DE10016392A1

DE10016392A1 - Überrollschutz für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10016392A1
Application number: DE2000116392
Authority: DE
Inventors: Guenther Premm; Franz Roesch
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Autoliv Development AB
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Autoliv Development AB
Priority date: 2000-04-01
Filing date: 2000-04-01
Publication date: 2001-10-04

Abstract

Ein Überrollschutz für ein Kraftfahrzeug mit DOLLAR A - einem aus einer eingefahrenen Position in eine ausgefahrene Postion bewegbaren Überrollbügel 1, DOLLAR A - einer Antriebseinrichtung, die einen Gasgenerator und einen starr mit dem Überrollbügel 1 verbundenen Kolben aufweist, der in einem Zylinder 7 bei seiner vom Treibgas des Gasgenerators angetriebenen Bewegung geführt ist, DOLLAR A - einer Führungseinrichtung 3, in welcher der Überrollbügel 1 bei seiner DOLLAR A Bewegung geführt ist und DOLLAR A - einer Verriegelungseinrichtung 4, welche den Überrollbügel 1 in seiner ausgefahrenen Position hält.

Description

Die Erfindung betrifft einen Überrollschutz für ein Kraft fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige beispielsweise aus der DE 197 50 457 A1 be kannter Überrollschutz besitzt einen Überrollbügel, der aus einer eingefahrenen Position in eine ausgefahrene Position bewegt werden kann. Hierfür ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen in Form einer mechanischen Druckfeder, die in der eingefahrenen Position unter Vorspannung gehalten ist und für das Ausfahren des Überrollbügels entriegelt wird. Ferner ist zur Führung des Überrollbügels eine Führungseinrichtung vorgesehen, welche Standrohre aufweist, in denen teleskopar tig ineinandergeschachelte Bügelrohre beim Ausfahren des Schutzbügels geführt sind. Mittels einer Verriegelungsein richtung, welche an einem der ausgefahrenen Bügelrohre in Rasteingriff kommt, wird der Überrollbügel in seiner ausge fahrenen Position gehalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Überrollschutz der ein gangs genannten Art zu schaffen, bei dem mit einer geringen Anzahl an Bauteilen, die bei einem Überrollverhalten des Fahrzeugs erforderliche Sicherheit gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Hierzu besitzt die Antriebsverbindung einen Gasgenerator, der zum Antrieb eines starr mit dem Überrollbügel verbunde nen Kolbens dient. Der Kolben wird bei seinem Antrieb in ei nem Zylinder geführt, dessen Achse sich im wesentlichen in Bewegungsrichtung beim Ausfahren des Überrollbügels aus der eingefahrenen Position in die ausgefahrene Position ver läuft. Der Gasgenerator kann, wie es beispielsweise bei Si cherheitsgurtstraffern bekannt ist, ein zündbares pyrotech nisches Treibmittel aufweisen, welches bei seiner Zündung das für die angetriebene Bewegung des Kolbens und des Über rollbügels erforderliche Treibgas liefert. Der Gasgenerator kann jedoch auch als Hybridgasgenerator ausgebildet sein. Ferner eignet sich jede Druckgasquelle, aus welcher für die Ausfahrbewegung des Überrollbügels die erforderliche Druck gasmenge für den Kolbenantrieb freigesetzt werden kann.

Der Überrollbügel kann zwei in einer Führungseinrichtung ge führte Schenkel aufweisen, die über eine im Zylinder axial sich erstreckende und aus dem Zylinder herausragende Kolben stange mit dem Kolben verbunden sind. In bevorzugter Weise befindet sich der Zylinder mit dem darin antreibenden Kolben in der Mitte zwischen den beiden Überrollbügeln, wobei diese über ein gemeinsames Mitnehmerteil mit dem aus dem Zylinder ragenden Kolbenstangenteil verbunden sind. Die Kolben-/Zy linderanordnung bildet somit eine gemeinsame Antriebsein richtung für beide Schenkel, die an ihren oberen Enden über ein U-förmiges Bügelteil miteinander zur Schaffung des Über rollbügels verbunden sind.

