DE10360273B4

DE10360273B4 - Protective device for a motor vehicle

Info

Publication number: DE10360273B4
Application number: DE2003160273
Authority: DE
Inventors: Jochem Fischer; Stefan Schwarz
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2003-12-20
Filing date: 2003-12-20
Publication date: 2013-08-22
Anticipated expiration: 2023-12-21
Also published as: DE10360273A1

Abstract

Schutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Cabriolet, mit einem hinter wenigstens einem Sitz quer angeordneten Schutzbügel (4; 11, 12; 19), welcher durch einen Antrieb (17, 23) aus einer abgesenkten Ruheposition (R) in eine über die Brüstungslinie des Kraftfahrzeugs nach oben überstehende Schutzposition (S) verlagerbar ist, wobei der Schutzbügel (4; 11, 12; 19) zumindest einen Längenabschnitt (a, b, c) mit einer gegenüber den anderen Längenabschnitten (d, e) höheren Festigkeit aufweist dadurch gekennzeichnet, dass der Längenabschnitt (a, b, c) höherer Festigkeit partiell vergütet ist und der Schutzbügel (4; 11, 12; 19) im Querschnitt variierende Längenabschnitte (a–e) aufweist, wobei der Schutzbügel (4; 11, 12; 19) eine glatte Außenoberfläche (14) und eine profilierte Innenoberfläche (15) besitzt.Protective device for a motor vehicle, in particular for a convertible, with a protective bracket (4; 11, 12; 19) arranged transversely behind at least one seat, which is moved by a drive (17, 23) from a lowered rest position (R) into a position above the parapet line The protective bracket (4, 11, 12, 19) has at least one longitudinal section (a, b, c) with a higher strength compared to the other longitudinal sections (d, e) in that the higher strength portion (a, b, c) is partially tempered and the guard (4; 11, 12; 19) has cross-sectionally varying lengths (a-e), the guard (4; 11,12; 19 ) has a smooth outer surface (14) and a profiled inner surface (15).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a protective device for a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Eine Schutzvorrichtung mit Schutzbügel zählt durch die DE 198 26 672 A1 zum Stand der Technik. Das dort beschriebene Überrollschutz-System umfasst einen translatorisch aus einer abgesenkten Ruheposition in eine über die Brüstungslinie eines Fahrzeugs nach oben überstehende Schutzposition verlagerbaren Überrollbügel, an dem ein Windschutz angebracht ist. Der Überrollbügel und der mit diesem gekoppelte Windschutz ist auch in Zwischenstellungen arretierbar, die niedriger sind als die Schutzposition des Überrollbügels, aber bereits eine ausreichende Höhe haben, um mit dem Windschutz die Windschutzfunktion zu erfüllen. Im Falle eines drohenden Fahrzeugüberschlags wird der Überrollbügel sensorgesteuert in seine Schutzposition verlagert. Das Überrollschutz-System erlaubt ein automatisches Aus- und Einfahren des Windschutzes und eine montagefreundliche und ästhetisch günstige Integration in das Fahrzeug.A guard with protective guard counts through the DE 198 26 672 A1 to the state of the art. The rollover protection system described there comprises a translationally movable from a lowered rest position in a over the parapet line of a vehicle upwardly projecting protective position movable roll bar on which a windshield is mounted. The roll bar and coupled with this windshield can be locked in intermediate positions, which are lower than the protective position of the roll bar, but already have a sufficient height to comply with the windbreak the windbreak function. In the event of an imminent vehicle rollover, the roll bar is moved to its protection position under sensor control. The rollover protection system allows an automatic extension and retraction of the windshield and an easy-to-install and aesthetically favorable integration into the vehicle.

Die DE 202 15 276 U1 beschreibt einen dreiteiligen Überrollbügel, bestehend aus zwei Bügel-Schenkelrohren, die an einem Ende über einen gerundeten Bügelkopf mechanisch miteinander U-förmig verbunden sind. Die Verbindungs-Enden der Bügel-Schenkelrohre sind jeweils mit dem Bügelkopf über zugehörige Verbindungsstellen verklebt.The DE 202 15 276 U1 describes a three-part roll bar, consisting of two bow-leg tubes, which are mechanically connected at one end via a rounded head bow U-shaped. The connecting ends of the stirrup-leg tubes are glued to the respective ironing head via associated connection points.

