DE19642686C1 - Personenkraftwagen mit einer selbsttragenden Karosserie - Google Patents
Personenkraftwagen mit einer selbsttragenden KarosserieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Personenkraftwagen mit einer
selbsttragenden Karosserie, die auf Höhe einer Fahrgastzelle in
zwei gegenüberliegenden Seitenwandbereichen jeweils wenigstens
zwei in Fahrzeuglängsrichtung zueinander beabstandete,
wenigstens einen Türausschnitt begrenzende und von einem
bodenstrukturseitigen Längsschweller zu einem Dachbereich
führende Tragsäulen aufweist, sowie mit einem in dem
Seitenwandbereich zumindest teilweise integrierten
Seitenaufprallschutz, der wenigstens ein Zugmittel aufweist, das
bei einer Seitenaufprallbelastung gestrafft in
Fahrzeuglängsrichtung zwischen den wenigstens zwei Tragsäulen
aufgespannt ist.
Aus der JP-A 5-201 299 ist es bekannt, einen Türausschnitt eines
Seitenwandbereiches einer Karosserie eines Personenkraftwagens
durch einen Sicherheitsgurt zu überspannen, der sich zwischen
einer vorderen und einer hinteren Tragsäule des
Seitenwandbereiches erstreckt. Der Sicherheitsgurt ist mit einer
Gurtsperre versehen, die bei einer Seitenaufprallbelastung auf
die Seitenwand wirksam wird. Dadurch können Intrusionen in den
Seitenwandbereich und damit in die Fahrgastzelle verringert
werden. Der Sicherheitsgurt erstreckt sich jedoch sowohl in
seiner Bereitschaftsposition als auch in der blockierten
Sicherungsposition immer längs über den Türausschnitt, so daß
ein Öffnen oder Schließen der Seitentür nur mit zusätzlichem
Aufwand möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Personenkraftwagen der
eingangs genannten Art zu schaffen, der bei
Seitenaufprallbelastungen stärkere Intrusionen des
Seitenwandbereiches verhindert und dennoch den Ein- und
Ausstiegkomfort der Fahrzeuginsassen nicht einschränkt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Zugmittel innerhalb
eines sich über einen Teil der Höhe des Seitenwandbereiches
erstreckenden Freiraumes des Seitenwandbereiches zwischen einer
außerhalb des wenigstens einen Türausschnittes verlaufenden,
ungespannten Ruheposition und der den wenigstens einen
Türausschnitt längs überspannenden Funktionsposition
höhenverlagerbar ist, und daß dem Zugmittel eine
Spannvorrichtung zugeordnet ist, die durch eine Steuereinheit
abhängig von Signalen einer Seitenaufprallsensorik derart
steuerbar ist, daß beim Erfassen einer Seitenaufprallbelastung
ein Spannen des Zugmittels erfolgt. Dadurch, daß das Zugmittel
in seiner ungespannten Ruheposition außerhalb, vorzugsweise
unterhalb, des Türausschnittes verlegt ist, wird das Ein- und
Aussteigen von Fahrzeuginsassen durch das Zugmittel in seiner
Ruheposition nicht behindert. Das Zugmittel wird jedoch im Falle
einer Seitenaufprallbelastung analog der Auslösung eines Sidebag
automatisch in die gespannte Funktionsposition überführt, in der
es eine Stabilisierung und Versteifung der Seitenwand erzeugt.
In Ausgestaltung der Erfindung weist die Spannvorrichtung zwei
das Zugmittel schlagartig spannende Spanneinheiten auf, die an
gegenüberliegenden Stirnenden des Zugmittels angreifen. Dadurch
wird im Falle einer Seitenaufprallbelastung ein schnelles und
rechtzeitiges Aufspannen des Zugmittels erzielt. Als Zugmittel
können insbesondere Gurte, Seile oder anders gestaltete
Flächengebilde vorgesehen sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als Zugmittel ein
flexibles Seil mit einer hohen Zugfestigkeit vorgesehen. Hierbei
ist insbesondere der Einsatz eines Stahlseiles vorteilhaft.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die
gegenüberliegenden Stirnenden des Seiles an Führungselementen
festgelegt, die in karosseriefest angeordneten Linearführungen
In einem vorderen und einem hinteren Abschnitt des
Seitenwandbereiches linear beweglich gehalten sind, und die mit
jeweils einer Spanneinheit in Wirkverbindung stehen. Die
Spanneinheit übt je nach ihrer Anordnung relativ zu dem
zugehörigen Führungselement eine Druck- oder Zugbelastung im
Falle einer Seitenaufprallbelastung auf das Führungselement auf,
wodurch die Führungselemente unter gleichzeitiger Spannung des
Seiles linearbewegt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist jedes
linearbewegliche Führungselement in der Ruheposition und in der
Funktionsposition des Seiles mittels einer Sperre blockierbar.
