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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.
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Aus
der
DE 43 14 538 C3 ist
eine Überrollschutz-Vorrichtung
für ein
Kraftfahrzeug, insbesondere für
ein Cabriolet-Fahrzeug,
mit einem zumindest annähernd
translatorisch aus einer abgesenkten Ruhelage in eine über eine
Fahrzeugbrüstung
nach oben überstehende
Stützlage
und zurück
verlagerbaren, etwa U-förmigen Überrollbügel eines
gegenüber einem
karosseriefesten ersten Modul von der Ruhelage in die Stützlage verfahrbar
ausgebildeten zweiten Moduls bekannt.
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Der Überrollbügel ist
mit nach unten gerichteten Schenkeln durch in einem 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 des
zweiten Moduls, die Führungselemente
und das an einer annähernd
lotrechten Fahrzeugwand befestigbare Gehäuse des ersten Moduls bestehen
aus Strangpressprofilen.
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Mit
dem Gehäuse
des ersten Moduls ist eine gezahnte Rastleiste einer ersten Rasteinrichtung
verschraubt, die zum sicheren Halten des zweiten Moduls in einer
von der Ruhelage des zweiten Moduls abweichenden Position mit einer
am Überrollbügel drehbar
gelagerten und in Sperrlage federbelasteten Sperrklinke einer zweiten
Rasteinrichtung zusammenwirkt.
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Ungünstig dabei
ist jedoch, 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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Des
Weiteren ist der Dreheingriff des Zahnprofils der Sperrklinke in
das Zahnprofil der Rastleiste ungünstig, da eine derartige Ausführung einer
Verriegelungsvorrichtung zu einer weiteren Erhöhung der Anforderung an die
Fertigungsgenauigkeit und damit auch zu einem Anstieg der Herstellkosten
führt,
um einen Überrollbügel mit
der für
den Insassenschutz erforderlichen hohen Sicherheit im Bedarfsfall
in seiner oberen Stützlage
verriegeln zu können.
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Die
DE 101 03 247 C1 beschreibt
ein Überrollschutzsystem
für Kraftfahrzeuge
mit einem U-förmigen Überrollbügel, der über seine
Schenkelrohre in einer fahrzeugfesten Führungseinheit geführt aufgenommen
ist und der im Normalzustand gegen die Kraft von mindestens einer
vorgespannten Antriebsdruckfeder durch eine Haltevorrichtung in
einer unteren, eingefahrenen Ruhelage haltbar ist und unter Lösen der
Haltevorrichtung durch die Federkraft der Antriebsdruckfeder in
eine obere, schützende
Stellung bzw. Stützlage
bringbar ist.
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Ferner
ist eine Verriegelungsvorrichtung für das Verriegeln des Überrollbügels in
seiner oberen Stützlage
vorgesehen, die aus zwei Verriegelungskomponenten bzw. Rasteinrichtungen
besteht. Eine der Rasteinrichtungen ist fahrzeugfest angebracht, während die
andere mit dem verfahrbaren Überrollbügel verbunden
ist. Die Verriegelungskomponenten besitzen Rastelemente, die in
der ausgefahrenen Stellung bzw. in Stützlage des Überrollbügels in einem den Überrollbügel in Stützlage verriegelnden Wirkeingriff
stehen.
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Zur
Gewährleistung
einer hochwirksamen und gleichmäßigen Lastaufnahme
bei gleichzeitig kleinem Bauraumbedarf ist eine Verriegelungskomponente
durch einen schräg
zur Verfahrrichtung des Überrollbügels linear
geführten,
federvorgespannten 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.
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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. Diese Anordnung stellt
eine konstruktiv komplexe und auch durch hohe Herstellkosten gekennzeichnete
Ausführung
dar, die nur mit hohem Aufwand an verschiedene Lastfälle anpassbar
ist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein konstruktiv
einfaches und kostengünstiges Überrollschutzsystem
für ein
Fahrzeug zur Verfügung
zu stellen, das zudem nur mit geringem Aufwand an verschiedene Lastfälle anpassbar
ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe mit einem Überrollschutzsystem
für ein
Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen
des Patentanspruches 1 gelöst.
