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Bei
der Erfindung wird ausgegangen von einem Überrollschutzsystem für
ein Kraftfahrzeug, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Ein
solches Überrollschutzsystem ist aus der
DE 600 01 224 T2 bekannt.
Es umfasst zwei nebeneinander liegende Überrollbügel,
die an einem Querträger gehalten und aus einer abgesenkten
Ruheposition in eine Ausfahr- bzw. Aufstellposition gebracht werden
können. Jeder der beiden Überrollbügel
besitzt zwei Bügelschenkel, die mit ihren ersten Enden über
ein erstes Gelenk miteinander verbunden sind. Die zweiten Enden
der Bügelschenkel sind in zweiten und dritten Gelenken
querverschieblich entlang des Querträgers gelagert. Wird
der Abstand zwischen dem zweiten und dritten Gelenk verkürzt,
erzeugt dies eine Aufstellbewegung des Überrollbügels,
bei der das erste Gelenk in seiner Höhe verlagert und der Winkel
zwischen den beiden Bügelschenkeln verringert wird. Bei
dem bekannten Überrollbügel sind also sämtliche
Gelenke ortsveränderlich und darüber hinaus ist
die Ausfahrhöhe stark begrenzt.
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Die
EP 1 798 116 A2 beschriebt
für ein Überrollschutzsystem einen Überrollbügel
mit zwei Bügelschenkeln, von denen einer eine Führung
für das erste Gelenk aufweist. Die ersten Bügelenden
sind durch eine Verriegelungseinrichtung erst in der vollständigen
Aufstellposition arretiert, während die zweiten Bügelenden
an ortsfesten Gelenken an einer Montagekassette gelagert sind. Durch
das ortveränderliche erste Gelenk ist die Ausfahrhöhe
zwar gesteigert, jedoch ist die Führung des Gelenks im
sicherheitsrelevanten Bügelschenkel untergebracht.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Überrollschutzsystem der eingangs
genannten Art anzugeben, das bei einfacher Bauweise eine hohe Stabilität aufweist.
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Gelöst
wird diese Aufgabe mit einem Überrollschutzsystem, das
die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Weiterbildungen des Überrollschutzsystems
sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die
mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind
darin zu sehen, dass durch das erste Gelenk die beiden Bügelschenkel
zwar relativ zueinander schwenkbar, jedoch fest miteinander verbunden
sind, was bei einem Kraftangriff an diesem Gelenk eine steife, feste
Verbindung darstellt. Die beim Fahrzeugüberschlag auftretenden
Kräfte in den beiden anderen, unteren Gelenken sind üblicherweise geringer
und können darüber hinaus von einem entsprechend
ausgelegten Querträger aufgenommen werden. Das erfindungsgemäße Überrollschutzsystem
weist also insgesamt eine geringer Bauhöhe in der Ruheposition
auf, so dass es speziell in einem zweisitzigen Roadster mit geringem
Einbauraum hinter den Fahrzeugsitzen eingesetzt werden kann, jedoch
eine genügende Ausfahrhöhe in der Aufstellposition
aufweist. Erfindungsgemäß sind also zwei ortsveränderliche
Gelenke (erstes und zweites Gelenk) und ein ortsfestes drittes Gelenk
vorgesehen.
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Eine
geringe Bauhöhe des Überrollschutzsystems in der
Ruheposition wird besonders dann erreicht, wenn die Bügelschenkel
jedes Überrollbügels entlang des Querträgers
in Reihe zueinander liegen, wie es in Anspruch 2 angegeben ist.
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Eine
besonders gute Kraftaufnahme wird erzielt, wenn – wie Anspruch
3 beschreibt – das ortsfeste dritte Gelenk tief im Querträger
liegt, so dass dieser den Bügelschenkel in einem langen
Abschnitt stützen kann, was weiter begünstigt
wird, wenn der Querträger ein U-Querschnittsprofil ist,
wie Anspruch 4 angibt.
