DE10223420C2 - Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit Soll-Deformationsstelle - Google Patents
Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit Soll-DeformationsstelleInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Überrollschutzsystem, mit
- - einem Überrollkörper, der sich im Überrollfall an einem Aufbauteil des Kraftfahrzeuges abstützt und kopfseitig mindestens ein Stützelement besitzt, über welches das Kraftfahrzeug im Überschlagfall abrollt, und
- - einer Soll-Deformationsstelle zum Abbau von Lastspitzen bei einem Überschlag.
Derartige Überrollschutzsysteme dienen zum Schutz der Insassen in
Kraftfahrzeugen ohne schützendes Dach, typischerweise in Cabriolets oder
Sportwagen.
Es ist dabei bekannt, einen die gesamte Fahrzeugbreite überspannenden, fest
installierten Überrollbügel vorzusehen.
Bei dieser Lösung wird der erhöhte Luftwiderstand und das Auftreten von
Fahrgeräuschen als nachteilig empfunden, abgesehen von der Beeinträchtigung
des Fahrzeugaussehens.
Es ist auch bekannt, jedem Fahrzeugsitz einen höhenunveränderlich fest
installierten Überrollbügel zuzuordnen. Diese Lösung wird typischerweise bei
Sportwagen zur Unterstreichung des sportlichen Aussehens eingesetzt.
Weitverbreitet bei Cabriolets sind konstruktive Lösungen, bei denen der
Überrollbügel im Normalzustand eingefahren ist, und im Gefahrenfall, also bei
einem drohenden Überschlag, schnell in eine schützende Position ausgefahren
wird, um zu verhindern, daß die Fahrzeuginsassen durch das sich
überschlagende Fahrzeug erdrückt werden.
Diese Lösungen weisen typischerweise einen in einem fahrzeugfesten
Führungskörper geführten U-förmigen oder aus einem Profilkörper gebildeten
Überrollkörper, auf, wobei der Führungskörper in einem Kassetten-Gehäuse
befestigt ist. Dieser Überrollkörper wird im Normalzustand gegen die
Vorspannkraft einer Antriebs-Druckfeder durch eine Haltevorrichtung in einer
unteren Ruhelage gehalten, und ist im Überschlagfall, sensorgesteuert unter
Lösen der Haltevorrichtung, durch die Federkraft der Antriebs-Druckfeder in
eine obere, schützende Stellung bringbar, wobei eine dann in Wirkeingriff
tretende Verriegelungseinrichtung, die Wiedereinfahrsperre, ein Eindrücken
des Überrollbügels verhindert.
Dabei ist jedem Fahrzeugsitz eine Kassette zugeordnet.
Die Haltevorrichtung besitzt dabei typischerweise ein am Überrollkörper
befestigtes Halteglied, das in lösbarer mechanischer Wirkverbindung mit einem
Auslöseglied an einem sensorgesteuerten Auslösesystem steht, das
typischerweise durch einen Auslösemagneten, den sogenannten Crashmagneten,
oder durch ein pyrotechnisches Auslöseglied, gebildet ist.
Die als Wiedereinfahrsperre dienende Verriegelungseinrichtung besteht
typischerweise aus einer schwenkbar angelenkten, federvorgespannten
Rastklinke mit Zahnsegmenten und einer feststehenden Zahnleiste, einem
Rastdorn oder dergleichen, wobei ein Verriegelungs-Element mit dem
Überrollbügel und das andere fahrzeugfest verbunden ist.
Eine derartige Kassetten-Konstruktion eines Überrollbügelschutzsystems mit
einem U-förmigen Überrollbügel zeigt beispielsweise die DE 43 42 400 A1;
eine alternative Kassettenkonstruktion mit einem Überrollkörper in Form eines
Profilkörpers zeigen insbesondere die DE 195 23 790 C1 und
DE 198 38 989 C1.