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Ein Überrollschutzsystem
für ein
Kraftfahrzeug mit einem gegenüber
einem karosseriefesten ersten Modul und einem von einer Ruhelage
in eine Stützlage
verfahrbar ausgebildeten zweiten Modul, wobei eine Verriegelungsvorrichtung
vorgese hen ist, mittels der das zweite Modul in einer von seiner
Ruhelage abweichenden Position gegen einen in Richtung der Ruhelage
wirkenden Kraftangriff abstützbar ist,
wobei die Verriegelungsvorrichtung wenigstens eine erste Rasteinrichtung
aufweist, 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, und wobei die erste Rasteinrichtung
und die zweite Rasteinrichtung jeweils als Zähne wirkende Rastelemente aufweisen,
ist demnach erfindungsgemäß in vorteilhafter
Weise derart ausgestaltet, dass die Rastelemente einer der Rasteinrichtungen
als zueinander beabstandet und parallel angeordnete, wenigstens
annähernd
zylindrische Körper
ausgebildet sind, die mit einem Profilteil des zugeordneten Moduls
verbunden und von diesem gehalten sind und deren Abstände und
Abmessungen mit den Rastelementen der anderen Rasteinrichtung korrespondieren.
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Die
Ausgestaltung von Rastelementen der Verriegelungsvorrichtung als
zylindrische Körper, welche
an einem oder vorzugsweise beiden Enden beispielsweise von einem
U-förmigen
Profilteil gehalten werden, hat den Vorteil, dass ein mit einer
solchen Verriegelungsvorrichtung ausgestattetes Überrollschutzsystem im Vergleich
zu aus dem Stand der Technik bekannten Überrollschutzsystemen eine konstruktiv
einfachere Ausgestaltung aufweist und wesentlich kostengünstiger
herstellbar ist. Zur Herstellung des Überrollschutzsystems bzw. dessen
Verriegelungsvorrichtung genügen
vorteilhafterweise handelsübliche
Kaufteile, wie beispielsweise Spannhülsen oder Zylinderstifte, welche
in Verbindung mit Strangpressprofilen eingesetzt werden können.
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Zudem
ist die Verriegelungsvorrichtung des erfindungsgemäßen Überrollschutzsystems
an den jeweilig vorliegenden Lastfall auf einfache Art und Weise
durch Veränderung
der Dimensio nierung der einzelnen Bauteile der Verriegelungsvorrichtung
anpassbar, was bei herkömmlichen Überrollschutzsystemen
aufgrund des komplexeren konstruktiven Aufbaus nur mit wesentlich
höherem
Aufwand durchführbar
ist.
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Prinzipiell
können
die Rastelemente der Rasteinrichtung des karosseriefesten Moduls
wie auch die Rastelemente der an dem Überrollkörper-Profil angeordneten Rasteinrichtung
als einfache, etwa zylindrischen Körper ausgeführt sein.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Überrollschutzsystems
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Rasteinrichtung des Überrollkörper-Profils
mit einem in Richtung einer Abstützlage
des Überrollkörper-Profils
angefederten und translatorisch verschiebbaren Zahnprofil ausgeführt ist
und die Rasteinrichtung des karosseriefesten Moduls mehrere zueinander
beabstandet angeordnete und wenigstens annähernd zylindrisch ausgeführte Körper als
Rastelemente aufweist, die mit einem Profilteil des karosseriefesten
Moduls fest verbunden sind.
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Hiermit
wird die Rasteinrichtung, welche zur Realisierung einer Verrastung
auch bei einem nur teilweisen Ausfahren des Überrollkörper-Profils ausgelegt sein
muss und somit eine vergleichsweise lange Strecke mit Rastvorsprüngen aufweist,
mit kostengünstigen,
mit geringem Präzisionsaufwand
herzustellenden und zu montierenden zylindrischen Körpern als
Rastelemente ausgeführt.