Aus der DE 102 23 420 A1 geht ein Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge hervor. Das Überrollschutzsystem besitzt einen kassettenförmigen am Fahrzeug fest angebrachten Führungskörper zur Führung eines aus einem Kastenprofil bestehenden Überrollkörpers. Im Kopf des Überrollkörpers ist ein traversenartiges Stützelement formschlüssig aufgenommen. Über das Stützelement soll ein Kraftfahrzeug im Falle eines Überschlags abrollen. Dieses Stützelement ist als Soll-Deformationsstelle ausgebildet, um die im Zeitpunkt des Bodenkontakts bei einem Überschlag auftretenden Kraftspitzen abzubauen.From the DE 102 23 420 A1 goes out a rollover protection system for motor vehicles. The rollover protection system has a cassette-shaped fixed to the vehicle guide body for guiding a consisting of a box profile rollover body. In the head of the rollover body, a truss-like support element is positively received. About the support member to roll a motor vehicle in the event of a rollover. This support element is designed as a desired deformation point to reduce the force peaks occurring at the time of ground contact in a rollover.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Schutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die in ihrem Deformationsverhalten bei einem Auf- bzw. Überschlag des Kraftfahrzeugs eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Schutzfunktion aufweist.The invention is based on the object to provide a protective device for a motor vehicle, which has a relation to the prior art improved protective function in their deformation behavior in a rollover or overturning of the motor vehicle.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer Schutzvorrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 1.The solution to this problem consists according to the invention in a protective device according to the features of claim 1.

Danach umfasst die Schutzvorrichtung zumindest einen hinter wenigstens einem Sitz quer angeordneten Schutzbügel, welcher durch einen Antrieb aus einer abgesenkten Ruheposition in eine über die Brüstungslinie des Kraftfahrzeugs nach oben überstehende Schutzposition verlagerbar ist. Der Schutzbügel weist zumindest einen Längenabschnitt auf mit einer gegenüber den anderen Längenabschnitten höheren Festigkeit. Bei dem Schutzbügel kann es sich sowohl um einen Überrollbügel handeln als auch um den Bügel eines Windschotts. Auch eine Kombination von Kopfstütze mit Überrollbügel ist denkbar.Thereafter, the protective device comprises at least one behind at least one seat transversely arranged guard bar, which is displaceable by a drive from a lowered rest position in a over the parapet line of the motor vehicle upwardly projecting protective position. The protective bow has at least one longitudinal section with a higher strength than the other longitudinal sections. The guard can be both a roll bar and the bow of a wind deflector. A combination of headrest with roll bar is conceivable.

Der Schutzbügel weist im Querschnitt variierende Längenabschnitte auf. Diese Maßnahme ermöglicht eine gezielte Einstellung der Festigkeit in bestimmten Längenabschnitten des Schutzbügels und damit der Deformationscharakteristik. In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass der Schutzbügel eine glatte Außenoberfläche und eine profilierte Innenoberfläche aufweist. Die Längenabschnitte mit geringerer Wanddicke fungieren als Sollfaltstellen.The guard has cross-section varying lengths. This measure allows a targeted adjustment of the strength in certain lengths of the guard and thus the deformation characteristic. In this context, it is provided that the guard has a smooth outer surface and a profiled inner surface. The lengths of smaller wall thickness act as Sollfaltstellen.

Zur Beeinflussung der Deformationscharakteristik ist der Schutzbügel ferner partiell warm geformt bzw. gehärtet.In order to influence the deformation characteristic, the guard is also partially thermoformed or hardened.

Der erfindungsgemäße Schutzbügel besteht aus einem hochfesten Stahlwerkstoff und erhält eine hinsichtlich Festigkeit und Deformationsverhalten gezielt abgestimmte Charakteristik, indem Längenabschnitte unterschiedlich hoher Festigkeit vorgesehen werden. Auf diese Weise wird ein Ausknicken oder Bersten des Schutzbügels vermieden. Die Aufschlagenergie kann durch eine gezielte Deformation des Schutzbügels umgewandelt und abgebaut werden. Hierdurch können unzulässige Beschleunigungen der Fahrzeuginsassen vermieden werden. Bevorzugt ist eine Anzahl von abwechselnd harten und weichen Bereichen vorgesehen, wodurch im Falle eines Crashs die Schutzvorrichtung die Funktion eines Crashabsorbers übernimmt.The guard according to the invention consists of a high-strength steel material and receives a targeted in terms of strength and deformation behavior characteristic by length sections of different strengths are provided. In this way, buckling or bursting of the guard is avoided. The impact energy can be converted and reduced by a targeted deformation of the guard. As a result, impermissible accelerations of the vehicle occupants can be avoided. Preferably, a number of alternating hard and soft areas is provided, whereby in the event of a crash, the protective device assumes the function of a crash absorber.

Wie bereits erwähnt, besteht der Schutzbügel aus einem hochfesten Stahl. Er kann warm oder kalt geformt sein. Auch eine hydroformtechnische Fertigung ist möglich.As already mentioned, the guard consists of a high-strength steel. It can be warm or cold. Hydroforming production is also possible.

