DE10300790B3

DE10300790B3 - Roll-over bar protection system for open-top vehicle has guide member on each auxiliary guide position

Info

Publication number: DE10300790B3
Application number: DE2003100790
Authority: DE
Inventors: Michael Schulte
Original assignee: ISE Innomotive Systems Europe GmbH
Current assignee: Metalsa Automotive GmbH
Priority date: 2003-01-13
Filing date: 2003-01-13
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2023-01-14

Abstract

The protection system includes a guide body (5) fixed to the vehicle in which the roll-over body is held, each with one end of a U-shaped side part (6, 7) forming the side walls of a cassette housing and connected at the free end by a base part (8). There is a guide member (16) on each auxiliary guide position, which acts as a slideway guide in connection with a longitudinal aperture in the side part

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge, mit einem aufstellbaren Überrollkörper, über den das Kraftfahrzeug im Überschlagfall abrollt, und mit einem fahrzeugfesten Führungsblock, in welchem der Überrollkörper verfahrbar gehaltert ist und an dessen beiden Stirnseiten jeweils ein Ende eines U-förmigen Seitenteiles als Seitenwände eines Kassettengehäuses angebracht ist, die am freien Ende über ein Bodenteil miteinander verbunden sind, und in denen der Überrollkörper zusätzlich geführt aufgenommen ist.The invention relates to a rollover protection system for motor vehicles, with an adjustable roll-over body, over which the motor vehicle in the event of a rollover rolls, and with a vehicle-fixed guide block in which the rollover body can be moved is supported and has one end on each of its two faces of a U-shaped Side part as side walls of a cassette case attached, which is connected to each other at the free end via a base part are, and in which the rollover body is additionally guided is.

Derartige Überrollschutzsysteme dienen zum Schutz der Insassen in Kraftfahrzeugen ohne schützendes Dach, typischerweise in Cabriolets oder Sportwagen.Such rollover protection systems are used for Protection of occupants in motor vehicles without a protective roof, typically in convertibles or sports cars.

Es ist dabei bekannt, einen die gesamte Fahrzeugbreite überspannenden, fest installierten Überrollbügel vorzusehen.It is known to use a vehicle spanning the entire vehicle width permanently installed roll bars.

Bei dieser Lösung wird der erhöhte Luftwiderstand und das Auftreten von Fahrgeräuschen als nachteilig empfunden, abgesehen von der Beeinträchtigung des Fahrzeugaussehens.With this solution, the increased air resistance and the appearance of driving noises felt as a disadvantage, apart from the impairment of vehicle appearance.

Es ist auch bekannt, jedem Fahrzeugsitz einen höhenunveränderlich fest installierten Überrollbügel zuzuordnen. Diese Lösung wird typischerweise bei Sportwagen zur Unterstreichung des sportlichen Aussehens eingesetzt.It is also known to every vehicle seat a constant height assigned to permanently installed roll bars. This solution is typically used in sports cars to underline the sporty appearance used.

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.Are widely used in convertibles constructive solutions, where the roll bar in normal condition is retracted, and in the event of danger, i.e. in the event of an impending rollover, quickly into a protective Position is extended to prevent the vehicle occupants from going through the overturning Vehicle crushed become.

Diese Überrollschutzsysteme weisen typischerweise einen in einem fahrzeugfesten Führungsblock geführten U-förmigen oder aus einem Profilkörper gebildeten Überrollkörper, auf, wobei der Führungsblock in einem Kassetten-Gehäuse befestigt ist. Dieser Überrollkörper wird im Normalzustand gegen die Vorspannkraft von Antriebs-Druckfedern durch eine Haltevorrichtung in einer unteren Ruhelage gehalten, und ist im Überschlagfall, sensorgesteuert unter Lösen der Haltevorrichtung, durch die Federkraft der Antriebs-Druckfedern in eine obere, schützende Stellung bringbar, wobei eine dann in Wirkeingriff tretende Verriegelungseinrichtung, die Wiedereinfahrsperre, ein Eindrücken des Überrollkörpers verhindert. Dabei ist typischerweise jedem Fahrzeugsitz eine Kassette zugeordnet.These rollover protection systems have typically a U-shaped or guided in a vehicle-mounted guide block from a profile body formed roll body, on, being the leader block in a cassette case is attached. This roll bar will in the normal state against the pre-tensioning force of drive pressure springs a holding device is held in a lower rest position, and is in the event of a rollover, sensor controlled by loosening the holding device, by the spring force of the drive pressure springs in an upper, protective Can be brought into position, with a locking device then engaging, the re-entry lock prevents the rollover body from being pressed in. It is typically assigned a cassette to each vehicle seat.

Die vorgenannte Haltevorrichtung besitzt ein am Überrollkörper befestigtes Halteglied, das in lösbarer mechanischer Wirkverbindung mit einem Auslöseglied an einem sensorgesteuerten Auslösesystem steht, das durch einen Auslösemagneten, den sogenannten Crashmagneten, oder durch ein pyrotechnisches Auslöseglied, gebildet ist.The aforementioned holding device has one attached to the roll bar Retaining member that is releasable mechanical active connection with a trigger element on a sensor-controlled release system standing by a trigger magnet, the so-called crash magnet, or by a pyrotechnic trigger, is formed.

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.The one serving as a re-entry lock Locking device typically consists of a pivotable Articulated, spring-loaded latch with tooth segments and a fixed rack, a locking pin or the like, wherein one locking element with the roll bar and the other vehicle-fixed connected is.