Dadurch wird gewährleistet, daß das Seil sowohl in seiner
Ruheposition als auch in der aufgespannten Funktionsposition
gesichert ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist jede Spanneinheit
eine auf das Führungselement wirkende Druckfeder auf, die der
dimensioniert ist, daß nach dem Entriegeln der Sperre für die
Ruheposition des Seiles ein schlagartiges Spannen des Seiles
erfolgt. Dies ist eine einfache und dennoch funktionssichere
mechanische Lösung zum Spannen des Seiles.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Führungselement
als Kolben eines Druckzylinders gestaltet, der mit einem
Druckspeicher und einer an die Steuereinheit angeschlossenen
Zündeinheit in Verbindung steht. Der Kolben wird somit im Falle
einer Seitenaufprallbelastung analog der Auslösung eines Airbags
aus der Ruheposition in die Funktionsposition geschossen,
wodurch gleichzeitig das Seil gespannt wird. Die der
Funktionsposition des Seiles zugeordnete Sperre verhindert, daß
die Zugkraft des Seiles die Kolben wieder zurückzieht.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die anhand der
Zeichnungen dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Seitenwand
einer Karosserie für einen Personenkraftwagen, bei der
sich ein Seil eines Seitenaufprallschutzes in seiner
Ruheposition befindet,
Fig. 2 die Seitenwand nach Fig. 1, jedoch mit dem in die
aufgespannte Funktionsposition überführten Seil,
Fig. 3 schematisch einen Querschnitt durch die Seitenwand nach
den Fig. 1 und 2 auf Höhe einer Seitentür, wobei sowohl
die Ruheposition als auch die Funktionsposition des
Seiles erkennbar ist,
Fig. 4 schematisch einen Längsschnitt durch einen - in
Fahrtrichtung - rechten Seitenwandbereich des
Personenkraftwagens auf Höhe eines vorderen Stirnendes
des Seiles, dem eine Spanneinheit zugeordnet ist und
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Spanneinheit für das
Seil ähnlich Fig. 4.
Eine Seitenwand 1 gemäß den Fig. 1 und 2 stellt einen Teil einer
selbsttragenden Karosserie eines Personenkraftwagens dar. Die
Seitenwand begrenzt einen vorderen Türausschnitt 2 zur Aufnahme
einer vorderen Seitentür sowie einen hinteren Türausschnitt 3
zur Aufnahme einer hinteren Seitentür. Der Karosserierahmen des
vorderen Türausschnittes 2 wird durch eine A-Säule 4, einen
nicht näher bezeichneten Dachrahmen, eine B-Säule 5 sowie nach
unten durch einen Längsschweller 7 gebildet, der Teil einer
Bodenstruktur der Karosserie ist. Der hintere Türausschnitt 3
wird nach vorne durch die B-Säule 5, nach oben durch den
Dachrahmen, nach hinten durch eine C-Säule 6 und nach unten
durch den Längsschweller 7 begrenzt.
Bei einem Seitenaufprall auf die Seitenwand 1 des
Personenkraftwagens tritt ein zusätzlicher Seitenaufprallschutz
in Funktion, der die Aufprallenergie auf die gesamte Länge der
Seitenwand 1 verteilt und so Intrusionen in die Seitenwand 1
reduziert. Dieser Seitenaufprallschutz weist für jede der beiden
die Fahrgastzelle des Personenkraftwagens begrenzenden
Seitenwände 1 ein Stahlseil 8 auf, das sich in
Fahrzeuglängsrichtung durch die gesamte Seitenwand 1 erstreckt.
