DE102004010272B4

DE102004010272B4 - Cabriolet

Info

Publication number: DE102004010272B4
Application number: DE102004010272A
Authority: DE
Inventors: Jochem Fischer
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2024-03-04
Also published as: DE102004010272A1; FR2867109A1; FR2867109B1; US20050194811A1; US7128363B2

Abstract

Cabriolet mit einem Verdeck (2), das eine faltbare Tragkonstruktion (4) aus gelenkig miteinander verbundenen Metallprofilen (5–7) aufweist und eine B-Säule vorgesehen ist, welche in einer Führung (12) vertikal verlagerbar und mit der Tragkonstruktion (4) verriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallprofile (5–7) warmgeformt sind und die B-Säule (11) durch einen innenliegenden Zahnstangenantrieb (13) verlagerbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Cabriolet mit einem Verdeck, das eine faltbare Tragkonstruktion aus gelenkig miteinander verbundenen Metallprofilen aufweist.
Ein Cabriolet ist zwar von einem Serienfahrzeug abgeleitet, dennoch sind eine Reihe von Veränderungen an der Karosserie notwendig, um die vorgeschriebenen Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. Trotz verschiedener Verstärkungen kommt ein Cabriolet bei der Sicherheit schlechter weg, da durch das fehlende feste Dach und die Verbindung der Karosserie zwangsläufig die Stabilität vermindert ist.
Derzeit sind bei Cabriolets Stoffverdecke gängig. Diese weisen eine faltbare Tragkonstruktion aus gelenkig miteinander verbundenen Metallprofilen auf, die mit Stoff bespannt sind. Zunehmend beliebter werden auch klappbare, feste Dächer bzw. Verdecke. Auch diese besitzen eine faltbare Tragkonstruktion aus Metallprofilen, die das Verdeck aus Blech trägt.
Die DE 101 34 439 C2 offenbart ein schwenkbares Gestänge für ein öffnungsfähiges Fahrzeugdach, insbesondere ein Cabriolet, wobei das Gestänge oder zumindest ein Gestängeteil als mittels eines Innenhochdruck-Umformverfahrens aus hohlem Halbzeug geformtes Hohlelement ausgebildet ist und eine beim Innenhochdruck-Umformverfahren ausgebildete seitliche Öffnung sowie ein in die Öffnung eingebrachtes Lagerelement aufweist.
Durch die DE 101 62 441 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen von Kfz-Bauteilen bekannt. Hierbei werden Kfz-Bauteile aus metallischen Werkstoffen im Wege einer Wirkmedium unterstützten Warmumformung hergestellt, wozu in einem Umformwerkzeug mit einem Formraum aus einem Rohling das Bauteil erzeugt wird und zur Steuerung des Wärmestoffflusses Formraumbereiche gezielt durch Wärmezufuhr und/oder Wärmeabfuhr temperiert werden. Das Verfahren soll insbesondere zur Herstellung von Fahrwerksteilen, Karosserieteilen, Antriebsteilen, Motorteilen oder dergleichen genutzt werden, wobei metallische Werkstoffe, insbesondere Aluminium oder Aluminiumlegierungen, umgeformt werden.
Die DE 199 02 665 A1 betrifft die Verwendung einer Edelstahllegierung zur Herstellung von Karosserie- und Fahrwerkskomponenten. Definiert wird eine Edelstahllegierung mit dem Hauptbestandteil Eisen und bestimmten Gehalten an Kohlenstoff, Chrom und Nickel.
Die DE 691 02 482 T2 beschreibt ein Cabriolet mit Überrollbügel und Heckfenster. Hierbei ist das Heckfenster am Überrollbügel ausziehbar angebracht und hinsichtlich des Überrollbügels drehbar gestützt.
Auch die DE 197 54 967 A1 beschreibt ein Cabriolet mit einem Faltverdeck und Überrollschutzbügel. Bei vollständig geöffnetem Fahrzeugdach sind das Faltverdeck und der Überrollschutzbügel von wenigstens einem Abdeckteil über deckt, das derart am Fahrzeug zu befestigen ist oder eine Sollbruchstelle aufweist, dass der Überrollschutzbügel von einer sensorgesteuerten Verstelleinrichtung selbsttätig aus der Nichtgebrauchsstellung in die Schutzstellung verstellbar ist und sich dabei das Abdeckteil entweder mit dem Überrollschutzbügel mitbewegen oder aus dem Verstellbereich des Überrollschutzbügels verstellen kann.
