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Die Erfindung betrifft ein Versteifungselement für die Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeuges, welches in der Fahrzeugkarosserie derart angeordnet ist, dass das Versteifungselement bei einem Unfall auf Biegung beansprucht ist, wobei die Endbereiche des lang gestreckten Versteifungselements über ein in der Längsrichtung des Versteifungselement verlaufendes Zugmittel miteinander verbunden sind.
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Ein derartiges Versteifungselement in Form eines Hohlprofils ist in der
DE 10 2006 011 808 A1 beschrieben. Im Inneren des Hohlprofils ist ein vorgespanntes Seil mit einem zumindest abschnittsweise bogenförmigen Verlauf angeordnet und mit seinen beiden äußeren Enden an dem Hohlprofil befestigt. Damit soll bewirkt werden, dass die durch das gespannte Seil erzeugte Vorspannung in dem Hohlprofil der bei einem Aufprall auf das Versteifungselement zu erwartenden Krafteinwirkung auf das Hohlprofil entgegenwirkt, indem die auftretende Biegebeanspruchung des Hohlprofils in eine Zugbeanspruchung umgesetzt wird.
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Mit dem derart ausgelegten Versteifungselement ist noch der Nachteil einer aufwendigen Herstellung verbunden, weil das in dem Versteifungselement angeordnete Zugmittel vor dem weiteren Verbauen des Versteifungselements in einer Fahrzeugkarosserie mit der erforderlichen Vorspannung zu versehen ist.
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In der
DE 10 2006 005 924 A1 ist ein Versteifungselement anderer Bauart beschrieben, bei dem im Auslösefall ein im Inneren eines Hohlprofils klappbar angebrachtes Stützelement von einer Ausgangslage in eine Versteifungslage geklappt wird, in welcher es die beiden in der Belastungsrichtung einander gegenüberliegenden Bereiche des Hohlprofils gegeneinander abstützt. Hiermit ist der Nachteil verbunden, dass das Stützelement mit zugehörigem Mechanismus aufwendig zu installieren und die versteifende Wirkung des Stützelementes eher punktuell ist.
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Weiterhin ist ein mit einem Seil versehenes Versteifungselement aus der
DE 40 31 678 C2 bekannt. Im Inneren eines kastenartigen Hohlprofils ist ein Seil angeordnet und an seinen beiden Enden an das Hohlprofil angeschlossen. Dieses Seil ist wiederum vorgespannt, jedoch ist zumindest ein Ende des Seils in einer an dem Hohlprofil angebrachten Verdrängervorrichtung angeordnet, so dass bei entsprechender Aufpralleinwirkung auf das Seil in der Verdrängervorrichtung Arbeit geleistet und dadurch bei Einwirkung auf das vorgespannte Seil Aufprallenergie vernichtet wird. Auch dieses Versteifungselement ist in seiner Auslegung aufwendig herzustellen und zu montieren.
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Schließlich ist in der
DE 42 13 817 C2 ein Aufprallschutz für eine Fahrzeugtür beschrieben, bei welchem innerhalb der Tür ein sich über deren Länge erstreckender, nach außen gewölbter Profilträger angeordnet ist, dessen Enden jeweils türseitig gelenkig gelagert sind und mit einem karosserieseitigen Türrahmen derart zusammenwirken, dass der Profilträger bei dessen aufprallbedingter Durchbiegung in die Strecklage mit wenigstens einem Ende in eine Ausnehmung des Türrahmens eindringt. Dabei sind die Enden des Profilträgers durch ein federelastisches Zugelement miteinander verbunden, um die Durchbiegung des Profilträgers zu begrenzen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Versteifungselement mit den eingangs genannten Merkmalen so auszubilden, dass es einfacher herzustellen und auch einfacher in eine Fahrzeugkarosserie einzubauen ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung sieht hierzu im Einzelnen vor, dass das Zugmittel im Auslösefall über eine auslösbare, eine rechtwinklig zum Versteifungselement einwirkende Spannkraft erzeugende Spannvorrichtung derart unter Spannung gesetzt wird, dass die bei einem Aufprall auf das Versteifungselement einwirkenden Biegekräfte in Längsrichtung des Versteifungselements wirkende Druckspannungen bewirken, wobei die Spannvorrichtung aus wenigstens einem sich gegen das Versteifungselement abstützenden und im Auslösefall das Zugmittel von dem Versteifungselement abspreizenden Hebel besteht.
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Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass die für eine Umsetzung der bei einem Aufprall auf das Versteifungselement einwirkenden Biegekräfte in entsprechende Zugspannungen erforderliche Spannung des Zugmittels erst bei einem bevorstehenden oder eintretenden Aufprall erzeugt wird, und zwar über eine entsprechend auslösbare Spannvorrichtung, die eine die Zugmittelspannung herbeiführende Spannkraft erzeugt. Die dafür vorgesehene Spannvorrichtung in Form eines sich gegen das Versteifungselementes abstützenden und im Auslösefall das Zugmittel von dem Versteifungselement abspreizenden Hebels stellt eine einfach herzustellende und einfach zu montierende Ausgestaltung dar, wobei die dafür aufzubringenden Antriebskräfte vergleichsweise gering anzusetzen sind. Soweit das Zugelement durch den Hebel unter Spannung gesetzt ist, bewirken anschließend die bei einem Seitenaufprall von außen auf das Versteifungselement einwirkenden Biegekräfte eine Zugspannung in dem Zugelement, die aufgrund von dessen Anlenkung an den Enden des Versteifungselementes in entsprechende Druckspannungen im Versteifungselement umgesetzt wird. Damit ist die Biegesteifigkeit eines dermaßen beanspruchten Versteifungselementes erheblich größer als die eines das Versteifungselement bildenden Profils alleine.