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Eine
verbesserte Steifigkeit wird mit Bügelschenkeln erzielt,
die – gemäß Anspruch 5 – ein
geschlossenes Querschnitts-Grundprofil aufweisen.
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Die
Ausfahrhöhe der Überrollbügel kann günstig
beeinflusst werden, wenn – Anspruch 6 zufolge – die
ortsveränderlichen zweiten Gelenke aneinander vorbei bewegbar
sind, wenn die Überrollbügel von der Ruhe- in
die Aufstellposition verlagert werden. Nach einer ersten Ausführungsvariante
(Anspruch 7) können die zweiten Gelenke in übereinander
liegenden Bahnen am Querträger geführt werden.
Alternativ (Anspruch 8) können die Bahnen – bezogen
auf die Fahrzeuglängsachse – hintereinander liegen.
In besonders vorteilhafter ermöglichen diese Ausführungen
die Lösung des Zielkonflikts zwischen einer großen
Ausfahrhöhe und der vorteilhaften Verwendung von geschlossenen
Querschnitts-Grundprofilen (Rohr, Vierkantrohr etc.) für
die Bügelschenkel, wenn zusätzlich eine geringer
Bauhöhe des Systems in Ruhestellung vorliegen soll. Durch
das vorteilhafte Aneinandervorbeibewegen der zweiten Gelenke können
die inneren Bügelschenkel in Ruhestellung hintereinander
oder übereinander liegen (Anspruch 10). In bevorzugter
Ausführung wird zusammen mit den Merkmalen des Anspruchs
2 erreicht, dass sich die beiden Bügelschenkel jedes Überrollbügels über
eine wesentliche Fahrzeugbreite erstrecken können, also
entlang des Querträgers liegen. In der Aufstellposition
können derart lange Bügelschenkel für
eine große Ausfahrhöhe sorgen. Zusätzlich oder
alternativ kann das erste Gelenk gegenüber dem ersten Bügelende
zurückversetzt sein, wie Anspruch 11 angibt, so dass sich
die Ausfahrhöhe weiter vergrößern lässt
oder kürze innere Bügelschenkel ermöglicht,
wodurch ggf. auf das Aneinandervorbeibewegen der zweiten Gelenke
verzichtet, gleichzeitig jedoch eine Verstärkung des Querträgers
vorgenommen werden kann.
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Besonders
bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel mit den Merkmalen
des Anspruchs 12, wonach die zweiten Gelenke an Kulissensteinen
ausgebildet sind, die in geeigneten Führungsbahnen am Querträger
geführt sind. Die Führungsbahnen können
als Einfach- oder Doppelführung realisiert sein, wie Anspruch
13 beschreibt.
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Ferner
wird eine Verrieglungseinrichtung zumindest die vollständige
Aufstellposition der beiden Bügelschenkel zueinander fixieren.
Die Verriegelungseinrichtung kann jedoch auch zum Verriegeln von
Zwischenpositionen dienen.
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Ferner
ist – wie bei ausfahrbaren bzw. aufstellbaren Überrollschutzsystemen üblich – eine
Antriebs- und Auslöseeinrichtung für die Überrollbügel vorgesehen,
die mit einer Steuereinrichtung, einem Sensor, Federn (Schrauben-
oder Schenkelfedern) und/oder einem Motor und/oder einem pyrotechnischen
und/oder magnetischen Elementen ausgestattet ist/sind, um die Überrollbügel
in der Ruheposition zu halten, auszulösen und in die Aufstellposition
zu bringen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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1 bis 3 in
einer Stirnansicht nach einem ersten Ausführungsbeispiel
ein Überrollschutzsystem mit Überrollbügeln
in einer Ruheposition, Zwischenposition und Aufstellposition,
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4 bis 6 jeweils
Schnitte entlang der Linien IV-IV, V-V und VI-VI in 3
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7 einen
Schnitt entlang der Linie VII-VII in 1
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8 im
Schnitt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Überrollschutzsystems,
wobei die Schnittebene wie beim Schnitt nach Linie VII-VII liegt,
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9 bis 11 in
einer Stirnansicht nach einem dritten Ausführungsbeispiel
ein Überrollschutzsystem mit Überrollbügeln
in einer Ruheposition, Zwischenposition und Aufstellposition, und
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12 einen
Schnitt entlang der Linie XII-XII in 11.