Das vorgenannte bekannte Überrollschutzsystem nach der DE 43 42 400 A1
weist ein Gehäuse in Form einer einseitig offenen, U-förmigen Kassette auf,
mit zwei Seitenwänden, die auf der offenen Seite der Kassette jeweils einen
nach außen abgekanteten Winkelbabschnitt zur fahrzeugfesten Befestigung der
Kassette besitzen, an denen weiterhin ein Bodenblech befestigt ist, und die
schließlich frontseitig über eine Deckwand miteinander verbunden sind. Das
Überrollschutzsystem besitzt weiterhin einen U-förmigen Überrollbügel
bestehend aus einem gekrümmten Abschnitt und zwei parallelen
Schenkelrohren, die jeweils eine geschlossene Mantelfläche besitzen, und deren
offene Enden über ein traversenartiges, versteifendes Verbindungselement
miteinander verbunden sind.
Das System weist ferner zwei mit einem Ende am Gehäuseboden angebrachte,
im Innern jeweils eine Druckfeder für den alleinigen Antrieb des
Überrollbügels aufnehmende, Standrohre, die jeweils von einem Schenkelrohr
koaxial umgriffen sind und ebenfalls eine geschlossene Mantelfläche aufweisen
sowie einen am oberen Ende des Gehäuses flächig an den Seitenwänden der
Kassette angebrachten Führungsblock auf, der Führungsöffnungen zur
zusätzlichen äußeren Führung der Schenkelrohre besitzt.
Das bekannte alternative Überrollschutzsystem nach der vorstehend zitierten
DE 198 38 989 C1 besitzt einen Überrollkörper, ausgebildet als
biegeversteifter Kastenprofil-Bügelkörper, der sich über die gesamte
Bügelbreite erstreckt, und der in einem fahrzeugfesten, die Kassette bildenden
kastenartigen Grundprofil, dem Profil-Führungskörper, geführt ist. Im Kopf
des Bügelkörpers ist ein traversenartiges Stützelement formschlüssig
aufgenommen, über welches das Fahrzeug im Überschlag abrollt, d. h. welches im
direkten Bodenkontakt steht. Im Fall der ähnlich gelagerten zitierten
DE 195 23 790 C1 besteht der Überrollbügel aus einem brillenartigen Profil-
Bügelkörper, der in einem fahrzeugfesten Profil-Führungskörper, der sich nur
über einen Teilbereich des Bügel-Profilkörpers erstreckt, geführt ist. Bei beiden
Konstruktionen ist jeweils eine Zahnleiste, die an dem Profil-Bügelkörper
angeschraubt ist, und eine am Profil-Führungskörper drehbar angelenkte
Zahnklinke, als Verriegelungseinrichtung vorgesehen.
Bei einem Überschlag muß das Überrollschutzsystem mittels des Überrollkörpers,
und bei ausfahrbaren Systemen zusätzlich mittels des Führungskörpers und dessen
Befestigung im Fahrzeug sowie der Verriegelungseinrichtung und dessen
Befestigung (Wiedereinfahrsperre), die insbesondere in Überrollkörper-
Verfahrrichtung stoßartig auftretende Last aufnehmen. Hierbei können, in
Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Masse des Fahrzeuges, sowie
Aufschlagwinkel und Beschaffenheit der Aufschlagfläche, nach neuesten
Erkenntnissen bei besonders steifen Systemen kurzzeitige Belastungsspitzen von
über 10 Tonnen auftreten, wobei die typischerweise auftretende Grundlast, auf die
die Systeme ausgelegt sind, ca. 5,0-7,0 Tonnen beträgt.
Um derartig hohe Kräfte aufnehmen zu können, ist man bislang den Weg
gegangen, das ausfahrbare Überrollschutzsystem in Gänze als verstärktes, starres,
d. h. nicht deformierbares System auszubilden. Dabei wurden der Überrollkörper,
der Führungskörper und seine Befestigung am Fahrzeug so ausgelegt, daß sie bis
zu möglichst hohen Lasten ein nichtdeformierbares, starres System bilden. Ferner
wurde die Wiedereinfahrsperre, d. h. die Verriegelungsbauteile und deren
Befestigungsmittel, d. h. die Dimensionierung der Zahnstangen und deren
Befestigungsschrauben bzw. konkret die formschlüssige Aufnahme im
Überrollkörper sowie die Rastklinke und der
Bolzen, mit der sie im Führungskörper angelenkt ist, einschließlich des Lagers
des Bolzens im Führungskörper, auf die sehr hohe Belastung ausgelegt.