Das Stahlseil 8 ist an seinem vorderen Stirnende 9 auf Höhe oder
vor der A-Säule 4 in einer nachfolgend näher beschriebenen
Spanneinheit 12 gehalten, die karosseriefest angeordnet ist. Das
hintere Stirnende 10 des Stahlseiles 8 ist in einem hinteren
Bereich der Seitenwand 1 etwa auf Höhe der C-Säule 6 in einer
korrespondierenden Spanneinheit 13 gehalten, die ebenfalls
karosseriefest festgelegt ist.
In seiner in Fig. 1 dargestellten unbelasteten Ruheposition ist
das Stahlseil 8 so entlang der Ränder der A-Säule 4, des
Längsschwellers 7, der B-Säule 5 und der C-Säule 6 verlegt, daß
es im Randbereich der Türausschnitte 2 und 3 verläuft. In dieser
Ruheposition befindet sich das Stahlseil 8 daher derart
außerhalb der Türausschnitte 2 und 3, daß ein Öffnen und
Schließen der Seitentüren sowie ein Ein- oder Ausstieg von
Fahrzeuginsassen durch das Stahlseil 8 nicht behindert wird. In
dieser Ruheposition wird das Stahlseil 8 durch Randdichtungen 16
(Fig. 3) gehalten, die entlang der Ränder der Türausschnitte 2
und 3 verlaufen und derart gestaltet sind, daß sie das Stahlseil
8 zwar in der Ruheposition zurückhalten, daß sie die nachfolgend
näher beschriebene Spannung des Stahlseiles 8 bei einer
Seitenaufprallbelastung jedoch nicht behindern.
Sowohl die Spannvorrichtung 12 als auch die Spannvorrichtung 13
sind gemeinsam durch eine zentrale Steuereinheit S auslösbar, an
die eine Seitenaufprallsensorik A angeschlossen ist. Sobald die
Seitenaufprallsensorik A das Auftreten einer
Seitenaufprallbelastung auf eine oder auf beide Seitenwände 1
erkennt, übermittelt sie ein entsprechendes Signal an die
zentrale Steuereinheit S, die daraufhin die Spanneinheiten 12
und 13 derart steuert, daß das Stahlseil 8 schlagartig gestrafft
und in seine in Fig. 2 dargestellte Funktionsposition überführt
wird. In dieser Funktionsposition erstreckt sich das Stahlseil 8
geradlinig zwischen den Spanneinheiten 12 und 13. Durch das
Spannen des Stahlseiles 8 wird das Stahlseil 8 im Bereich der
Türausschnitte 2 und 3 nach oben höhenverlagert. Um dieser
Höhenverlagerung des Stahlseiles 8 keinen Widerstand durch eine
entsprechende Seitentür 14 in jedem Türausschnitt 2 und 3
entgegenzusetzen (Fig. 3), ist in jeder Seitentür 14 auf Höhe
des Stahlseiles 8 ein als Freiraum dienender Schlitz 15
vorgesehen, der sich über die gesamte Länge jeder Seitentür 14
erstreckt und dessen Tiefe, d. h. Erstreckung vertikal nach oben,
auf die gestraffte Funktionsposition des Stahlseiles 8
abgestimmt ist. Um im Bereich der B-Säule 5 nicht noch einen
weiteren Schlitz zur Höhenverlagerung des Stahlseiles 8 zu
benötigen, ist das Stahlseil 8 im Bereich der B-Säule über einen
Auflagebock 11 umgelenkt, dessen Auflagefläche sich bereits auf
Höhe der Funktionsposition des Stahlseiles 8 befindet.
Die gegenüberliegenden Stirnenden 9 und 10 des Stahlseiles 8
sind bei den dargestellten Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 4
und 5 fest mit Führungselementen in Form jeweils eines Kolbens
17 verbunden, der in einem Führungszylinder 18 in nachfolgend
näher beschriebener Weise gelagert und geführt ist. Bei nicht
dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind die
Stirnenden des Stahlseiles nicht an linearbeweglich gelagerten
Führungselementen, sondern an drehbeweglichen Führungselementen
festgelegt, so daß das Stahlseil an seinen Stirnenden aufrollbar
ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Ende des
Zugmittels, insbesondere des Stahlseiles, karosseriefest
verankert und zur Spannung des Zugmittels ist lediglich eine
einzelne, dem anderen Ende zugeordnete Spanneinheit vorgesehen.
