DE4433550C2

DE4433550C2 - Passenger cell for motor vehicles with an integrated safety device

Info

Publication number: DE4433550C2
Application number: DE19944433550
Authority: DE
Inventors: Gian Hung Chang
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-06
Filing date: 1994-09-06
Publication date: 1998-03-19
Anticipated expiration: 2014-09-07
Also published as: DE4433550A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrgastzelle für Kraftfahrzeuge mit integrierter Sicherheitsvorrichtung, insbesondere für PKW′s nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a passenger compartment for motor vehicles with an integrated safety device, especially for cars according to the preamble of claim 1.

Eine Vielzahl von Vorrichtungen sind bekannt, um die bei Unfällen mit Kraftfahrzeugen auftretenden großen Energiemengen zu verringern, abzubauen bzw. zu vernichten. Entsprechend der Häufigkeit der Unfälle mit Frontal-, Heck- oder Seitenaufprall konzentrierten sich die zurückliegenden Erfindungen vornehmlich auf den Schutz für Personen in einer Fahrgastzelle, indem energieverzehrende Rahmenteile, entsprechende Deformationszonen, Seitenaufprallschutzelemente in die Sicherheitskonzepte von Kraftfahrzeugen aufgenommen und in vielfältiger Weise Anwendung finden.A variety of devices are known to deal with those occurring in motor vehicle accidents to reduce, reduce or destroy large amounts of energy. According to the frequency the accidents with frontal, rear or side impact were concentrated in the past Inventions primarily aimed at protecting people in a passenger compartment by energy consuming frame parts, corresponding deformation zones, side impact protection elements in the safety concepts of motor vehicles are incorporated and used in a variety of ways Find.

Insbesondere für Geländewagen, Renn- und Sportfahrzeuge sowie einigen Typen von Kabrioletts mit Faltverdeck sind Sicherungen vorgesehen, die als sogenannte Überrollsicherung oder Überrollbügel ausgebildet sind und die Fahrgäste bei Unfällen mit Folge des Überschlagens des Kraftfahrzeuges vor dem Zerquetschen bzw. Eingeschlossensein im Kraftfahrzeug schützen sollen.Especially for off-road vehicles, racing and sports vehicles as well as some types of convertibles with folding top, fuses are provided, which are known as rollover protections or Roll bars are designed and the passengers in the event of accidents resulting in the vehicle overturning Protect the motor vehicle from being crushed or enclosed in the motor vehicle.

Durch die immer leichter werdende Bauweise von Kraftfahrzeugen und die damit einhergehende Materialeinsparung - ausgenommen die oben beschriebene Sicherheitsvorrichtungen und Deformationszonen - wurden z. B. die Dach- und Dachholmkonstruktionen, insbesondere von Limousinen und Kombilimousinen so leicht und teilweise instabil, daß sehr häufig PKW′s beim Überschlag für die Insassen hoffnungslos zusammengedrückt sind. Selbst wenn die derart verunfallten Insassen überleben, gibt es für sie, oftmals nur nach zu langer Wartezeit erst ein Entrinnen aus dem "Käfig", wenn von außerhalb mit Schneidwerkzeugen die Reste der Dachkonstruktion entfernt werden. Due to the increasingly lightweight construction of motor vehicles and the associated Material savings - except for the safety devices and Deformation zones - z. B. the roof and roof spar constructions, in particular from Sedans and station wagons so light and partly unstable that very often cars Rollover for the occupants are hopelessly compressed. Even if they do there are accidents for survivors that survive, often only after waiting too long Escape from the "cage" if the remnants of the outside are cut with cutting tools Roof structure to be removed.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Teile der Fahrgastzelle so zu gestalten, daß bei einem Unfall bei dem sich das Kraftfahrzeug überschlägt, die Insassen relativ ausreichend geschützt werden und möglicherweise sich selbst aus dem beispielsweise noch auf dem Dach liegenden Fahrzeug befreien können.Based on this prior art, the invention is therefore based on the object, parts of To design the passenger compartment so that in an accident in which the motor vehicle rolls over, the Occupants are relatively adequately protected and possibly themselves from the example can still free vehicle lying on the roof.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet und wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in den vorderen, mittleren und hinteren, das Dach tragenden Holmen, Federn, vorzugsweise Schraubenfedern, angeordnet werden. Die Schraubenfedern sind vorzugsweise in den annähernd senkrecht stehenden Mittelholmen so anzuordnen, daß die Schraubenfedern eine Kraftbegrenzung verursachen und durch sie ein vollständiges Zusammenknicken der Holme verhindert wird und darüber hinaus ein ausreichendes Anheben des umgestürzten Kraftfahrzeuges bewirken. Dazu sind zweckmäßigerweise die nach außen weisenden - also außerhalb der Fahrgastzelle angeordneten Bauteile und Verkleidungselemente - mit entsprechenden Knickstellen versehen.To achieve this object, the invention is characterized and is according to the invention suggested that in the front, middle and rear spars, springs, preferably coil springs. The coil springs are preferably in the Arrange approximately vertical middle spars so that the coil springs a Cause force limitation and through it a complete buckling of the bars is prevented and also sufficient lifting of the overturned motor vehicle cause. For this purpose, the outward-facing are expedient - that is, outside of Components and cladding elements arranged in the passenger compartment - with corresponding kinks Mistake.

