DE202008004420U1

DE202008004420U1 - Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE202008004420U1
Application number: DE200820004420
Authority: DE
Original assignee: Automotive Group ISE Innomotive Systems Europe GmbH
Current assignee: Metalsa Automotive GmbH
Priority date: 2008-04-01
Filing date: 2008-04-01
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2018-04-02

Abstract

Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge, mit einem aktiv aufstellbaren Überrollkörper (2), der aus einer fixierten Ruhestellung mittels einer sensorgesteuerten Antriebseinrichtung in eine verriegelbare Schutzstellung ausfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Ruheelement (4) mit zumindest einem Vorspannelement (5) vorgesehen ist, welches in der Ruhestellung des Überrollschutzsystems (1) eine Wirkverbindung zwischen Überrollkörper (2) und fahrzeugfestem Teil (3) herstellt, dadurch, dass die Vorspannung des zumindest einen Vorspannelements (5) auf zumindest eine ebene Fläche (6) des Überrollkörpers (2) oder des fahrzeugfesten Teils (3) wirkt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit einem aktiv aufstellbaren Überrollkörper, der aus einer fixierten Ruhestellung mittels einer sensorgesteuerten Antriebseinrichtung in eine verriegelbare Schutzstellung ausfahrbar ist.
Derartige Überrollschutzsysteme werden bei Fahrzeugen verwendet, bei denen die Insassen im Falle eines Überschlags nicht ausreichend geschützt sind.
Weit verbreitet sind dabei Überrollschutzsysteme die einen U-förmigen Überrollbügel besitzen, der im Gefahrenfall sensorgesteuert in eine verriegelbare Schutzstellung ausfährt. Bei diesen Überrollschutzsystemen werden zumindest die Überrollbügelschenkel aus Rohren mit einem Kreisquerschnitt gebildet. Eine derartige Konstruktion eines aktiven Überrollschutzsystems zeigt beispielsweise die DE 198 34 689 A1 .
Nachteilig bei einem solchen System ist, dass zur Sicherung der Klapperfreiheit in der Ruhestellung des Überrollschutzsystems aufwendige Maßnahmen getroffen werden müssen. Die Stützbuchsen sind mit geringem radialen Spiel von den beiden vertikalen Schenkeln der U-förmigen Überrollbügel durchsetzt. Dieses geringe radiale Spiel erfordert eine hohe Fertigungsgenauigkeit der Stützbuchsen, der vertikalen Schenkel und der Ring-Manschetten. Das System ist sehr störungsanfällig gegenüber äußeren Einflüssen wie Staub, daher müssen die Ring-Manschetten auch den schmalen Spalt zwischen Stützbuchsen und vertikalen Schenkeln verschließen. Es besteht die Notwendigkeit zumindest eine Ring-Manschette pro Überrollbügelschenkel einzusetzen.
Würde nur eine elastische Ring-Manschette eingesetzt, könnte sich der Überrollbügel um die Längsachse des einen Überrollbügelschenkels drehen, in der die Ring-Manschette sitzt und der zweite Überrollbügelschenkel würde im eingefahrenen Zustand Klappergeräusche verursachen dadurch, dass der Außenradius des Bügelschenkels an die Innenfläche der Stützbuchse schlägt. Zusätzlich müssen besondere und teure Maßnahmen getroffen werden, um die Ring-Manschette verliersicher in der Stützbuchse zu platzieren, d. h., die Ring-Manschette muss über einen zusätzlichen Kragen verfügen und die Stützbuchse benötigt zwingend eine Ausnehmung, in die der zusätzliche Kragen der Ring-Manschette eingreift (siehe insbesondere 4). Gerade beim Einbringen eines Kragens in die Stützbuchse handelt es sich um ein aufwendiges und teures Verfahren. All dies zeigt die besonderen und damit teuren Anforderungen, die an die Klapperfreiheit des sich in Ruhestellung befindlichen Überrollbügels gestellt werden.