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In 1 ist
ein Überrollschutzsystem, im Folgenden System 1,
in einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt, das zwischen
zwei seitlichen Konsolen 2 und 3 einen Querträger 4 aufweist.
Die Konsolen 2 und 3 dienen der Befestigung des
Systems 1 an der Karosserie eines nicht gezeigten Fahrzeugs, dessen
Orientierung und damit auch die Einbaulage des Systems 1 im
Fahrzeug durch die Fahrzeuglängsachse FL (6),
die Fahrzeugquerachse FQ und die Fahrzeughochachse FH festgelegt
ist.
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Das
System 1 umfasst ferner Überrollbügel, im
Folgenden Bügel 5 und 6, die nebeneinander
jeweils einem nicht gezeigten Fahrzeugsitz zugeordnet sind. Jeder
Bügel 5, 6 ist zumindest zweiteilig mit
einem ersten oder inneren Bügelschenkel, im Folgenden Schenkel 7 bzw. 8,
und einem zweiten oder äußeren Schenkel 9 bzw. 10 ausgeführt,
beweglich an dem Querträger 4 gehalten und in 1 in
eingefahrener Ruheposition RP dargestellt. In der Ruheposition RP
liegen der innere und äußere Schenkel 7 und 9 bzw. 8 und 10 jedes
Bügels 5 und 6 in Reihe entlang des Querträgers 4,
wobei die beiden inneren Schenkel 7 und 8 übereinander
zu liegen kommen. Einer der beiden inneren Schenkel 7 oder 8 kann
gebogen ausgeführt sein.
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Die
Schenkel 7 und 9 bzw. 8 und 10 sind
mit ihren jeweiligen ersten Enden 11 und 12 in
einem höhenverlagerbaren ersten Gelenk 13 miteinander schwenkbeweglich
verbunden, wofür jeweils ein Lagerbolzen 14 vorgesehen
ist. Jeder innere Schenkel 7 und 8 ist in einem
zweiten Gelenk 15 bzw. 16 über einen
Lagerbolzen 14' (2) mit dem
Querträger 4 verbunden, wobei diese Gelenke 15 und 16 entlang jeweils
einer Bahn 17 bzw. 18 (3) entlang
des Querträgers 4 verschiebbar bzw., bezogen auf
das Kraftfahrzeug, querverschiebbar sind. Dabei ist die Bahn 17 dem
Gelenk 15 und die Bahn 18 dem Gelenk 16 zugeordnet
und jeweils gestrichelt eingezeichnet. Jede Bahn 17, 18 besitzt
einen Bahnanfang 19 und ein Bahnende 20. Die äußeren
Schenkel 9 und 10 sind am Querträger 4 in
ortsfesten dritten Gelenken 21 und 22 durch Lagerbolzen 14'' schwenkbeweglich
gelagert.
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Die
zweiten Gelenke 15 und 16 sind jeweils an einem
Kulissenstein 23 bzw. 24 über die Lagerbolzen 14' schwenkbeweglich
gehalten, wobei der Kulissenstein 23 entlang der Bahn 17 und
der Kulissenstein 24 entlang der Bahn 18 zwischen
dem Bahnanfang 19 und dem Bahnende 19 beweglich
geführt ist.