Eine vorteilhafte Art der Vergütung ist das Laserhärten. Hierbei kann in der Praxis besonders zweckmäßig eine Hochleistungs-Diodenlaservorrichtung zur Anwendung gelangen. Das Laserhärten ermöglicht die Fertigung des Schutzbügels mit präzise abgestimmten Längenabschnitten hoher Festigkeit und einem martensitischen Werkstoffgefüge. Die anderen nicht vergüteten Bereiche besitzen demgegenüber eine höhere Duktilität und ein ferritisch-perlitisches Werkstoffgefüge mit geringerer Festigkeit. Die Vorgehensweise zum partiellen Härten des Schutzbügels ist kostengünstig und geeignet, verschiedene geometrische Varianten von Schutzbügeln in einer Fertigungslinie zu vergüten.An advantageous type of compensation is laser hardening. In practice, a high-power diode laser device can be used here in a particularly expedient manner. Laser hardening makes it possible to manufacture the protective bar with precisely tuned lengths of high strength and a martensitic material structure. In contrast, the other non-tempered areas have a higher ductility and a ferritic-pearlitic material structure with lower strength. The procedure for partial hardening of the Guard is inexpensive and suitable to reward various geometric variants of guards in a production line.

Der Härteprozess in den vorgesehenen Bereichen erfolgt durch die partielle Erwärmung des Schutzbügels über die Austenitisierungstemperatur und die anschließende Selbstabschreckung durch das nicht erwärmte Grundmaterial. Das Ergebnis ist ein gleichmäßiger und feinkörniger Martensit. In diesen Längenabschnitten weist der Schutzbügel die gewünschte hohe Festigkeit auf. Vorteilhaft sind die Übergänge zwischen den einzelnen Längenabschnitten unterschiedlicher Härte bzw. Festigkeit und Dehnbarkeit fließend, das heißt, ohne Festigkeitssprünge ausgeführt.The hardening process in the intended areas is carried out by the partial heating of the protective bar over the austenitizing temperature and the subsequent self-quenching by the unheated base material. The result is a uniform and fine-grained martensite. In these lengths, the guard has the desired high strength. Advantageously, the transitions between the individual lengths of different hardness or strength and extensibility are fluid, that is, executed without jumps in strength.

Die Einstellung der Festigkeit in den einzelnen Längenabschnitten kann auch dadurch erfolgen, dass beim Warmumformen des Schutzbügels bestimmte Längenabschnitte dem Einfluss der hohen Umformtemperatur entzogen werden. Die Umformung erfolgt dann über die Länge des Schutzbügels mit unterschiedlich hohen Temperaturniveaus in den jeweiligen Längenabschnitten. Auf diese Weise wird die Festigkeit des Schutzbügels in den Längenabschnitten gezielt eingestellt.The adjustment of the strength in the individual lengths can also be effected by the fact that during the hot forming of the guard, certain lengths are removed from the influence of the high forming temperature. The forming is then carried out over the length of the guard with different high temperature levels in the respective lengths. In this way, the strength of the guard is selectively adjusted in the lengths.

Zweckmäßig umfasst der Schutzbügel ein Rohr, welches aus einer Blechplatine hergestellt ist, die abschnittsweise in der Dicke walztechnisch umgeformt worden ist, wie dies Anspruch 2 vorsieht. Für die Herstellung des Rohrs kommt also eine profilierte Blechplatine zum Einsatz mit über die Länge verteilt unterschiedlich dicken Wandabschnitten. Diese in der Wanddicke reduzierten Längenabschnitte werden folglich schon bei der Herstellung der Blechplatine für den Schutzbügel, also vor etwaigen weiter verarbeitenden Schritten erzeugt. Hierzu erfolgt ein bauteil- und anforderungsgerechtes Einwalzen von Sollfaltstellen in die Platine.Appropriately, the guard comprises a tube which is made of a sheet metal blank, which has been partially formed by rolling in sections thickness, as provided in claim 2. For the production of the tube so a profiled sheet metal blank is used with distributed over the length differently thick wall sections. These reduced in the wall thickness length sections are therefore already in the manufacture of the sheet metal blank for the guard, so produced before any further processing steps. For this purpose, a component and requirement-based rolling in Sollfaltstellen in the board.

Vorzugsweise besteht der Schutzbügel aus einer Stahllegierung mit einem Kohlenstoffanteil zwischen 0,15 Gew.-% und 2,0 Gew.-%, wie dies Anspruch 3 vorsieht. Dieser Werkstoff lässt sich wirtschaftlich partiell vergüten sowie auch warm umformen und weist die notwendigen Eigenschaften hinsichtlich der geforderten Festigkeit und des Crashabsorptionsverhaltens auf.Preferably, the guard consists of a steel alloy with a carbon content between 0.15 wt .-% and 2.0 wt .-%, as provided in claim 3. This material can be partially economically compensated as well as hot-formed and has the necessary properties with regard to the required strength and the crash absorption behavior.