Der Trend der Automobilhersteller geht dahin, immer sicherere und komfortablere Autos zu bauen, was aber gleichzeitig mit einer Gewichtserhöhung des Gesamtfahrzeugs einhergeht. Diese Gewichtserhöhung führt dazu, dass die herkömmlichen Überrollschutzsysteme mit einem U-förmigen Überrollbügel aus gebogenem Rohr, mit einem kreisförmigen Profil, nicht mehr den Anforderungen bzgl. der Kraftaufnahme bei einem Überschlag genügen. Somit ist es notwendig, Überrollschutzsysteme mit einem ausfahrbaren Überrollkörper bereit zu stellen, bei dem der Querschnitt des Überrollkörperprofils von der Kreisform abweicht. Der entscheidende Vorteil solcher Systeme zeigt sich in dem erhöhten Widerstandsmoment gegen Durchbiegung, welches ein beispielsweise rechteckiges Profil gegenüber einem im Querschnitt kreisförmigen Profil aufzeigt. Das Widerstandsmoment gegen Durchbiegung eines solchen rechteckigen Profils liegt um ca. 60% höher als bei kreisförmigen Profilen.
Es ist ein Überrollschutzsystem beim Volkswagen EOS bekannt, bei dem der ausfahrbare Teil, der Überrollkörper, als eckiger Profilkörper gebildet ist. Auch hier ist es notwendig, in der Ruhestellung des Überrollkörpers Klapperfreiheit zu gewährleisten. Dies wird durch zwei Zentriereinheiten erreicht, die jeweils zweiteilig ausgebildet sind. Das Zentrierelement wird am ausfahrbaren Überrollkörper festgeschweißt und die Aufnahme Zentrierelement wird am fahrzeugfesten Teil des Überrollschutzsystems befestigt. Auch bei dieser Lösung handelt es sich um eine teure und aufwendige Maßnahme um die Klapperfreiheit zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Ruhigstellung (Klapperfreiheit) für ein Überrollschutzsystem in Ruhestellung bereit zu stellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch zumindest ein Ruheelement gelöst mit zumindest einem Vorspannelement, welches in der Ruhestellung des Überrollschutzsystems eine Wirkverbindung zwischen Überrollkörper und fahrzeugfestem Teil herstellt, dadurch, dass die Vorspannung des zumindest einen Vorspannelements auf zumindest eine ebene Fläche des Überrollkörpers oder des fahrzeugfesten Teils wirkt. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Überrollschutzsystems gewährleistet in zuverlässiger und kostengünstiger Weise die Ruhigstellung des Überrollkörpers im eingefahrenen Zustand, also in dem Zustand, der über die Lebenszeit des Fahrzeugs die normale Stellung des Überrollschutzsystems darstellt.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es, sowohl den fahrzeugfesten Teil des Überrollschutzsystems, als auch den ausfahrbaren Teil des Überrollschutzsystems, den Überrollkörper, in herkömmlicher Weise zu fertigen, beispielsweise als Aluminiumstrangpressprofile, ohne dass diese Bauteile einer nachträglichen Bearbeitung unterzogen werden müssen. Gegenüber dem Stand der Technik ist es möglich relativ großes Spiel zwischen dem starren fahrzeugfesten Teil und dem beweglichen ausfahrbaren Überrollkörper bereit zu stellen und zwar so groß, dass die äußeren Einflussfaktoren wie Staub keine Rolle mehr spielen, da genügend Platz zwischen den gegeneinander beweglichen Bauteilen vorhanden ist. Diese nicht notwendige Nachbearbeitung von Bauteilen ist ein sich aus der Erfindung ergebender Nutzen, der sich auch auf die nicht direkt betroffenen Bauteile überträgt und somit zur Kostenreduzierung beisteuert.