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Um
die Bügel 5 und 6 aus ihrer versenkten Ruheposition
RP in eine in 3 gezeigte Aufstellposition
AP bewegen zu können, in der die Schenkel 7 bis 10 um
ihre zweiten und dritten Gelenke 15, 16 und 21, 22 aufgerichtet
bzw. verschwenkt sind, ist eine nicht gezeigte Antriebs- und Auslöseeinrichtung für
die Überrollbügel vorgesehen. Ausgehend von der
Ruheposition RP durchfahren die Bügel 5 und 6 kontinuierlich
Zwischenpositionen, bis sie die vollständig ausgefahrene
Aufstellposition AP einnehmen, wobei in 2 beispielhaft
eine Zwischenposition ZP gezeigt ist. Die Kulissensteine 23 und 24 bewegen
sich auf den Bahnen 17 und 18 und sie weisen eine
Verzahnung V1 bzw. V2 mit mehreren Zähnen nach Art einer
Zahnstange auf, die mit einer federbelasteten Sperrklinke S1 bzw.
S2 zusammenwirken, so dass die Bügel 5 und 6 in
jeder Zwischenposition ZP in ihrer aktuellen Ausfahrhöhe
AF – bezogen auf den Querträger 4 und
die Enden 11 bzw. 12 – arretiert werden
können. Die Verzahnungen V1 und V2 mit den Sperrklinken
S1 und S2 bilden somit eine Verriegelungseinrichtung für
die Bügel 5 und 6. Bis zum Erreichen
der maximalen Ausfahrhöhe AF in der Aufstellposition AP
werden die zweiten Gelenke 15 und 16 entlang des
Querträgers 4 quer verlagert, während
die inneren Schenkel 7 und 8 um die zweiten Gelenke 15 und 16 und
die äußeren Schenkel 9 und 10 um
die dritten Gelenke 21 und 22 verschwenkt werden,
sowie die äußeren und inneren Schenkel eines Bügels 5 bzw. 6 um
das erste Gelenk 13 relativ zueinander verschwenkt werden,
wobei das erste Gelenk 13 in der Höhe verlagert
wird.
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4 zeigt
das erste Gelenk 13 im Querschnitt. Der äußeren
Schenkel 9 ist als geschlossenes Querschnitts-Grundprofil,
hier in etwa als viereckiges Profil realisiert. Innerhalb des Schenkels 9 ist der
innere Schenkel 7 angeordnet und über den Lagerbolzen 14 mit
dem Schenkel 9 verbunden. 5 zeigt
das zweite Gelenk 15 im Querschnitt. Es ist der im Querschnitt
U-förmige Querträger 4 dargestellt, der
eine Basis 25 und zueinander beabstandete aufrechte Seitenwände 26 und 27 aufweist
und als Strangpressprofil ausgeführt sein kann. Die Seitenwände
besitzen Führungsbahnen 28 und 29, die durch
Kammerprofile in den Seitenwänden 26 und 27 gebildet
sind. Die Führungsbahnen 28 und 29 ermöglichen
die Querverlagerung der Kulissensteine 23 und 24 entlang
der Bahnen 17 und 18. In der Führungsbahn 28 ist
der Kulissenstein 23 und in der Führungsbahn 29 der
Kulissenstein 24 (7) geführt. Die
Führungsbahnen 28 und 29 können – wie
gezeigt – als Doppelführung mit jeweils einer
Führungsbahn 28 und 29 in beiden Seitenwänden 26 und 27 oder als
Einfachführung in nur einer Seitenwand 26 oder 27 ausgeführt
sein. Die Führungsbahnen 28 und 29 liegen
beim ersten Ausführungsbeispiel (7) übereinander,
wodurch die zweiten Gelenke 15 und 16 übereinander
aneinander vorbei geführt werden können. Somit
liegen auch die Schenkel 7 und 9 eines Bügels 5 über
den Schenkeln 9 und 10 des anderen Bügels 6 bzw.
umgekehrt. In 8, die ein zweites Ausführungsbeispiel
des Systems 1 zeigt, liegen die Führungsbahnen 28 und 29 hintereinander,
also in verschiedenen Seitenwänden 26 bzw. 27, und
damit auch die entsprechenden Schenkel eines Bügels 5 oder 6 hinter
den anderen Schenkeln des anderen Bügels 6 oder 5.
