Система защиты при опрокидывании для автомобиля
Изобретение относится к системе защиты при опрокидывании для автомобиля с деформирующейся траверсой. Система содержит профилированную стойку 3, проходящую в направлении вертикальной оси 6 транспортного средства, и деформирующийся элемент 4, установленный на первом конце 9 профилированной стойки 3. Первый конец 9 обращен от пола автомобиля и деформирующийся элемент 4 имеет обращенную от профилированной стойки 3 первую внешнюю поверхность 11 в виде ударной поверхности. Деформирующийся элемент 4 выполнен в виде подпорного профиля, проходящего в направлении продольной оси 8 автомобиля. Профилированная стойка 3 имеет контактную поверхность 10, которая обращена к деформирующемуся элементу 4 и на которой установлен деформирующийся элемент 4, выполненный по меньшей мере частично подогнанным к внутреннему контуру автомобиля в виде полого тела, имеющего несколько камер 12, отделенных друг от друга с помощью стенок 17, проходящих под наклоном по отношению к нормали 18 к продольной оси 5 профилированной стойки 3, и при этом образована по меньшей мере частично соединяющая стенки 17 несущая стенка 22, которая выполнена параллельно поверхности пола транспортного средства. Обеспечивается повышение безопасности. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к системе защиты при опрокидывании для автомобиля согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.
Системы защиты при опрокидывании для автомобилей известны. Системы защиты при опрокидывании, которые обычно размещаются более или менее незаметно в кузове автомобиля во время нормальной работы автомобиля и выходят из кузова только в случае соответствующей ситуации, отличающейся от нормальной работы автомобиля, например, аварийной ситуации. Системы защиты при опрокидывании имеют фиксирующее устройство для того, чтобы удержать дистанции от внутренней поверхности транспортного средства до ударной поверхности.
DE 102 10 957 C1 раскрывает систему защиты при опрокидывании, которая содержит выдвигаемые из кассеты опорные трубки, которые соединены друг с другом на обращенном от кассеты конце с помощью зажимной головки. Для того чтобы увеличить опорную поверхность, зажимная головка имеет встроенную надстройку.
DE 102 23 420 C2 раскрывает систему защиты при опрокидывании, содержащую на своих выдвигаемых из кассеты профилированных стойках закрепленный на конце профилированных стоек деформирующийся элемент для поглощения силы, например, ударной силы, так что уменьшается сила, действующая на фиксирующее устройство системы защиты при опрокидывании. Это приводит к тому, что система защиты при опрокидывании остается в выдвинутом конечном положении после силового воздействия. Деформирующийся элемент выполнен в виде подпорного профиля и проходит в своей стоечной протяженности в направлении поперечной оси автомобиля.
Система защиты при опрокидывании, которая на конце профилированных стоек имеет защищающее при опрокидывании тело, может быть позаимствована из DE 10 2007 058 335 A1. Деформирующийся элемент создан независимо от защищающего при опрокидывании тела и расположен в области фиксирующей планки, проходящей в направлении продольной оси профилированных стоек.
DE 10 2010 005 811 A1 раскрывает систему защиты при опрокидывании, открытый конец профилированной стойки которой закрыт деформирующимся элементом. Деформирующийся элемент, который выполнен в виде подпорного профиля, проходит в направлении своей стоечной протяженности в направлении продольной оси автомобиля.
Соответственно ориентированный деформирующийся элемент может также быть позаимствован из DE 10 2009 011 066 A1, при этом для того, чтобы увеличить опорную поверхность, указанный деформирующийся элемент выполнен выступающим за профилированные стойки в направлении поперечной оси автомобиля.
Деформирующиеся элементы, которые могут быть позаимствованы из DE 10 2005 029 253 B4, имеют ударную или опорную поверхность, которая увеличена по отношению к площади поперечного сечения профилированных стоек. Система защиты при опрокидывании, раскрытая в упомянутом документе, имеет один из деформирующихся элементов на каждом из открытых концов профилированных стоек. Деформирующиеся элементы выполнены в виде полых тел, которые имеют полости, проходящие в направлении продольной оси автомобиля.
Целью настоящего изобретения является создание системы защиты при опрокидывании для автомобиля, деформирующийся элемент которой реализует улучшенное поглощение силы.
Данная цель достигается согласно изобретению посредством системы защиты при опрокидывании для автомобиля с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные выполнения и нетривиальные усовершенствования изобретения показаны в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.