Die Platzierung des erfindungsgemäßen Ruheelements erfolgt mit Vorteil am fahrzeugfesten Teil des Überrollschutzsystems und ist damit in besonderer Weise vor Beschädigungen bei der Montage geschützt. Ergänzend wird dadurch die Möglichkeit geschaffen, dass der Überrollkörper bei seiner Aufstellbewegung an dem Vorspannelement gleitet und dadurch Führungseigenschaften übernimmt. Mit Vorteil ist das Ruheelement ein Kunststoffteil, welches sich sehr kostengünstig herstellen lässt. Bei der Ausgestaltung dieses Kunststoffbauteils hat man einen großen Freiheitsgrad, der sich u. a. darin äußert, dass viele Funktionen integriert werden können, wie beispielsweise ein Element zur Vorpositionierung des Ruheelements am fahrzeugfesten Teil oder am Überrollkörper. Ferner kann das Mittel zur Befestigung des Ruheelements direkt an diesem integriert werden, hierbei kann es sich exemplarisch um ein Befestigungsloch handeln aber auch genauso ein angespritzter Niet sein.
Die Ausgestaltung des Vorspannelements ist grundsätzlich frei wählbar. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat das zumindest eine Vorspannelement federnde Eigenschaften, dadurch, dass es wellenförmig ausgebildet ist, wobei es sich um eine oder mehrere Wellen handeln kann. Je mehr Wellen ein Vorspannelement besitzt, desto höher ist die Federrate und damit die Federkraft. Durch diese Maßnahme ist die Federkraft individuell für jeden Anwendungsfall „einstellbar". Ferner kann durch die Wahl eines entsprechenden Materials mit einer geeigneten Materialstärke die Federeigenschaft beeinflusst werden. Ebenso ist es möglich einen Federstahl einzusetzen, der das gesamte Ruheelement bildet oder auch nur das Vorspannelement. Mit Vorteil ist dieser Federstahl im Ruheelement integriert, so dass es sich um ein Hybridbauteil handelt.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ruheelement zwei oder drei Vorspannelemente, die im Wesentlichen orthogonal zueinander stehen. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich pro Überrollschutzsystem lediglich ein Ruheelement einzusetzen, da dieses eine Ruheelement mit den zwei oder drei Vorspannelementen sicherstellt, dass der bewegliche Überrollkörper bewegungsfrei in dem fahrzeugfesten Teil des Überrollschutzsystems liegt. Die Vorspannelemente des Ruheelements drücken die dem Ruheelement gegenüberliegende Seite des Überrollkörpers in eine „Ecke", damit wird dem Überrollkörper die Bewegungsfreiheit genommen. Auf der dem Ruheelement gegenüberliegenden Seite kann zwischen ausfahrbarem Überrollkörper und fahrzeugfestem Teil ein einfaches Kunststoffbauteil sitzen, welches am fahrzeugfesten Teil befestigt ist. So kann dieses Bauteil im Falle der sensorgesteuerten Aktivierung Gleiteigenschaften übernehmen.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Ruheelement an das fahrzeugfeste Teil oder an den Überrollkörper geschraubt, geclipst, geklebt oder genietet.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden Ausführungsbeispiele nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Überrollschutzsystem in Ruhestellung in einer schematisierten perspektivischen Ansicht mit erfindungsgemäßem Ruheelement,
2 ein erfindungsgemäßes Überrollschutzsystem einer weiteren Ausführungsform in einer schematisierten perspektivischen Ansicht mit erfindungsgemäßem Ruheelement,
3 ein Ruheelement in einer perspektivischen Ansicht,
4 eine zweite Ausführungsform eines Ruheelements in einer perspektivischen Ansicht,
5 eine dritte Ausführungsform eines Ruheelements in einem fahrzeugfesten Teil des Überrollschutzsystems in einer schematisierten perspektivischen Ansicht,
6 Stand der Technik eines Überrollschutzsystems des VW EOS in teilweise ausgefahrener Stellung des Überrollkörpers in einer perspektivischen Ansicht, und
7 Stand der Technik eines Überrollschutzsystems des VW EOS in Ruhestellung des Überrollkörpers in einer perspektivischen Ansicht.
