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Dokumentenidentifikation DE102006012061A1 13.12.2007
Titel Überrollbügel für eine Kraftwagen-Karosserie
Anmelder AUDI AG, 85057 Ingolstadt, DE
Erfinder Biesdorf, Falk, 74930 Ittlingen, DE;
Kurze, Stefan, 74206 Bad Wimpfen, DE
DE-Anmeldedatum 16.03.2006
DE-Aktenzeichen 102006012061
Offenlegungstag 13.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.12.2007
IPC-Hauptklasse B60R 21/13(2006.01)A, F, I, 20060316, B, H, DE
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft einen Überrollbügel für eine Kraftwagen-Karosserie, der ein Hohlprofil (20) aufweist und mit einem unteren Teilbereich (24) in einer karosserieseitigen Halteanordnung (Kastenstruktur 14) zu befestigen ist, wobei der Überrollbügel in einem Übergangsbereich (28) aus der karosserieseitigen Halteanordnung (Kastenstruktur 14) austritt und mit einer Verstärkung (34) zum Aussteifen des Hohlprofils (20) versehen ist und wobei die Verstärkung (34) des Überrollbügels im Übergangsbereich (28) aus der karosserieseitigen Halteanordnung (Kastenstruktur 14) heraus innerhalb des Hohlprofils (20) vorgesehen ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Überrollbügel für eine Kraftwagen-Karosserie der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Ein derartiger Überrollbügel ist bereits aus der DE 38 22 461 C2 als bekannt zu entnehmen, der im Wesentlichen ein U-förmig gebogenes Hohlprofil mit zwei vertikal verlaufenden Bügelschenkeln umfasst. Die beiden Bügelschenkel sind dabei mit einem unteren Teilbereich in einer karosserieseitigen Halteanordnung festgelegt und gegenüber dieser höhenverlagerbar. In einem Übergangsbereich treten die beiden Bügelschenkel aus der Halteanordnung aus und stehen mit einem sich über einen erheblichen Höhenbereich erstreckenden oberen Teilbereich über die karosserieseitige Halteanordnung hinaus. In diesem oberen Teilbereich sind die beiden Bügelschenkel jeweils zweiteilig ausgebildet und teleskopartig aus- bzw. einfahrbar. In den teleskopierbaren Bereichen erfahren die beiden Bügelschenkel somit eine Aufdopplung und Verstärkung zur zusätzlichen Aussteifung ihres jeweiligen Hohlprofils.

Als nachteilig bei diesem bekannten Überrollbügel ist jedoch der Umstand anzusehen, dass insbesondere die beiden in die karosserieseitige Halteanordnung eingespannten unteren Teile jedes der beiden Bügelschenkel äußerst steif hergestellt werden müssen, um im Falle eines Überschlags des Kraftwagens insbesondere im Übergangsbereich aus der karosserieseitigen Halteanordnung heraus eine hinreichende Scher- und Knicksteifigkeit aufzuweisen. Da jedoch die unteren Teile der beiden Bügelschenkel aus einem einheitlichen Material gestaltet sind, ergibt sich zwangsweise im oberhalb der karosserieseitigen Halteanordnung angeordneten oberen Teilbereich eine unnötige Materialanhäufung, welche zu einem unerwünschten Mehrgewicht des Überrollbügels führt.

Darüber hinaus ist aus der EP 0 411 448 B1 ein Überrollbügel als bekannt zu entnehmen, der integral mit einer karosserieseitigen Halteanordnung ausgebildet ist: Demgemäß erstreckt sich der dortige Überrollbügel ausgehend von der Oberseite der karosserieseitigen Halteanordnung nach oben hin. Gebildet wird der Überrollbügel von zwei im Wesentlichen U-förmigen Blechhalbschalen, welche miteinander verschweißt sind. Innerhalb des Hohlprofils des Überrollbügels ist dabei ein im Querschnitt im Wesentlichen rechteckförmiges Verstärkungselement angeordnet, welches sich über die gesamte Länge des Überrollbügels erstreckt. Darüber hinaus erstreckt sich das Verstärkungselement mit zwei jeweiligen Endabschnitten bis in die karosserieseitige Halteanordnung hinein.