In bevorzugter Weise können die beiden Schenkel des Über rollbügels in zugeordneten Führungshülsen der Führungsein richtung in ihren jeweiligen axialen Richtungen geführt sein. Der Zylinder und die Führungseinrichtung sind bevor zugt karosserieseitig einem jeweiligen Sitz zugeordnet abge stützt. Sie können hierzu an einem gemeinsamen Rahmen oder Gehäuse befestigt sein und zusammen mit der Antriebseinrich tung und dem Überrollbügel eine vormontierte Baueinheit bil den. Diese Baueinheit kann in einfacher Weise am Fahrzeug bzw. karosserieseitig montiert werden.

Neben der starren Verbindung der beiden Schenkel durch das Mitnehmerteil, welches sich bevorzugt oberhalb der Führungs einrichtung erstreckt, können die beiden unteren Enden der Schenkel durch ein starres Verbindungsstück miteinander ver bunden sein. Hierdurch bildet der Überrollbügel ein lastauf nehmendes Bauteil, dessen Belastbarkeit durch die rahmenför mige Ausgestaltung verbessert ist.

Die Verriegelungseinrichtung wird bei einer Ausführungsform von zwei Verriegelungsteilen gebildet, von denen das eine Verriegelungsteil fest mit dem Überrollbügel insbesondere am starren Verbindungsstück, mit dem die beiden unteren Enden der Schenkel verbunden werden, befestigt ist, und das andere Verriegelungsteil karosserieseitig, insbesondere an der Füh rungseinrichtung oder einem an der Karosserie befestigbaren Rahmen befestigt ist. Das eine Verriegelungsteil, beispiels weise das karosserieseitig befestigte Verriegelungsteil kann von einer Klinke gebildet werden, die federnd beweglich ge lagert ist, so dass sie mit dem bevorzugt als Zahnleiste ausgebildeten Verriegelungsteil, das mit dem Überrollbügel verbunden ist, durch Einrasten in Eingriff kommen kann.

Bei einer zweiten Ausführungsform ist die Verriegelungsein richtung in Form einer Rücklaufsperre ausgebildet, die am Kolben vorgesehen ist. Diese Rücklaufsperre kann, wie bei linearen Antrieben für Sicherheitsgurtstraffer in Form eines oder mehreren Klemmkörper im Bereich einer konisch ausgebil deten oder schräg verlaufenden Klemmfläche am Kolben vorge sehen sein. Der bzw. die Klemmkörper können als Rollkörper, insbesondere Kugeln vorliegen, die federnd im Bereich der konischen Klemmfläche gehalten sind. Beim Antrieb des Kol bens werden die Klemmkörper in einer solchen Position gehal ten, dass der Kolben sich frei im Zylinder bewegen kann. Ei ne Rücklaufbewegung des Kolbens wird dadurch verhindert, dass die Klemmkörper zwischen die schräg bzw. konisch ver laufende Klemmfläche und die Zylinderinnenwand in eine Klemmposition rollen und sich zwischen der Klemmfläche und der Zylinderinnenwand verklemmen, wobei sich die Klemmkörper gegebenenfalls in die Zylinderwand eingraben können. Hierzu sind die Klemmkörper aus einem härteren Material gebildet als das Zylindermaterial. Bei der zweiten Ausführungsform ist die Verriegelungseinrichtung in die Antriebseinrichtung, insbesondere Kolben-/Zylindereinrichtung, mit welcher der Überrollbügel in seine ausgefahrene Stellung gebracht wird, integriert.

Anhand der Figuren wird an Ausführungsbeispielen die Erfin dung noch näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel; und

Fig. 2 eine Antriebseinrichtung, welche beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 zur Anwendung kommen kann, das jedoch eine zweite Ausführungsform für die Verriegelungs einrichtung aufweist.

Bei den Ausführungsformen der Figuren ist ein Überrollschutz dargestellt, der einen Überrollbügel 1 aufweist. Der Über rollbügel 1 besteht aus einem U-förmigen Bügelteil 21, das zwei parallel verlaufende Schenkel 9, 10 aufweist. Die Schenkel 9, 10 sind in einer Führungseinrichtung 3 axial verschiebbar geführt. Hierzu besitzt die Führungseinrichtung 3 Führungshülsen 14, 15, durch welche die beiden Schenkel 9, 10 gesteckt sind.