Dieser Weg
- - erwies sich jedoch wirtschaftlich als nicht sinnvoll, weil insbesondere ein hoher Material-Aufwand betrieben werden müßte,
- - benötigt einen entsprechend größeren Bauraum für die verstärkten Elemente, der in der Regel nicht zur Verfügung steht, so daß der Lastaufnahme Grenzen gesetzt waren, und
- - birgt die Gefahr in sich, daß die Elemente der Wiedereinfahrsperre schlagartig zerstört werden und dadurch die Wiedereinfahrsperre ihre Schutzfunktion total verliert.
Macht man andererseits das System Überrollkörper-Führungskörper weniger
starr, kann es sich beim Auftreten höherer Kräfte deformieren. Dieses
Deformieren kann dabei, da es nicht gezielt erfolgt, den Überrollkörper so
verformen, daß er seine Schutzfunktion teilweise verlieren kann.
Durch die DE 199 31 224 A1 ist auch ein Überrollschutzsystem bekannt
geworden, bei dem der U-förmige Überrollbügel aus einem spröden Werkstoff,
typischerweise einem faserverstärkten Kunststoff, besteht, wobei jeder
Schenkel über ein Deformations-Element mit der Karosserie des Fahrzeuges
verbunden ist. Mit diesem System soll bewußt durch den spröden Werkstoff
die Steifigkeit des Überrollkörpers erhöht werden, wobei das Deformations-
Element verhindern soll, daß der Überrollkörper schlagartig bei
Überschreitung einer bestimmten Belastungsgrenze bricht. Diese bekannte
Maßnahme ist jedoch an einen Überrollbügel aus speziellem, nichtmetallischem
Material gebunden. Sie ist zudem nicht bei ausfahrbaren Systemen anwendbar,
sondern nur bei starren Systemen.
Aus der DE 44 44 894 ist auch ein Überrollbügel bekannt geworden, dessen
bogenförmig ausgebildete Stützzonen mit energieaufnehmenden
Verkleidungsteilen bestückt sind. Diese Maßnahme dient den. Fahrzeuginsassen
als Kopfaufprallschutz. Dementsprechend sind diese Deformationselemente nur
auf Belastungen hin ausgelegt, wie sie typischerweise für Verkleidngsteile im
Fahrzeuginnenraum angenommen werden. Hohe Belastungsspitzen, wie sie
vorne beschrieben wurden, können daher nicht aufgefangen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf der Basis des Prinzipes des
Einbaues einer Soll-Deformationsstelle in das Überrollschutzsystem diese so
auszubilden, daß sie nicht nur bei starren, sondern insbesondere auch bei
ausfahrbaren Systemen sowie bei den Systemen mit typischerweise
metallischen Überrollkörpern anwendbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem Überrollschutzsystem für
Kraftfahrzeuge, mit
- - einem Überrollkörper, der sich im Überrollfall an einem Aufbauteil des Kraftfahrzeuges abstützt und kopfseitig mindestens ein Stützelement besitzt, über welches das Kraftfahrzeug im Überschlagfall abrollt, und
- - einer Soll-Deformationsstelle zum Abbau von Lastspitzen bei einem Überschlag,
gemäß der Erfindung dadurch, daß das Stützelement als definierte Soll-
Deformationsstelle für einen begrenzten, definierten Deformationsweg in Last-
Richtung nach einem vorgegebenen Kraft-Weg-Diagramm zum Energieabbau
ausgebildet ist.