Система защиты при опрокидывании для автомобиля согласно изобретению имеет деформирующуюся траверсу, которая имеет проходящую в направлении вертикальной оси автомобиля профилированную стойку и деформирующийся элемент, размещенный на первом конце профилированной стойки, причем упомянутый первый конец обращен от пола автомобиля. Деформирующийся элемент имеет обращенную от профилированной стойки первую внешнюю поверхность в виде ударной поверхности. Деформирующийся элемент выполнен в виде подпорного профиля, проходящего в направлении продольной оси автомобиля. Профилированная стойка имеет обращенную к деформирующемуся элементу контактную поверхность, на которой установлен деформирующийся элемент. Деформирующийся элемент выполнен по меньшей мере частично подогнанным к внутреннему контуру автомобиля.
В принципе, деформирующийся элемент служит для поглощения импульсной силы и предусматривается для защиты профилированной стойки и фиксирующего устройства. Импульсная сила должна поглощаться как можно более полно деформирующимся элементом, так что профилированная стойка и фиксирующее устройство деформируются с наименее возможной степенью, предпочтительно вообще не деформируются. Существенным преимуществом деформирующегося элемента, который подогнан к внутреннему контуру автомобиля, является то, что указанный деформирующийся элемент благодаря своей подогнанной, соответственно, выполненной ответной внутреннему контуру автомобиля форме реализует поверхностное подпирание и стабилизацию конструкции кузова, образующей внутренний контур автомобиля, как например, С-стойки автомобиля или верха автомобиля.
В принципе, каждая форма кузова имеет индивидуальную устойчивость (стабильность). Так, например, кабриолет (кузов с отрытым верхом) может быть сконструирован по-другому касательно характеристик своей устойчивости, чем, например, лимузин (закрытый кузов). Кроме того, например, кузов типа седан имеет другие характеристики устойчивости, чем кузов тип «купе» или «универсал». Поэтому с помощью индивидуальной подгонки деформирующегося элемента к внутреннему контуру автомобиля, т.е. воспроизведения соответствующей внутренней поверхности автомобиля, индивидуальные характеристики устойчивости кузова автомобиля контролируемо поддерживаются. Другими словами, исходные характеристики устойчивости (стабильности) кузова автомобиля после воздействия, например, ударной силы могут быть в весьма значительной степени воспроизведены благодаря деформирующемуся элементу, который подогнан к внутреннему контуру автомобиля.
Деформирующийся элемент предпочтительно выполнен в виде экструдированного компонента. Поэтому получается экономичное изготовление при одновременном использовании компонента из легкого металла, если деформирующийся элемент изготавливается, например, из алюминия.
Альтернативно, возможно выполнение в виде кованой детали с соответствующим оребрением или в виде литой детали.
В одном усовершенствованном выполнении первая внешняя поверхность выполнена выступающей за контактную поверхность, вследствие чего получается дополнительное увеличение ударной поверхности. Это может быть реализовано предпочтительно посредством выступания первой внешней поверхности в направлении внутреннего пространства (салона) автомобиля и/или в направлении, обращенном от внутреннего пространства.
Дополнительное увеличение ударной поверхности также может быть реализовано простым способом посредством выступания контактной поверхности от первой внешней поверхности в направлении продольной оси автомобиля.
В одном другом выполнении деформирующийся элемент выполнен в виде полого тела, имеющего камеры. Преимуществом здесь является возможность снижения веса при одновременном увеличении упругой деформации деформирующегося элемента.
Увеличение способности поглощения импульсной силы достигается посредством того, что камеры отделены друг от друга с помощью стенок, проходящих под углом по отношению к нормали к продольной оси профилированной стойки. Указанное увеличение формируется, если наклон по отношению к нормали имеет угол больший или равный 45°.
В одном другом выполнении образована по меньшей мере частично соединяющая упомянутые стенки несущая стенка, которая выполнена параллельно поверхности пола автомобиля. Это имеет то преимущество, что после воздействия действующей на ударную поверхность силы направленные через наклонные стенки и ориентированные параллельно поверхности пола автомобиля силовые составляющие (компоненты силы) могут поглощаться несущей стенкой и тем самым уменьшается деформация в направлении вертикальной оси автомобиля.