Bei allen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen erfolgt das
Spannen des Stahlseiles oder eines anderen Zugmittels jedoch
schlagartig, d. h. innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind beide Spanneinheiten
12 und 13 identisch gestaltet und spiegelsymmetrisch zueinander
ausgerichtet. Durch die vordere Spanneinheit 12 wird somit der
das Stirnende 9 haltende Kolben 17 in Fahrtrichtung nach vorne
bewegt. Bei der hinteren Spanneinheit 13 wird der dem
gegenüberliegenden Stirnende zugeordnete Kolben 17 entgegen der
Fahrtrichtung nach hinten bewegt.
Jeder Kolben 17 ist innerhalb des Führungszylinders 18 mittels
einer Sperre 19 in einer Ruheposition festgelegt, in der auch
das Stahlseil 8 sich in seiner Ruheposition gemäß Fig. 1
befindet. In dieser Ruheposition des Kolbens 17 ist der Kolben
17 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 durch eine starke
Druckfeder 22 druckbelastet, die sich zwischen dem Kolben 17 und
einem zum Stahlseil 8 hin gewandten Ende des Führungszylinders
18 erstreckt. Die Druckfeder 22 stützt sich an der zugehörigen
Stirnseite des Führungszylinders 18 einerseits und an der dem
Stahlseil 8 zugewandten Stirnseite des Kolbens 17 andererseits
ab. Sobald die Sperre 19 gelöst ist, drückt die Druckfeder 22
aufgrund ihrer hohen Druckkraft den Kolben 17 schlagartig in
Richtung der gegenüberliegenden Stirnseite des Führungszylinders
18, wobei die Länge des Führungszylinders 18 so bemessen ist,
daß gemeinsam mit dem entsprechend entgegengerichtet bewegten
Kolben der gegenüberliegenden Spanneinheit das Stahlseil 8
gestrafft und in seiner Funktionsposition gemäß Fig. 2 gespannt
wird. In der gespannten Endposition des Stahlseiles 8, in der
der Kolben 17 sich an der gegenüberliegenden Stirnseite des
Führungszylinders 18 befindet, wird der Kolben 17 durch eine
Rastsperre 21 formschlüssig in dieser Endposition gehalten. Die
Rastsperre 21 weist mehrere federbelastete Sperrklinken auf, die
durch den linearbewegten Kolben 17 zunächst zurückgedrückt
werden und anschließend in entsprechend gestaltete Nuten des
Kolbens 17 eingreifen. Auch die Sperre 19 weist Sperrklinken
auf, die durch die Steuereinheit S gelöst werden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 wird der notwendige Druck
zur Bewegung des Kolbens 17 durch die Zündung einer als
Druckspeicher dienenden Gaspatrone 24 ausgelöst, die an den zum
Stahlseil 8 gewandten Druckraumbereich des Führungszylinders 18
angeschlossen ist. Da der Kolben 17 im Ruhezustand nicht unter
Druck steht, wie dies bei der Druckfeder 22 gemäß Fig. 4 der
Fall ist, ist auch die Sperre 19a mit einer erheblich
reduzierten Rückhaltekraft ausgeführt, da lediglich ungewünschte
Linearbewegungen des Kolbens 17 verhindert werden müssen, die im
Fahrbetrieb des Personenkraftwagens auftreten könnten. Die
Gaspatrone 24 ist einschließlich einer entsprechenden
Zündeinrichtung mit der Steuereinheit S verbunden, die die
Zündeinrichtung und damit die Expansion des Gases im Druckraum
23 abhängig von einem entsprechenden Signal der
Seitenaufprallsensorik A auslöst. Die Rastsperre 21 am
gegenüberliegenden Stirnendbereich des Führungszylinders 18
entspricht der Rastsperre nach Fig. 4.