In der Fig. 1 befindet sich der Überrollbügel 1 in seiner eingefahrenen Position, die er während des normalen Fahrbe triebes des Kraftfahrzeugs einnimmt. Um den Überrollbügel 1 in eine ausgefahrene Position zu bringen, ist eine An triebseinrichtung 2 vorgesehen. Diese Antriebseinrichtung 2 beinhaltet eine Kolben-/Zylindereinrichtung (Kolben 6 und Zy linder 7) sowie einen Gasgenerator 19, der ein Treibgas er zeugt, um den Kolben 6 im Zylinder 7 anzutreiben (Fig. 2).

Der Zylinder 7 mit dem darin beweglichen Kolben ist, wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, etwa in der Mitte zwischen den beiden Schenkeln 9, 10 des Überrollbügels 1 angeordnet. Der Zylinder 7 erstreckt sich mit seiner Achse in der Bewegungs richtung, in welcher der Überrollbügel 1 in seine ausgefah rene Position im wesentlichen in vertikaler Richtung nach oben bewegt wird. Um die Kolbenbewegung auf den Überrollbü gel 1 zu übertragen, ist mit dem Kolben 6 eine sich im Zy linderinnern erstreckende Kolbenstange 11 vorgesehen, die fest mit dem Kolben 6 verbunden ist. Die Kolbenstange 11 ragt mit einem Kolbenstangenteil 13 über das obere Ende des Zylinders 7 heraus. Das Kolbenstangenteil 13 ist mittels ei ner Schraubverbindung 20 mit einem Mitnehmerteil 12 fest verbunden. Das Mitnehmerteil 12 erstreckt sich oberhalb der beiden Hülsen 14, 15 der Führungseinrichtung 3 und ist fest mit den beiden Schenkeln 9, 10 des Überrollbügels 1 verbun den. Hierdurch wird eine gemeinsame Antriebseinrichtung für die beiden Schenkel 14, 15 des Überrollbügels 1 geschaffen.

Zum Antrieb des Kolbens 6 im Zylinder 7 dient ein Gasgenera tor 19, der in einem gesonderten Gehäuse oder in einer Zy linderverlängerung untergebracht sein kann. Der Gasgenerator 19 kann pyrotechnisch ein Treibgas erzeugen, wobei seine Zündung mechanisch oder elektrisch erfolgen kann. Es kann jedoch auch ein Hybridgasgenerator oder ein Gasgenerator, welcher auf andere Weise ein für den Antrieb erforderliches Druckmedium bildet, vorgesehen sein. Die Zündung des Gasge nerators 19 bzw. die Freisetzung des vom Gasgenerator 19 er zeugten Druckmediums erfolgt bei einem Überrollverhalten des Kraftfahrzeugs, insbesondere Cabrio-Fahrzeugs. Das Überroll verhalten kann in bekannter Weise sensorisch festgestellt werden.

Durch das vom Gasgenerator 19 erzeugte Druckmedium wird der beispielsweise durch einen O-Ring 23 gasdicht im Zylinderin nern geführte Kolben 6 angetrieben, wodurch der Überrollbü gel 1 in seine ausgefahrene Position gebracht wird. In die ser ausgefahrenen Position wird der Überrollbügel 1 durch die Wirkung einer Verriegelungseinrichtung gehalten. Bei der Ausführungsform der Fig. 1 ist die Verriegelungseinrichtung 4 und bei der Ausführungsform der Fig. 2 eine Verriegelungs einrichtung 5 vorgesehen, die im einzelnen noch erläutert werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 besteht die Verriege lungseinrichtung 4 aus einem ersten Verriegelungsteil 17 und einem zweiten Verriegelungsteil 18. Das erste Verriegelungs teil 17 ist in Form einer Zahnleiste ausgebildet, die an ei nem Verbindungsstück 16 befestigt ist, mit welchem die bei den unteren Enden der Schenkel 9, 10 des Überrollbügels 1 miteinander verbunden sind. Durch das Verbindungsstück 16 wird der Überrollbügel 1 in Verbindung mit dem Mitnehmerteil 12 und dem U-förmigen Bügelteil 21 zu einem stabilen last aufnehmenden Rahmen geformt, der bei einem Überrollverhalten des Fahrzeugs eine hohe Sicherheit gewährleistet.