Предпочтительно обращенная к профилированной стойке вторая внешняя поверхность деформирующегося элемента на отдельных участках соединена с контактной поверхностью. Преимуществом является то, что после воздействия импульсной силы только соединенный с контактной поверхностью участок деформирующегося элемента приводит к непосредственной передаче импульсной силы к профилированной стойке. Соединенный с контактной поверхностью участок деформирующегося элемента имеет возможность деформироваться не зависящим от контактной поверхности образом, пока не появится контакт с контактной поверхностью. В частности, если дополнительная камера сформирована между второй внешней поверхностью и контактной поверхностью, полный контакт между контактной поверхностью и второй внешней поверхностью происходит только после того, как преодолевается обусловленное упомянутой дополнительной камерой расстояние между второй внешней поверхностью и контактной поверхностью. Таким образом, посредством данного выполнения уменьшается деформация профилированной стойки.
Наружная стенка деформирующегося элемента предпочтительно также образована с наклоном по отношению к продольной оси профилированной стойки.
В одном другом выполнении первая внешняя поверхность выполнена выступающей за внешнюю стенку деформирующегося элемента. Преимуществом является то, что возможно дальнейшее увеличение ударной поверхности. Кроме того, посредством выступания вешней поверхности образовано выступающее за внешнюю стенку ребро, которое подогнано к внутреннему контуру автомобиля и ввиду своей формы образует упругую, по существу, пружинную часть деформирующегося элемента. Таким образом, пластическая деформация деформирующегося элемента уменьшается.
Для надежного крепления деформирующегося элемента к профилированной стойке указанный деформирующийся элемент соединен с профилированной стойкой с замыканием материала, при этом сварное соединение является предпочтительным.
В одном другом выполнении деформирующийся элемент имеет расположенный на первой внешней поверхности шип, который служит для надежного пробивания окна, в частности, заднего окна.
Другие признаки, преимущества и детали изобретения вытекают из приведенного ниже описания предпочтительных примеров осуществления со ссылкой на чертежи. Признаки и комбинации признаков, упомянутые выше в описании, а также признаки и комбинации признаков, упомянутые ниже при описании фигур и/или показанные только на фигурах, могут быть использованы не только в соответственно установленной комбинации, но также и в других комбинациях или сами по себе без отхода от объема настоящего изобретения. Идентичным или функционально идентичным элементам присвоены одинаковые ссылочные позиции. Для упрощения возможно, что для этих элементов не предусмотрены ссылочные позиции на всех фигурах, но их назначение остается понятным.
На чертежах:
фиг. 1 - вид спереди деформирующейся траверсы системы защиты при опрокидывании в соответствии с известным уровнем техники,
фиг. 2 - вид сбоку деформирующейся траверсы по фиг. 1,
фиг. 3 - вид спереди деформирующейся траверсы системы защиты при опрокидывании согласно изобретению в первом примере осуществления,
фиг. 4 - вид сбоку деформирующейся траверсы по фиг. 3, и
фиг. 5 - изображение в перспективе деформирующейся траверсы системы защиты при опрокидывании согласно изобретению во втором примере осуществления.
Система 1 защиты при опрокидывании из известного уровня техники для автомобиля (специально не показан) выполнена в соответствии с фиг. 1 и 2. Система 1 защиты при опрокидывании содержит деформирующуюся траверсу 2, которая содержит профилированную стойку 3 и деформирующийся элемент 4, установленный на профилированной стойке 3. Профилированная стойка 3 имеет продольную ось 5, которая по существу соответствует направлению прохождения вертикальной оси 6 автомобиля.
Для лучшего понимания, вертикальная ось 6 автомобиля и поперечная ось 7 автомобиля, которая расположена перпендикулярно к вертикальной оси 6 автомобиля, и продольная ось 8 автомобиля, также расположенная перпендикулярно к вертикальной оси 6 автомобиля и к поперечной оси 7 автомобиля, показаны символически в виде символа декартовой системы координат.
Деформирующийся элемент 4 расположен на первом конце 9 профилированной стойки 3, при этом первый конец 9 обращен от не показанной поверхности пола кузова автомобиля. Деформирующийся элемент 4 выполнен в виде подпорного профиля, проходящего в направлении поперечной оси 7 автомобиля. Деформирующийся элемент изготовлен в виде экструдированного профиля, причем поперечное сечение профиля деформирующегося элемента 4 расположено с прохождением вдоль продольной оси 8 автомобиля.