Insbesondere bietet sich eine Stahllegierung an, die in Gewichtsprozenten ausgedrückt besteht aus Kohlenstoff (C) 0,18% bis 0,3%, Silizium (Si) 0,1% bis 1,0%, Mangan (Mn) 1,0% bis 2,5%, Chrom (Cr) 0,1% bis 0,8%, Molybdän (Mo) 0,1% bis 0,5%, Titan (Ti) 0,02% bis 0,05%, Bohr (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.In particular, a steel alloy expressed in terms of weight percent consists of carbon (C) 0.18% to 0.3%, silicon (Si) 0.1% to 1.0%, manganese (Mn) 1.0% to 2.5%, chromium (Cr) 0.1% to 0.8%, molybdenum (Mo) 0.1% to 0.5%, titanium (Ti) 0.02% to 0.05%, Bohr (B ) 0.002% to 0.05%, aluminum (Al) 0.01 to 0.06%, sulfur (S) 0.01% maximum, phosphorus (P) 0.025% maximum, the remainder being iron (Fe) any impurities caused by melting.

Die Verlagerung des Schutzbügels von seiner Ruheposition in die Schutzposition erfolgt durch einen Antrieb. Dieser kann grundsätzlich elektrisch, elektrohydraulisch, hydraulisch oder pneumatisch funktionieren.The displacement of the protective bow from its rest position to the protective position is effected by a drive. This can basically work electrically, electro-hydraulically, hydraulically or pneumatically.

Die Verlagerung des Schutzbügels kann auf zwei Arten erfolgen und zwar mit einer langsamen und mit einer schnellen Bewegung. Die normale Höheneinstellung des Schutzbügels, gleich ob in der Funktion als Überrollbügel, Kopfstütze oder Windschott vollzieht sich mit einer langsamen Bewegung (Komfortbewegung). Im Falle eines Überschlags wird der Schutzbügel jedoch mit der notwendigen hohen Stellgeschwindigkeit in Sekundenbruchteilen in die Schutzposition verlagert. Für die Komfortbewegung kann beispielsweise Druckluft zur Anwendung gelangen. Im Crashfall kann die schnelle Stellbewegung pneumatisch oder pyrotechnisch erfolgen. Wie oben erwähnt, kann die Verlagerung des Schutzbügels aber auch elektrisch oder hydraulisch erfolgen.The transfer of the guard can be done in two ways, with a slow and a fast movement. The normal height adjustment of the guard, whether in function as a roll bar, head restraint or wind deflector takes place with a slow movement (comfort movement). In the event of a rollover, however, the protective bar is displaced to the protection position in fractions of a second at the necessary high actuating speed. For example, compressed air can be used for the comfort movement. In the event of a crash, the fast positioning movement can be pneumatic or pyrotechnic. As mentioned above, the displacement of the guard can also be done electrically or hydraulically.

Besonders vorteilhaft kommt für die Verlagerung des Schutzbügels ein sogenannter Pneumomuskel zum Einsatz, wie dies Anspruch 4 vorsieht. Dieser ist insbesondere für eine schnelle Stellbewegung im Falle eines Unfalls gut geeignet. Ein Pneumomuskel ist ein Zugaktuator aus einer faserverstärkten Membran mit zwei Anbindungsstücken. Bei Druckbeaufschlagung erfolgt eine Kontraktion des Pneumomuskels, wodurch sich seine wirksame Länge verkürzt. Diese Kontraktionsbewegung wird erfindungsgemäß zur Verlagerung des Sicherheitsbügels genutzt. Hierbei wirken sich die hohen Anfangszugkräfte des Pneumomuskels besonders vorteilhaft aus, da diese ein kraftvolles Beschleunigen des Schutzbügels im Falle seiner Aktivierung gewährleisten.Particularly advantageous is for the displacement of the guard, a so-called pneumomuscular is used, as provided for in claim 4. This is particularly well suited for a fast positioning movement in the event of an accident. A pneumomuscular is a Zugaktuator of a fiber-reinforced membrane with two connecting pieces. When pressurized contraction of the pneumomuscular, which shortens its effective length. This contraction movement is used according to the invention for the displacement of the safety bar. Here, the high initial tensile forces of the pneumomuscular are particularly advantageous, since they ensure a powerful acceleration of the guard in case of its activation.

Die Sicherheit für den Fahrzeuginsassen kann weiterhin erhöht werden, wenn dem Schutzbügel zumindest ein Airbag-Modul zugeordnet ist (Anspruch 5). Zweckmäßigerweise ist bei dieser Ausführungsform der Schutzbügel integrierter Bestandteil der Kopfstützen. In den Schutzbügel sind dann ein oder mehrere Kopfairbags integriert. Für die Auslösung der Kopfairbags kommt vorzugsweise Pyrotechnik zum Einsatz. Der entstehende Druck kann auch für die Aktivierung des Aktuators zum Aufstellen des Schutzbügels verwendet werden. Hierbei ist eine zweistufige Aktivierung denkbar. Beim Druckaufbau wird zuerst der Aktuator für das Anstellen der Schutzvorrichtung mit Druck beaufschlagt. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Sollwertes wird dann der Kopfairbag aktiviert und entfaltet.The safety for the vehicle occupant can be further increased if the guard at least one airbag module is assigned (claim 5). Appropriately, in this embodiment, the guard is an integral part of the headrests. In the guard then one or more head airbags are integrated. For triggering the head airbags pyrotechnics is preferably used. The resulting pressure can also be used to activate the actuator to set up the guard. Here, a two-stage activation is conceivable. When pressure builds up the actuator for hiring the protection device is first pressurized. When a predetermined setpoint value is exceeded, the head airbag is then activated and deployed.