Die Verriegelungseinrichtung 4 besitzt ferner ein zweites Verriegelungsteil 17, das an einem Rahmen 22 oder an der Führungseinrichtung 4 befestigt sein kann. Das zweite Ver riegelungsteil 18 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Klinke dargestellt, das mit der Zahnleiste (Verriege lungsteil 17) in Eingriff kommen kann. Hierzu kann die Klin ke federnd am Rahmen 22 oder an der Führungseinrichtung 3 abgestützt sein. Die Klinke 18 kann hierzu einen oder mehre re Eingriffszähne aufweisen, welche mit der Verzahnung der Zahnleiste (Verriegelungsteil 17) in Eingriff kommen. Wie schon erläutert, wird hierdurch eine Rücklaufbewegung des Kolbens 6, nachdem dieser den Überrollbügel 1 in die ausge fahrene Position gebracht hat, verhindert.

Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Verriegelungseinrichtung 5 in die Kolben-/Zylinder einrichtung der Antriebseinrichtung 2 integriert. Die Ver riegelungseinrichtung 5 weist eine am Kolben 6 vorgesehene konisch bzw. schräg verlaufende Klemmfläche 25 auf. Im Be reich dieser Klemmfläche 25 befinden sich ein oder mehrere Klemmkörper 24. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Klemmkörper 24 als Kugeln ausgebildet. Im normalen Fahr betrieb, der in der Fig. 2 dargestellt ist, befinden sich die Klemmkörper 24 in ihrer unteren Position und werden über ein Federelement 26, das an einem an den Kolben angeformten Vorsprung 27 abgestützt ist, gehalten. An der Unterseite des Vorsprungs 27 befindet sich die Arbeitsfläche, auf welche das vom Gasgenerator 19 erzeugte Druckmedium, insbesondere das pyrotechnisch erzeugte Treibgas wirkt. Beim Antrieb des Kolbens in die ausgefahrene Position vertikal nach oben verbleiben die Klemmkörper 24 in der unteren in der Fig. 2 dargestellten Position. Sobald der Kolben 6 die ausgefahrene Position erreicht hat, werden bei einer geringfügigen Rück laufbewegung des Kolbens 6 die Klemmkörper 24 entlang der Klemmfläche 25 nach oben bewegt, so dass sie in Klemmsitz zwischen der Klemmfläche 25 und der Zylinderinnerwand kom men. In diesem Klemmsitz verhindern die Klemmkörper ein wei teres Zurückbewegen des Kolbens 6. Gegebenenfalls graben sich die Klemmkörper 24 aufgrund ihres harten Materials in die Innenwand des Zylinders 7 ein.

Sowohl die Führungseinrichtung 3 als auch die Antriebsein richtung 2, insbesondere der Zylinder 7 und die Befestigung für den Gasgenerator 19 sind beim dargestellten Ausführungs beispiel am Rahmen 22 vormontiert. Der Rahmen 22, welcher beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Gehäusehalbscha le bildet, kann in einfacher Weise fahrzeugseitig bzw. ka rosserieseitig in einem einzigen Montagegang befestigt wer den. Hierzu sind Befestigungsmittel, beispielsweise in Form von Befestigungsleisten 28 und 29 mit entsprechenden Befes tigungsöffnungen am Rahmen 22 vorgesehen.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die in Fig. 1 ge zeigte Baueinheit auf einen Fahrzeugsitz bezogen. Es ist je doch auch möglich, die beschriebene Antriebseinrichtung und die zugeordnete Verriegelungseinrichtung für einen Überroll schutz zu verwenden, bei dem zwei Überrollbügel für zwei ne beneinander liegende Sitze vorgesehen sind, die über eine Verbindungseinrichtung miteinander verbunden sind, wie es beispielsweise in der DE 197 34 963 A1 beschrieben ist. Die beim Ausführungsbeispiel dargestellte Antriebseinrichtung 2 kann als gemeinsame Antriebseinrichtung für diesen bekannten Überrollschutz dienen.