Профилированная стойка 3 имеет обращенную к деформирующемуся элементу 4 контактную поверхность 10, на которой установлен деформирующийся элемент 4.
Первый пример осуществления системы 1 защиты при опрокидывании согласно изобретению представлен на фиг. 3 и 4. Деформирующийся элемент 4 выполнен в форме подпорного профиля, проходящего в направлении продольной оси 8 автомобиля. Деформирующийся элемент изготовлен в виде экструдированного компонента, причем поперечное сечение профиля проходит в направлении поперечной оси 7 автомобиля.
Деформирующийся элемент 4 имеет первую внешнюю поверхность 11, которая обращена от контактной поверхности 10 и выполняет функцию ударной поверхности. Первая внешняя поверхность 11 подогнана к не представленному здесь внутреннему контуру автомобиля, соответственно, выполнена ответно к нему.
Деформирующийся элемент 4 имеет сотоподобную конструкцию в виде полого тела и имеет камеры 12. В первом примере осуществления показано, что камеры 12 образованны симметрично по отношению к продольной оси 5. Тем не менее, это не является необходимым. Указанные камеры могли бы быть также выполнены асимметрично по отношению к продольной оси 5. Это зависит от внутреннего контура автомобиля, к которому выполнен подогнанным деформирующийся элемент 4, а также зависит от того, выполнены ли обе кассеты симметрично или идентично и/или от угла, под которым кассеты расположены относительно друг друга.
Камеры 12 ограничены от окружающей среды с помощью первой внешней стенки 13, второй внешней стенки 14, третьей внешней стенки 15 и четвертой внешней стенки 16, при этом первая внешняя стенка 13 имеет первую внешнюю поверхность 11, которая обращена от камер 12. Вторая внешняя стенка 14 и третья внешняя стенка 15 ограничивают деформирующийся элемент 4 в направлении поперечной оси 7 автомобиля, при этом четвертая внешняя стенка 16 обращена от первой внешней стенки 13 и выполнена для соединения с профилированной стойкой 3.
Камеры 12 отделены друг от друга с помощью стенок 17 деформирующегося элемента 4. Стенки 17 расположены под наклоном по отношению к продольной оси 5 и образуют угол α, который составляет, например, 45°, с нормалью 18 к продольной оси 5.
Вторая внешняя стенка 14 и третья внешняя стенка 15 аналогичным образом расположены под наклоном по отношению к нормали, при этом их наклон зависит от внутреннего контура автомобиля.
Первая внешняя поверхность 11 выполнена выступающей за контактную поверхность 10 в направлении поперечной оси 7 транспортного средства. Иными словами, протяженность первой внешней стенки 13 в направлении поперечной оси 7 автомобиля больше, чем протяженность контактной поверхности 10, при этом в данном примере осуществления профилированная стойка 3 на своих обеих боковых стенках 24 симметрично превышена внешней стенкой 13 и тем самым также первой внешней поверхностью 11. Асимметричный или односторонний выступ может быть сформирован также в зависимости от внутреннего контура автомобиля. В частности, первая внешняя поверхность 11 выполнена проходящей за контактную поверхность 10 в направлении внутренней части автомобиля.
В показанном здесь первом примере осуществления протяженность первой внешней поверхности 11 в направлении продольной оси 8 транспортного средства заканчивается заподлицо с контактной поверхностью 10. Первая внешняя поверхность 11 может также выступать за контактную поверхность 10 в направлении продольной оси 8 транспортного средства, причем образована еще большая ударная поверхность, как показано, например, во втором примере осуществления согласно фиг. 5.
Четвертая внешняя стенка 16 имеет обращенную к контактной поверхности 10 вторую внешнюю поверхность 19, которая на отдельных участках соединена с контактной поверхностью 10 с замыканием материала с помощью сварного шва. Дополнительная камера 20 образована между второй внешней поверхностью 19 и контактной поверхностью 10.
Первая внешняя поверхность 11, соответственно, первая внешняя стенка 13 выполнены выступающими наряду с контактной поверхностью 10 также за вторую внешнюю стенку 14 и третью внешнюю стенку 15, причем на деформирующемся элементе 4 образовано соответственно ребро 21, которое действует упруго в случае удара.
Несущая стенка 22 деформирующегося элемента 4, которая соединяет стенки 17 друг с другом, расположена параллельно поверхности пола (не показана) транспортного средства для улучшенного поглощения импульсной силы.