Bei ausfahrbaren Schutzsystemen gelingt die Lösung der Aufgabe durch ein
Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit
einem Überrollkörper, der in einem fahrzeugfesten Führungskörper geführt aufgenommen ist, der im Normalzustand gegen die Kraft von mindestens einer vorgespannten Antriebs-Druckfeder durch eine Haltevorrichtung in einer unteren, eingefahrenen Ruhelage haltbar ist, und unter Lösen der Haltevorrichtung durch die Federkraft der Antriebs-Druckfeder in eine mittels einer Wiedereinfahrsperre verriegelte obere, schützende Stellung bringbar ist, und der kopfseitig ein traversenartiges Stützelement besitzt, über welches das Kraftfahrzeug im Überschlagfall abrollt,
gemäß der Erfindung dadurch, daß der Überrollkörper, der zugeordnete Führungskörper und dessen Befestigung am Fahrzeug, sowie die Wiedereinfahrsperre bezogen auf die bei einem Überschlag auftretende Maximallast als starres System ausgebildet sind, und das traversenartige Stützelement als definierte Soll-Deformationsstelle für einen begrenzten definierten Deformationsweg in Verfahrrichtung des Überrollkörpers nach einem vorgegebenen Kraft-Weg-Diagramm zum Energieabbau ausgebildet ist.
einem Überrollkörper, der in einem fahrzeugfesten Führungskörper geführt aufgenommen ist, der im Normalzustand gegen die Kraft von mindestens einer vorgespannten Antriebs-Druckfeder durch eine Haltevorrichtung in einer unteren, eingefahrenen Ruhelage haltbar ist, und unter Lösen der Haltevorrichtung durch die Federkraft der Antriebs-Druckfeder in eine mittels einer Wiedereinfahrsperre verriegelte obere, schützende Stellung bringbar ist, und der kopfseitig ein traversenartiges Stützelement besitzt, über welches das Kraftfahrzeug im Überschlagfall abrollt,
gemäß der Erfindung dadurch, daß der Überrollkörper, der zugeordnete Führungskörper und dessen Befestigung am Fahrzeug, sowie die Wiedereinfahrsperre bezogen auf die bei einem Überschlag auftretende Maximallast als starres System ausgebildet sind, und das traversenartige Stützelement als definierte Soll-Deformationsstelle für einen begrenzten definierten Deformationsweg in Verfahrrichtung des Überrollkörpers nach einem vorgegebenen Kraft-Weg-Diagramm zum Energieabbau ausgebildet ist.
Durch das an sich starre System des Überrollkörpers wird eine ungerichtete
Deformation dieses Systems und damit ein totaler Funktionsverlust vermieden.
Das Vorsehen der Soll-Deformationsstelle in dem traversenartigen
Stützelement ermöglicht es, daß die bei einem Fahrzeugüberschlag zum
Zeitpunkt des Bodenkontaktes des traversenartigen Abstützelementes
auftretenden Kraftspitzen durch die erfindungsgemäße Maßnahme gleich zu
Beginn des Aufpralles wirkungsvoll in dem Stützelement über die
Verformungsenergie abgebaut werden. Dadurch wird mit einfachen Mitteln
ohne Erhöhung des Bauvolumens für die im Kraftfluß zum Fahrzeugaufbau
befindlichen Komponenten des Überrollschutzsystems, d. h. den Überrollkörper
und bei ausfahrbaren Systemen seine Führung und die Wiedereinfahrsperre, die
Höchstbelastung spürbar reduziert. Auf diese Weise kann insbesondere ein
Abscheren der Zahnflanken der die Wiedereinfahrsperre bildenden
Komponenten der Verriegelungseinrichtung oder gar ein Abscheren der
Komponenten von deren Befestigungselementen selbst, verhindert werden.
Da die Deformation nur über einen begrenzten Weg in Verfahrrichtung
erfolgen kann, bleibt die Schutzfunktion der Wiedereinfahrsperre in jedem Fall
erhalten.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht in deren leichten
Applizierbarkeit an bereits bestehende Überrollschutz-Systeme, da eine
weitgehend bauraum- und gewichtsneutrale Integration der "Defo Traverse" in
bestehende Systeme möglich ist.
Die Erfindung ist ferner auf unterschiedlichste Bauformen des Überrollkörpers,
insbesondere auf U-förmige metallische Überrollbügel oder auf Überrollkörper
aus metallischen Strangpreßprofilen, ohne Einschränkung bei der ästhetischen
Gestaltung, anwendbar.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
und ergeben sich auch aus der Figurenbeschreibung.
