelastung, besonders stabil. Das Versteifungselement kann somit auch weniger massiv und somit leicht ausgebildet sein und trägt dennoch in ausreichendem Maße zur Abstützung der Last (Überschlagslast) im Falle eines Überschlags bei. Es ergeben sich dadurch Einsparungen beim Gewicht und den Kosten.It is also advantageous if the stiffening element is aligned at least substantially with the second end of the rollover protection element. By aligning the stiffening element with the second end takes place in the case of a vehicle rollover particularly direct forwarding of the load of the rollover protection element on the stiffening element. The stiffening element can be particularly simple, for example, as a straight rod element with a hollow profile and thus be made particularly cost, because by the aligned arrangement is a load along the longitudinal direction of the stiffening element. In the longitudinal direction, the stiffening element, especially under pressure or tensile load, particularly stable. The stiffening element can thus also be less massive and thus easily formed and yet contributes to a sufficient degree to the support of the load (rollover load) in the event of a rollover. This results in savings in weight and costs.

Von Vorteil ist auch, wenn die Überrollschutzvorrichtung wenigstens ein Trägerelement umfasst, welches mit dem Versteifungselement verbunden, ist. Das Trägerelement erhöht die Steifigkeit der Überrollschutzvorrichtung noch weiter, denn das Versteifungselement verbindet den Querträger mit dem Trägerelement.It is also advantageous if the rollover protection device comprises at least one support element which is connected to the stiffening element. The carrier element further increases the rigidity of the rollover protection device, because the stiffening element connects the cross member to the carrier element.

Von weiterem Vorteil ist es, wenn das Trägerelement mit der ersten Aufbausäule und/oder mit der zweiten Aufbausäule verbunden ist. Durch das Verbinden des Trägerelements mit der ersten Aufbausäule und zusätzlich oder alternativ mit der zweiten Aufbausäule wird eine besonders stabile Rahmenstruktur geschaffen, welche insbesondere zur Einleitung und Aufnahme von Lasten in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeughochrichtung geeignet ist. Die Verbindung des Trägerelements mit der ersten Aufbausäule oder der zweiten Aufbausäule sorgt für eine lokale und platzsparende Versteifung, denn ein Bereich in der Mitte zwischen den beiden Aufbausäulen kann ausgespart bleiben. Ist das Trägerelement stattdessen sowohl mit der ersten Aufbausäule, als auch mit der zweiten Aufbausäule verbunden, so ist das Trägerelement beispielsweise als Zusatzquerträger ausgestaltet, durch welchen Lasten bei einem Seitenaufprall beispielsweise von der linken Fahrzeugseite direkt und zumindest nahezu ohne Lastumlenkung zur rechten Fahrzeugseite übertragen werden können. In diesem Fall wird die Last besonders weitreichend verteilt, wodurch ein besonders hoher Insassenschutz gewährleistet wird.It is further advantageous if the carrier element is connected to the first structural column and / or to the second structural column. By connecting the carrier element with the first structural pillar and additionally or alternatively with the second structural pillar, a particularly stable frame structure is created, which is particularly suitable for the introduction and reception of loads in the vehicle transverse direction and in the vehicle vertical direction. The connection of the carrier element with the first structural column or the second structural column ensures a local and space-saving stiffening, because an area in the middle between the two structural columns can be left out. If the carrier element instead is connected both to the first structural column and to the second structural column, then the carrier element is designed as an additional cross member, through which loads can be transmitted in a side impact, for example, from the left side of the vehicle directly and at least almost without load deflection to the right side of the vehicle , In this case, the load is distributed particularly far, which ensures a particularly high occupant protection.

Von Vorteil ist ebenfalls, wenn das Trägerelement parallel zu dem Querträger angeordnet ist. Durch die parallele Anordnung wird eine besonders symmetrische Lastverteilung erreicht. Dadurch kann die Last im Falle eines Unfalls besonders gleichmäßig verteilt werden.It is also advantageous if the carrier element is arranged parallel to the cross member. Due to the parallel arrangement, a particularly symmetrical load distribution is achieved. This allows the load to be distributed evenly in the event of an accident.

Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Überrollschutzvorrichtung. Ein mit einer derartigen Überrollschutzvorrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug bietet einen besonders hohen Insassenschutz.The invention also includes a motor vehicle with such a rollover protection device. A motor vehicle equipped with such a rollover protection device offers a particularly high occupant protection.

Die in Bezug auf die erfindungsgemäße Überrollschutzvorrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und umgekehrt.The presented with respect to the rollover protection device according to the invention preferred embodiments and their advantages apply correspondingly to the motor vehicle according to the invention and vice versa.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the claims, the following description of preferred embodiments and from the drawings.

Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigt:In the following, the invention is explained once again with reference to a concrete embodiment. This shows:

1 eine Schnittansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Überrollschutzsystems, wobei eine Lastführung im Falle eines Überschlags eines Fahrzeugs veranschaulicht ist; 1 a sectional view of a known from the prior art rollover protection system, wherein a load guide is illustrated in the event of a rollover of a vehicle;

2 eine weitere Schnittansicht des aus dem Stand der Technik bekannten Überrollschutzsystems, wobei eine Lastführung im Falle eines Seitenaufpralls des Fahrzeugs veranschaulicht ist; 2 a further sectional view of the known from the prior art rollover protection system, wherein a load guide is illustrated in the event of a side impact of the vehicle;

3 eine Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überrollschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei eine Lasteinleitung in die Überrollschutzvorrichtung im Falle einer Last in einer Fahrzeughochrichtung des Kraftfahrzeugs gezeigt ist; und in 3 a sectional view of an embodiment of the rollover protection device according to the invention for a motor vehicle, wherein a load introduction is shown in the rollover protection device in the event of a load in a vehicle vertical direction of the motor vehicle; and in

4 eine Schnittansicht der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überrollschutzvorrichtung, wobei eine Lasteinleitung in die Überrollschutzvorrichtung im Falle einer Last in einer Fahrzeugquerrichtung des Kraftfahrzeugs gezeigt ist. 4 a sectional view of the embodiment of the rollover protection device according to the invention, wherein a load introduction is shown in the rollover protection device in the event of a load in a vehicle transverse direction of the motor vehicle.

1 und 2 zeigen jeweils eine Schnittansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Überrollschutzsystems 66, welches in einem Fahrzeug eingesetzt ist. Das Überrollschutzsystem 66 umfasst zwei Überrollbügel 58 mit jeweils zwei Bügelschenkeln 60. Die Bügelschenkel 60 treten durch hier nicht näher verdeutlichte Öffnungen einer Querstange 56 hindurch. Die Bügelschenkel 60 sind an einem insbesondere in 2 erkennbaren Zwischenträger 65 abgestützt. Die Querstange 56, die Bügelschenkel 60 sowie der Zwischenträger 65 sind nicht direkt mit einander gegenüberliegenden B-Säulen 62 des Fahrzeugs verbunden. Dadurch kommt es, wie in 1 gezeigt im Falle einer durch jeweilige Pfeile in einer Fahrzeughochrichtung z verlaufenden Lasteinleitung 52, welche bei einem Überschlag des Fahrzeugs auftreten kann, zu einer ungünstigen Lastführung 50 in dem Überrollschutzsystem 66. Die ungünstige Lastführung 50 weist nämlich Lastführungsecken 54 auf, wonach die Last im Falle eines Unfalls mehrfach nahezu senkrecht umgelenkt wird, was zu einer ungünstigen Lastübertragung führt. So trägt zwar eine Tunnelabstützung 64, welche im Bereich. um einen hier nicht näher verdeutlichten Kardantunnel des Fahrzeugs angeordnet ist auch zur Abstützung der Last in Fahrzeughochrichtung z bei, jedoch wird die Last mehrfach umgelenkt. Das mehrfache Umlenken der Lasten im Überrolllastfall führt einer stärkeren Beanspruchung der Bauteile (wie die Querstange 56) wodurch diese massiver zur Abstützung auftretender Kräfte (Lasten) ausgelegt werden müssen. Des Weiteren müssen, wie 2 zeigt, Seitenaufpralllasten, also Lasteinleitungen 52 in einer Fahrzeugquerrichtung y ebenfalls umgeleitet werden und können hauptsächlich nur über untere Lastebenen, also den Zwischenträger 65 und die Tunnelabstützung 64 abgeführt werden. Das Überrollschutzsystem 66 muss also in unvorteilhafter Weise beispielsweise an der nicht ideal an die B-Säulen 62 angebundenen Querstange 56 abgestützt werden. 1 and 2 each show a sectional view of a known from the prior art rollover protection system 66 , which is used in a vehicle. The rollover protection system 66 includes two roll bars 58 each with two stirrup legs 60 , The hanger legs 60 occur through openings of a crossbar which are not illustrated here 56 therethrough. The hanger legs 60 are at a particular in 2 recognizable intermediate carrier 65 supported. The crossbar 56 , the hanger arms 60 as well as the intermediate carrier 65 are not directly with opposing B-pillars 62 connected to the vehicle. This is how it comes, as in 1 shown in the case of a load introduction by respective arrows in a vehicle vertical direction z 52 , which may occur in a rollover of the vehicle, to an unfavorable load management 50 in the rollover protection system 66 , The unfavorable load management 50 namely has load guidance corners 54 on, according to which the load in the event of an accident is deflected several times almost vertically, resulting in an unfavorable load transfer. So although wearing a tunnel support 64 which in the area. arranged around a not further clarified here Kardantunnel the vehicle is also for supporting the load in the vehicle vertical direction z at, however, the load is deflected several times. The multiple deflection of the loads in Überrolllastfall leads to a greater stress on the components (such as the crossbar 56 ) whereby these massively to support occurring forces (loads) must be designed. Furthermore, like 2 shows side impact loads, ie loads 52 in a vehicle transverse direction y are also diverted and can mainly only lower load levels, ie the intermediate carrier 65 and the tunnel support 64 be dissipated. The rollover protection system 66 So, in unfavorable ways, for example, it does not have to be ideally suited to the B-pillars 62 tailed crossbar 56 be supported.