Als nachteilig bei diesem bekannten Überrollbügel ist der Umstand anzusehen, dass sich dessen Hohlprofil lediglich an die Oberseite der Halteanordnung anschließt. Demgemäß muss sowohl die Oberseite der Halteanordnung wie auch der Überrollbügel selbst äußerst massiv gestaltet werden, um im Falle eines Überschlags des Kraftwagens insbesondere im Bereich der Oberseite der Halteanordnung eine hinreichende Scher- und Knicksteifigkeit des Überrollbügels bereitstellen zu können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Überrollbügel der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass dieser unter Beibehaltung einer zuverlässigen Scher- und Knicksteifigkeit gewichtsgünstiger ausgebildet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Überrollbügel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist die Verstärkung innerhalb des Hohlprofils im Übergangsbereich des Überrollbügels aus der karosserieseitigen Halteanordnung heraus vorgesehen. Mit anderen Worten wird der Übergangsbereich des Überrollbügels aus der karosserieseitigen Halteanordnung heraus, der im Falle eines Überschlags des Kraftwagens mit besonders hohen Scher- bzw. Knickkräften und -momenten beaufschlagt wird, in einfacher Weise durch die innerhalb des Hohlprofils angeordnete Verstärkung ausgesteift. Somit kann ein äußerst gewichtsgünstiges bzw. leichtes Hohlprofil verwendet werden, welches dann an hochbelasteten Stellen – wie insbesondere dem Übergangsbereich des Überrollbügels aus der karosserieseitigen Halteanordnung heraus – mit einer entsprechend innerhalb des Hohlprofils angeordneten Verstärkung ausgesteift werden kann.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß innerhalb des Hohlprofils angeordneten Verstärkung besteht darin, dass das Hohlprofil selbst über seine ganze Erstreckung einen einheitlichen Querschnitt aufweisen kann, und lediglich an den hoch belasteten Stellen – insbesondere im Übergangsbereich aus der karosserieseitigen Halteanordnung heraus – entsprechend verstärkt wird. Somit kann als Hohlprofil für den Überrollbügel ein äußerst kostengünstig herstellbares Halbzeug verwendet werden, welches dann entsprechend lokal mittels der Verstärkung ausgesteift wird.

Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Überrollbügel im Übergangsbereich eine konstante Außenkontur aufweist. Hierdurch kann nicht nur ein fertigungstechnisch besonders einfach herzustellendes Hohlprofil geschaffen werden, sondern darüber hinaus kann im Übergangsbereich eine sehr stabile und einfache Abstützung des Überrollbügels gegenüber der Halteanordnung geschaffen werden. Darüber hinaus ist es mit einer derartig konstanten Außenkontur auf einfache Weise möglich, den Überrollbügel höhenverstellbar innerhalb der Halteanordnung zu führen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft gezeigt, wenn die Verstärkung in ihrem Querschnitt an den Hohlquerschnitt des Hohlprofils angepasst ist. Mit anderen Worten kann hierdurch auf einfache Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Hohlprofil des Überrollbügels und der Verstärkung geschaffen werden, so dass die Verstärkung lediglich gegen eine Verschiebung in Erstreckungsrichtung des Hohlprofils des Überrollbügels gesichert bzw. festgelegt werden muss.

Ein besonders gewichtsgünstiger Überrollbügel kann darüber hinaus geschaffen werden, wenn die Verstärkung ebenfalls als Hohlprofilelement ausgebildet ist. Es ist klar, dass die Verstärkung dann entsprechend so gestaltet sein muss, dass die Scher- und Knicksteifigkeit des gesamten Überrollbügels insbesondere im Übergangsbereich aus der karosserieseitigen Halteanordnung heraus gewährleistet ist.

Ein besonders kostengünstiger Überrollbügel kann darüber hinaus geschaffen werden, wenn dieser als im Querschnitt umlaufend geschlossenes Rohr ausgebildet ist. Ein derartiges Rohr weist nicht nur optimale Festigkeitseigenschaften auf, sondern kann auch auf einfache Weise umgeformt werden.

Eine besonders steife Abstützung des Überrollbügels an der Kraftwagen-Karosserie kann darüber hinaus geschaffen werden, wenn dessen unterer Teilbereich innerhalb einer karosserieseitigen Kastenstruktur aufgenommen ist. Eine derartige Kastenstruktur kann äußerst stabil ausgebildet werden und ermöglicht darüber hinaus die verstaute Aufnahme des unteren Teilbereichs des Überrollbügels. Dabei hat es sich als weiter vorteilhaft gezeigt, dass der Überrollbügel an einer oberen Stirnseite der Kastenstruktur austritt und mit Manschetten an dieser festgelegt ist. Hierdurch wird eine optimale Befestigung bzw. Einspannung des Überrollbügels am obersten Bereich der Halteanordnung bzw. der Kastenstruktur geschaffen.