Anhand der Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 in einer schematischen Längsschnitt-Darstellung ein
Überrollschutzsystem mit einem Überrollkörper in Form eines
kastenartigen Profilkörpers, der in einem fahrzeugfesten
Profilkörper geführt ist, und mit einer Verriegelungseinrichtung
in Form einer Zahnstange und einer Zahnklinke, wobei der
Profilkörper kopfseitig ein traversenartiges Stützelement aufweist,
das als Soll-Deformationsstelle ausgebildet ist,
Fig. 2 in einer Seitenansicht einen Ausschnitt des kastenartigen
Profilkörpers mit dem kopfseitigen Stützelement in Form eines
kuppelartig gewölbten Hohlprofils,
Fig. 3 in einer perspektivischen Darstellung das Überroll-Schutzsystem
nach Fig. 1,
Fig. 4 ein Kraft-Weg-Prüfdiagramm mit statischer Last unter Darstellung
der Wirkung des als definierte Deformationsstelle ausgebildeten
traversenartigen Stützelement, und
Fig. 5 in drei Figurenteilen A, B und C drei verschiedene Ausbildungen
des traversenartigen Stützelementes.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen in einem Ausführungsbeispiel ausschnittsweise ein
Überrollschutzsystem analog demjenigen nach der eingangs zitierten
DE 198 38 989 C1, auf die hiermit hinsichtlich der Offenbarung ausdrücklich
Bezug genommen wird. Dieses Überrollschutzsystem besitzt einen
kassettenförmigen, fahrzeugfest angebrachten Profil-Führungskörper 1 zur
Führung eines aus einem Kastenprofil bestehenden Profil-Überrollkörpers 2,
wobei in dem Profil-Führungskörper 1 zusätzliche Führungs-Elemente angebracht
sind. Der Profil-Überrollkörper 2 besitzt eine zentrale Öffnung zur Aufnahme
einer (nicht dargestellten) Druckfeder für den Schnellantrieb des Überrollkörpers
1. Ferner ist an einer Wandung 2a des den Überrollkörper 2 bildenden
Kastenprofils in bekannter Weise eine Zahnstange 3 als eine der beiden
Verriegelungskomponenten der Wiedereinfahrsperre befestigt. Diese Befestigung
der Zahnstange erfolgt typischerweise über zwei Schraubverbindungen 4.
Die zweite Verriegelungskomponente wird in bekannter Weise durch eine mittels
Federn 5 vorgespannte Zahnklinke 6 gebildet, die auf einem Bolzen 7, der im
Profil-Führungskörper 1 gelagert ist, verschwenkbar gehaltert ist.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen dabei den verriegelten Zustand des ausgefahrenen
Überrollkörpers 2, in dem die Zähne beider Verriegelungskomponenten im
verriegelnden Wirkeingriff stehen.
Die Funktion der Verriegelungseinrichtung als Wiedereinfahrsperre ist
notorisch bekannter Stand der Technik und braucht daher hier nicht näher
beschrieben zu werden.
Im Kopf des Profil-Überrollkörpers 2 ist ein traversenartiges Stützelement 8
formschlüssig aufgenommen, über welches das Kraftfahrzeug im Überschlag
abrollt, d. h. welches direkt im Bodenkontakt bei einem Überschlag steht. Das
Stützelement kann auch auf andere Weise, z. B. durch Verschweißen, mit dem
Profil-Überrollbügel verbunden sein. Im bekannten Fall nach der zitierten
DE 198 38 989 C1 ist dieses traversenartige Stützelement ein massives,
kastenförmiges Strangpreßprofil mit quadratischem Querschnitt. Dieses
Stützelement, der Überrollkörper 2, der zugeordnete Führungskörper 1 und
dessen Befestigung am Fahrzeug sind dabei so ausgebildet, daß sie, bezogen
auch auf die bei einem Überschlag auftretende Maximallast als starres System
ausgebildet sind, d. h. keiner Deformation unterliegen. Bei Überschreiten einer
bestimmten Kraft wird das Stützelement jedoch schlagartig
zusammengequetscht, d. h. es erfolgt kein kontinuierlicher Lastabbau durch
Verformungsarbeit.