Ist der Schutzbügel Teil einer Windschutzvorrichtung, ist dem Schutzbügel nach Anspruch 6 ein Windschott zugeordnet. Hierbei kann das Windschott in bekannter Weise als Netz- oder Gitterstruktur gestaltet sein, die in den Schutzbügel integriert ist. If the guard is part of a windscreen device, the guard bracket according to claim 6 is associated with a wind deflector. Here, the wind deflector can be designed in a known manner as mesh or grid structure, which is integrated in the guard.

Grundsätzlich ist es auch möglich, den Schutzbügel in der Neigung verstellbar auszuführen.In principle, it is also possible to perform the guard in the inclination adjustable.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described below with reference to exemplary embodiments. Show it:

1 in perspektivischer Darstellungsweise ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung; 1 in perspective representation, a motor vehicle with a protective device according to the invention;

2 technisch schematisiert einen Ausschnitt aus einem Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung in einer Frontansicht; 2 technically schematized a section of a motor vehicle with a protective device according to the invention in a front view;

3 die Darstellung gemäß der 2 in einer schematischen Draufsicht und 3 the representation according to the 2 in a schematic plan view and

4 im Längsschnitt die Darstellung einer Blechplatine zur Herstellung eines Schutzbügels. 4 in longitudinal section, the representation of a sheet metal blank for the production of a protective bracket.

In 1 ist ein Cabriolet 1 mit geöffnetem Verdeck dargestellt. Das Cabriolet 1 ist mit einer Schutzvorrichtung 2 ausgerüstet, die einen hinter den Rücksitzen 3 angeordneten Schutzbügel 4 aufweist.In 1 is a convertible 1 shown with the top down. The cabriolet 1 is with a protection device 2 equipped, the one behind the back seats 3 arranged guard 4 having.

Der Schutzbügel 4 ist aus einer abgesenkten Ruheposition R in eine über die Brüstungslinie des Cabriolets 1 nach oben überstehende Schutzposition S verlagerbar. Für die Verlagerung ist ein hier nicht dargestellter Antrieb vorgesehen. Der Antrieb kann grundsätzlich elektrisch, elektrohydraulisch, hydraulisch oder pneumatisch funktionieren. Im Falle eines Unfalls, insbesondere bei einem drohenden Fahrzeugüberschlag wird dies sensorisch erfasst und die Schutzvorrichtung 2 ausgelöst. Der Schutzbügel 4 wird dann innerhalb von Sekundenbruchteilen in die Schutzposition S verlagert. In der Schutzposition S übernimmt der Schutzbügel 4 die Funktion eines Überrollbügels. Er soll so verhindern, dass die Karosserie bzw. der Dachbereich zu sehr eingedrückt wird und ein Überlebensraum für die Fahrzeuginsassen bestehen bleibt.The guard 4 is from a lowered resting position R in one over the parapet line of the convertible 1 upwardly projecting protective position S relocatable. For the displacement of a not shown here drive is provided. The drive can basically operate electrically, electrohydraulically, hydraulically or pneumatically. In the case of an accident, especially in the case of imminent vehicle rollover, this is detected by sensors and the protection device 2 triggered. The guard 4 is then shifted to the protection position S within fractions of a second. In the protection position S, the protective bow takes over 4 the function of a roll bar. It is intended to prevent the body or the roof area from being pressed in too much and leaving a survival space for the vehicle occupants.

Der Schutzbügel 4 ist aus einem hochfesten Stahlwerkstoff gefertigt. Um dem Schutzbügel 4 ein spezifisches Deformationsverhalten zum Abbau der Aufprallenergie unter Beibehaltung des für die Fahrzeuginsassen notwendigen Überlebensraum zu geben, weist der Schutzbügel 4 Längenabschnitte a, b, c auf mit einer gegenüber den anderen Längenabschnitten d, e höheren Festigkeit. Hierbei sind insbesondere die Längenabschnitte a in den Bogenbereichen des Schutzbügels 4 mit höherer Festigkeit versehen. Diese Ausge-staltung führt dazu, dass der Schutzbügel 4 im Falle eines Überschlags sich kontrolliert deformiert ohne zu bersten oder auszuknicken. Der Schutzbügel 4, insbesondere dessen Seitenschenkel 5, 6 deformieren zieharmonikaartig ineinander. Hierbei stülpen sich die Längenabschnitte a, c und e ineinander. Auf diese Weise wird die Aufprallenergie absorbiert und zwar mit zunehmend steigendem Widerstand. Die beim Überschlag auf die Fahrzeuginsassen wirkenden Beschleunigungen können so verringert werden.The guard 4 is made of a high-strength steel material. To the guard 4 to give a specific deformation behavior to reduce the impact energy while maintaining the necessary space for the vehicle occupant, the guard indicates 4 Length sections a, b, c on with respect to the other lengths d, e higher strength. In this case, in particular, the length sections a in the arc regions of the protective bar 4 provided with higher strength. This design leads to the protection bar 4 in the event of a rollover, deforms deformed without bursting or buckling. The guard 4 , especially its side legs 5 . 6 deform in an accordion-like manner. In this case, the longitudinal sections a, c and e invaginate. In this way, the impact energy is absorbed with increasing resistance. The accelerations acting on the vehicle occupants during the rollover can thus be reduced.