Die vorderen und hinteren Holme sind ebenfalls mit Schraubenfedern ausrüstbar. Besonders bei zur Fahrgastzelle hin schräg abgewinkelter Anordnung der vorderen und hinteren Holme sind gemäß der Erfindung auch Schraubenfedern mit Vorspannung einzusetzen, auf denen ein durch die Holme führender Abstandhalter in direkter Verbindung mit den Schraubenfedern angeordnet ist. Bei dem Aufprall des Daches auf dem Boden löst sich die Verriegelung der Schraubenfeder und aufgrund der Vorspannung schnellt der in den Holmen angeordnete Abstandhalter heraus und verhindert somit das vollständige Zusammendrücken des Oberbaues der Fahrgastzelle. Auch hier ist es zweckmäßig, die Holme bzw. deren äußeren Verkleidungselemente mit Knickstellen zu versehen.The front and rear spars can also be equipped with coil springs. Especially at Passenger cell towards the obliquely angled arrangement of the front and rear spars are according to the Invention to use coil springs with preload on which one through the spars leading spacer is arranged in direct connection with the coil springs. In which Impact of the roof on the floor releases the locking of the coil spring and due to the The spacer located in the spars snaps out pre-tension, thus preventing this complete compression of the superstructure of the passenger compartment. Here, too, it is advisable To provide spars or their outer cladding elements with kinks.

Im Bereich der Erfindung liegt es auch, die Schraubenfedern oberhalb des Fahrzeugrahmens im unteren Teil der Fahrgastzelle anzuordnen. Dazu sind oberhalb der Schraubenfedern, mit diesen direkt in Verbindung stehend, bis in die Holme führende Abstandhalter vorgesehen.It is also within the scope of the invention to mount the coil springs above the vehicle frame to arrange the lower part of the passenger compartment. For this are above the coil springs, with these directly connected, spacers leading into the bars are provided.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and will explained in more detail below. The drawing shows:

Fig. 1 Schraubenfedern in aufgeschnittenen Dachholmen, Fig. 1 coil springs in cutaway roof members,

Fig. 2 Schraubenfedern nach Fig. 1 mit Abstandhalter im hinteren bzw. vorderen Dachholm, Fig. 2 coil springs of FIG. 1 with spacers in the rear or the front roof rail,

Fig. 3 Schraubenfedern oberhalb des Fahrzeugrahmens mit Abstandhaltern. Fig. 3 coil springs above the vehicle frame with spacers.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Oberteiles einer Fahrgastzelle einer Limousine. In dem Mittelholm 1 und/oder den vorderen und hinteren Dachholmen 2 sind Schraubenfedern 3 so angeordnet, daß diese bei einem Unfall, bei dem sich das Kraftfahrzeug überschlägt, entweder ein Abfedern des Daches und damit ein Weiterbewegen des Unfallfahrzeuges oder ein Herausdrücken der beschädigten Dachkonstruktion bewirken. An geeigneten, vom Fahrzeugtyp abhängigen, von außen nicht sichtbaren Stellen sind die Holme 1; 2 mit Knickstellen versehen, die bei einem Überschlagen des Fahrzeuges zuerst brechen bzw. abknicken. Dadurch ist gewährleistet, daß die oberhalb der Schraubenfedern 3 befindliche Dachkonstruktion 4 abgetrennt und ein ausreichender Abstand für die im Unfallfahrzeug befindlichen Insassen gegeben ist. Fig. 1 shows a part of an upper part of a passenger compartment of a sedan. In the central spar 1 and / or the front and rear roof spars 2 , coil springs 3 are arranged so that in an accident in which the motor vehicle overturns, they either cushion the roof and thus cause the accident vehicle to move further or push out the damaged roof structure . The rails 1 ; 2 provided with kinks that break or kink first if the vehicle overturns. This ensures that the roof structure 4 located above the coil springs 3 is separated and that there is sufficient clearance for the occupants in the accident vehicle.