Eine derartige Kassetten-Konstruktion eines Überrollbügelschutzsystems mit einem U-förmigen Überrollbügel zeigt beispielsweise die DE 100 40 649 C1 . Diese U-förmigen Überrollbügel bestehen dabei aus zwei langgestreckten Schenkelrohren, die kopfseitig über einen Stützkörper, über den das Fahrzeug im Überschlagfall abrollt, und an ihren freien Enden über eine Quertraverse miteinander verbunden sind.Such a cassette construction of a roll bar protection system with a U-shaped roll bar shows, for example DE 100 40 649 C1 , These U-shaped roll bars consist of two elongated leg tubes that are connected on the head side via a support body, via which the vehicle rolls in the event of a rollover, and at their free ends via a crossbar.

Dieses bekannte Kassetten-Überrollschutzsystem weist in der Grundkonzeption einen fahrzeugfest anbringbaren Führungsblock, der Führungsöffnungen zur äußeren Führung der Schenkelrohre besitzt, sowie zwei U-förmige Seitenteile auf, die oben, jeweils die Stirnseite des Führungsblockes umgreifend, an diesen befestigt sind, und am unteren Ende über ein Bodenblech miteinander verbunden sind. Die unteren Enden der Schenkelrohre des U-förmigen Überrollbügels sind über die Quertraverse stirnseitig in den U-förmigen Seitenteilen zusätzlich geführt.This well-known cassette rollover protection system has in the basic concept a guide block that can be attached to the vehicle, of the guide openings for external guidance of the Has thigh tubes, as well as two U-shaped side parts on the above, each encompassing the end face of the guide block these are attached, and with each other at the lower end via a base plate are connected. The lower ends of the leg tubes of the U-shaped roll bar are over the Crossbar additionally guided on the front in the U-shaped side parts.

Eine alternative Kassettenkonstruktion mit einem Überrollkörper in Form eines Profilkörpers zeigt beispielsweise die DE 198 38 989 C1 . Dieses bekannte System 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 DE 195 23 790 C1 besteht der Überrollbügel aus einem brillenartigen Profil-Bügelkörper mit zwei beabstandeten rohrförmigen Profilelementen und einer sie verbindenden, durchgehenden Querwand, der mittels der rohrförmigen Profilelemente in einem fahrzeugfesten Profil-Führungskörper, der sich nur über einen Teilbereich des Bügel-Profilkörpers erstreckt, geführt ist.An alternative cassette construction with a rollover body in the form of a profile body is shown, for example DE 198 38 989 C1 , This known system has a rollover body, designed as a stiffened box section stirrup body, which extends over the entire stirrup width, and which is guided in a box-like base section, the section guide body, which is fixed to the vehicle and forms the cassette. In the head of the bracket body, a truss-like support element is received in a form-fitting manner, via which the vehicle rolls over in a rollover, ie which is in direct contact with the ground. In the case of the similar one DE 195 23 790 C1 The roll bar consists of an eyeglass-like profile bracket body with two spaced tubular profile elements and a continuous transverse wall connecting them, which is guided by means of the tubular profile elements in a vehicle-fixed profile guide body, which extends only over a partial area of the bracket profile body.

Bei beiden bekannten Systemen wird letztlich der Überrollkörper seitlich mittels Formschluß im feststehenden Außenprofil, d.h. dem Führungsblock und den Seitenteilen bzw. dem Profil-Führungskörper, gelagert.In both known systems ultimately the rollover on the side by means of positive locking in the fixed Outer profile, i.e. the lead block and the side parts or the profile guide body.

Bei einem Überschlag muß das Überrollschutzsystem insbesondere mittels des geführten Überrollkörpers die stoßartig auftretende Last aufnehmen. Die hierbei auftretenden Kräfte können in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Masse des Fahrzeuges, sowie Aufschlagwinkel und Beschaffenheit der Aufschlagfläche nach neuesten Erkenntnissen sehr beträchtlich sein (größer als 5 to). Die beim Überschlag auftretenden Kräfte wirken sowohl in Richtung der Fahrzeuglängsachse (X-Richtung) als auch senkrecht dazu (Y-Richtung).In the event of a rollover, the rollover protection system must absorb the load occurring suddenly, in particular by means of the guided rollover body. The forces occurring here can depend on the speed and mass of the vehicle, as well as the angle of impact and procurement according to the latest knowledge, the impact area can be very considerable (larger than 5 tons). The forces that occur during rollover act both in the direction of the vehicle's longitudinal axis (X direction) and perpendicular to it (Y direction).

Neuere Kundenforderungen verlangen, daß die vorgenannten Kräfte vom System beherrscht werden.Demand newer customer demands that the aforementioned forces be mastered by the system.