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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 Überrollschutzsystems
nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht
dar gestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 einen
Teilbereich eines erfindungsgemäßen Überrollschutzsystems,
in welchem eine Verriegelungsvorrichtung angeordnet ist;
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2 eine
Teilschnittansicht des in 1 dargestellten
Bereichs des Überrollschutzsystems; und
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3 eine
vergrößerte Einzeldarstellung
einer Rasteinrichtung der Verriegelungsvorrichtung.
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In 1 ist
ein Überrollschutzsystem 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 der durch den Pfeil Z grafisch
dargestellten Richtung mittels eines nicht näher dargestellten Kraftspeichers,
wie einem Federspeicher, in an sich bekannter Art und Weise von
einer Ruhelage in eine Stützlage überführbar ist.
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Das
zweite 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 Modul 2 fest verbundene erste Rasteinrichtung 5 auf,
die zum Abstützen
des zweiten Moduls 3 mit einer mit dem zweiten 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 Modul 2 stellt im Wesentlichen eine Stütz- und
Führungseinrichtung
für das
zweite Modul 3 des Überrollschutzsystems 1 dar,
wobei das zweite Modul 3 mit einem Überrollkörper-Profil 10 ausgebildet
ist, welches an seinem einer Fahrzeugoberseite zugewandten Ende
in nicht näher
dargestellter Art und Weise mit einem herkömmlichen Überrollbügel oder einem damit vergleichbaren
Aufprallelement 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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In 2 ist
eine Teilschnittansicht des in 1 dargestellten
Bereichs des Überrollschutzsystems 1 gezeigt,
wobei aus der Teilschnittansicht hervorgeht, dass die zweite Rasteinrichtung 6 mit
einem in Richtung einer Abstützlage
des zweiten Moduls 3 angefederten und translatorisch verschiebbaren Zahnprofil 7 ausgeführt ist.
Das Zahnprofil 7 ist im Wesentlichen als ein Profilstein
ausgebildet und weist als Rastelemente in herkömmlicher Art und Weise im Querschnitt
sich keilförmig
verjüngende Zähne bzw.
Rastklauen 7A auf.
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Des
Weiteren geht aus der Darstellung gemäß 2 hervor,
dass die erste Rasteinrichtung 5 des karosseriefesten Moduls 2 mehrere
zueinander beabstandet angeordnete, separat ausgeführte Rastelemente 8 aufweist,
die mit einem Profilteil 9 des ersten Moduls 2 fest
verbunden und von diesem gehalten sind.
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Die
Abstände
und Abmessungen der Rastelemente 8 des karosseriefesten
Moduls 2 korrespondieren dabei derart mit dem Zahnprofil 7 der
zweiten Rasteinrichtung 6, dass in Abhängigkeit einer Position des
zweiten Moduls 3 wenigstens eine, zwei oder alle der Rastklauen 7A des
Zahnprofils 7 sich jeweils mit einem der Rastelemente 8 der
ersten, karosseriefesten Rasteinrichtung 5 in Anlage befinden,
was der vorgenannten Abstützlage
des zweiten, verfahrbaren Moduls 3 entspricht.
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Das
Zahnprofil 7 der zweiten Rasteinrichtung 6 ist
in Bezug auf das Überrollkörper-Profil 10 des zweiten
Moduls 3 über
zwei in 2 und 3 näher dargestellte
Führungselemente 11A, 11B gegen die
Federkraft einer Federeinrichtung 12 definiert aus oder
in Wirkverbindung mit der ersten Rasteinrichtung 5 führbar. Dabei
sind die vorliegend als Spannhülse
ausgebildeten Führungselemente 11A, 11B mit dem
Zahnprofil 7 fest verbunden und in vier in dem Überrollkörper-Profil 10 des
zweiten Moduls 3 ausgebildeten Steuerbahnen 10A bis 10D verschieblich
geführt,
wobei in 3 erkennbar ist, dass jeweils
zwei der vier Steuerbahnen auf gleicher Höhe angeordnet sind.
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Die
Steuerbahnen 10A bis 10D sind vorliegend in zueinander
parallel angeordneten Seitenwänden
des als im Wesentlichen rechteckförmiges Hohlprofil ausgeführten Überrollkörper-Profils 10 als bogenförmige Langlöcher ausgebildet.