Durch die DE 195 11 400 A1 zählt eine Vorrichtung zum Überrollschutz eines offenen Cabriolets zum Stand der Technik. Am Fahrzeugaufbau sind Verstärkungselemente vorgesehen, die durch einen sensorisch ausgelösten Kraftspeicher aus einer Ruhestellung in eine am Fahrzeugaufbau abgestützte und verriegelte Stützposition bewegbar sind, in welcher sie zusammen mit Fahrzeugfunktionsbauteilen, z.B. der A-Säule, einen steifen Überrollschutzverbund bilden.
Die DE 41 16 223 A1 betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem abnehmbaren festen Aufsetzdach, welches einen Träger zur Befestigung des Aufsetzdaches aufweist. Der Träger ist in eine ausgefahrene obere Stellung und in eine untere versenkte Stellung verschiebbar, wobei an dem Träger eine Abtrennwand befestigt ist und mit diesem bewegt werden kann. Die Trennwand übernimmt die Funktion eines Windschotts.
Im Umfang von der DE 36 16 017 A1 wird ein Schiebeverdeck für ein Fahrzeugdach beschrieben mit einer sich über die gesamte Dachbreite erstreckenden Dachtafel, welche die B-Säulen von außen her umfasst und an diesen über Führungsmittel befestigt ist. Die Tragkonstruktion des Schiebeverdecks ist faltbar und besteht gelenkig miteinander verbundenen Metallprofilen, wobei die B-Säule in einer Führung vertikal verlagerbar und mit der Tragkonstrukton verriegelbar ist.
Zum Stand der Technik zählen ferner die DE 100 01 753 A1 , die DE 196 40 568 A1 oder die DE 1 959 683 A , welche jedoch kein Cabriolet betreffen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Cabriolet hinsichtlich der Stabilität und Sicherheit zu verbessern.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Cabriolet gemäß Patentanspruch 1.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Tragkonstruktion des Verdecks aus warmgeformten Metallprofilen, beispielsweise, Schalenkörpern Rohren oder Stangen, zu bauen. Um die Sicherheit bei einem Überschlag zu erhöhen, ist eine B-Säule vorgesehen, welche in einer Führung vertikal verlagerbar ist und in der ausgefahrenen Position mit der Tragkonstruktion verriegelt. Die B-Säule ist dann mit dem Dachbereich verankert, so dass eine zusätzliche Abstützung gebildet wird. Die Verlagerung der B-Säule erfolgt durch einen innenliegenden Zahnstangenantrieb. Der Zahnstangenantrieb umfasst im wesentlichen eine Zahnstange, die über ein Getriebe und einen Elektromotor angetrieben wird.
Die Metallprofile bestehen aus einem hochfesten Stahlwerkstoff, der warmgeformt und vorzugsweise vergütet und gehärtet ist (Patentanspruch 2). Diese Maßnahme trägt deutlich zur Erhöhung der Festigkeit und der Stabilität des Verdecks bei. Die Festigkeit der Metallprofile liegt vorzugsweise oberhalb von 1400 N/mm². Insbesondere bei geschlossenem Verdeck wird die Sicherheit für die Fahrzeuginsassen wesentlich verbessert.
Die zur Herstellung der Metallprofile eingesetzten Halbzeuge werden in einer Wärmebehandlungsanlage auf Härtungstemperatur, das heißt auf eine über A_C3 liegende Temperatur erhitzt, wo sich der Stahl in austenitischem Zustand befindet. In der Regel liegt diese Temperatur zwischen 775°C und 1000°C. Anschließend erfolgt der Umformvorgang in einem Pressenwerkzeug, worauf durch Kühlung das Härten einsetzt. Hierbei stellt sich ein feinkörniges martensitisches oder bainitisches Werkstoffgefüge ein. Vorzugsweise bleibt das Metallprofil während des Härtungsvorgangs eingespannt im Pressenwerkzeug.
Bevorzugt kommt für die Herstellung eines Metallprofils eine Platine bzw. ein Halbzeug aus einem Stahl zum Einsatz, der in Gewichtsprozenten ausgedrückt besteht aus Kohlenstoff (C) 0,18% bis 0,3%, Silizium (Si) 0,1% bis 1,0%, Mangan (Mn) 1% bis 2,5%, Chrom (Cr) 0,1% bis 0,8%, Molybdän (Mo) 0,1% bis 0,5%, Titan (Ti) 0,02% bis 0,05%, Bor (B) 0,002% bis 0,05%, Aluminium (Al) 0,01% bis 0,06%, Schwefel (S) maximal 0,01%, Phosphor (P) maximal 0,025%, wobei der Rest aus Eisen (Fe) besteht einschließlich von etwaigen erschmelzungsbedingten Verunreinigungen.