3 und 4 zeigen jeweils eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überrollschutzvorrichtung 10, welche in einem hier lediglich ausschnittsweise gezeigten Kraftfahrzeug 12 eingesetzt ist, um Fahrzeuginsassen wirksam vor Verletzungen zu schützen. Durch die Überrollschutzvorrichtung 10 wird eine verbesserte Aufnahme von bei einem Unfall entstehenden Lasten ermöglicht. Die Überrollschutzvorrichtung 10 umfasst zwei vorliegend als B-Säulen des Kraftfahrzeugs 12 ausgebildete Aufbausäulen 14, 16, nämlich eine erste Aufbausäule 14 und eine der ersten Aufbausäule 14 in der Fahrzeugquerrichtung y gegenüberliegende zweite Aufbausäule 16, wobei sich beide Aufbausäulen 14, 16 zumindest im Wesentlichen in der Fahrzeughochrichtung z erstrecken. 3 and 4 each show an exemplary embodiment of a rollover protection device according to the invention 10 , which in a vehicle only partially shown here 12 is used to effectively protect vehicle occupants from injury. Through the rollover protection device 10 an improved recording of arising in an accident loads is made possible. The rollover protection device 10 includes two present as B-pillars of the motor vehicle 12 trained construction pillars 14 . 16 namely, a first building pillar 14 and one of the first building pillars 14 in the vehicle transverse direction y opposite second structural column 16 , where both building pillars 14 . 16 extend at least substantially in the vehicle vertical direction z.

Die Überrollschutzvorrichtung 10 umfasst des Weiteren zwei Überrollschutzelemente 18, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils als gekrümmte Überrollbügel ausgebildet sind. Die Überrollschutzelemente 18 weisen jeweils ein erstes Ende 20 und ein zweites Ende 22 auf. Die beiden Enden 20, 22 sind als Bügelendstücke ausgebildet und schließen zusammen mit einem bogenförmig gekrümmten Mittelteil 24 des Überrollschutzelements 18 einen Winkel α zueinander ein, welcher vorliegend größer als 0° und kleiner als 180° ist. Dadurch werden Lasten entlang des Überrollschutzelements 18 unter besonders sanfter Umlenkung geführt. Die Enden 20, 22 sind auch nicht parallel zueinander. Die Überrollschutzelemente 18 sind beide in der Fahrzeugquerrichtung y zwischen der ersten Aufbausäule 14 und der zweiten Aufbausäule 16 angeordnet.The rollover protection device 10 further includes two rollover protection elements 18 which are each formed in the present embodiment as a curved roll bar. The rollover protection elements 18 each have a first end 20 and a second end 22 on. The two ends 20 . 22 are designed as Bügelendstücke and close together with an arcuately curved middle part 24 of the rollover protection element 18 an angle α to each other, which in the present case is greater than 0 ° and smaller than 180 °. This will load along the rollover protection element 18 led under particularly gentle deflection. The ends 20 . 22 are not parallel to each other. The rollover protection elements 18 are both in the vehicle transverse direction y between the first building pillar 14 and the second structural column 16 arranged.