Die Gelenke 15, 16 werden bei dieser Ausführung
hintereinander aneinander vorbei geführt.
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Ferner
zeigt 6 einen Querschnitt des dritten Gelenks 22.
Das dritte Gelenk 22 mit seinem Lagerbolzen 14'' sitzt
tief zwischen den Seitenwänden 26 und 27 im
Querträger 4, wodurch ein langer Abschnitt 30 des
Schenkels 9 vorn und hinten zwischen den Seitenwänden 26 und 27 mit
wenig Spiel abgestützt ist. Der Querträger 4 kann
im Bereich des dritten Gelenks 22 sich verjüngend
ausgebildet sein, so dass das Spiel zwischen Schenkel 9 und
den Seitenwänden 26 und 27 mit zunehmender
Ausfahrhöhe AF geringer wird. Die Aufnahme für
den Abschnitt 30 ist – durch die Seitenwände 26 und 27 – als
Gabelaufnahme ausgeführt. Im Übrigen sind in den 1 bis 8 gleiche
bzw. gleich wirkende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel des Systems 1 wird
nach den 9 bis 12 ersichtlich,
dass lediglich eine Bahn 17 vorgesehen ist, auf der die
zweiten Gelenke 15 und 16 der beiden Bügel 5 und 6 bewegt
werden, wodurch der Querträger ein geringere Höhe
aufweisen kann. Allerdings wird die maximale Ausfahrhöhe
AF dadurch erreicht, dass das erste Gelenk 13 an dem äußeren
Schenkel 9 gegenüber dem Ende 11 zurückversetzt
ist, was deutlicher aus 10 und 11 hervor
geht. In der Aufstellposition AP weisen die Bügel 5 und 6 nun eine
umgekehrte Y-Form auf, wobei der über dem Gelenk 13 liegende
Bügelendabschnitt 31 über die geschlossene
Bügelform (U-Form) der Schenkel 7 und 9 bzw. 8 und 10 übersteht.
Im Bereich des ersten Gelenks 13 ist der innere Schenkel 7 als
offenes Profil ausgeführt und bildet eine Gabel aus, die
den äußeren Schenkel 9 aufnimmt, der
(Schenkel 9) durchgängig als geschlossenes Profil
ausgeführt ist, wie 12 zeigt
und wie es anhand des geschlossenen Querschnitt-Grundprofils der 4 und 7 für
die Schenkel 7 und 9 beschrieben ist. Der Lagerbolzen 14 ist
zweiteilig ausgeführt.
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Der
innere Schenkel 7 bzw. 8 ist als U-Profil ausgeführt
und nimmt in der Ruhestellung RP den jeweiligen Kulissenstein 23 bzw. 24 auf
(9), was die Bauhöhe weiter reduziert.
In der Ruheposition RP liegen nun sämtliche Schenkel 7 bis 10 in
einer Reihe entlang des Querträgers 4 bzw. in
der Bahn 17. Ansonsten sind gleiche bzw. gleich wirkende
Teile mit gleichen Bezugszeichen aus dem ersten Ausführungsbeispiel
des Systems 1 versehen. Die wesentlichen Unterschiede des
Systems 1 nach dem dritten Ausführungsbeispiel
gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel sind
demnach in der Anordnung des ersten Gelenks 13 und der
Ausführung des inneren Schenkels 7 und 8,
in der lediglich einen Bahn 17 sowie in der Reihenanordnung
sämtlicher Schenkel 7 bis 10 zu sehen.
Die nicht beschriebenen Teile des Systems 1 nach 9 können
somit wie in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
nach 1 bzw. 8 ausgeführt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 60001224
T2 [0002]
- - EP 1798116 A2 [0003]