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Es kann vorgesehen sein, dass ein einteiliges profiliertes Versteifungselement vorgesehen ist.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass Profil des Versteifungselementes ein Doppel-C-Profil ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:
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1 eine Fahrzeugtür mit einem darin eingebauten Versteifungselement in einer Seitenansicht,
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2 einen Schnitt durch das Versteifungselement nach Linie II-II in 1;
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3 das Versteifungselement mit einem zugeordneten Zugelement in einer Seitenansicht vor Auslösung der Spannvorrichtung für das Zugelement,
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4 den Gegenstand der 3 nach Auslösung der Spannvorrichtung,
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5 den Gegenstand der 4 in einer anderen Ausführungsform,
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6 das Versteifungselement gemäß 3 bzw. 4 mit Hebelwirkung in einer ausschnittsweisen Darstellung,
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7 den Gegenstand der 6 in einer anderen Ausführungsform,
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8 den Gegenstand der 6 beziehungsweise 7 in einer weiteren geänderten Ausführungsform.
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Wie sich zunächst aus den 1 und 2 ergibt, kann ein Versteifungselement 13 in den Karosseriebereich 12 einer Seitentür 10 eines Kraftfahrzeuges unterhalb der darin angeordneten Seitenscheibe 11 eingebaut sein. Zweckmäßigerweise besteht das Versteifungselement 13 aus einem Doppel-C-Profil 14, dessen geschlossene Seiten nach außen gerichtet sind, so dass in einem Unfallgeschehen der Aufprall auf die geschlossene Seite des Profils 14 des Versteifungselementes 13 erfolgt.
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Wie sich weiterhin aus 3 ergibt, sind die Endbereiche 16 des Versteifungselementes 13 über ein Zugmittel 15 miteinander verbunden, welches in bevorzugter Weise als metallischer Draht ausgebildet sein kann. Auch hierzu können alle geeigneten Werkstoffe für die Ausbildung eines entsprechenden Zugmittels eingesetzt werden. An dem Zugmittel 15 greift ein Hebel 17 mit dessen einem Ende 19 an, wobei der Hebel 17 an seinem anderen Ende 18 drehbar an dem Versteifungselement 13 angelenkt ist derart, dass mittels eines nicht weiter dargestellten und im Auslösefall wirksamen Antriebs der Hebel 17 in eine Lage gebracht werden kann, in welcher der Hebel 17 das Zugmittel 15 von dem Versteifungselement 13 abspreizt. Um die diesbezügliche Auslenkung des Zugmittels 15 zu erleichtern, ist der Hebel 17 in seiner Ruhestellung derart innerhalb des Profils 14 des Versteifungselementes 13 angeordnet, dass eine geringfügige Auslenkung des die Endbereiche 16 des Versteifungselementes 13 verbindenden Zugmittels 15 aus dessen gestreckter Lage herbeigeführt ist.
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Wird wie in 4 dargestellt durch das Ausschwenken des Hebels 17 und die damit verbundene Abspreizung des Zugmittels 15 von dem Versteifungselement 13 das Zugmittel 15 unter eine entsprechende Zugspannung gesetzt, so bewirken bei einem Unfall von außen auf die Seitentür 10 und damit das Versteifungselement 13 einwirkende Kräfte F eine Zugspannung im Zugmittel 15, die sich aufgrund der Befestigung der Enden des Zugmittels 15 an den äußeren Endbereichen 16 des Versteifungselementes in Druckspannungen in dem Versteifungselement 13 umsetzt, die in Längsrichtung des Versteifungselementes 13 ausgerichtet sind, so dass hierdurch die Biegesteifigkeit des Versteifungselements 13 verbessert ist. Soweit in dem Versteifungselement 13 aufgrund der jeweils angreifenden Biegekräfte F lokale Biegespannungen auftreten, sind diese Biegespannungen im Ergebnis erheblich geringer als bei einem unverstärkten Versteifungselement.
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Das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Anordnung von zwei Hebeln 17 zum Abspreizen des Zugmittels 15 von dem Versteifungselement 13.
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In den 6 bis 8 schließlich sind Ausführungsbeispiele dargestellt, wie die Auslenkung des Hebels 17 aus seiner in 3 dargestellten Ruhelage bewirkt werden kann. So ist in 6 schematisch dargestellt, dass das an dem Versteifungselement 13 angeschlagene Ende 18 des Hebels 17 in Längsrichtung des Versteifungselementes 13 mittels eines zugeordneten, hier aber nicht gesondert dargestellten und lediglich durch den Pfeil 22 in seiner Wirkung angedeuteten Antriebes verschiebbar angeordnet ist, so dass der Hebel 17 in seine Abspannlage bewegt werden kann.
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Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Hebel als Kniehebel mit einem Kniehebelgelenk 20 ausgebildet, so dass die wiederum durch den Pfeil 22 angedeutete Wirkung eines nicht weiter dargestellten Antriebes sich auf das Kniehebelgelenk 20 richtet und dadurch den Hebel 17 aufspannt.
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Wie in 8 andeutet kann das eine Ende des Zugmittels 15 auch zu einer nicht dargestellten Aufwickelvorrichtung geführt sein, die das Zugmittel 15 in Richtung des Pfeils 22 aufwickelt und dadurch die Auslenkung des Hebels 17 bewirkt.
