DE9416772U1

DE9416772U1 - Überrollbügel

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Publication number: DE9416772U1
Application number: DE9416772U
Authority: DE
Original assignee: F INNENHOCHDRUCK VERFAHREN MBH
Current assignee: F INNENHOCHDRUCK VERFAHREN MBH
Priority date: 1994-10-18
Filing date: 1994-10-18
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2004-10-19

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft überrollbügel mit Hohlprofilteilen mit mindestens einem Brückenabschnitt und zwei an diesen anschließenden Befestigungsabschnitten.

Überrollbügel für Land-, Luft und Wasserfahrzeuge werden üblicherweise durch eine Rahmenkonstruktion - bevorzugt aus metallischen Werkstoffen - die sodann mit Polsterung und Bespannung überzogen ist, hergestellt. Dabei bewirkt die Rahmenkonstruktion die strukturelle Festigkeit und sorgt dafür, daß der überrollbügel sicher am Fahrzeug befestigbar ist und auch eine gewisse Sicherung und Abstützung bei Unfällen, bietet.

Bisher wurden derartige Rahmenkonstruktionen aus Vollprofilen geschweißt oder auch aus Rohren gebogen oder aus Halbschalen zusammengeschweißt. Vollprofile haben den Nachteil, schwer zu sein und außerdem Schwierigkeiten beim Biegen auftreten zu lassen. Die gebogenen Hohlteile hatten den Nachteil, daß an Biegungen Schwächungsstellen auftraten.

Es ist demzufolge Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Überrollbügel zu schaffen, der bei besserer Stabilität leichter ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Überrollbügel mit Hohlprofilteilen mit mindestens einem Brückenabschnitt und zwei an diesen anschließenden Befestigungsabschnitten, gekennzeichnet durch - ein geformtes hohles Brückenteil (3); - zwei an jedem Ende des Brückenteils anschließende hohle Knotenteile (5) mit drei Anschlüssen; an die Knotenteile (5) anschließende hohle Befestigungsteile; und zwei auf dem Brückenabschnitt befestigte Bogenteile (2, 2'), wobei der Faserverlauf der Teile in wstl. parallel z. Außenkontur der Teile verläuft.

Dieser Bügel kann dann auch in an sich bekannter Weise mit einem Schwenkmechanismus, der nur in Notfällen aufklappt, verbunden sein und in üblicher Weise aufgepolstert sein.

Bevorzugt ist das Brückenteil (3) und die Knotenteile (5) einstückig ausgeformt und die übrigen Hohlteile sind in an sich bekannter Weise daran befestigt, bspw. durch Schweißen, Nieten, Schrauben etc.

Es kann sinnvoll sein, daß das Brückenteil (3), das Knotenteil (5 ) und die Befestigungsteile (9) einstückig sind.

Bevorzugt sind auf dem Brückenteil zwei hohle Bogenteile auf dem Brückenteil befestigt.

Die hohlen Bogenteile können bei einer Ausführunsform im wesentlichen geschlossene Teile sein, die auf das Brückenteil aufgeschoben sind, sodaß eine Seite des hohlen Bogenteils einen Teil des Brüdkenteils umschließt.

Es ist aber auch möglich, daß die hohlen Bogenteile im wesentlichen trapezförmig gerundete Teile sind, die auf das Brückenteil aufgesetzt und auf diesem befestigt sind.

Bevorzugt ist der Faserverlauf der Teile im wesentlichen parallel zur Teileoberfläche und die Teile weisen keine Längsnähte auf.

Es kann sinnvoll sein, daß mindestens ein hohler Teil des Überrollbügels eine Vertiefung zur Aufnahme einer passiven Sicherheitseinrichtung, wie eines Airbag, aufweist. Es ist möglich, daß die hohlen Abschnitte unterschiedliche Querschnitte aufweisen.

Bevorzugt ist zumindest ein Teil der Hohlteile mittels des IHV-Verfahrens hergestellt.

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Selbstverständlich können die Hohlteile durch an sich bekannte Verfahren wie Nachlackieren, Verzinken, Oberflächenbehandlung, Tempern etc. weiterbehandelt werden.

Dadurch, daß nun das IHV-Verfahren zur Herstellung von überrollbügeln angewendet wird, können völlig neuartige Überrollbügel mit bisher unbekannten physikalisch überraschenden und vorteilhaften Eigenschaften hergestellt werden. Durch das IHV-Verfahren ist es möglich, leichte und feste Bauteile aus Metallhohlteilen für Überrollbügel herzustellen. Im Gegensatz zu bekannten überrollbügelteilen wird können nun erstmals Teile hergestellt werden, deren Faserverlauf im wesentlichen parallel zur Oberfläche ist - bisher sind keine derartigen Überrollbügelteile bekannt geworden.