Bei beiden Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 4 und 5 ist der
Führungszylinder 18 jeweils mittels eines entsprechenden
Flansches 20 sowie gegebenenfalls mittels weiterer
Befestigungselemente derart starr an einem entsprechenden
Trägerteil der Seitenwand 1 oder der übrigen
Karosserietragstruktur festgelegt, daß eine kraftübertragende
Verbindung im Falle einer Seitenaufprallbelastung vorliegt.
Claims (7)
1. Personenkraftwagen mit einer selbsttragenden Karosserie, die
auf Höhe einer Fahrgastzelle in zwei gegenüberliegenden
Seitenwandbereichen jeweils wenigstens zwei in
Fahrzeuglängsrichtung zueinander beabstandete, wenigstens einen
Türausschnitt begrenzende und von einem bodenstrukturseitigen
Längsschweller zu einem Dachbereich führende Tragsäulen
aufweist, sowie mit einem in dem Seitenwandbereich zumindest
teilweise integrierten Seitenaufprallschutz, der wenigstens ein
Zugmittel aufweist, das bei einer Seitenaufprallbelastung
gestrafft in Fahrzeuglängsrichtung zwischen den wenigstens zwei
Tragsäulen aufgespannt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Zugmittel (8) innerhalb eines sich über einen Teil der Höhe
des Seitenwandbereiches erstreckenden Freiraumes (15) des
Seitenwandbereiches (1) zwischen einer außerhalb des wenigstens
einen Türausschnittes (2, 3) verlaufenden, ungespannten
Ruheposition und der den wenigstens einen Türausschnitt (2, 3)
längs überspannenden Funktionsposition höhenverlagerbar ist, und
daß dem Zugmittel (8) eine Spannvorrichtung (12, 13) zugeordnet
ist, die durch eine Steuereinheit (S) abhängig von Signalen
einer Seitenaufprallsensorik (A) derart steuerbar ist, daß beim
Erfassen einer Seitenaufprallbelastung ein Spannen des
Zugmittels (8) erfolgt.
2. Personenkraftwagen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannvorrichtung zwei das Zugmittel (8) schlagartig
spannende Spanneinheiten (12, 13) aufweist, die an
gegenüberliegenden Stirnenden des Zugmittels (8) angreifen.
2. Personenkraftwagen nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
als Zugmittel ein flexibles Seil (8) mit einer hohen
Zugfestigkeit vorgesehen ist.
4. Personenkraftwagen nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die gegenüberliegenden Stirnenden (9, 10) des Seiles (8) an
Führungselementen (17) festgelegt sind, die in karosseriefest
angeordneten Linearführungen (18) in einem vorderen und einem
hinteren Abschnitt des Seitenwandbereiches (1) linearbeweglich
gehalten sind, und die mit jeweils einer Spanneinheit in
Wirkverbindung stehen.
5. Personenkraftwagen nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
jedes linearbewegliche Führungselement (17) in der Ruheposition
und in der Funktionsposition des Seiles mittels einer Sperre
(19, 21; 19a) blockierbar ist.
6. Personenkraftwagen nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede Spanneinheit eine auf das Führungselement (17) wirkende
Druckfeder (22) aufweist, die derart dimensioniert ist, daß nach
dem Entriegeln der Sperre (19) für die Ruheposition des Seiles
(8) ein schlagartiges Spannen des Seiles (8) erfolgt.
7. Personenkraftwagen nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Führungselement als Kolben (17) eines Druckzylinders (18)
gestaltet ist, der mit einem Druckspeicher (24) und einer an die
Steuereinheit (S) angeschlossenen Zündeinheit in Wirkverbindung
steht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996142686 DE19642686C1 (de) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | Personenkraftwagen mit einer selbsttragenden Karosserie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996142686 DE19642686C1 (de) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | Personenkraftwagen mit einer selbsttragenden Karosserie |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19642686C1 true DE19642686C1 (de) | 1997-12-11 |
Family
ID=7808922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996142686 Expired - Fee Related DE19642686C1 (de) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | Personenkraftwagen mit einer selbsttragenden Karosserie |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19642686C1 (de) |
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- 1996-10-16 DE DE1996142686 patent/DE19642686C1/de not_active Expired - Fee Related
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