In Fig. 2 ist ebenfalls der Teil des Oberbaues einer Fahrgastzelle abgebildet. Bei Karosserien gegenwärtiger Bauart, wie in Fig. 1 bis 3 dargestellt, sind die vorderen und hinteren Holme 2 der Dachkonstruktion 4 schräg, dadurch wird die Wirkung einer Schraubenfeder bei einem Aufprall des Fahrzeuges mit dem Dach auf den Boden teilweise eliminiert. Deshalb ist für Fahrzeugtypen dieser Art erfindungsgemäß vorgesehen, wie in Fig. 2 dargestellt, Abstandhalter 5 in Verbindung mit den Schraubenfedern 3 anzuordnen. In FIG. 2, the portion of the superstructure is also shown a passenger compartment. In bodies of current construction, as shown in FIGS. 1 to 3, the front and rear spars 2 of the roof structure 4 are oblique, thereby partially eliminating the effect of a coil spring when the vehicle hits the floor with the roof. Therefore, according to the invention, as shown in FIG. 2, spacers 5 are provided in connection with the coil springs 3 for vehicle types of this type.

Die senkrecht zum Fahrzeugrahmen wirkende Federkraft (Pfeil in Fig. 3 an Schraubenfeder 3) wird auf den Abstandhalter 5 übertragen und dieser schnellt etwa im rechten Winkel zur Lage des Holmes 2 und trennt an den vorgesehenen Knickstellen die Dachkonstruktion 4 von der übrigen Fahrgastzelle bzw. gewährleistet einen ausreichenden Abstand innerhalb der Fahrgastzelle für die im Unfallfahrzeug befindlichen Insassen.The spring force acting perpendicular to the vehicle frame (arrow in Fig. 3 on coil spring 3 ) is transmitted to the spacer 5 and this spacer snaps approximately at a right angle to the position of the spar 2 and separates the roof structure 4 from the rest of the passenger compartment or ensures at the designated kink points a sufficient distance within the passenger compartment for the occupants in the accident vehicle.

Gleiche Wirkungen werden erzielt, wenn, wie in Fig. 3 dargestellt, die Schraubenfedern 3 etwa in Höhe des Fahrzeugrahmens oder direkt auf diesem angeordnet sind und sowohl die vorderen und hinteren Dachholme 2 als auch die Mittelholme 1 mit Abstandhaltern 5 versehen sind.The same effects are achieved if, as shown in Fig. 3, the coil springs 3 are arranged approximately at the level of the vehicle frame or directly on it and both the front and rear roof spars 2 and the center spars 1 are provided with spacers 5 .

Die in diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen Anordnungen der Schraubenfedern 3 können wahlweise einzeln oder sämtlich erfindungsgemäß mit bekannten Verriegelungsmechanismen versehen werden und dienen dabei als Kraftspeicher. Durch den Aufprall des Daches auf den Boden lösen sich die Verriegelungen und die vorgespannten Federn schnellen in ihre Entspannungslage. Dabei trennen sie an vorgesehenen Knickstellen die oberen Teile der Dachkonstruktion ab bzw. wirken derart federnd, daß das Unfallfahrzeug zumindest bis in eine Seitenlage bewegt wird.The arrangements of the coil springs 3 described in this exemplary embodiment can optionally be provided individually or all according to the invention with known locking mechanisms and serve as an energy store. Due to the impact of the roof on the floor, the locks release and the preloaded springs quickly release into their relaxed position. They separate the upper parts of the roof structure at intended kinks or act in such a springy manner that the accident vehicle is moved at least to one side position.

Claims

1. Passenger cell for motor vehicles with spars for carrying roof structures, characterized in that in the spars ( 1 ; 2 ) and / or are arranged below these spring elements.

2. Passenger cell according to claim 1, characterized in that the spring elements are coil springs ( 3 ) and with the coil springs ( 3 ) directly connected, above the coil springs ( 3 ) spacers ( 5 ) are arranged.

3. Passenger cell according to claim 2, characterized in that the spacers ( 5 ) extend into the bars ( 1 ; 2 ).

4. Passenger cell according to one of the preceding claims, characterized in that the coil springs ( 3 ) are installed with pretension and are provided with unlocking mechanisms.