Das erste Ende 20 des jeweiligen Überrollschutzelements 18 ist vorliegend mit der ersten Aufbausäule 14 beziehungsweise mit der zweiten Aufbausäule 16 verbunden. Dadurch ergibt sich eine besonders vorteilhafte Lastführung 40, welche in 3 und 4 jeweils als Gegenlast zu einer jeweiligen Lasteinleitung 38 verdeutlicht ist. Die Lastführung 40 ist deshalb besonders vorteilhaft, da die Kräfte in der Überrollschutzvorrichtung 10 besonders sanft geführt werden und sich im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Überrollschutzsystemen keine oder zumindest deutlich weniger scharfe Lastführungsecken bilden.The first end 20 the respective rollover protection element 18 is present with the first building pillar 14 or with the second structural column 16 connected. This results in a particularly advantageous load management 40 , what a 3 and 4 each as a counterweight to a respective load application 38 is clarified. The load guidance 40 is therefore particularly advantageous because the forces in the rollover protection device 10 be guided very gently and form in contrast to known from the prior art rollover protection systems no or at least significantly less sharp load guidance corners.

Sowohl die Lastführung 40, als auch die Lasteinleitung 38 sind mit entsprechenden Pfeilen kenntlich gemacht. Die Lastführung 40 entspricht dabei einer Gegenkraft zu der Lasteinleitung 38. Diese Gegenkraft wird aufgrund der Lasteinleitung 38 in der Überrollschutzvorrichtung 10 hervorgerufen, um – wie im Falle der in 3 gezeigten Lasteinleitung 38 – eine Last in Fahrzeughochrichtung z, welche beispielsweise bei einem Überschlag des Kraftfahrzeugs 12 auftritt, abzustützen. 4 hingegen zeigt die Lasteinleitung 38 aus der Fahrzeugquerrichtung, wie sie bei einem Seitenaufprall auftritt.Both the load guidance 40 , as well as the load introduction 38 are marked with appropriate arrows. The load guidance 40 corresponds to a counterforce to the load application 38 , This counterforce is due to the load application 38 in the rollover protection device 10 evoked, as in the case of 3 shown load introduction 38 - A load in the vehicle vertical direction z, which, for example, in a rollover of the motor vehicle 12 occurs to shore. 4 however, the load introduction shows 38 from the vehicle transverse direction, as occurs in a side impact.

Die Überrollschutzvorrichtung 10 weist einen sich in der Fahrzeugquerrichtung y erstreckenden Querträger 26 auf, welcher mit der ersten Aufbausäule 14 und mit der zweiten Aufbausäule 16 verbunden ist. Durch den Querträger 26 wird die Steifigkeit der Überrollschutzvorrichtung 10 in besonderem Maße erhöht.The rollover protection device 10 has a in the vehicle transverse direction y extending cross member 26 on, which with the first building pillar 14 and with the second body post 16 connected is. Through the cross member 26 gets the rigidity of the rollover protection device 10 increased in particular.