Um dem Schutzbügel 4 das gewünschte Festigkeitsverhalten zu verleihen, können die Längenabschnitte a, b, c partiell vergütet sein.To the guard 4 To give the desired strength behavior, the length sections a, b, c may be partially tempered.

Die Längenabschnitte a, b, c können aber auch durch die geometrische Auslegung ihrer Wanddicke eine höhere Festigkeit aufweisen als die Längenabschnitte d, e. Hierzu besteht der Schutzbügel 4 aus einem Rohr 7, welches aus einer abschnittsweise in der Dicke walztechnisch umgeformten Blechplatine 8 (siehe 4) hergestellt ist. In Abstimmung auf die spätere Funktion des Schutzbügels 4 und dessen Deformationscharakteristik sind die Abmessungen der Längenabschnitte l1–l6 und die Wanddicke d1, d2, d3 der Blechplatine 8 variabel einstellbar. Die Blechplatine 8 wird dann zum Rohr 7 umgeformt und zum Schutzbügel 4 komplettiert, so dass dieser seine im Deformationsverhalten kraftfahrzeugspezifisch abgestimmte Gestalt erhält. Hierbei weist der Schutzbügel 4 eine glatte Außenoberfläche und eine profilierte Innenoberfläche auf.However, the length sections a, b, c can also have a higher strength than the length sections d, e due to the geometric design of their wall thickness. For this purpose, there is the guard 4 from a tube 7 , which consists of a sheet-metal sheet metal section, which is partially formed in terms of thickness 8th (please refer 4 ) is made. In coordination with the later function of the safety bar 4 and its deformation characteristic are the dimensions of the lengths l1-l6 and the wall thickness d1, d2, d3 of the sheet metal blank 8th variably adjustable. The sheet metal plate 8th then becomes the pipe 7 transformed and to the guard 4 completed, so that it receives its shape in the deformation behavior specific to the vehicle. Here is the guard 4 a smooth outer surface and a profiled inner surface.

Dem Schutzbügel 4 kann auch einem Windschott 9 zugeordnet sein. Dieses ist in der 1 der Übersicht halber nur andeutungsweise dargestellt. Bei dem Windschott 9 handelt es sich um eine Netz- bzw. Gitterstruktur, die in den Schutzbügel 4 integriert ist.The guard 4 can also be a wind deflector 9 be assigned. This is in the 1 for the sake of clarity only hinted at. At the wind deflector 9 it is a net or grid structure, in the guard 4 is integrated.

Die 2 und 3 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Schutzvorrichtung 10. Die Schutzvorrichtung 10 umfasst den Sitzen eines Kraftfahrzeugs zugeordnete Schutzbügel 11, 12 mit integrierten Kopfstützen 13. Die Kopfstütze 13 ist in der Darstellung von 2 beim rechten Schutzbügel 11 schematisch angedeutet. Der linke Schutzbügel 12 ist teilweise geschnitten dargestellt. Hier ist zu erkennen, dass der Schutzbügel 12 im Querschnitt variierende Längenabschnitte a–e aufweist. Die in der Wanddicke d4 stärkeren Längenabschnitte a, b, c besitzen demzufolge eine höhere Festigkeit als die Längsabschnitte d, e mit einer geringeren Wanddicke d5. Anhand der Darstellung von Schutzbügel 12 ist zu erkennen, dass die Schutzbügel 11, 12 eine glatte Außenoberfläche 14 und eine profilierte Innenoberfläche 15 aufweisen. Zur Festigkeitseinstellung kann der Schutzbügel 10 in den Längenabschnitten a, b, c höherer Festigkeit auch partiell vergütet, d. h. gehärtet sein.The 2 and 3 show a further embodiment of a protective device 10 , The protection device 10 includes protective covers associated with the seats of a motor vehicle 11 . 12 with integrated headrests 13 , The headrest 13 is in the representation of 2 at the right guard 11 indicated schematically. The left guard 12 is shown partially cut. Here it can be seen that the guard 12 has cross-sectionally varying lengths a-e. The stronger in the wall thickness d4 length sections a, b, c therefore have a higher strength than the longitudinal sections d, e with a smaller wall thickness d5. Based on the representation of protective bar 12 it can be seen that the guard 11 . 12 a smooth outer surface 14 and a profiled inner surface 15 exhibit. For strength adjustment, the guard can 10 in the longitudinal sections a, b, c higher strength and partially annealed, ie be hardened.