Bei neueren Kundenanforderungen sind die Werte der seitlichen Y-Belastung so groß, daß der Formschluß bei der Führung des Überrollkörpers alleine nicht ausreichend ist, diese Belastungen zu übertragen. Bei seitlicher Belastung kippt der verfahrbare Überrollkörper innerhalb des feststehenden Außenprofils so stark, so daß keine oder nur noch eine unzureichende Führung verbleibt. Der Überrollkörper macht sozusagen unter äußerer Belastung Weg, ohne daß die Reaktionskraft ansteigt. Da aber der zulässige Weg limitiert ist, kommt es leicht zu einer Nichterfüllung der Spezifikation des Kunden.With newer customer requirements are the values of the lateral Y-load are so large that the positive locking at guide of the roll body alone it is not sufficient to transfer these burdens. With side loading the movable rollover tilts inside of the fixed outer profile so strong that none or only insufficient guidance remains. The rollover body does under external stress, so to speak Way without the Reactive power increases. But since the permissible path is limited, comes it is easy to default the customer's specification.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs bezeichnete Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit einem aufstellbaren Überrollkörper, über den das Kraftfahrzeug im Überschlagfall abrollt, und mit einem fahrzeugfesten Führungsblock, in welchem der Überrollkörper verfahrbar gehaltert ist und an dessen beiden Stirnseiten jeweils ein Ende eines U-förmigen Seitenteiles als Seitenwände eines Kassettengehäuses angebracht ist, die am freien Ende über ein Bodenteil miteinander verbunden sind, und in denen die Stirnseiten der Überrollkörper zusätzlich geführt aufgenommen ist, hinsichtlich der Seitenführung des Überrollkörpers dahingehend zu verbessern, daß hier ein verbesserter Kraftfluß zwischen dem beweglichen Führungskörper, an dem die äußere Kraft angreift, und dem fahrzeugfesten Außenteil der Kassette erreicht wird, d.h., daß auch bei einer starken Y-Belastung die jeweilige Stirnseite des Überrollkörpers nicht von dem zugeordneten fahrzeugfesten Seitenteil der Kassette unter Aufhebung des Formschlusses abhebt.The invention has for its object that rollover protection system initially described for motor vehicles with an adjustable roll-over body, over which the motor vehicle in the event of a rollover rolls, and with a vehicle-fixed guide block in which the rollover body can be moved is supported and has one end on each of its two faces of a U-shaped Side part as side walls of a cassette case is attached to each other at the free end via a bottom part are connected, and in which the end faces of the rollover body are additionally guided is, in terms of cornering of the rollover body to improve that here an improved flow of power between the movable guide body which the external force attacks, and reached the vehicle-fixed outer part of the cassette will, i.e. that too in the case of a strong Y load, the respective end face of the rollover body is not from the assigned vehicle-fixed side part of the cassette below Abolition of the positive locking takes off.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß an den zusätzlichen Führungsstellen am Überrollkörper jeweils ein Führungsglied angebracht ist, das nach Art einer Kulissenführung im kraftschlüssigen Formschluß mit einer Längsöffnung in dem jeweiligen Seitenteil steht.This task is solved according to the invention in that the additional implementing agencies on the rollover body a leader is attached, in the manner of a backdrop guide in the positive form fit with a longitudinal opening in the respective side part.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt sich eine deutliche Stabilitäts-Verbesserung bei Seitenbelastung auf das Überrollschutzsystem, d.h. in Y-Richtung. Der kraftschlüssige Formschluß in den Seitenteilen verhindert mit Vorteil ein seitliches Abheben des Überrollkörpers aus seiner Führung in den Seitenteilen bei Querbelastung.From the measures according to the invention a significant improvement in stability Side load on the rollover protection system, i.e. in the Y direction. The non-positive Form fit in the Side parts advantageously prevent the rollover body from lifting off to the side his leadership in the side parts with transverse loads.

Erfolgte bislang bei den bekannten Systemen die Kraftübertragung vom Überrollkörper auf den fahrzeugfesten Führungskörper durch zwei Berührungspunkte, durch Zug auf der einen und Druck auf der anderen Seite des Führungskörpers, so wird durch die Erfindung erreicht, daß zumindest ein dritter Punkt bei der Kraftübertragung mitwirkt. Durch die damit größere Übertragungsfläche der Kraft ist eine höhere Kraftaufnahme des Gesamtsystems möglich.So far, has been done with the known ones Power transmission systems from the rollover body to the vehicle-fixed guide body two points of contact, by tension on one side and pressure on the other side of the guide body, so is achieved by the invention that at least a third point in power transmission participates. Due to the larger transfer area of the Strength is higher Force absorption of the entire system possible.

Die DE 44 25 954 C1 zeigt einen prinzipiell starren Überrollbügel für ein Kraftfahrzeug mit versenkbarem Dach, der jedoch zwischen zwei Basis-Ausstellpositionen beweglich ist, um die Bewegungsbahn des Fahrzeugdaches weder beim Öffnen noch beim Schließen zu behindern und um dennoch einen ausreichenden Personenschutz zu gewährleisten. Bei geschlossenem Fahrzeugdach befindet sich der Überrollbügel in der unteren Ausstellposition, und bei geöffnetem Fahrzeugdach befindet er sich in der oberen Aufstellposition. In jeder Aufstellposition wirkt jedoch der Überrollbügel als starres, d.h. nicht ausfahrbares System. Zum Bewegen des Überrollbügels in die beiden Ausstellpositionen ist ein Hubmechanismus vorgesehen, der mittels einer mechanischen Zwangssteuerung an den Steuermechanismus zum Öffnen und Schließen des Daches angeschlossen ist, um einen automatischen Wechsel der Ausstellpositionen gekoppelt mit dem Öffnen oder Schließen des Daches zu gewährleisten. Zum Verstellen des Überrollbügels in die beiden Ausstellpositionen weist dieser ein Führungsglied, einen Kulissenstein, auf, der nach Art einer Kulissenführung in kraftschlüssigem Formschluß mit einer Längsöffnung einer Langlochführung in einem fahrzeugfesten Führungsglied steht.The DE 44 25 954 C1 shows a rigid roll bar in principle for a motor vehicle with a retractable roof, which is, however, movable between two basic opening positions in order not to hinder the path of movement of the vehicle roof when opening or closing and still to ensure adequate personal protection. When the vehicle roof is closed, the roll bar is in the lower opening position and when the vehicle roof is open it is in the upper installation position. In every set-up position, however, the roll bar acts as a rigid, ie not extendable system. To move the roll bar into the two opening positions, a lifting mechanism is provided, which is connected to the control mechanism for opening and closing the roof by means of a mechanical positive control, in order to ensure an automatic change of the opening positions coupled with the opening or closing of the roof. To adjust the roll bar into the two opening positions, the latter has a guide member, a sliding block, which, in the manner of a sliding guide, has a non-positive form fit with a longitudinal opening of an elongated hole guide in a guide member fixed to the vehicle.