Bezugszeichenliste

1

Überrollbügel

2

Antriebseinrichtung

3

Führungseinrichtung

4

Verriegelungseinrichtung

5

Verriegelungseinrichtung

6

Kolben

7

Zylinder

8

Zylinderachse

9

Schenkel

10

Schenkel

11

Kolbenstange

12

Mitnehmerteil

13

Kolbenstangenteil

14

Führungshülse

15

Führungshülse

16

Verbindungsstück

17

erstes Verriegelungsteil (Zahnleiste)

18

zweites Verriegelungsteil (Klinke)

19

Gasgenerator

20

Schraubverbindung

21

U-förmiges Bügelteil

22

Rahmen (Gehäuse)

23

O-Ring

24

Klemmkörper

25

Klemmfläche

26

Federelement

27

Kolbenvorsprung

28

Befestigungsleiste

29

Befestigungsleiste

Claims

1. Überrollschutz für ein Kraftfahrzeug mit

- einem aus einer eingefahrenen Position in eine ausgefahrene Position bewegbaren Überrollbügel (1);
- einer Antriebseinrichtung (2) für einen Antrieb des Überrollbügels (1) bei seiner Bewegung in die ausgefahrene Position;
- eine Führungseinrichtung (3), in welche der Über rollbügel (1) bei seiner Bewegung geführt ist; und
- eine Verriegelungseinrichtung (4; 5), welche den Überrollbügel (1) in seiner ausgefahrenen Position hält,

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Antriebseinrichtung (2) einen Gasgenerator und einen starr mit dem Überrollbügel (1) verbundenen Kolben (6) aufweist, der in einem Zylinder (7) für eine von einem Druckgas des Gasgenerators (19) angetriebene Bewegung geführt ist; und
- die Zylinderachse (8) des Zylinders (7) im wesent lichen in Bewegungsrichtung des Überrollbügels (1) beim Ausfahren verläuft.

2. Überrollschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Überrollbügel (1, 2) in der Führungseinrichtung (3) geführte Schenkel (9, 10) aufweist, die über eine im Zylinder (7) axial sich erstreckende und aus dem Zylin der (7) herausragende Kolbenstange (11) mit dem Kolben (6) verbunden sind.

3. Überrollschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel (9, 10) über ein oberhalb der Führungseinrichtung (3) verlaufendes starres Mitnehmer teil (12) fest mit dem aus dem Zylinder (7) ragenden Kolbenstangenteil (13) verbunden sind.

4. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (7) und die Führungs einrichtung (3) karosserieseitig abgestützt sind.

5. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (3) zwei Führungshülsen (14, 15) aufweist, in denen die beiden Schenkel (9, 10) geführt sind.

6. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden der Schenkel (9, 10) durch ein starres Verbindungsstück (16) fest mitein ander verbunden sind.

7. Überrollschutz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (4) zwei miteinander verriegelbare Teile aufweist, von denen das erste Ver riegelungsteil (17) am Überrollbügel (1) und das zweite Verriegelungsteil (18) karosserieseitig befestigt sind.

8. Überrollschutz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verriegelungsteil (18) an der Führungs einrichtung (3) oder einem Rahmen (22), an welchem die Führungseinrichtung (3) befestigt ist, abgestützt ist.

9. Überrollschutz nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, dass das erste Verriegelungsteil (17) als Zahnleiste und das zweite Verriegelungsteil (18) als in die Zahnleiste einrastbare Klinke ausgebildet ist.

10. Überrollschutz nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet dass das erste Verriege lungsteil (17) am Verbindungsstück (16) befestigt ist.

11. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (5) als am Kolben (6) vorgesehene Rücklaufsperre ausgebildet ist.

12. Überrollschutz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufsperre von einer am Kolben (6) vorgese henen konischen Klemmfläche (25) und einem oder mehreren Klemmkörpern (24), die zwischen der Klemmfläche (25) und der Innenwand des Zylinders (7) vorgesehen ist, gebildet ist.

13. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da durch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (3), der in ihr geführte Überrollbügel (1), die Verriege lungseinrichtung (4; 5) und die Antriebseinrichtung (2) in einem Rahmen (22) oder Gehäuse als Baueinheit vormon tiert sind.