Камеры 12 деформирующегося элемента 4 предпочтительно открыты по отношению к окружающей среде в направлении продольной оси 8 транспортного средства с тем, чтобы была возможна улучшенная деформация, соответственно, расширение при поглощении импульсной силы.
Первая внешняя поверхность 11 имеет шип 23, при этом шип 23 прикреплен к первой внешней поверхности 11 симметрично по отношению к поперечной оси 7 транспортного средства и асимметрично по отношению к продольной оси 5.
Показанный на фиг. 5 второй пример осуществления системы 1 защиты при опрокидывании согласно изобретению имеет деформирующийся элемент 4, который позиционирован с помощью зажимных элементов 25 и закреплен на профилированной стойке 3. В дополнение к указанным зажимным элементам 25 деформирующийся элемент 4 также может быть соединен с профилированной стойкой 3 с замыканием материала. С помощью зажимных элементов 25 деформирующийся элемент 4 может быть точно позиционирован и закреплен на профилированной стойке 3.
Для получения высокой способности поглощения импульсной силы деформирующийся элемент 4 наряду с позиционированными наклонно к нормали 18 стенками 17 также имеет стенки 17, проходящие в направлении продольной оси 5. Это увеличивает жесткость деформирующегося элемента 4 с одновременным поглощением более высоких импульсных сил с помощью наклонно расположенных стенок 17.
1. Система защиты при опрокидывании для автомобиля с деформирующейся траверсой (2), содержащей проходящую в направлении вертикальной оси (6) транспортного средства профилированную стойку (3) и деформирующийся элемент (4), установленный на первом конце (9) профилированной стойки (3), причем упомянутый первый конец (9) обращен от пола автомобиля, и причем деформирующий элемент (4) имеет обращенную от профилированной стойки (3) первую внешнюю поверхность (11) в виде ударной поверхности, причем деформирующийся элемент (4) выполнен в виде подпорного профиля, проходящего в направлении продольной оси (8) автомобиля, и при этом профилированная стойка (3) имеет обращенную к деформирующемуся элементу (4) контактную поверхность (10), на которой установлен деформирующийся элемент (4), отличающаяся тем, что деформирующийся элемент (4) по меньшей мере частично подогнан к внутреннему контуру автомобиля и выполнен в виде полого тела, имеющего несколько камер (12), причем камеры (12) отделены друг от друга с помощью стенок (17), проходящих под наклоном по отношению к нормали (18) к продольной оси (5) профилированной стойки (3), и при этом образована по меньшей мере частично соединяющая стенки (17) несущая стенка (22), которая выполнена параллельно поверхности пола транспортного средства.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что деформирующийся элемент (4) выполнен в виде экструдированного компонента или в виде кованой детали с соответствующим оребрением или в виде литой детали.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что первая внешняя поверхность (11) выполнена выступающей за контактную поверхность (10).
4. Система по п.3, отличающаяся тем, что первая внешняя поверхность (11) выполнена выступающей за контактную поверхность (10) в направлении внутреннего пространства автомобиля и/или в направлении, обращенном от внутреннего пространства автомобиля.
5. Система по п.3 или 4, отличающаяся тем, что первая внешняя поверхность (11) выполнена выступающей за контактную поверхность (10) в направлении продольной оси (8) транспортного средства.
6. Система по п.1, отличающаяся тем, что наклон имеет угол (α), больший или равный 45° по отношению к нормали (18).
7. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что обращенная к профилированной стойке (3) вторая внешняя поверхность (19) деформирующегося элемента (4) на отдельных участках соединена с контактной поверхностью (10).
8. Система по п.1, отличающаяся тем, что между второй внешней поверхностью (19) и контактной поверхностью (10) образована дополнительная камера (20).
9. Система по п.1, отличающаяся тем, что внешняя стенка (14, 15) деформирующегося элемента (4) образована с наклоном по отношению к продольной оси (5) профилированной стойки (3).
10. Система по п.1 или 9, отличающаяся тем, что первая внешняя поверхность (11) выполнена выступающей за внешнюю стенку (14, 15) деформирующегося элемента (4).
11. Система по п.1, отличающаяся тем, что деформирующийся элемент (4) соединен с профилированной стойкой (3) с замыканием материала.
12. Система по п.1, отличающаяся тем, что деформирующийся элемент (4) имеет шип (23), который расположен на первой внешней поверхности (11).