Diese bekannte Kulissenführung dient zur Lösung einer gänzlich anderen technischen Aufgabe im Rahmen einer anderen technischen Lösung; die mit dem Erfindungsgegenstand erzielten Wirkungen werden nicht angesprochen.This well-known backdrop guide serves to the solution one entirely another technical task under another technical Solution; the effects achieved with the subject of the invention are not addressed.

Um die Führung auch unter hoher Last sehr sicher zu machen, ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Führungsglied flächig ausgebildet ist, mit einem Fortsatz zur Aufnahme in der Längsöffnung, und daß auf der gegenüberliegenden Seite des Seitenteiles ein mit dem Führungsglied mitbewegtes flächiges Schließelement vorgesehen ist. Diese flächige kraftschlüssige Fixierung verhindert auch bei hoher Querbelastung ein seitliches Abheben des Überrollkörpers aus seiner Führung in den Seitenteilen, weil die Kräfte in der Kulissenführung entsprechend verteilt eingeleitet werden.For leadership even under heavy loads To make it very safe is according to one Embodiment of the invention provided that the guide member is flat is, with an extension for receiving in the longitudinal opening, and that on the opposite Side of the side part provided with the guide member moving flat locking element is. This flat frictional Fixation prevents lateral movement even with high transverse loads Lift off the rollover body his leadership in the side parts because of the forces in the backdrop distributed accordingly.

Der Fortsatz kann dabei zapfenförmig oder nutensteinförmig ausgebildet sein.The extension can be cone-shaped or grooved his.

Um das Führungsglied sowie das Schließelement sicher untereinander zu verbinden, ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß Führungskörper, Führungsglied und Schließelement über einen vernieteten Stift miteinander verbunden sind. Auch andere Verbindungsarten sind möglich, wie z.B. durch eine Schraubverbindung.Around the guide link and the closing element To securely connect with each other, it is advantageously provided that the guide body, guide member and closing element over a riveted pin are connected together. Other types of connections are possible, such as. through a screw connection.

Die Querbelastbarkeit kann erhöht werden, wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die oberen Enden der Seitenteile innenliegend in komplementären Ausnehmungen in den Stirnseiten des Führungsblockes angebracht sind.The cross-load capacity can be increased if, according to one embodiment of the invention, the upper ends of the side parts are arranged on the inside in complementary recesses in the end faces of the guide block.

Die Erfindung kann bei Überrollschutzsystemen angewendet werden, bei denen der Überrollkörper als U-förmiger Überrollbügel ausgebildet ist, der zwei Schenkelrohre aufweist, die kopfseitig über einen Stützkörper und im unteren Bereich über eine Quertravese miteinander verbunden sind, wobei an jeder Stirnseite der Quertraverse ein Führungsglied angebracht ist. Der kraftschlüssige Formschluß verhindert dann ein Abheben der Quertraverse aus der Führung.The invention can be used in rollover protection systems are used in which the rollover body is designed as a U-shaped roll bar is, which has two leg tubes, the head side over one Support body and in the lower area above a traverse are connected with each other, on each end a cross member attached to the crossbar is. The non-positive Form locking prevented then lifting the cross-beam from the guide.

Die Erfindung kann aber auch mit großem Vorteil bei Überrollschutzsystemen angewendet werden, bei denen der Überrollkörper als ein Profilkörper, der sich über die gesamte Bügelbreite erstreckt und kopfseitig ein Stützelement besitzt, ausgebildet ist, wobei fußseitig an jeder Stirnseite des Profilkörpers ein Führungsglied angebracht ist. Der kraftschlüssige Formschluß verhindert dann ein Abheben des unteren Bereiches des Überrollprofilkörpers aus seiner formschlüssigen Führung.The invention can also with great advantage in rollover protection systems be applied in which the roll body as a profile body, the yourself about the entire bracket width extends and a support element at the head owns, is formed, with the foot on each end of the profile body guide member is appropriate. The non-positive interlock prevents then lifting off the lower region of the roll profile body its form-fitting Guide.

Im Fall von Überrollschutzsystemen mit Überrollbügeln kann die Querbelastbarkeit gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung noch gesteigert werden, wenn seine Schenkelrohre als Vierkantrohre ausgebildet sind, die diagonal in dem Führungskörper gehaltert sind, mit einer Diagonalen in der Bügelebene und der anderen Diagonalen senkrecht dazu, und die kopfseitig über eine obere Quertraverse in Form eines Profilkörpers miteinander verbunden sind.In the case of rollover protection systems with roll bars the transverse load capacity according to a Embodiment of the invention can be increased if his leg tubes are designed as square tubes, which are held diagonally in the guide body with one diagonal in the temple plane and the other diagonal perpendicular to it, and the head on an upper crossbar in the form of a profile body are interconnected.

Diese obere Quertraverse ist dabei vorzugsweise als Soll-Deformationselement ausgebildet, um hohe, kurzzeitig auftretende Lastspitzen abzubauen.This upper crossbar is included preferably designed as a target deformation element in order to reduce short-term load peaks.