Des Weiteren ist das erste Ende 20 des Überrollschutzelements 18 mit der ersten Aufbausäule 14 (bzw. im Falle des anderen Überrollschutzelements 18 mit der zweiten Aufbausäule 16) und mit dem wenigstens einen Querträger 26 an einem gemeinsamen Verbindungsbereich 28 verbunden. Der Verbindungsbereich 28 stellt einen Knotenbereich zwischen der jeweiligen Aufbausäule 14, 16 und dem Querträger 26 dar, wobei an diesem Knotenbereich jeweils eines der Überrollschutzelemente 18 an dessen jeweiligem erstem Ende 20 angebunden (verbunden) ist. Der Verbindungsbereich 28 stellt eine direkte Ankoppelung des jeweiligen Überrollschutzelements 18 an einem durch die Verbindung des Querträgers 26 mit der ersten Aufbausäule 14 bzw. mit der zweiten Aufbausäule 16 geschaffenen B-Säulenknoten dar.Furthermore, the first end 20 of the rollover protection element 18 with the first building column 14 (or in the case of the other rollover protection element 18 with the second body post 16 ) and with the at least one cross member 26 at a common connection area 28 connected. The connection area 28 represents a node area between the respective building pillar 14 . 16 and the cross member 26 in each case one of the rollover protection elements at this node region 18 at its respective first end 20 Tied (connected) is. The connection area 28 provides a direct coupling of the respective rollover protection element 18 at one by the connection of the cross member 26 with the first building column 14 or with the second structural column 16 created B-pillar knot.

Um eine besonders gute Lastführung 40 zu erzielen, ist das jeweilige Überrollschutzelement 18 weit in einen Fahrzeuginnenbereich des Kraftfahrzeugs 12 durchgezogen, wodurch das jeweilige zweite Ende 22 des jeweiligen Überrollschutzelements 18 etwa in der Mitte des Querträgers 26 an jeweils einem von dem Verbindungsbereich 28 verschiedenen Anschlussbereich 30 mit dem Querträger 26 verbunden ist.For a particularly good load management 40 to achieve, is the respective rollover protection element 18 far into a vehicle interior of the motor vehicle 12 pulled through, whereby the respective second end 22 the respective rollover protection element 18 approximately in the middle of the cross member 26 at each one of the connection area 28 different connection area 30 with the crossbeam 26 connected is.

Die Überrollschutzvorrichtung 10 umfasst zudem vorliegend zwei zwischen der ersten Aufbausäule 14 und der zweiten Aufbausäule 16 angeordnete Versteifungselemente 32, mittels welchen der Querträger 26 versteift ist. Jeweils eines der Versteifungselemente 32 fluchtet dabei mit jeweils einem zweiten Ende 22 jeweils eines Überrollschutzelements 18, was zu einer besonders sanften und nahezu eckenlosen Lastführung 40 mit besonders geringer Lastumleitung führt.The rollover protection device 10 also includes two present between the first building pillar 14 and the second structural column 16 arranged stiffening elements 32 , by means of which the cross member 26 is stiffened. Each one of the stiffening elements 32 Aligns with a second end 22 each of a rollover protection element 18 , resulting in a particularly gentle and almost cornerless load management 40 with particularly low load redirection leads.

Die Überrollschutzvorrichtung 10 umfasst zudem ein im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Zusatzquerträger ausgebildetes Trägerelement 34, welches mit dem Versteifungselement 32 verbunden ist. Dadurch kann eine Übertragung von Lasten zwischen dem Trägerelement 34 und dem Querträger 26 erfolgen, wodurch ein Trägerverbund geschaffen wird, welcher besonders große Lasten abstützen kann.The rollover protection device 10 In addition, a carrier element designed as an additional cross member in the present exemplary embodiment is included 34 , which with the stiffening element 32 connected is. This allows a transfer of loads between the carrier element 34 and the cross member 26 take place, creating a carrier composite is created, which can support very large loads.

Das Trägerelement 34 ist vorliegend an einem Ende mit der ersten Aufbausäule 14 und an einem gegenüberliegenden Ende mit der zweiten Aufbausäule 16 verbunden. Dadurch kann beispielsweise eine Crashlast auf der linken Fahrzeugseite in Richtung der rechten Fahrzeugseite geführt werden. Mit anderen Worten tragen dann besonders viele Karosseriekomponenten zur Abstützung der Crashlast bei, was die Sicherheit des gesamten Kraftfahrzeugs 12 verbessert.The carrier element 34 is present at one end with the first building pillar 14 and at an opposite end to the second building pillar 16 connected. As a result, for example, a crash load on the left side of the vehicle can be guided in the direction of the right side of the vehicle. In other words, then especially many body components contribute to the support of the crash load, what the safety of the entire motor vehicle 12 improved.