Zur Vermeidung von Wiederholungen wird darauf hingewiesen, daß hier zur Herstellung des erfindungsgemäßen Überrollbügels ein Verfahren eingesetzt wird, bei dem Rohrabschnitte durch Innenhochdruck umgeformt werden, wobei hier unter Rohrabschnitten beliebige langgestreckte Hohlkörper verstanden werden, also auch Vierkantrohre, Sechskantrohre oder andere Hohlprofile.

Gegenüber massiven Teilen bieten Hohlteile wie sie schematisch in Fig. 1 dargestellt sind, einen Gewichtsvorteil von bis zu 75% gegenüber Vollmaterial.

Bisher wurden hohle Teile zusammengeschweißt oder technisch unvollkommen gebogen - d.h. daß Knicke, Falten u. dgl. an Kurven und Bögen auftraten, die zu Schwächung des Materials und damit des Rahmens führten. Diese Verfahrens-techniken sind jedoch für die Herstellung hohler überrollbügel aus Rohrabschnitten ungeeignet.

Unter Innenhochdruckverfahren oder auch IHV-Verfahren wird hier das Verfahren verstanden, das beispielsweise im Industrieanzeiger Nr. 20 vom 9.3.1984 beschrieben worden ist oder auch in "Metallumformtechnik", Ausgabe 1D/91, Seite

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ff: A. Ebbinghaus: Prazisionswerkstücke in Leichtbauweise, hergestellt durch Innenhochdruckumformen" oder auch Werkstoff und Betrieb 123 (199O)₇ 3₇ Seite 241 bis 243: A. Ebbinghaus: "Wirtschaftliches Konstruieren mit innenhochdruckumgeformten Prazisionswerkstücken" oder auch "Werkstoff und Betrieb 122, (1991), 11, (1989), Seite 933 bis 938. Nachfolgend wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf deren Offenbarung in vollem Umfang Bezug genommen.

Dieses Verfahren wurde bisher bspw. für die Herstellung von Flanschen, wie es in der EP-2395052 beschrieben ist, bzw. zur Herstellung von gebauten Nockenwellen zur Befestigung von Nocken an einem Rohr zur Herstellung von hohlen Nockenwellen eingesetzt.

Bevorzugt kann als Material für den erfindungsgemäßen überrollbügel ein kaltumformbarer Werkstoff, wie kohlenstoffhaltiger Stahl, eingesetzt werden, der ausreichend dehnungsfähig ist.

Es ist bevorzugt, daß der überrollbügel eine Vertiefung zur Aufnahme einer Airbageinrichtung eingeformt hat. Dadurch ist es nun erstmals möglich, ein passives Sicherheitssystem, wie einen Airbag direkt im überrollbügel zu installieren. Dies kann insbesondere bei Unfällen, in denen das Fahrzeug auf dem Kopf steht, zum Schutz der Insassen hilfreich sein.

Demgegenüber ist der Einbau des Airbag direkt im Überrollbügel durch die erfindungsgemäß mögliche Herstellung eines sehr haltbaren und gut formbaren Rohrteils erstmals ermöglicht. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der dreidimensionalen Form der Vertiefung kann eine optimale Lenkung der Explosionswelle erfolgen. Der Aus- und Einbau des Airbag aus einem derartigen Bügel ist aufgrund der Tatsache, daß der überrollbügel leicht zugänglich ist, einfach.

Es ist besonders bevorzugt, daß der erfindungsgemäße überrollbügel bzw. dessen Brückenteil 3 unterschiedliche Quer-

schnitte über seine Länge aufweist, wodurch es auch so gestaltet werden kann, daß es bereits aufgrund seines Profils verschiedenen Belastungen standhält.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei die Erfindung keineswegs darauf beschränkt ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Überrollbügels und Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Überrollbügels.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein Brückenteil 3 von zwei Knotenteilen 5 eingeschlossen, die einstückig ausgebildet sein können, aber auch als getrennte Hohlteile ausgebildet und anschließend miteinander in bekannter Weise verbunden werden

Auf dem Brückenteil sind hohle Bogeenteile 2 befestigt, die sich im Gebrauch als Kopfstütze wirken. An die Knotenteile schließen sich jeweils zwei Trägerteile 7 zur besseren Verankerung des Bügels am Kraftfahrzeug an.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, bei der die Bogenteile als geschlossene, deformierte Kreise ausgestaltet sind, die mit einer Seite auf dem Brückenteil 3 "aufgefädelt" und an diesem befestigt sind. Diese Ausführungsform ist befestigungstechnisch ansprechend, vom Gewicht her aber aufwendiger.

