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Die
Erfindung betrifft ein Überrollschutzsystem
für ein
Kraftfahrzeug, insbesondere für
ein Cabriolet-Fahrzeug, gemäß der im
Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft
die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines wabenartigen Rastelementes
eines Überrollschutzsystems.
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Aus
der
DE 101 03 247
C1 ist ein Überrollschutzsystem
für Kraftfahrzeuge
mit einem Überrollbügel bekannt,
der über
Schenkelrohre in einer fahrzeugfesten Führungseinheit geführt aufgenommen ist.
Im Normalzustand des Überrollschutzsystems
ist der Überrollbügel gegen
die Kraft von mindestens einer vorgespannten Antriebsdruckfeder
durch eine Haltevorrichtung in einer unteren, eingefahrenen Ruhelage
haltbar. Wird die Haltevorrichtung gelöst, wird der Überrollbügel durch
die Federkraft der Antriebsdruckfeder in eine obere, Fahrzeuginsassen
des Fahrzeugs schützende
Stützlage
verstellt.
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Zum
Verriegeln des Überrollbügels in
seiner oberen Stützlage
ist eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, die aus zwei Verriegelungskomponenten
bzw. Rasteinrichtungen besteht. Eine der Rasteinrichtungen ist fahrzeugfest
angebracht, während die
andere mit dem verfahrbaren Überrollbügel verbunden
ist. Zudem umfassen die Verriegelungskomponenten Rastelemente, die
in der ausgefahrenen Stellung bzw. in der Stützlage des Überrollbügels in einem den Überrollbügel in Stützlage verriegelnden Wirkeingriff
stehen.
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Dabei
ist eine Verriegelungskomponente als ein schräg zur Verfahrrichtung des Überrollbügels linear
geführter,
federvorgespannter Verriegelungsschieber mit mehreren stirnseitig vorgesehenen Zahnsegmenten
ausgebildet. Die andere Verriegelungskomponente ist aus einem sich
in Verfahrrichtung des Überrollbügels erstreckenden,
mit mehreren komplementären
Zahnsegmenten versehenen Überrollkörper gebildet.
Der linear verschiebbar ausgeführte
Verriegelungsschieber ist in einem mit einer Schrägführung ausgebildeten
Führungsblock
unter einem Winkel von 45° zur
Vertikalen, d. h. zur Verfahrrichtung des Überrollkörpers, geführt.
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Diese
bekannte Anordnung stellt nachteilhafterweise eine konstruktiv Komplexe
und auch durch hohe Herstellkosten gekennzeichnete Ausführung eines Überrollschutzsystems
dar, die nur mit hohem Aufwand an verschiedene Lastfälle anpassbar
ist.
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Die
DE 43 14 538 C3 offenbart
eine Überrollschutz-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug,
insbesondere für
ein Cabriolet, mit einem zumindest annähernd translatorisch aus einer
abgesenkten Ruhelage in eine über
eine Fahrzeugbrüstung
nach oben überstehende
Stützlage
und zurück
verlagerbaren Überrollbügel. Der Überrollbügel ist
mit nach unten gerichteten Schenkeln durch in einem karosseriefesten
Gehäuse
angeordnete Führungselemente
geführt,
in Ruhelage durch eine lösbare
Haltevorrichtung gehalten, aus der Ruhelage durch Federkraft eines
Federspeichers schlagartig nach oben in die Fahrzeuginsassen schützende Stützlage verlagerbar und
in der Stützlage
durch eine Verriegelungsvorrichtung festlegbar. Die Schenkel des Überrollbügels, die Führungselemente
und das an einer annähernd
lotrechten Fahrzeugwand befestigbare karosseriefeste Gehäuse bestehen
aus Strangpressprofilen.
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Mit
dem karosseriefesten Gehäuse
ist eine gezahnte Rastleiste einer ersten Rasteinrichtung verschraubt,
die zum sicheren Halten des Überrollbügels in
einer von dessen Ruhelage abweichenden Position mit einer am Überrollbügel drehbar gelagerten
und in Sperrlage federbelasteten Sperrklinke einer zweiten Rasteinrichtung
zusammenwirkt.