Eine besonders einfache und zuverlässige Festlegung der Verstärkung innerhalb des Hohlprofils kann geschaffen werden, wenn im Übergangsbereich des Überrollbügels wenigstens eine Durchgangsöffnung innerhalb des Hohlprofils eingebracht ist. Insbesondere eignet sich eine derartige Durchgangsöffnung zur Festlegung der Verstärkung am Hohlprofil mittels einer Lochschweißung, die fertigungstechnisch eine äußerst einfache Verbindung zwischen dem Hohlprofil des Überrollbügels und der Verstärkung herstellt.

Ein besonders stabiler Überrollbügel lässt sich schließlich dadurch realisieren, dass dessen beide Bügelschenkel jeweils eine Verstärkung im Übergangsbereich aufweisen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:

1 eine schematische Perspektivansicht auf einen linken vorderen Kraftfahrzeugsitz eines Kraftwagens, hinter dessen Rückenlehne eine karosseriefeste Halteanordnung in Form einer Kastenstruktur ausschnittsweise erkennbar ist, wobei die Halteanordnung einen dem Kraftfahrzeugsitz zugeordneten Überrollbügel trägt;

2 eine schematische Schnittansicht durch die karosserieseitige Halteanordnung mit dem daran befestigten Überrollbügel, wobei ein Bügelschenkel des Überrollbügels ebenfalls geschnitten dargestellt ist;

3 eine schematische Perspektivansicht auf den separat dargestellten Überrollbügel gemäß den 1 und 2;

4 eine ausschnittsweise vergrößerte schematische Perspektivdarstellung von einem der beiden Bügelschenkel des Überrollbügels, wobei insbesondere eine auf Höhe des Übergangsbereichs aus der karosserieseitigen Halteanordnung heraus angeordnete Verstärkung innerhalb des Hohlprofils des Bügelschenkels des Überrollbügels schematisch erkennbar ist; und in

5 eine schematische Perspektivansicht auf die obere Stirnseite der Kastenstruktur gemäß den 1 und 2, an welcher der Überrollbügel austritt und mit Manschetten an der Kastenstruktur gehalten ist.

In 1 ist in einer schematischen Perspektivansicht ein vorderer linker Kraftfahrzeugsitz 10 eines lediglich eine Sitzreihe und ein zu öffnendes Verdeck aufweisenden offenen Kraftwagens dargestellt, hinter dessen Rückenlehne 12 eine als Kastenstruktur 14 ausgebildete karosserieseitige Halteanordnung ausschnittsweise zu erkennen ist. Neben der Kastenstruktur sind von der Kraftwagen-Karosserie des offenen Kraftwagens keine weiteren Bauteile erkennbar. Die Kastenstruktur 14 erstreckt sich in Fahrzeugquerrichtung bis etwa auf Höhe einer Bordkante bzw. etwa auf Höhe des oberen Endes der Rückenlehne 12 des Kraftfahrzeugsitzes 10. Dabei ist die Kastenstruktur 14 im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus mehreren Blechteilen gestaltet und entsprechend in die Karosseriestruktur der Kraftwagen-Karosserie integriert. Gleichfalls wäre es natürlich auch denkbar, eine andersartig gestaltete karosserieseitige Halteanordnung vorzusehen, welche beispielsweise mittels von Schraubverbindungen an einer hinteren Trennwand festzulegen ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die hintere Trennwand jedoch von der Kastenstruktur 14 selbst gebildet.

Die Kastenstruktur 14 dient als karosseriefeste Halteanordnung für einen hinter einer Kopfstütze 16 des Kraftfahrzeugsitzes 10 erkennbaren Überrollbügel, dessen konkrete Gestaltung insbesondere unter Zusammenschau mit den 2 bis 5 näher erkennbar ist. Hierzu zeigt 2 in einer schematischen Schnittansicht entlang einer vertikal und in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schnittebene die Kastenstruktur 14 mit dem daran befestigten Überrollbügel, wobei einer seiner beiden Bügelschenkel 18 ebenfalls geschnitten dargestellt ist.