Es ist wichtig, daß ein Material verwendet wird, das eine ausreichende Kaltverformbarkeit bei gleichzeitiger Härte bzw. Härtungsmöglichkeit aufweist.

Dieses kann bspw. ein geeigneter kohlenstoffhaltiger Stahl sein, der wärmebehandelbar ist, aber auch ausreichend deh-

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nungsfähig, um eine derartig aufwendige Umformung ohne Reißen durchzustehen. Selbstverständlich können andere leichte und/oder feste Materialien je nach Einsatzzweck des Sitzes in Luft- oder Landfahrzeugen, wie Aluminiumlegierungen, Titanlegierungen und andere Materialien, wie sie dem Fachmann geläufig sind, eingesetzt werden, wie 19MnB4, 16MNCr5, CK45, 19CrMo44, 15Cr3, C25 Stahl, X3NiCoMoTil895, ß-C-Titanlegierungen und solche, die ein ähnliches Verhalten aufweisen. Je nach Einsatzzweck kann ein teures, leichtes Material verwendet werden - dies bietet sich bspw. für den Flugzeugmotorbau an - oder auch ein schwereres Material, falls das Gewicht, wie bspw. bei Schiffen - keine wesentliche Komponente darstellt.

Eine typische Wandstärke für Stahl ist zwischen 0,5 bis 2 cm - je nach Einsatzzweck und Material können aber auch andere Wandstärken verwendet werden.

Es ist auch möglich, ein Schichtmaterial einzusetzen - wie ein Mehrschicht-Ausgangsrohr - das dann den Vorteil spezieller Vibrationsdämpfungseigenschaften und anderer, Schichtmaterialien eigenartiger Art hat.

Selbstverständlich sind die in diesen Figuren dargestellten Formen keineswegs einschränkend - nach diesem Prinzip können auch andere Überrollbügelformen, als dargestellt, ausgebildet werden, falls notwendig.

Das IHV-Teil kann nach dem IHV-Verfahren in bekannter Weise weiterbehandelt, bspw. gehärtet, werden. Dafür bieten sich die bekannten Verfahren, wie Nacharbeiten durch ein oder mehrere Nachbehandlungsverfahren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Nitrocarburieren, Plasmanitrieren, Borieren, Laserhärten, Härten ohne Aufkohlen, Induktionshärten, Flammhärten, Elektronenstrahlhärten, Einsatzhärten, an.

Es soll daraufhingewiesen werden, daß die erfindungsgemäßen Bauteile mit den verschiedensten Winkeln, Wanddicken, Wanddickenverhältnissen und Abmessungen durch das IHV-Verfahren

hergestellt werden können und keineswegs auf irgendeine beschriebene Ausführungsform begrenzt sind.

Claims

1. Überrollbügel mit Hohlprofilteilen mit mindestens einem Brückenabschnitt und zwei an diesen anschließenden Befestigungsabschnitten, gekennzeichnet durch

- ein geformtes hohles Brückenteil (3);

- zwei an jedem Ende des Brückenteils anschließende hohle Knotenteile (5) mit drei Anschlüssen;

- an die Knotenteile (5) anschließende hohle Befestigungs teile; und

- zwei auf dem Brückenabschnitt (3) befestigte Bogenteile (2, 2')

wobei der Faserverlauf der Teile in wstl. parallel z. Außenkontur der Teile verläuft.

2. Überrollbügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brückenteil (3) und die Knotenteile (5) einstückig ausgeformt sind und die übrigen Hohlteile (7) in an sich bekannter Weise daran befestigt sind.

3. überrollbügel nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß das Brückenteil (3), das Knotenteil (5 ) und die Befestigungsteile (7) einstückig sind.

4. überrollbügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei hohle Bogenteile (2) auf dem Brückenteil (3) befestigt sind.

5. Überrollbügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlen Bogenteile (22) im wesentlichen geschlossene Teile sind, die auf das Brückenteil (3) aufgeschoben sind, sodaß eine Seite des hohlen Bogenteils (22) einen Teil des Brückenteils umschließt.

6. überrollbügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlen Bogenteile (2) im wesentlichen trapezförmig gerundete Teile sind, die auf das Brückenteil aufgesetzt (3) und auf diesem befestigt sind.

7. überrollbügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverlauf der Teile im wesentlichen parallel zur Teileoberfläche verläuft und die Teile keine Längsnähte aufweisen.

8. Überrollbügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein hohler Teil des Überrollbügels eine Vertiefung zur Aufnahme einer passiven Sicherheitseinrichtung, wie eines Airbag, aufweist.

9. Überrollbügel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlen Abschnitte unterschiedliche Querschnitte aufweisen.

10. Überrollbügel nach einem der vorangehenden ANsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Hohlteile mittels des IHV-Verfahrens hergestellt ist.