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Die
aus der
DE 43 14 538
C3 bekannte Überrollschutzvorrichtung
weist jedoch den Nachteil auf, dass sowohl die gezahnte Rastleiste
als auch die Sperrklinke jeweils mit miteinander korrespondierenden
Zahnprofilen ausgebildet sind, welche zur Gewährleistung der Verriegelungsfunktion
der Verriegelungsvorrichtung im Bedarfsfall nur unter Einhaltung von
die Herstellkosten in unerwünschter
Art und Weise erhöhenden
Anforderungen an die Fertigungstoleranzen mit der erforderlichen
Güte herstellbar
sind.
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Darüber hinaus
ist der Dreheingriff des Zahnprofils der Sperrklinke in das Zahnprofil
der Rastleiste dahingehend von Nachteil, dass eine derartige Ausführung einer
Verriegelungsvorrichtung kostenintensive Präzisionskomponenten erfordert,
um einen Überrollbügel mit
der für
den Insassenschutz erforderlichen hohen Sicherheit im Bedarfsfall
in seiner oberen Stützlage
verriegeln zu können.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges
und konstruktiv einfaches Überrollschutzsystem
für ein
Fahrzeug zur Verfügung
zu stellen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe mit einem Überrollschutzsystem
für ein
Fahrzeug gemäß den Merkmalen
des Patentanspruches 1 und mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen
des Patentanspruches 11 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Überrollschutzsystem
für ein
Kraftfahrzeug, insbesondere für
ein Cabriolet-Fahrzeug, ist folglich mit einem karosseriefesten
ersten Modul und einem von einer Ruhelage in eine Stützlage verfahrbaren
zweiten Modul ausgeführt.
Das zweite Modul ist mittels einer Verriegelungsvor richtung in einer
von seiner Ruhelage abweichenden Position gegen einen in Richtung
der Ruhelage wirkenden Kraftangriff abstützbar. Die Verriegelungseinrichtung
weist wenigstens eine erste Rasteinrichtung auf, die zum Abstützen des
zweiten Moduls mit einer zweiten Rasteinrichtung in Wirkverbindung
bringbar ist und die eine Bewegung des zweiten Moduls ausgehend
von seiner Ruhelage in Richtung seiner Stützlage zulässt. Des Weiteren weist die
erste Rasteinrichtung eine in Richtung einer Wirkposition angefederte
und karosseriefest drehbar gelagerte Sperrklinke mit wenigstens
einer Rastklaue auf.
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Erfindungsgemäß ist die
zweite Rasteinrichtung mit einem aus einem Strangpressprofil hergestellten
und wenigstens annähernd
leistenförmig ausgeführten Rastelement
mit mehreren in Bewegungsrichtung des zweiten Moduls hintereinander angeordneten
wabenartigen Aussparungen ausgebildet, in welche die Sperrklinke
in Abhängigkeit
einer Ausfahrstellung in Richtung ihrer Wirkposition mit ihrer Rastklaue
jeweils eingreift.
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Damit
stellt das erfindungsgemäße Überrollschutzsystem
im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Überrollschutzsystemen
eine konstruktiv einfachere und kostengünstigere Ausführung dar,
da zur Realisierung des Überrollschutzsystems
bzw. dessen Verriegelungsvorrichtung keine Präzisionskomponenten erforderlich
sind und somit wesentlich vereinfachte Fertigungsprozesse durchzuführen sind.
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Zudem
ist das Überrollschutzsystem
nach der Erfindung im Bereich der Verriegelungsvorrichtung an verschiedene
jeweils vorliegende Lastfälle auf
einfache Art und Weise durch Veränderung
der Dimensionierung der einzelnen Bauteile der Verriegelungsvorrichtung
anpassbar, was bei herkömmlichen Überrollschutzsystemen
aufgrund des komplexeren konstruktiven Aufbaus nur mit erheblich
höherem
Aufwand umsetzbar ist.