Alternativ oder ergänzend zu der Verbindung über die Quertraverse kann die Verbindung der beiden Einzel-Vierkantrohre des U-förmigen Überrollbügelsa auch so getroffen sein, daß diese zumindest teilweise längs ihrer axialen Erstreckung über eine Blechschale miteinander verbunden sind.Alternatively or in addition to the connection over the crossbar can connect the two single square tubes of the U-shaped roll bar a be taken so that this at least partially along their axial extension over a sheet metal shell are connected to each other.

Diese Blechschale kann kopfseitig auch ein Polsterelement eines vollflächigen Kopfaufprallschutzes (Kopfstütze) tragen.This sheet metal bowl can be on the head side also a cushion element of a full-surface head impact protection (Headrest) wear.

Die Führung der Vierkantrohre ist dabei zweckmäßig so getroffen, daß in dem feststehenden Führungskörper V-förmige, zumindest die in der Bügelebene liegenden, beiden äußeren, Ecken der Vierkantrohre umfassende Führungselemente vorgesehen sind.The leadership of the square tubes is appropriately taken so that in the fixed guide body V-shaped, at least the one in the temple level lying, two outer corners of the square tubes comprehensive guide elements are provided.

Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in Form von Überrollbügel-Schutzsystemen wird die Erfindung näher beschrieben.Based on shown in the drawings embodiments in the form of roll bar protection systems the invention becomes closer described.

Es zeigen:Show it:

1 in einer schematisierten isometrischen Darstellung den Aufbau eines Überrollbügel-Kassettensystems mit diagonal eingebauten Vierkantrohren des Überrollbügels, die in einem Führungsblock geführt sind, und einer die Vierkantrohre verbindenden unteren Quertraverse, die in der Kassette formschlüssig geführt ist, 1 a schematic isometric representation of the structure of a roll bar cassette system with diagonally installed square tubes of the roll bar, which are guided in a guide block, and a lower crossbar connecting the square pipes, which is guided in the cassette in a form-fitting manner,

2 eine Querschnitts Ansicht auf Höhe des Führungsblockes, 2 a cross-sectional view at the level of the guide block,

3 in einer vereinfachten Darstellung den Überrollbügel nach 1 im ausgefahrenen Zustand unter Verdeutlichung einer die beiden Vierkantrohre des Überrollbügels versteifend verbindenden Blechschale, 3 in a simplified representation the roll bar after 1 in the extended state with clarification of a sheet metal shell stiffening the two square tubes of the roll bar,

4 eine vereinfachte Darstellung entsprechend 3 jedoch ohne die verbindende Blechschale, 4 a simplified representation accordingly 3 but without the connecting sheet metal shell,

5 in zwei Figurenteilen A, B eine vergleichende Darstellung von konstruktiven Unterschieden zwischen Überrollbügeln aus Rohren mit kreisrundem Querschnitt und solchen mit diagonal eingebauten Vierkantrohren, 5 in two figure parts A, B a comparative representation of structural differences between roll bars made of tubes with a circular cross-section and those with diagonally installed square tubes,

6 einen schematisierten Längsschnitt durch das Kassettensystem nach 1, unter Darstellung der Kippung des Überrollbügels bei Querbelastung, 6 a schematic longitudinal section through the cassette system 1 , showing the tilting of the roll bar in case of transverse loads,

7 einen Ausschnitt aus der isometrischen Darstellung nach 1 im Bereich der Führung der die Vierkantrohre verbindenden unteren Quertraverse in den Kassetten-Seitenteilen, 7 a section from the isometric representation 1 in the area of the guide of the lower crossbar connecting the square tubes in the cassette side parts,

8 einen Ausschnitt einer Querschnitt-Darstellung im Bereich der Führung der Quertraverse mittels eines Führungsschuhes, und 8th a section of a cross-sectional view in the region of the guide of the crossbar by means of a guide shoe, and

9 in zwei Figurenteilen in Gegenüberstellung die erfindungsgemäße Führung mit einem kraftschlüssigen Formschluß zu der rein formschlüssigen Führung nach dem Stand der Technik. 9 in two parts of the figure the guide according to the invention with a positive connection to the purely positive guide according to the prior art.

Die 1 zeigt in einer isometrischen Darstellung den bekannten Kassetten-Aufbau eines Überrollschutzsystems für Kraftfahrzeuge mit einem erfindungsgemäß geführten Überrollbügel 1 im eingefahrenen Zustand. Dabei sind nur die im vorliegenden Sachzusammenhang wesentlichen Elemente gezeigt.The 1 shows in an isometric view the known cassette structure of a rollover protection system for motor vehicles with a roll bar 1 guided according to the invention in the retracted state. Only the essential elements in the present context are shown.

Dieser Überrollbügel besteht aus zwei Einzel-Vierkantrohren 2, 3, die kopfseitig über eine obere Quertraverse 4 in Form eines Profilkörpers miteinander verbunden sind. Über diese Quertraverse 4, den Stützkörper, rollt das Kraftfahrzeug im Überschlagsfall ab. Um dabei größere Lastspitzen vorab abzubauen, ist der die Quertraverse 4 bildende Profilkörper vorzuweise als Soll-Deformationselement ausgebildet.This roll bar consists of two single square tubes 2 . 3 , the head side via an upper crossbar 4 are connected to each other in the form of a profile body. About this crossbar 4 , the support body, the motor vehicle rolls off in the event of a rollover. In order to reduce larger peak loads in advance, this is the crossbar 4 forming profile body preferably designed as a target deformation element.