Wie insbesondere in Zusammenschau mit 3, welche in einer schematischen Perspektivansicht lediglich den Überrollbügel selbst zeigt, erkennbar ist, ist dieser im Wesentlichen aus einem Hohlprofil 20 gestaltet, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel als im Querschnitt umlaufend geschlossenes Rohr ausgebildet ist. Das Hohlprofil 20 kann dabei beispielsweise aus einer Aluminium- oder Stahllegierung hergestellt sein. Gleichfalls wäre es jedoch auch denkbar, das Hohlprofil 20 aus einem entsprechend stabilen Kunststoff herzustellen. Die beiden Bügelschenkel 18 des Überrollbügels sind über einen gebogenen Verbindungsbereich 22 miteinander verbunden, wobei die Bügelschenkel 18 und der Verbindungsbereich 22 sowohl ein- oder mehrteilig ausgebildet sein können.

Wie insbesondere aus 2 erkennbar ist, ist ein unterer Teilbereich 24 des Überrollbügels bzw. jedes seiner beiden Bügelschenkel 18 innerhalb der Kastenstruktur 14 angeordnet bzw. aufgenommen. Der untere Teilbereich 24 des Überrollbügels bzw. jedes der Bügelschenkel 18 ist dabei beispielsweise über winkelförmige Aufnahmen 26 an der Kastenstruktur 14 festgelegt. Es ist klar, dass diese Festlegungen innerhalb der als Kostenstruktur 14 ausgebildeten Halteanordnung auch auf geeignete andere Weise erfolgen kann.

In einem Übergangsbereich 28 tritt der Überrollbügel bzw. dessen beide Bügelschenkel 18 aus der Kastenstruktur 14 hinaus. Hierzu sind an einer oberen Stirnseite 30 der Kastenstruktur 14 entsprechende Durchgangsöffnungen vorgesehen. Der Übergangsbereich 28 des Überrollbügels bzw. der beiden Bügelschenkel 18 ist demgemäß zwischen dem im Wesentlichen innerhalb der Kastenstruktur 14 angeordneten unteren Teilbereich 24 und einem im Wesentlichen außerhalb der Kastenstruktur 14 liegenden oberen Teilbereich 32 des Überrollbügels bzw. der Bügelschenkel 18 angeordnet.

Im Übergangsbereich 28 ist innerhalb des Hohlprofils 20 des Überrollbügels bzw. der Bügelschenkel 18 jeweils eine Verstärkung 34 vorgesehen, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls als Hohlprofilelement in Form eines Rohrstücks ausgebildet ist. Die Verstärkung 34 ist dabei derart an den Hohlquerschnitt des Hohlprofils 20 der beiden Bügelschenkel 18 angepasst, dass die Verstärkung 34 im Wesentlichen formschlüssig innerhalb des Hohlprofils 20 aufgenommen ist. Mit anderen Worten soll zwischen der Verstärkung 34 und dem Hohlquerschnitt des Hohlprofils 20 vorzugsweise kein nennenswertes radiales Spiel vorhanden sein.

Insbesondere aus 3 ist erkennbar, dass jeder der beiden Bügelschenkel 18 des Überrollbügels jeweils mit einer Verstärkung 34 versehen ist, welche auf Höhe des Übergangsbereichs 28 angeordnet ist, in welchem die beiden Bügelschenkel 18 aus der Kastenstruktur 14 austreten. Weiterhin ist aus 4 die Festlegung einer der beiden Verstärkungen 34 am jeweils zugehörigen Bügelschenkel 18 erkennbar. Hierzu zeigt 4 in einer ausschnittsweisen Perspektivansicht einen der Bügelschenkel 18, innerhalb dessen Hohlprofil 20 die gestrichelt angedeutete Verstärkung 34 befestigt ist. Hierzu ist innerhalb des Hohlprofils 20 des Bügelschenkels 18 wenigstens eine Durchgangsöffnung 36 vorgesehen, über welche die Verstärkung 34 innerhalb des Hohlprofils 20 festzulegen ist. Die Festlegung erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel über eine im Bereich der Durchgangsöffnung 36 vorgesehene Lochschweißung, welche die Verstärkung 34 mit dem Hohlprofil 20 des zugehörigen Bügelschenkels 18 verbindet. Darüber hinaus kann im Bereich der Durchgangsöffnung 36 auch eine Verprägung oder Verquetschung des Bügelschenkels 18 oder der Verstärkung 34 vorgesehen sein. Alternativ wäre es auch möglich, zur Festlegung der Verstärkung 34 innerhalb des zugehörigen Bügelschenkels 18 das Hohlprofil 20 in diesem Bereich zu verquetschen oder zu verprägen, so dass auf die Durchgangsöffnung 36 verzichtet werden kann.