1 zeigt eine schematisierte Ausführungsform eines Überrollschutzsystems 1 mit einem Überrollkörper 2, der aus einem linken Bügelschenkel 7 und einem rechten Bügelschenkel 8 gebildet ist, wobei die Querverbindung der Bügelschenkel 7, 8 durch ein Querjoch 9 gegeben ist. Der Überrollkörper 2 sitzt in einem hier nur angedeuteten fahrzeugfesten Teil 3, der mit der Fahrzeugkarosse, hier nicht dargestellt, verbunden wird. Ein Ruheelement 4 ist über ein Befestigungsloch 10 an dem fahrzeugfesten Teil 3 befestigt. Um den Überrollkörper 2 klapperfrei in der Ruhestellung des Überrollschutzsystems 1 zu halten, drücken zwei Vorspannelemente 5, in 1 und 2 verdeckt, auf jeweils eine ebene Fläche 6 des sich in Ruhestellung befindlichen Überrollkörpers 2. Die zwei Vorspannelemente 5 liegen in der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen orthogonal zueinander. Durch diese Anordnungsform der Vorspannelemente 5 wird der Überrollkörper 2 in die dem Ruheelement 4 diagonal gegenüberliegende Ecke gedrückt, so dass der ausfahrbare Überrollkörper 2 klapperfrei in dem fahrzeugfesten Teil 3 liegt.
Die Ausführungsform gemäß 2 unterscheidet sich von derjenigen nach 1 dadurch, dass der Überrollkörper 2 aus einem Profilstück besteht.
Der 3 ist eine Ausführungsform des Ruheelements 4 zu entnehmen, bei der die zwei Vorspannelemente 5 im Wesentlichen orthogonal zueinander stehen. Die Vorspannelemente sind wellenförmig ausgebildet, wobei ein Vorspannelement 5 eine Welle aufzeigt und das zweite Vorspannelement 5 zwei Wellen. Je mehr Wellen ein Vorspannelement 5 besitzt desto höher ist die Federrate und damit die Federkraft. Durch diese Maßnahme ist die Federkraft individuell für jeden Anwendungsfall „einstellbar". Neben dem Befestigungsloch 10 für eine Schraub- oder Nietverbindung kann bei einem Ruheelemet, welches zumindest teilweise aus Kunststoff besteht, auch ein Niet oder ein Clip angegossen sein, mit dem das Ruheelement 4 dann an dem fahrzeugfesten Teil 3 oder dem Überrollkörper 2 befestigt wird.
Das Ausführungsbeispiel eines Ruheelements nach 4 zeigt im Gegensatz zu 3 ein Ruheelement 4 mit drei Vorspannelementen 5. Zwei Vorspannelemente 5 sind mit zwei Wellen ausgestattet, ein Vorspannelement 5 mit einer Welle. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt in der Zentrierung des Überrollkörpers 2 im fahrzeugfesten Teil 3, somit sind keine weiteren Maßnahmen erforderlich, um den Überrollkörper 2 mittig zum fahrzeugfesten Teil 3 zu halten. Das Befestigungsloch 10 ist hier exemplarisch als eckiges Langloch ausgeführt. Sowohl die Ausführungsform nach 3 als auch nach 4 mit der Befestigung am fahrzeugfesten Teil 3 ermöglichen es, dass der Überrollkörper 2 bei seinem Ausfahrvorgang an den Vorspannelementen 5 gleitet, somit übernehmen diese Führungseigenschaften.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Ruheelements 4. Hierbei stehen die Vorspannelemente 5 nicht orthogonal zueinander, sondern sind nebeneinander angeordnet.