Beim rechten Schutzbügel 11 erkennt man ferner zwei Airbag-Module 16, welche in den Schutzbügel 11 integriert sind.At the right guard 11 you can also see two airbag modules 16 which are in the guard 11 are integrated.

Die Verstellung der Schutzbügel 11, 12 erfolgt über Antriebe 17, die in dem hier dargestellten Beispiel jeweils zwei pneumatisch wirkende Stellglieder in Form eines Pneumomuskels 18 umfassen. Für eine Einstellung der Kopfstützenfunktion arbeiten die Antriebe 17 mit einer langsamen Komfortbewegung. Im Falle eines Unfalls und eines drohenden Überschlags wird dies sensorisch erfasst und die Antriebe 17 bewegen die Schutzbügel 11, 12 in Bruchteilen von Sekunden von ihrer Ruheposition R in eine nach oben über die Brüstungslinie des Kraftfahrzeugs vorstehende Schutzposition S, wo sie als Überrollbügel fungieren.The adjustment of the guard 11 . 12 via drives 17 , which in the example shown here in each case two pneumatically acting actuators in the form of a pneumomuscular 18 include. The drives work to adjust the head restraint function 17 with a slow comfort movement. In the case of an accident and an imminent rollover, this is sensory detected and the drives 17 move the guard 11 . 12 in fractions of a second from its rest position R into a protective position S projecting upwards over the line of the vehicle, where it acts as a roll bar.

Die Schutzvorrichtung 10 umfasst ferner einen Schutzbügel 19, der hinter den Sitzen angeordnet ist und in den ein Windschott 20 (nur schematisch dargestellt) integriert ist. Der Schutzbügel 17 und die Schutzbügel 11, 12 sind voneinander entkoppelt und getrennt aus einer Ruheposition R in eine Schutzposition S verlagerbar.The protection device 10 further includes a guard 19 which is located behind the seats and into which a wind deflector 20 (shown only schematically) is integrated. The guard 17 and the protective bars 11 . 12 are decoupled from each other and separated from a rest position R in a protective position S displaced.

Auch der Schutzbügel 19 weist Längenabschnitte a, c auf mit einer gegenüber den anderen Längenabschnitten d, e höheren Festigkeit. Hierzu besitzt das Rohr 21 des Schutzbügels 19 in den Längenabschnitten a, b eine größere Wanddicke als in den anderen Längenabschnitten d, e. Alternativ oder auch zusätzlich können die Längenabschnitte a, b höherer Festigkeit partiell vergütet sein. Der Schutzbügel 17 ebenso wie die Schutzbügel 11, 12 stützen sich fahrzeuginnenseitig zumindest mittelbar am Fahrzeugboden 22 ab.Also the guard 19 has lengths a, c with a relation to the other lengths d, e higher strength. For this purpose has the tube 21 of the safety bar 19 in the length sections a, b a greater wall thickness than in the other lengths d, e. Alternatively or additionally, the lengths a, b of higher strength may be partially tempered. The guard 17 as well as the guard 11 . 12 are based on the inside of the vehicle at least indirectly on the vehicle floor 22 from.