Anstelle aus Vierkantrohren können die Schenkelrohre auch aus Rohren mit kreisrundem Querschnitt bestehen. Bei Vierkantrohren ist jedoch die Belastbarkeit in Y-Richtung größer, wie später erläutert werden wird.Instead of square tubes, the leg tubes can also consist of tubes with a circular cross-section. For square tubes however, the load capacity in the Y direction is greater, as will be explained later.

Die Schenkelrohre 2, 3 werden, wie insbesondere auch die Querschnitts-Ansicht nach 2 zeigt, in einem fahrzeugfesten Führungskörper 5, an dem stirnseitig jeweils ein U-förmiges Seitenteil 6, 7 angebracht ist, geführt. Die beiden Seitenteile 6, 7 sind unten über ein Bodenblech 8 miteinander verbunden, auf dem einmal zwei Feder-Führungsbolzen 9, 10 mit kreuzförmigem Querschnitt für die Führung der Antriebs-Druckfedern zum Aufstellen des Überrollbügels im Gefahrenfall (2) und zum anderen ein sensorgesteuerter Aktuator 11 zum Auslösen der Aufstellbewegung angeordnet sind.The thigh tubes 2 . 3 , in particular the cross-sectional view according to 2 shows, in a vehicle-fixed guide body 5 , a U-shaped side part on each end 6 . 7 is appropriate, led. The two side parts 6 . 7 are down over a floor panel 8th connected to each other on the once two spring guide bolts 9 . 10 with cross-shaped cross-section for guiding the drive pressure springs to set up the roll bar in the event of danger ( 2 ) and on the other a sensor-controlled actuator 11 are arranged to trigger the installation movement.

Andere Komponenten des Überrollschutzsystems, wie die Wiedereinfahrsperre oder die Haltevorrichtung für das Niederhalten des Überrollbügels gegen die Federkräfte im Normalzustand, sind nicht gesondert dargestellt. Sie werden in bekannter Weise realisiert.Other components of the rollover protection system, like the re-entry lock or the holding device for holding down the roll bar against the spring forces in normal condition, are not shown separately. You will be in realized in a known manner.

Zusätzlich zu der oberen Traverse 4 sind vorteilhafterweise die beiden Vierkantrohre 2, 3 über eine Blechschale 13 miteinander verbunden ( 2, 3), was die Steifigkeit des Überrollbügels zusätzlich erhöht.In addition to the upper crossbar 4 are advantageously the two square tubes 2 . 3 over a tin bowl 13 connected with each other ( 2 . 3 ), which increases the stiffness of the roll bar.

Wird auf der Vorderseite des Überrollschutzsystem ein vollflächiger Kopfaufprallschutz verlangt, dient vorteilhafterweise die Blechschale 13 auch zur Unterstützung eines Polsterelements 14. Da dieses Polsterelement eine vorgegebene Dicke hat und im eingefahrenen Zustand (1) teilweise in den Führungsblock 5 eintaucht, muß im Führungsblock ein entsprechender Freiraum sein. Beim Ausfahren des Überrollbügels bzw. des Polsterelementes aus dem Führungsblock wäre durch den dann freiwerdenden Freiraum das Spiel zwischen den Schenkelrohren 2, 3 und ihrer Führung im Führungsblock zu groß. Es ist daher ein mehrfach abgekröpftes Distanzblech 12 vorgesehen, das den Freiraum ausfüllt. Es ist als untere Quertraverse an den Schenkelrohren 2 und 3 befestigt und wird in den Seitenteilen 6, 7 geführt.If full-area head impact protection is required on the front of the rollover protection system, the sheet metal shell is advantageously used 13 also to support a cushion element 14 , Since this upholstery element has a predetermined thickness and in the retracted state ( 1 ) partly in the lead block 5 immersed, there must be adequate clearance in the guide block. When the roll bar or the cushion element is extended out of the guide block, the clearance between the thigh tubes would be due to the free space that is then freed up 2, 3 and their leadership in the leadership block is too big. It is therefore a multi-cranked spacer 12 provided that fills the free space. It is the lower crossbar on the leg tubes 2 and 3 attached and is in the side panels 6 . 7 guided.

Wie insbesondere die 2 zeigt, sind die Vierkantrohre 2, 3 diagonal in dem Führungskörper 5 gehaltert, mit einer Diagonalen in der Bügelebene (Y-Richtung) und der anderen senkrecht dazu (X-Richtung).Like especially that 2 shows are the square tubes 2 . 3 diagonally in the guide body 5 supported, with a diagonal in the temple plane (Y direction) and the other perpendicular to it (X direction).

Zur Führung der Vierkantrohre bzw. einer Schweißgruppe aus Vierkantrohren und Verbindungselementen 4, 12, 13, dienen die äußeren Ecken der Vierkantrohre. Diese werden in V-förmigen Führungselementen 15 bewegt.For guiding the square tubes or a welding group made of square tubes and connecting elements 4 . 12 . 13 , serve the outer corners of the square tubes. These are in V-shaped guide elements 15 emotional.