Schließlich ist in 5 in einer schematischen Perspektivansicht der obere Bereich der Kastenstruktur 14 mit deren Stirnseite 30 erkennbar, an welcher der Überrollbügel bzw. dessen beide Bügelschenkel 18 austreten. An der Stirnseite 30 sind dabei zwei winkelförmige Manschetten 38 beispielsweise mittels einer Schweißverbindung festgelegt, über welche der Überrollbügel am oberen Ende der Kastenstruktur 14 festgelegt bzw. eingespannt ist. Dabei wäre es denkbar, den Überrollbügel gegenüber der Kastenstruktur 14 höhenverlagerbar zu gestalten. Dann wäre jedoch zu berücksichtigen, dass die Verstärkung 34 entsprechend lang gestaltet ist, so dass diese bei jeder Einstellung des Überrollbügels im Übergangsbereich 28 angeordnet ist.

Es ist ersichtlich, dass durch die Verstärkung 34 die Scher- und Knicksteifigkeit der Bügelschenkel 18 bzw. des Überrollbügels insbesondere im Übergangsbereich 28 deutlich erhöht werden können, welcher bei einem Überschlag des Kraftwagens mit besonders hohen Scher- und Knickkräften bzw. -momenten beaufschlagt wird. Insbesondere im Übergangsbereich 28 kann der Überrollbügel bzw. dessen beide Bügelschenkel 18 eine konstante Außenkontur aufweisen, da die lokale Aussteifung mittels der innerhalb des Hohlprofils 20 angeordneten Verstärkungen 34 erfolgt. Somit kann ein fertigungstechnisch äußerst günstig herstellbares Halbzeug als Hohlprofil 20 des Überrollbügels verwendet werden.

Die Verstärkungen 34 sind vorliegend gerade bzw. etwa senkrecht zu ihrer Erstreckungsrichtung beschnitten. Um einen Steifigkeitssprung der Bügelschenkel 18 im Bereich der Verstärkungen 34 zu vermeiden, können diese jedoch auch schräg zu ihrer Erstreckungsrichtung beschnitten sein.


Anspruch[de]
Überrollbügel für eine Kraftwagen-Karosserie, der ein Hohlprofil (20) aufweist und mit einem unteren Teilbereich (24) in einer karosserieseitigen Halteanordnung (Kastenstruktur 14) zu befestigen ist, wobei der Überrollbügel in einem Übergangsbereich (28) aus der karosserieseitigen Halteanordnung (Kastenstruktur 14) austritt und mit einer Verstärkung (34) zum Aussteifen des Hohlprofils (20) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (34) des Überrollbügels im Übergangsbereich (28) aus der karosserieseitigen Halteanordnung (Kastenstruktur 14) heraus innerhalb des Hohlprofils (20) vorgesehen ist. Überrollbügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Überrollbügel im Übergangsbereich (28) eine konstante Außenkontur aufweist. Überrollbügel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (34) an den Hohlquerschnitt des Hohlprofils (20) angepasst ist. Überrollbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (34) ebenfalls als Hohlprofilelement ausgebildet ist. Überrollbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (20) des Überrollbügels als im Querschnitt umlaufend geschlossenes Rohr ausgebildet ist. Überrollbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die karosserieseitige Halteanordnung eine Kastenstruktur (14) umfasst, innerhalb welcher der untere Teilbereich (24) des Überrollbügels aufgenommen ist. Überrollbügel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kastenstruktur (14) eine obere Stirnseite (30) umfasst, an welcher der Überrollbügel austritt und mit Manschetten (40) an der Kastenstruktur gehalten ist. Überrollbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsbereich (28) wenigstens eine Durchgangsöffnung (36) innerhalb des Hohlprofils (20) des Überrollbügels vorgesehen ist, über welche die Verstärkung (34) innerhalb des Hohlprofils (20) festzulegen ist. Überrollbügel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (34) über eine im Bereich der Durchgangsöffnung (38) des Hohlprofils (20) vorgesehene Lochschweißung, Verquetschung oder Verprägung mit dem Überrollbügel verbunden ist. Überrollbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zwei Bügelschenkel (18) umfasst, welche jeweils eine Verstärkung (34) im Übergangsbereich (28) aufweisen. Überrollbügel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Festlegung der Verstärkung (34) innerhalb des zugehörigen Bügelschenkels (18) durch eine Verquetschung oder Verprägung des Hohlprofils (20) erfolgt. Überrollbügel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (34) schräg zu ihrer Erstreckungsrichtung beschnitten ist.






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