Um ein Einklemmen von Fremdteilen bzw. -körpern zu verhindern, ist der B-Säule eine Ausfahrsicherung zugeordnet (Patentanspruch 3). Die Ausfahrsicherung kann beispielsweise durch eine Drehmomentenbegrenzung des Antriebsmotors für den Zahnstangenantrieb realisiert sein.
Nach den Merkmalen von Patentanspruch 4 kann alternativ oder zusätzlich im Kontaktbereich zwischen B-Säule und Tragkonstruktion ein Drucksensor vorgesehen sein. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, den Dichtgummi im Dachbereich mit einem Drucksensor zu versehen. Steigt der Anpressdruck beim Ausfahrvorgang über einen vorgegebenen Grenzwert, wird über den Drucksensor und eine diesem zugeordnete Steuerung der Ausfahrvorgang der B-Säule unterbunden.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:
1 in perspektivischer Darstellungsweise einen Ausschnitt aus einem Cabriolet mit geschlossenem Verdeck und
2 einen Ausschnitt aus dem Cabriolet im Bereich der B-Säule.
Die 1 und 2 zeigen jeweils einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Cabriolet 1 mit geschlossenem Verdeck 2.
Das Verdeck 2 umfasst im wesentlichen eine Stoffabdeckung 3, die auf einer faltbaren Tragkonstruktion 4 gespannt ist (siehe hierzu 2). Die Tragkonstruktion 4 weist gelenkig miteinander verbundene Metallprofile 5, 6, 7 auf. Die Metallprofile 5–7 bestehen aus einem hoch- oder höchstfesten Stahl und sind durch einen Warmumformvorgang mit anschließender Vergütung hergestellt. Sie weisen eine Festigkeit von mehr als 1400 N/mm² auf.
In der 2 erkennt man ferner eine A-Säule 8 des Cabiolets 1. Auch die A-Säule 8 besteht aus einem hochfesten Stahlwerkstoff und ist warmgeformt sowie vergütet. Mit 9 und 10 sind in der 2 ein Türholm und ein Seitenschweller bezeichnet.
Ferner ist eine B-Säule 11 vorgesehen, die in einer Führung 12 vertikal verlagerbar ist. Die B-Säule 11 ist im normalen Fahrbetrieb bei offenem Verdeck 2 in der Führung 12 versenkt. Über einen innen liegenden Zahnstangenantrieb 13 mit zugeordnetem Antriebsmotor 14 und Getriebe 15 kann die B-Säule 11 ausgefahren werden. Dem Antriebsmotor 14 ist eine Ausfahrsicherung in Form eines Drehmomentbegrenzers zugeordnet. Diese Maßnahme soll ein Einklemmen von Fremd- oder Körperteilen durch die B-Säule 11 verhindern.
In der ausgefahrenen Stellung verriegelt die B-Säule 11 mit der Tragkonstruktion 4. Im Kontaktbereich 16 von B-Säule 11 und Tragkonstruktion 4 ist hierzu ein Verschluss 17 mit integriertem Drucksensor 18 vorgesehen. Über den Drucksensor 18 wird der Ausfahrvorgang der B-Säule 11 unterbunden bzw. unterbrochen, wenn ein unzulässiger Druckanstieg registriert wird. Auch diese Maßnahme trägt zur Erhöhung der Sicherheit bei und soll ein Einklemmen von Fremd- oder Körperteilen vermeiden.

1: Cabriolet
2: Verdeck
3: Stoffabdeckung
4: Tragkonstruktion
5: Metallprofil
6: Metallprofil
7: Metallprofil
8: A-Säule
9: Türholm
10: Seitenschweller
11: B-Säule
12: Führung
13: Zahnstangenantrieb
14: Antriebsmotor
15: Getriebe
16: Kontaktbereich
17: Verschluss
18: Drucksensor

Claims

Cabriolet mit einem Verdeck (2), das eine faltbare Tragkonstruktion (4) aus gelenkig miteinander verbundenen Metallprofilen (5–7) aufweist und eine B-Säule vorgesehen ist, welche in einer Führung (12) vertikal verlagerbar und mit der Tragkonstruktion (4) verriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallprofile (5–7) warmgeformt sind und die B-Säule (11) durch einen innenliegenden Zahnstangenantrieb (13) verlagerbar ist.
Cabriolet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallprofile (5–7) zumindest partiell vergütet sind.
Cabriolet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der B-Säule (11) eine Ausfahrsicherung zugeordnet ist.
Cabriolet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Kontaktbereich (16) von B-Säule (11) und Tragkonstruktion (4) ein Drucksensor (18) vorgesehen ist.