Prinzipiell ist es auch möglich, den Überrollbügel ohne die versteifende Blechschale 13 auszubilden, indem die Vierkantrohre 2, 3 und die Traverse 4 entsprechend steif ausgelegt werden. Eine derartige Konstruktion zeigt die 4.In principle, it is also possible to use the roll bar without the stiffening sheet metal shell 13 train by using the square tubes 2 . 3 and the traverse 4 be designed accordingly stiff. Such a construction shows the 4 ,

Die 5 zeigt zu Vergleichszwecken eine Gegenüberstellung von rohrförmigen Schenkelrohren 2', 3' mit kreisrundem Querschnitt und von Schenkelrohren 2, 3, die durch diagonal angeordnete Vierkantrohre gebildet sind. Der Figurenteil A macht dabei die durch die verbesserten Führungseigenschaften in X- und Y-Richtung deutlich. Durch die winklige Umschlingung U des Vierkantrohres mittels des U-förmigen Führungselementes 15 ist die bei gleicher Breite des Führungselementes in X-Richtung erzielbare Führungsfläche größer als im Fall der Umschlingung U' durch ein Führungselement mit einem Bogenabschnitt 15', das das Schenkelrohr 2', 3' mit kreisrundem Querschnitt umfaßt.The 5 shows a comparison of tubular leg tubes for comparison purposes 2 ' . 3 ' with a circular cross-section and leg tubes 2 . 3 , which are formed by diagonally arranged square tubes. The figure part A makes this clear through the improved guiding properties in the X and Y directions. Due to the angular wrap U of the square tube by means of the U-shaped guide element 15 the guide surface which can be achieved in the X direction with the same width of the guide element is larger than in the case of the wrap U 'by a guide element with a curved section 15 ' that the thigh tube 2 ' . 3 ' with a circular cross-section.

Der Figurenteil B macht anhand der beispielhaft vorgegebenen Werte für Materialabmessungen und -stärke der Schenkelrohre die beachtlich verbesserten Werte für J_x ( = Trägheitsmoment in X-Richtung) und A (= Fläche) bei Verwendung von Vierkantrohren deutlich. Bei annähernd gleichem, von der Fläche mitbestimmten Metergewicht läßt sich bei Vierkantrohren ein deutlich höheres Trägheitsmoment erzielen.Figure B shows the considerably improved values for J _x (= moment of inertia in the X direction) and A (= area) when using square tubes on the basis of the values for material dimensions and thickness of the leg tubes given as examples. With approximately the same meter weight, which is also determined by the area, a significantly higher moment of inertia can be achieved with square tubes.

Die verbesserten Belastungswerte des Überrollschutzsystems, insbesondere für die Querbelastung in Y-Richtung, können einmal durch die dargestellte neuartige Anordnung der Seitenteile 6, 7 im Führungsblock mit vermindertem Abstand noch verbessert werden. Bei den bekannten Kassetten-Systemen nach der eingangs zitierten DE 100 40 649 C1 werden die Seitenteile von außen am Führungsblock, beispielsweise durch Verschrauben, angebracht. Wie insbesondere die 1 und 2 der vorliegenden Anmeldung zeigen, werden in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Seitenteile 6, 7 innenliegend in dem Führungsblock 5 eingebaut und mit ihm verschraubt. Am Führungsblock 5 angebrachte Rippen 5a oder Abstützungen dienen zur Kraftübertragung in den Führungsblock 5 bzw. die Verschraubung.The improved load values of the rollover protection system, in particular for the transverse load in the Y direction, can be due to the novel arrangement of the side parts shown 6, 7 can be improved in the guide block with a reduced distance. In the known cassette systems according to the one cited at the beginning DE 100 40 649 C1 the side parts are attached to the outside of the guide block, for example by screwing. Like especially that 1 and 2 show the present application, in the illustrated embodiment, the side parts 6 . 7 inside the guide block 5 installed and screwed to it. On the lead block 5 attached ribs 5a or supports are used to transmit power to the guide block 5 or the screw connection.

Eine entscheidende Verbesserung der Querbelastbarkeit in Y-Richtung wird jedoch durch eine neuartige Führung der unteren Quertraverse, hier des Distanzbleches 15, 12 erzielt.A decisive improvement in the cross-loading capacity in the Y direction is achieved by a new type of guide for the lower cross-beam, here the spacer plate 15 . 12 achieved.

Wie insbesondere die 6 bis 8 zeigen, ist an dem beweglichen Distanzblech 12 ein Führungsschuh 16 (ähnlich einem Kulissenstein) angebracht. Dieser dient einerseits zur Führung des Distanzbleches 12 in den Seitenteilen 6, 7 beim Ausfahren des Systems, andererseits zur Kraftübertragung bei Belastung. Dazu besitzt jedes Seitenteil eine entsprechend dem Ausfahrhub langgestreckte, schlitzförmige Öffnung 6a, 7a (7). Durch ein zusätzlich aufgesetztes Schließelement 16 (z.B. eine über einen Stift 17a vernietete Scheibe 17), erhält das bewegliche Distanzblech 12 mit dem Führungsschuh 16 einen kraftschlüssigen Formschluß zu den Seitenleisten 6, 7.Like especially that 6 to 8th show is on the movable spacer 12 a guide shoe 16 (similar to a sliding block) attached. On the one hand, this serves to guide the spacer plate 12 in the side parts 6, 7 when extending the system, on the other hand for power transmission under load. For this purpose, each side part has an elongated, slot-shaped opening corresponding to the extension stroke 6a . 7a ( 7 ). With an additional locking element 16 (e.g. one over a pen 17a riveted disc 17 ), receives the movable spacer plate 12 with the guide shoe 16 a positive connection to the side rails 6 . 7 ,

Diese Verbindung kann besonders bei Querbelastung (Y) die auftretenden Kräfte in die Seitenleisten leiten, welche sich wiederum im Führungsblock 5 abstützen.This connection can direct the forces occurring in the side rails, which in turn are in the guide block, especially in the case of transverse loading (Y) 5 support.