Da das Trägerelement 34 parallel zu dem Querträger 26 angeordnet ist, ist zudem ein symmetrischer und somit ein hinsichtlich der Belastbarkeit besonders exakt auslegbarer Trägerverbund geschaffen.As the carrier element 34 parallel to the cross member 26 is arranged, in addition, a symmetrical, and thus created with respect to the load capacity particularly precisely interpretable carrier composite.

Durch die vorteilhafte Lastführung 40 der Überrollschutzvorrichtung 10 leiten die Versteifungselemente 32 auch Lasten der Überrollschutzelemente 18 und zusätzlich Lasten des Querträgers 26 bis hin zu einer Bodenstruktur 36 des Kraftfahrzeugs 12 weiter. Somit ist die Überrollschutzvorrichtung 10 mittels der Versteifungselemente 32, welche beispielsweise als Streben ausgebildet sind, direkt mit der Bodenstruktur 36 gekoppelt. Zu dieser Bodenstruktur 36 gehört beispielsweise ein besonders steifer Tunnelbereich für eine hier nicht gezeigte Kardanwelle des Kraftfahrzeugs 12. Da die Bodenstruktur 36 besonders steif ist, ist sie sehr gut zur Aufnahme von Lasten geeignet.Due to the advantageous load management 40 the rollover protection device 10 guide the stiffening elements 32 also loads of rollover protection elements 18 and additionally loads of the cross member 26 to a soil structure 36 of the motor vehicle 12 further. Thus, the rollover protection device 10 by means of the stiffening elements 32 , which are formed for example as struts, directly to the soil structure 36 coupled. To this soil structure 36 For example, a particularly stiff tunnel region belongs to a propeller shaft of the motor vehicle, not shown here 12 , Because the soil structure 36 is particularly stiff, it is very well suited for receiving loads.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1582421 A2 [0003]
DE 102008049985 A1 [0004]
DE 102004016362 A1 [0005]

Claims

Rollover protection device ( 10 ) for a motor vehicle ( 12 ), - with a first structural column ( 14 ) and - with at least one of the first structural column ( 14 ) in a vehicle transverse direction (y) opposite second structural column ( 16 ), whereby both building pillars ( 14 . 16 ) extend at least substantially in a vehicle vertical direction (z) and - with at least one rollover protection element ( 18 ), which is a first end ( 20 ) and. at least a second end ( 22 ) and which in the vehicle transverse direction (y) between the first structural column ( 14 ) and the second structural column ( 16 ), characterized in that the first end ( 20 ) of the rollover protection element ( 18 ) with the first structural column ( 14 ) or the second structural column ( 16 ) connected is.

Rollover protection device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the rollover protection device ( 10 ) at least one in the vehicle transverse direction (y) extending cross member ( 26 ), which with the first building pillar ( 14 ) and with the second structural column ( 16 ) connected is.

Rollover protection device ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the first end ( 20 ) of the rollover protection element ( 18 ) with the first structural column ( 14 ) and with the at least one cross member ( 26 ) at a common connection area ( 28 ) connected is.

Rollover protection device ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the at least one rollover protection element ( 18 ) at its second end ( 22 ) with the at least one cross member ( 26 ) at one of the connection area ( 28 ) different connection area ( 30 ) connected is.

Rollover protection device ( 10 ) according to one of claims 2 to 4, characterized in that the rollover protection device ( 10 ) at least one between the first building column ( 14 ) and the second structural column ( 16 ) arranged stiffening element ( 32 ), by means of which the cross member ( 26 ) is stiffened.

Rollover protection device ( 10 ) according to claim 5 in its back cover to claim 4, characterized in that the stiffening element ( 32 ) at least substantially with the second end ( 22 ) of the rollover protection element ( 18 ) flees.

Rollover protection device ( 10 ) according to claim 5 or 6, characterized in that the rollover protection device ( 10 ) at least one carrier element ( 34 ), which with the stiffening element ( 32 ) connected is.

Rollover protection device ( 10 ) according to claim 7, characterized in that the carrier element ( 34 ) with the first structural column ( 14 ) and / or with the second structural column ( 16 ) connected is.

Rollover protection device ( 10 ) according to claim 7 or 8, characterized in that the carrier element ( 34 ) parallel to the cross member ( 26 ) is arranged.

Motor vehicle ( 12 ) with a rollover protection device ( 10 ) according to one of claims 1 to 9.