Um zu verhindern, daß die Zahnstange 3, auf welche die auf den
Überrollkörper wirkende Kraft voll lastet, von der Wandung 2a abreißt, weil
die Befestigung der Zahnstange aus den eingangs genannten Gründen nicht
beliebig verstärkt werden kann, und damit die Wiedereinfahrsperre ihre
Wirkung verlieren würde, sieht die Erfindung vor, das traversenartige
Stützelement 8, das typischerweise ein Profilteil ist, als Soll-Deformationsstelle
für einen begrenzten Deformationsweg in Verfahrrichtung des Überrollkörper 2
zum gezielten Energieabbau auszubilden, d. h. mit anderen Worten eine "Defo-
Traverse" vorzusehen.
Dazu ist die "Defo-Traverse" hinsichtlich der Gestalt des Profils, ihrer
Abmessungen sowie des Materials so ausgebildet, daß bei Überschreiten eines
bestimmten Kraftniveaus eine gezielte plastische Verformung der "Defo-Traverse"
eintritt, wodurch die Belastungsspitzen abgebaut werden können und der
Überrollkörper sowie die Wiedereinfahrsperre die Überrollkräfte aufnehmen
können.
Es kommt daher auf einen gleichbleibenden Kraftabbau nach einem vorgegebenen
Kraft-Weg-Diagramm an, und nicht darauf, daß die "Defo-Traverse" schlagartig
zusammengequetscht wird, weil danach die Kraftspitze praktisch wieder voll
anstehen würde.
Ein solcher vorgegebener Deformationsweg infolge der Wirkung der "Defo-
Traverse ist in dem Kraft-Weg-Diagramm nach Fig. 4 dargestellt. Dieses
Diagramm zeigt schematisch, welche statische Prüfkraft aufzubringen ist, um
einen bestimmten Verformungsweg zu erzielen. Ohne den Einsatz eines
Deformations-Elementes würde die Kraft kontinuierlich ansteigen. Das
Deformations-Element bewirkt, daß für einen vorgegebenen Abschnitt die Kurve
stark verflacht, d. h. nur ein relativ geringer Anstieg der Prüfkraft notwendig ist,
um einen relativ großen Verformungsweg zu erzielen. Nach der Deformation muß
die statische Prüfkraft wieder steil ansteigen, um auch nur geringe
Verformungswege zu erzielen.
Durch eine entsprechend gezielte Ausbildung des Deformationselementes läßt sich
gezielt ein vorgegebener Kurvenverlauf im vorgenannten Abschnitt einstellen, der
zu einem gewünschten Abbau von bei einem Überschlag auftretenden Kräften
durch Verformungsarbeit führt.
In der Fig. 5 sind in drei Figurenteilen A, B und C verschiedene Konfigurationen
der Defo-Traverse dargestellt, die zu einem Kraft-Wege-Verlauf entsprechend
Fig. 4 führen, wobei die Konfiguration nach Fig. 5c derjenigen nach den Fig.
1-3 entspricht. Basis dieser Konfigurationen ist jeweils ein Hohlprofilteil.
Die Fig. 5C zeigt eine kuppelartige Konfiguration des Hohlprofilteiles der Defo-
Traverse 8, die sich bei einer äußeren Krafteinwirkung in Pfeilrichtung nicht
schlagartig, sondern kontinuierlich verformt und dabei über die
Verformungsarbeit Energie abbaut. Die Wandstärke des Hohlprofilteiles ist
vorzugsweise von oben nach unten zunehmend, um eine progressiv ansteigende
Verformungsarbeit vorgeben zu können. Die Wandstärke kann dabei, wie
dargestellt, sich kontinuierlich ändern. Sie kann sich aber auch in Stufen
ändern.
Im Fall der Ausführung nach Fig. 5C ist der Weg, über den ein Kraftabbau
durch Verformung stattfinden kann, durch die Höhe h der Kuppel begrenzt, die
typischerweise in der Größenordnung von 25-45 mm liegt. Um diese Strecke
kann daher der Überrollradius kleiner werden, wodurch der Überrollkörper
selbst entsprechend länger ausgebildet werden muß.