Die vorstehende Fixierung durch einen kraftschlüssigen Formschluß verhindert bei einer Querbelastung und einer Beanspruchung des unteren Teiles der Bügelanordnung entsprechend dem gebogenen Pfeil in 6 ein seitliches Abheben des Distanzbleches 12 aus seiner Führung und erhöht somit die entsprechende Belastbarkeit.The above fixation by a positive interlock prevents a transverse load and a load on the lower part of the bracket arrangement according to the curved arrow in 6 a lateral lifting of the spacer 12 from his leadership and thus increases the corresponding resilience.

Ist anstelle des Distanzbleches 12 eine andere Form der unteren Quertraverse vorhanden, werden deren Stirnseiten in entsprechender Weise in den Seitenteilen geführt.Is instead of the spacer 12 another form of the lower cross-member available, the end faces are guided in a corresponding manner in the side parts.

Die 9, Figurenteil B, zeigt nochmals in Gegenüberstellung zum Stand der Technik im Figurenteil A, der nur einen Formschluß in der Führung des Überrollbügels vorsieht, die durch die Erfindung mit dem kraftschlüssigen Formschluß erzielten Vorteile.The 9 Figure B shows again in comparison to the prior art in Figure A, which only provides a positive connection in the guide of the roll bar, the advantages achieved by the invention with the positive connection.

Beim Stand der Technik (Figurenteil A) erfolgt der Kraftfluß bei Querbelastung entsprechend dem Pfeil "Krafteinleitung" zwischen dem Überrollkörper 1, an dem diese Kraft eingreift, und dem fahrzeugfesten Führungsblock 5 mit seinen führenden Seitenteilen 6, 7 über zwei Berührungspunkte a, b, mit Zug auf der einen und Druck auf der anderen Seite der Führungselemente.In the prior art (part of figure A) the force flow takes place with transverse loading according to the arrow "force transmission" between the rollover body 1 , which engages this force, and the vehicle-fixed guide block 5 with its leading side parts 6 . 7 via two points of contact a, b, with tension on one side and pressure on the other side of the guide elements.

Im Fall der Erfindung (Figurenteil B) erfolgt die Kraftübertragung unter Mitwirkung eines dritten Punktes C, in welchem zusätzliche Zugkräfte aufgenommen werden. Durch die damit größere Übertragungsfläche der Kraft wird eine höhere Kraftaufnahme des Gesamtsystems möglich.In the case of the invention (part of the figure B) the power transmission takes place with the participation of a third point C, in which additional tensile forces be included. Due to the larger transfer area of the Strength becomes higher Force absorption of the entire system possible.

Claims

Rollover protection system for motor vehicles, with an adjustable rollover body ( 1 ), over which the motor vehicle rolls in the event of a rollover, and with a guide block fixed to the vehicle ( 5 ) in which the roll bar ( 1 ) is movably supported, and on each of its two faces one end of a U-shaped side part ( 6 . 7 ) is attached as the side walls of a cassette housing, which at the free end via a base part ( 8th ) are connected to each other, and in which the rollover body ( 1 ) is additionally guided, characterized in that at the additional guide points on the rollover body ( 1 . 12 ) one leader each ( 16 ) is attached, which is in the manner of a sliding block guide with a positive fit and a longitudinal opening ( 7a ) is in the respective side part.

Rollover protection system according to claim 1, characterized in that the guide member ( 16 ) is flat, with an extension for receiving in the longitudinal opening ( 7a ), and that on the opposite side of the side part ( 6 . 7 ) with the leader ( 16 ) moving flat locking element ( 17 ) is provided.

Rollover protection system according to claim 2, characterized in that the extension is cone-shaped or nutensteinförmig is trained.

Rollover protection system according to Claim 2 or 3, characterized in that guide bodies ( 1 . 12 ), Leader ( 16 ) and closing element ( 17 ) via a riveted pin ( 17a ) are connected.

Rollover protection system according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the guide body ( 1 . 12 ), Leader ( 16 ) and closing element ( 17 ) are connected to each other via a screw connection.

Rollover protection system according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the rollover body is in the form of a U-shaped roll bar ( 1 ) is formed, the two leg tubes ( 2 . 3 ) which has a support body ( 4 ) and are connected to each other in the lower area via a crossbar, with the crossbar ( 12 ) a leader ( 16 ) is attached.

Rollover protection system according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the rollover body as a profile body, the yourself about the entire temple width extends, and a support element at the head owns, is formed, with the foot on each end of the profile body a leader is appropriate.

Rollover protection system according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the upper ends of the side parts ( 6 . 7 ) inside in complementary recesses in the end faces of the guide block ( 5 ) are attached.

Rollover protection system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the leg tubes as square tubes ( 2 . 3 ) are formed diagonally in the guide body ( 5 ) are supported, with one diagonal in the temple plane and the other diagonal perpendicular to it, and the head side via an upper crossbar ( 4 ) are connected to each other in the form of a profile body.

Rollover protection system according to claim 9, characterized in that the two leg tubes made of single square tubes ( 2 . 3 ) at least partially along their axial extent over a sheet metal shell ( 13 ) are connected.

Rollover protection system according to claim 9 or 10, characterized in that the upper crossbar ( 4 ) is designed as a target deformation element.

Rollover protection system according to claim 10 or 11, characterized in that on the sheet metal shell ( 13 ) a cushion element on the head side ( 14 ) a full-surface head impact protection is attached.

Rollover protection system according to one of Claims 9 to 12, characterized in that in the guide body ( 5 ) V-shaped, at least the two lying in the temple plane outer corners of the square tubes ( 2 . 3 ) comprehensive management elements ( 15 ) are provided.