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So
besteht beispielsweise die Möglichkeit, das
leistenförmige
Rastelement der zweiten Rasteinrichtung mit mehreren nebeneinander
angeordneten Aussparungsreihen auszuführen, in welche wiederum mehrere
nebeneinander und untereinander angeordnete Rastklauen der Sperrklinke
in Wirkposition der Verriegelungseinrichtung gleichzeitig in mehrere Aussparungen
des Rastelementes eingreifen, wodurch im Bereich der Verriegelungsvorrichtung
höhere
bei einer Verunfallung des Fahrzeugs auf das Überrollschutzsystem einwirkende
Kräfte
abstützbar sind.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung eines Rastelementes eines Überrollschutzsystems mit wabenartigen
Aussparungen stellt einen vorgenannten günstigen Fertigungsprozess dar,
bei dem ein Strangpressprofil erfindungsgemäß mit kanalartigen, mittels
entsprechend geformter Kerne festgelegten Aussparungen hergestellt
wird, wobei und anschließend
ein scheibenartiger Bereich mit vordefinierter Breite unter einem
in Bezug auf eine Längsachse
der Aussparungen vordefinierten Ablängungswinkel, d. h. schräg, vom Strangpressprofil
vorzugsweise mittels Sägen
abgetrennt wird.
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Ein
derart hergestelltes Rastelement ist im Vergleich zu mit einem Zahnprofil
ausgeführten
Rastleisten einfacher und kostengünstiger herzustellen.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach
der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ein
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäß ausgestalteten Überrollschutzsystems
eines Cabriolet-Fahrzeugs ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
Verriegelungsvorrichtung eines Überrollschutzsystems
in einer dreidimensionalen Einzeldarstellung; und
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2 eine
dreidimensionale Teilansicht der Verriegelungsvorrichtung gemäß 1.
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In 1 und 2 ist
ein Bereich eines Überrollschutzsystems 1 für ein Cabriolet-Fahrzeug dargestellt.
Das Überrollschutzsystem 1 ist
mit einem gegenüber
einem karosseriefesten ersten Modul 2 verfahrbar ausgebildeten
zweiten Modul 3 ausgeführt,
wobei das zweite Modul 3 in die durch den Doppelpfeil Z
grafisch dargestellten Richtungen mittels eines nicht näher dargestellten
Kraftspeichers, wie einem Federspeicher, in an sich bekannter Art
und Weise zwischen einer Ruhelage und einer Stützlage verschiebbar ausgeführt ist.
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Das
zweite, äußerst schematisiert
dargestellte Modul 3 ist über eine Verriegelungsvorrichtung 4 in
einer von seiner Ruhelage abweichenden Position gegen einen in Richtung
seiner Ruhelage wirkenden Kraftangriff an dem ersten Modul 2 abstützbar. Dazu
weist die Verriegelungsvorrichtung 4 wenigstens eine mit
dem ersten ebenfalls nur stark schematisiert dargestellten Modul 2 fest
verbundene erste Rasteinrichtung 5 auf, die zum Abstützen des
zweiten, ausfahrbaren Moduls 3 mit einer mit diesem Modul 3 fest
verbundenen zweiten Rasteinrichtung 6 in Wirkverbindung
bringbar ist und die eine Bewegung des zweiten Moduls 3 ausgehend
von seiner Ruhelage in Richtung seiner Stützlage zulässt.
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Das
erste, karosseriefeste Modul 2 stellt im Wesentlichen eine
Stütz-
und Führungseinrichtung für das zweite,
ausfahr bare Modul 3 des Überrollschutzsystems 1 dar,
wobei das zweite Modul 3 an seinem einer Fahrzeugoberseite
zugewandten Ende in nicht näher
dargestellter Art und Weise mit einem herkömmlichen Überrollbügel oder einem damit vergleichbaren
Prallkörper
ausgebildet ist, um die bei einem Überschlag auftretenden Kräfte über das
erste Modul 2 der Fahrzeugkarosserie in an sich bekannter Art
und Weise abzustützen
und Fahrzeuginsassen vor Verletzungen zu schützen.
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Die
zweite Rasteinrichtung 6 umfasst vorliegend ein aus einem
Strangpressprofil hergestelltes und wenigstens annähernd leistenförmig ausgeführtes Rastelement 7,
welches mit mehreren in Bewegungsrichtung Z des zweiten Moduls 3 hintereinander
angeordneten, wabenartigen Aussparungen 8 ausgeführt ist,
in welche eine Sperrklinke 9 der ersten Rasteinrichtung 5 in
Abhängigkeit
einer Ausfahrstellung des zweiten Moduls 3 zu dessen Arretierung
mit mehreren Rastklauen 10 eingreift.