Die Ruheelemente 4 können sowohl an einer Position zwischen Überrollkörper 2 und fahrzeugfestem Teil 3 sitzen als auch an mehreren Positionen.
6 und 7 zeigen ein Überrollschutzsystem 1 wie es beim Volkswagen EOS im Einsatz ist. In der 6 ist der Überrollkörper 2 teilweise ausgefahren. Der Überrollkörper 2 ist im Wesentlichen aus einem Profilstück gebildet. Der fahrzeugfeste Teil 3 wird an der Fahrzeugkarosse befestigt. Damit der Überrollkörper 2 klapperfrei in dem fahrzeugfesten Teil 3 sitzt, befindet sich jeweils an der Stirnseite des Überrollschutzsystems 1 eine Zentriereinheit 11, die jeweils aus zwei Elementen besteht, zum einen aus einem Zentrierelement 12, welches an dem ausfahrbaren Überrollkörper 2 festgeschweißt ist und zum anderen aus einer Aufnahme Zentrierelement 13, das an dem fahrzeugfesten Teil 3 befestigt ist. Die Aufnahme Zentrierelement 13 hat genügend Spiel zu dem ausfahrbaren Überrollkörper 2. Das ist wichtig, damit sich die Aufnahme Zentrierelement 13 spreizen kann, sobald das Zentrierelement 12 in der Ruhestellung und somit im Aufnahme Zentrierelement 13 sitzt.

1: Überrollschutzsystem
2: Überrollkörper
3: Fahrzeugfester Teil
4: Ruheelement
5: Vorspannelement
6: Ebene Fläche
7: Linker Bügelschenkel
8: Rechter Bügelschenkel
9: Querjoch
10: Befestigungsloch
11: Zentriereinheit
12: Zentrierelement
13: Aufnahme Zentrierelement

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

- DE 19834689 A1 [0003]

Claims

Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge, mit einem aktiv aufstellbaren Überrollkörper (2), der aus einer fixierten Ruhestellung mittels einer sensorgesteuerten Antriebseinrichtung in eine verriegelbare Schutzstellung ausfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Ruheelement (4) mit zumindest einem Vorspannelement (5) vorgesehen ist, welches in der Ruhestellung des Überrollschutzsystems (1) eine Wirkverbindung zwischen Überrollkörper (2) und fahrzeugfestem Teil (3) herstellt, dadurch, dass die Vorspannung des zumindest einen Vorspannelements (5) auf zumindest eine ebene Fläche (6) des Überrollkörpers (2) oder des fahrzeugfesten Teils (3) wirkt.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ruheelement (4) am fahrzeugfesten Teil (3) befestigt ist.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ruheelement (4) ein Kunststoffteil ist.
Überrollschutzsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Vorspannelement (5) federnde Eigenschaften hat, dadurch, dass es wellenförmig ausgebildet ist, wobei es sich um eine oder mehrere Wellen handeln kann.
Überrollschutzsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (5) Führungseigenschaften übernimmt, wenn der Überrollkörper (2) sensorgesteuert in eine verriegelbare Schutzstellung ausfährt.
Überrollschutzsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Überrollkörper (2) U-förmig ausgebildet ist und jedem Bügelschenkel (7,8) zumindest ein Vorspannelement zugeordnet ist und jeder der beiden Bügelschenkel (7,8) über zumindest eine ebene Fläche (6) verfügt.
Überrollschutzsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ruheelement (4) zwei oder drei Vorspannelemente (5) umfasst, die im Wesentlichen orthogonal zueinander stehen.
Überrollschutzsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Überrollkörper (2) als Profilkörper gebildet ist.
Überrollschutzsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ruheelement (4) ein Element zur Vorpositionierung am fahrzeugfesten Teil (3) oder am Überrollkörper (2) besitzt.
Überrollschutzsystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ruheelement (4) an das fahrzeugfeste Teil (3) oder an den Überrollkörper (2) geschraubt, geclipst, geklebt oder genietet wird.