Die den Rastelementen 8 des karosseriefesten Moduls 2 zugewandten
Enden der Langlöcher
bzw. Steuerbahnen 10A bis 10D sind dabei oberhalb
der den Rastelementen 8 des karosseriefesten Moduls 2 abgewandten
Enden derart angeordnet, dass die Steuerbahnen 10A bis 10D in
Fahrzeughöhenrichtung
betrachtet schräg
nach unten verlaufen.
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Bei
einem Ausfahren des zweiten Moduls 3 von seiner Ruheposition
in Richtung seiner Stützposition
wird das Zahnprofil 7 gegen die Federkraft der Federeinrichtung 12 in
einen Innenraum 13 des Überrollkörper-Profils 10 aufgrund
eines durch die Steuerbahnen 10A und 10B definierten
Abgleitprozesses der entsprechend geformten Oberflächen der Rastklauen 7A an
den Rastelementen 8 gedrückt, ohne dass die Rasteinrichtungen 5 und 6 miteinander verrasten.
Dabei reduziert die schräge
bzw. gebogene Ausführung
der Steuerbahnen 10A bis 10D die zwischen den
Führungselementen 11A und 11B und dem Überrollkörper-Profil 10 auftretenden
Reibungskräfte
derart, dass eine Relativbewegung zwischen dem Überrollkörper-Profil 10, welches
in dem Profilteil 9 des ersten Moduls 2 geführt ist,
und dem Profilteil 9 nicht behindert wird.
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Andererseits
sind die Rastklauen 7A des Zahnprofils 7 sowie
die Steuerbahnen 10A und 10B derart ausgeführt, dass
die Zahnklauen 7A des Zahnprofils 7 an den Rastelementen 8 des
karosseriefesten Moduls 2 zum Anliegen kommen und die Führungselemente 11A und 11B an
den den Rastelementen 8 zugewandten Enden der Steuerbahnen 10A bis 10D fest
anliegen, wenn das zweite Modul 3 in einer von seiner Ruhelage
abweichenden Position aufgrund eines in Richtung der Ruhelage wirkenden Kraftangriffes
in seine Ruhelage verschoben werden soll.
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Die
Rastklauen 7A haken sich somit bei einem sensierten sicherheitskritischen
Betriebszustand des Fahrzeugs bei ausgefahrenem Überrollschutzsystem 1 an
den karosseriefesten Rastelementen 8 bei einem in Richtung
der Ruhelage des zweiten Moduls 3 wirkenden Kraftangriff
ein, womit das zweite Modul 3 über die zweite Rasteinrichtung 6 an
der ersten Rasteinrichtung 5 sowie dem ersten Modul 2 abgestützt ist.
Dazu wird das Zahnprofil 7 durch die vorliegend als bogenförmige Blattfeder ausgeführte Federeinrichtung 12 in
die dafür
erforderliche und in 2 dargestellte Abstützlage des zweiten
Moduls 3 geschoben.
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Alternativ
zu der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform des Überrollschutzsystems 1 kann
es auch vorgesehen sein, dass die Führungselemente als Zylinderbolzen
ausgebildet sind oder dass die Führungselemente
als Spannhülsen
oder Zylinderbolzen ausgeführt
sind, die mit dem Überrollkörper- Profil des zweiten
Moduls fest verbunden sind und in dem Zahnprofil der zweiten Rasteinrichtung ausgebildeten
Steuerbahnen verschieblich geführt sind.
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Die
Rastelemente 8 des karosseriefesten ersten Moduls 2 sind
vorliegend als im Wesentlichen zylindrische Körper ausgebildet. Bei der gezeigten Ausführung sind
die zylindrischen Körper 8 zur
Minimierung der Bauteilvielfalt ebenfalls als Spannhülsen ausgebildet,
wobei es selbstverständlich
im Ermessen des Fachmannes liegt, die Rastelemente in Abhängigkeit
des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles auch als Zylinderstifte
oder dergleichen auszuführen.