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Die
Sperrklinke 9 der ersten Rasteinrichtung 5 ist
in Richtung der Wirkposition, in der die Rastklauen 10 in
die Aussparungen 8 eingreifen, über eine Federeinrichtung 11 angefedert
und über
einen Lagerbolzen 12 karosseriefest am karosseriefesten
Modul 2 drehbar gelagert. Dazu ist die Federeinrichtung 11 mit
einem ersten Endbereich 11A in Einbaulage in Anlage mit
einem karosseriefesten Bauteil des ersten Moduls 2 und
mit einem gegenüberliegenden
zweiten Federende 11B in einer Ausnehmung 14 der Sperrklinke 9 eingreifend
angeordnet.
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Der
Lagerbolzen 12 ist beidendig in einem U-förmig ausgeführten Halteelement 13 angeordnet und
wird über
die vorliegend als Drahtfeder ausgeführte Federeinrichtung 11,
die eine Sicherung für den
Lagerbolzen 12 darstellt, in Einbaulage gesichert bzw.
gehalten. Das eine Art Haltebügel
oder Käfig darstellende
Halteelement 13 ist fest mit dem ersten Modul 2 verbunden
und somit karosserieseitig festgelegt, wodurch in Abstützlage des
zweiten Moduls 3 angreifende Kräfte über das Halteelement 13 in
das erste Modul 2 einleitbar und von dort in der Fahrzeugkarosserie
in gewünschtem
Umfang abstützbar
sind.
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Das
Rastelement 7 ist vorliegend aus einem Strangpressprofil
mit kanalartigen in Längsrichtung des
Pressstranges verlaufenden Aussparungen hergestellt und stellt einen
scheibenartigen Bereich mit vordefinierter Breite dar, der unter
einem in Bezug auf eine Längsachse
L der Aussparungen 8 vordefinierten Ablängungswinkel schräg vom Strangpressprofil durch
Sägen abgetrennt
ist. Die Breite bzw. Tiefe des Rastelements 7 kann je nach
Anwendungsfall bis hin zu einer quader- oder würfelförmigen Geometrie des Rastelements 7 variieren.
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Die
Aussparungen 8 des Rastelementes 7 sind vorliegend
im Querschnitt rechteckig ausgebildet, wobei es selbstverständlich im
Ermessen des Fachmannes liegt, den Querschnitt der Aussparungen
in Abhängigkeit
des jeweils vorliegenden Anwendungsfalls jeweils mit einer beliebigen
anderen Querschnittsform, wie einem kreisförmigen oder ovalen Querschnitt,
auszuführen.
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Eine
Querschnittsform der Rastklauen 10 ist vorliegend zumindest
im Anlagebereich der Rastklauen 10 an dem Rastelement 7 an
den Querschnitt der Aussparungen 8 des Rastelementes 7 derart
angepasst, dass in Wirkposition der Sperrklinke 9 ein an der
Sperrklinke 9 angreifendes Kippmoment minimal ist. Dadurch
wird erreicht, dass im Bereich zwischen der Sperrklinke 9 und
dem Lagerbolzen 12 auftretende Lagerkräfte in Abstützlage des zweiten Moduls 3 auf
ein Minimum reduziert sind.
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Bei
dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sperrklinke 9 mit
zwei zueinander beabstandet parallel auf dem Lagerbolzen 12 angeordneten
Sperrklinkenscheiben 9A, 9B ausgebildet, die jeweils
drei in Bewegungsrichtung hintereinander angeordnete Rastklauen 10 aufweisen
und die in Wirkposition der Sperrklinke 9 jeweils in eine von
mehreren in einer Reihe nebeneinander und in Reihen untereinander
angeordneten Aussparungen 8 des Rastelementes 7 eingreifen.