Der Schutzbügel 19 ist durch einen Antrieb 23 von der Ruheposition R in eine Schutzposition S verlagerbar. Hierzu sind dem Schutzbügel 19 zwei Pneumomuskel 24 als Antrieb 23 zugeordnet. In der Funktion als Windschott wird der Schutzbügel 19 über die Pneumomuskel 24 in die Schutzposition S ausgefahren. Hierbei ist der Schutzbügel 19 auch in beliebigen Zwischenstellungen arretierbar. Im Falle eines drohenden Überschlags wird auch der Schutzbügel 19 mit der notwendigen Stellgeschwindigkeit zwischen 40 ms und 80 ms in die Schutzposition S verlagert und trägt so aktiv zum Abbau der Aufprallenergie und zum Schutz der Fahrzeuginsassen bei.The guard 19 is by a drive 23 from the rest position R in a protective position S displaced. These are the guard 19 two pneumomuscles 24 as a drive 23 assigned. In function as a wind deflector is the guard 19 about the pneumomuscles 24 extended to the protection position S. Here is the guard 19 can also be locked in any intermediate position. In case of imminent rollover will also the guard 19 shifted with the necessary positioning speed between 40 ms and 80 ms in the protective position S and thus actively contributes to reducing the impact energy and to protect the vehicle occupants.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: CabrioletCabriolet
22: Schutzvorrichtungguard
33: Rücksitzback seat
44: Schutzbügelguard
55: Seitenschenkelside leg
66: Seitenschenkelside leg
77: Rohrpipe
88th: Blechplatinesheet metal blank
99: Windschottwindbreak
1010: Schutzvorrichtungguard
1111: Schutzbügelguard
1212: Schutzbügelguard
1313: Kopfstützeheadrest
1414: Außenoberflächeouter surface
1515: Innenoberflächeinner surface
1616: Airbag-ModulAirbag module
1717: Antriebdrive
1818: PneumomuskelPneumomuskel
1919: Schutzbügelguard
2020: Windschottwindbreak
2121: Rohrpipe
2222: Fahrzeugbodenvehicle floor
2323: Antriebdrive
2424: Aktuatoractuator
RR: Ruhepositionrest position
SS: Schutzpositionguard position
aa: Längenabschnittlongitudinal section
bb: Längenabschnittlongitudinal section
cc: Längenabschnittlongitudinal section
dd: Längenabschnittlongitudinal section
ee: Längenabschnittlongitudinal section
l1l1: Längenabschnittlongitudinal section
l2l2: Längenabschnittlongitudinal section
l3l3: Längenabschnittlongitudinal section
l4l4: Längenabschnittlongitudinal section
l5l5: Längenabschnittlongitudinal section
l6l6: Längenabschnittlongitudinal section
d1d1: Wanddickewall thickness
d2d2: Wanddickewall thickness
d3d3: Wanddickewall thickness
d4d4: Wanddickewall thickness
d5d5: Wanddickewall thickness

Claims

Schutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Cabriolet, mit einem hinter wenigstens einem Sitz quer angeordneten Schutzbügel (4; 11, 12; 19), welcher durch einen Antrieb (17, 23) aus einer abgesenkten Ruheposition (R) in eine über die Brüstungslinie des Kraftfahrzeugs nach oben überstehende Schutzposition (S) verlagerbar ist, wobei der Schutzbügel (4; 11, 12; 19) zumindest einen Längenabschnitt (a, b, c) mit einer gegenüber den anderen Längenabschnitten (d, e) höheren Festigkeit aufweist dadurch gekennzeichnet, dass der Längenabschnitt (a, b, c) höherer Festigkeit partiell vergütet ist und der Schutzbügel (4; 11, 12; 19) im Querschnitt variierende Längenabschnitte (a–e) aufweist, wobei der Schutzbügel (4; 11, 12; 19) eine glatte Außenoberfläche (14) und eine profilierte Innenoberfläche (15) besitzt.Protective device for a motor vehicle, in particular for a cabriolet, with a protective bracket arranged transversely behind at least one seat ( 4 ; 11 . 12 ; 19 ), which by a drive ( 17 . 23 ) is displaceable from a lowered rest position (R) into a protective position (S) projecting upwards beyond the parapet line of the motor vehicle, the protective guard ( 4 ; 11 . 12 ; 19 ) has at least one longitudinal section (a, b, c) with a higher strength compared to the other longitudinal sections (d, e), characterized in that the longitudinal section (a, b, c) of higher strength is partially quenched and the guard ( 4 ; 11 . 12 ; 19 ) in cross section varying lengths (a-e), wherein the guard ( 4 ; 11 . 12 ; 19 ) a smooth outer surface ( 14 ) and a profiled inner surface ( 15 ) owns.

Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzbügel (4; 11, 12; 19) ein Rohr (7) umfasst, welches aus einer Blechplatine (8) hergestellt ist, wobei die Blechplatine (8) durch walztechnische Umformung abschnittsweise über Ihre Länge (l1–l6) verteilt unterschiedliche Dicken (d1, d2, d3) aufweist.Protection device according to claim 1, characterized in that the guard ( 4 ; 11 . 12 ; 19 ) a pipe ( 7 ), which consists of a sheet metal blank ( 8th ), wherein the sheet metal blank ( 8th ) has different thicknesses (d1, d2, d3) distributed in sections over its length (l1-l6) by roll forming.

Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzbügel (4; 11, 12; 19) aus einer Stahllegierung mit einem Kohlenstoffanteil zwischen 0,15 Gew.-% und 2,0 Gew.-% besteht.Protection device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the guard ( 4 ; 11 . 12 ; 19 ) consists of a steel alloy with a carbon content between 0.15 wt .-% and 2.0 wt .-% consists.

Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (17, 23) zumindest einen Pneumomuskel (18, 24) aufweist.Protection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive ( 17 . 23 ) at least one pneumomuscule ( 18 . 24 ) having.

Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schutzbügel (11, 12) zumindest ein Airbag-Modul (16) integriert ist.Protection device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the guard ( 11 . 12 ) at least one airbag module ( 16 ) is integrated.

Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schutzbügel (4; 19) ein Windschott (9, 20) zugeordnet ist.Protection device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the guard ( 4 ; 19 ) a wind deflector ( 9 . 20 ) assigned.