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Die
zylindrischen Körper 8 sind
mit ihren Enden jeweils fest in Bohrungen eines wenigstens bereichsweise
U-förmigen
Profilteils 9 des ersten Moduls 2 angeordnet,
wobei die zylindrischen Körper 8 mit
dem Profilteil wahlweise über
eine Presspassung, eine Vernietung, eine Verschweißung, eine
Verklebung oder eine dazu alternative Befestigungsmöglichkeit
fest mit dem Profilteil 9 verbunden sein können, um
einem Lösen
der zylindrischen Körper 8 von dem
Profilteil 9 aufgrund von im Betrieb eines Fahrzeugs auftretenden
Schwingungen wirkungsvoll entgegentreten zu können. Darüber hinaus besteht jedoch auch
die Möglichkeit,
sowohl die Abstützelemente
als auch die Führungselemente über Sicherungsringe
oder Schraubverbindungen in ihrer vorgesehenen Wirkposition zu halten.
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Die
im Wesentlichen S-förmige
Blattfeder der Federeinrichtung 12 ist mit einem Ende formschlüssig in
einer schlitzartigen Aussparung 14 des Zahnprofils 7 angeordnet.
Das zweite Ende der Federeinrichtung 12 ist wenigstens
annähernd
U-förmig
ausgebildet und liegt frei verschieblich an der der mit den Rastklauen 7A ausgebildeten
Seite abgewandten Seite des Zahnprofils 7 an. Zudem stützt sich
die Federeinrichtung 12 in einem bogenförmigen Bereich zwischen den
beiden Federenden an einer Seitenwand des Überrollkörper-Profils 10 des
zweiten Moduls 3 ab.
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Das
Zahnprofil 7 wird bei einer Verschiebung des zweiten Moduls 3 in
Richtung seiner Stützlage
in den Innenraum 13 des Überrollkörper-Profils 10 geführt, wobei
die Federeinrichtung 12 verformt wird und im Bereich seines
freien Federendes an dem Zahnprofil 7 entlang gleitet.
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Das über einen
an sich bekannten Kraftspeicher aus seiner Ruhelage in Richtung
seiner Stützlage
verfahrbar ausgeführte
zweite Modul 3 ist im Bereich seines Überrollkörper-Profils 10 mit
einem Ausfahranschlag 15 ausgebildet, der mit dem karosseriefesten
Profilteil 9, welches das Überrollkörper-Profil 10 umgibt, zu einer
Begrenzung der Ausfahrbewegung des Überrollkörper-Profils 10 zusammenwirkt. Dazu
ist der Ausfahranschlag 15 vorliegend als ein fest mit
dem Überrollkörper-Profil 10 verbundener Bolzen
ausgebildet, der den äußeren Umfang
des Überrollkörper-Profils 10 derart überragt,
dass dieser bei Erreichen der Stützlage
des zweiten Moduls 3 an dem Profilteil 9 anliegt
und eine weitere Verschiebung des zweiten Moduls 3 gegenüber dem
ersten Modul 2 auf einfache Art und Weise verhindert bzw. begrenzt.
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Damit
das zweite Modul 3 ausgehend von seiner Stützlage,
in der das zweite Modul mit einem nicht näher dargestellten Schutzelement
einen Sitzbereich eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen derart überragt,
dass die Fahrzeuginsassen bei einem Fahrzeugüberschlag durch das Schutzelement
in an sich bekannter Art und Weise geschützt sind, in eine Ruhelage,
in der das zweite Modul 3 vorzugsweise in Bezug auf eine
Rückenlehne
eines Fahrzeugsitzes derart abgesenkt ist, dass das zweite Modul
die Rücksitzlehne
vorzugsweise nicht überragt,
absenkbar ist, ist ein nicht näher
dargestelltes stangenartig aus geführtes Löseelement vorgesehen, mittels
der die Wirkverbindung zwischen den Rasteinrichtungen 5 und
bei 6 einer geovollten Absenkbewegung des zweiten Moduls 3 in
Richtung seiner Ruhelage durchführbar
ist.