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Dazu
sind die Rastklauen 10 der Sperrklinkenscheiben 9A und 9B,
welche jeweils in einer senkrecht zur Bewegungsrichtung 7 des
ausfahrbaren Moduls 3 verlaufenden Reihe angeordnet sind, um
wenigstens eine Stegbreite zwischen zwei Aussparungen 8 des
Rastelementes 7 einer Reihe, die quer zur Bewegungsrichtung
Z des Rastelementes 7 verläuft und mit einer Reihe der
Rastklauen 10 korrespondiert, zueinander beabstandet angeordnet.
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Die
Sperrklinke 9 bzw. deren Sperrklinkenscheibe 9A und 9B sind
ebenfalls aus einem kostengünstig
herstellbaren Strangpressprofil gefertigt und bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
des Überrollschutzsystems 1 mit
gleich bleibender Scheibenbreite ausgeführt, wobei es bei einem weiteren
nicht näher
dargestellten Ausführungsbeispiel
des Überrollschutzsystems
vorgesehen sein kann, dass die Sperrklinkenscheiben mit einem gegenüber dem restlichen
Scheibenbereich verbreiterten Lagerhülsenbereich ausgebildet sind.
Dabei kann der Lagerhülsenbereich
jeweils durch eine in einer Bohrung einer Sperrklinkenscheibe angeordnete
Lagerhülse ausgeführt sein.
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Die
wabenartigen Aussparungen 8 des Rastelementes 7 verlaufen
von der der Sperrklinke 9 zugewandten Seite des Rastelementes 7 in
Richtung der der Sperrklinke 9 abgewandten Seite des Rastelementes 7 in
Bezug auf die Bewegungsrichtung Z des ausfahrbaren Moduls 3 in
Richtung der Stützlage des
zweiten Mo duls 3 schräg
ansteigend und stellen somit für
die Rastklauen 10 der Sperrklinke 9 eine derartige
Hinterschneidung dar, dass diese in Abstützlage des zweiten Moduls 3 sicher
mit dem Rastelement 7 einrasten, womit das zweite Modul 3 mit hoher
Sicherheit in einer die Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs schützenden
Stützposition
gehalten wird.
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Die
schräge
Ausführung
der kanalförmigen Aussparungen 8 des
Rastelementes 7 führt
bei einem Ausfahren des zweiten Moduls 3 von seiner Ruheposition
in Richtung seiner Stützposition,
bei dem die Rastklauen 10 aufgrund entsprechend geformter Oberflächen gegen
die Federkraft der Federeinrichtung 11 an dem Rastelement 7 abgleiten,
ohne dass die Rasteinrichtungen 5 und 6 miteinander
verrasten, zu einer Reduzierung der zwischen der Sperrklinke 9 und
dem Rastelement 7 auftretenden Reibungskräfte, so
dass eine Relativbewegung zwischen dem zweiten Modul 3 und
dem ersten Modul 2 nicht behindert wird.
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Das
erfindungsgemäße Überrollschutzsystem
stellt ein einfach und kostengünstig
herzustellendes und je nach Lastfall gut zu dimensionierendes System
dar, da die Anzahl der erforderlichen Aussparungen 8 und
der Rastklauen 10 der Sperrklinke 9 sowie die
Dimensionierung der Stegbreite zwischen den Aussparungen 8 wie
auch der Breite und Tiefe der Aussparungen 8 auf einfache
Art und Weise variierbar ist. Des Weiteren ist die für die Reduzierung der
Reibungskräfte
zwischen der Sperrklinke 9 und dem Rastelement 7 bei
einem Ausfahren des zweiten Moduls 3 in Richtung seiner
Stützlage
vorteilhafte Anlaufschräge
durch den beliebig einstellbaren Ablängungswinkel des vorliegend
als Kassettenprofil ausgebildeten Rastelementes vom Strangpressprofilrohmaterial
auf einfache Art und Weise an jeden beliebigen Anwendungsfall anpassbar.
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Zusätzlich bietet
die vorbeschriebene Ausführung
der ersten Rasteinrichtung 5 mit der als Drahtfeder ausgeführten Feder einrichtung 11 die Möglichkeit,
das Überrollschutzsystem 1 mit
einer im Vergleich zu herkömmlichen Überrollschutzsystemen reduzierten
Teileanzahl auszuführen,
da die Federeinrichtung 11 neben einer Antriebsfederfunktion auch
eine Sicherungsfunktion für
den Lagerbolzen übernimmt.