Die Fig. 5A zeigt nun eine Konfiguration einer Defo-Traverse 8b auf der
Basis eines kuppelartigen Profilteiles, bei der die Verformungsstrecke stärker
begrenzt ist. Diese Ausführung des Profilteiles weist einen inneren mittigen
Fortsatz 9 und zwei sich nach oben gekreuzt erstreckende Fortsätze 10 auf. Bei
einer äußeren Krafteinwirkung kommt bei Zurücklegung eines vorgegebenen
Weges der Fortsatz 9 in den gekreuzten Fortsätzen 10 zur Anlage, wobei, je
nach Höhe der Kraft, über das Zusammendrücken der gekreuzten Fortsätze
weitere Aufprallenergie progressiv ansteigend abgebaut wird. Da die Fortsätze
10 die Wirkung der Progression vorgeben, kann im Fall der Fig. 5A die
Wandstärke des Hohlprofils der Defo-Traverse 8b gleichbleibend sein.
Die Fig. 5B zeigt eine weitere Ausführung einer Defo-Traverse 8a mit einem
Hohlprofilteil, das eine mäanderförmige Außenkontur hat. Durch die
gewundene Außenkontur wird ebenfalls erreicht, daß das Hohlprofilteil nicht
schlagartig, sondern kontinuierlich verformt wird.
Das kuppelartige Hohlprofil kann auch so ausgestaltet sein, daß es eine
mittige, durchlaufende, nach innen gerichtete "Delle" aufweist, deren
Verformung eine größere Verformungsarbeit bedingt und die auch zusätzlich
den Verformungsweg begrenzt.
Alternativ zu der Ausführung nach Fig. 5A kann das Hohlprofilteil auch so
ausgebildet sein, daß es mehrere innere Fortsätze aufweist.
Das Hohlprofil der Defo-Traversen 8, 8a und 8b besteht vorzugsweise aus
Leichtmetall oder Stahlwerkstoffen. Die Wandstärke kann zwischen 1 mm und
5 mm variieren. Die Höhe h liegt bevorzugt im Bereich zwischen 25 und 45 mm.
Die Basisbreite liegt im Bereich zwischen 30 und 50 mm.
Generell kann die Konfiguration des Hohlprofils auch anders als in Fig. 5
dargestellt sein. So ist ein liegendes, ovales Profil denkbar, oder ein
Rechteckprofil mit nach innen gewölbten Seitenwänden.
Bislang ist nur eine Ausführungsform des Überrollschutzsystems mit einem
Profil-Überrollkörper und kopfseitig aufgebrachter Defo-Traverse beschrieben
worden.
Die Erfindung ist jedoch auch bei U-förmig ausgestalteten Überrollbügeln
anwendbar, die typischerweise aus zwei geführten Schenkelrohren bestehen,
die kopfseitig über ein rohrförmiges Querjoch miteinander verbunden sind. Bei
einer derartigen Ausführung des Überrollkörpers kann entweder das Querjoch
selbst als Defo-Traverse ausgebildet sein, oder auf dem Querjoch wird als
separates Teil eine Defo Traverse angebracht bzw. mit dem Querjoch
integriert.
Claims (14)
1. Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge, mit
einem Überrollkörper, der sich im Überrollfall an einem Aufbauteil des Kraftfahrzeuges abstützt und kopfseitig mindestens ein Stützelement besitzt, über welches das Kraftfahrzeug im Überschlagfall abrollt, und
einer Soll-Deformationsstelle zum Abbau von Lastspitzen bei einem Überschlag,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (8, 8a, 8b) als definierte Soll-Deformationsstelle für einen begrenzten, definierten Deformationsweg in Last-Richtung nach einem vorgegebenen Kraft- Weg-Diagramm zum Energieabbau ausgebildet ist.
einem Überrollkörper, der sich im Überrollfall an einem Aufbauteil des Kraftfahrzeuges abstützt und kopfseitig mindestens ein Stützelement besitzt, über welches das Kraftfahrzeug im Überschlagfall abrollt, und
einer Soll-Deformationsstelle zum Abbau von Lastspitzen bei einem Überschlag,
dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (8, 8a, 8b) als definierte Soll-Deformationsstelle für einen begrenzten, definierten Deformationsweg in Last-Richtung nach einem vorgegebenen Kraft- Weg-Diagramm zum Energieabbau ausgebildet ist.
2. Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, mit
einem Überrollkörper (2), der in einem fahrzeugfesten Führungskörper (1) geführt aufgenommen ist, der im Normalzustand gegen die Kraft von mindestens einer vorgespannten Antriebs-Druckfeder durch eine Haltevorrichtung in einer unteren, eingefahrenen Ruhelage haltbar ist, und unter Lösen der Haltevorrichtung durch die Federkraft der Antriebs-Druckfeder in eine mittels einer Wiedereinfahrsperre verriegelte obere, schützende Stellung bringbar ist, und der kopfseitig ein traversenartiges Stützelement besitzt, über welches das Kraftfahrzeug im Überschlagfall abrollt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Überrollkörper (2), der zugeordnete Führungskörper (1) und dessen Befestigung am Fahrzeug, sowie die Wiedereinfahrsperre (3, 6) bezogen auf die bei einem Überschlag auftretende Maximallast als starres System ausgebildet sind, und das traversenartige Stützelement (8, 8a, 8b) als definierte Soll- Deformationsstelle für einen begrenzten definierten Deformationsweg in Verfahrrichtung des Überrollkörpers (2) nach einem vorgegebenen Kraft-Weg-Diagramm zum Energieabbau ausgebildet ist.
einem Überrollkörper (2), der in einem fahrzeugfesten Führungskörper (1) geführt aufgenommen ist, der im Normalzustand gegen die Kraft von mindestens einer vorgespannten Antriebs-Druckfeder durch eine Haltevorrichtung in einer unteren, eingefahrenen Ruhelage haltbar ist, und unter Lösen der Haltevorrichtung durch die Federkraft der Antriebs-Druckfeder in eine mittels einer Wiedereinfahrsperre verriegelte obere, schützende Stellung bringbar ist, und der kopfseitig ein traversenartiges Stützelement besitzt, über welches das Kraftfahrzeug im Überschlagfall abrollt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Überrollkörper (2), der zugeordnete Führungskörper (1) und dessen Befestigung am Fahrzeug, sowie die Wiedereinfahrsperre (3, 6) bezogen auf die bei einem Überschlag auftretende Maximallast als starres System ausgebildet sind, und das traversenartige Stützelement (8, 8a, 8b) als definierte Soll- Deformationsstelle für einen begrenzten definierten Deformationsweg in Verfahrrichtung des Überrollkörpers (2) nach einem vorgegebenen Kraft-Weg-Diagramm zum Energieabbau ausgebildet ist.
3. Überrollschutzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das traversenartige Stützelement (8, 8a, 8b) als
Hohlprofilteil ausgebildet ist.
4. Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das traversenartige Stützelement (8, 8a, 8b) auf
den Überrollkörper (2) aufgesetzt ist.
5. Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das traversenartige Stützelement (8, 8a, 8b) in
den Überrollkörper (2) integriert ist.
6. Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Überrollkörper (2) durch einen
kastenförmigen Profilkörper gebildet ist.
7. Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Überrollkörper (2) durch einen U-förmigen
Überrollbügel gebildet ist.
8. Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hohlprofil gezielte Querschnittsverringerungen
und/oder Materialreduzierungen aufweist.
9. Überrollschutzsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das Hohlprofil kuppelartig ausgebildet ist.
10. Überrollschutzsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wandstärke des Profils von der Basis zum Kopf hin abnimmt.
11. Überrollschutzsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wandstärke kontinuierlich oder gestuft abnimmt.
12. Überrollschutzsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
an dem Hohlprofil nach innen gerichtete Fortsätze (9, 10) zur
Begrenzung des Deformationsweges angeformt sind.
13. Überrollschutzsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
das Hohlprofil eine mittige Eindellung aufweist.
14. Überrollschutzsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das Hohlprofil zumindest in Teilen mäanderförmig ausgestaltet ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10223420A DE10223420C2 (de) | 2001-08-31 | 2002-05-25 | Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit Soll-Deformationsstelle |
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