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Die
Erfindung betrifft eine Überrollschutzeinrichtung für
Kraftfahrzeuge mit einem abnehmbaren oder versenkbaren Dach, umfassend
wenigstens einen Überrollkörper, der aus einer
fixierten Ruhestellung durch eine in das Dach integrierte Scheibe
in eine oberhalb der Scheibe liegende, feststellbare Schutzstellung
ausfahrbar ist, eine sensorgesteuerte Antriebseinrichtung für
den Überrollkörper und eine Vorrichtung, mit der
die Scheibe aufbrechbar oder zumindest wirksam schwächbar
ist.
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Mit
derartigen Überrollschutzeinrichtungen werden Personenkraftwagen
ausgerüstet, bei denen das Dach abnehmbar oder versenkbar
ist und für die im Falle eines Überschlags eine
stabile Abstützung der umgedrehten Karosserie auf dem Untergrund vorgesehen
werden muss, um einen Sicherheitsraum für die Fahrgäste
zu schaffen. Sie sind auch dann erforderlich, wenn das Fahrzeug
eine zwar permanente, aber nicht hinreichend stabile Dachkonstruktion
aufweist. Derartige Fahrzeuge werden im Rahmen dieser Anmeldung
gleichgesetzt mit solchen, die ein abnehmbares oder versenkbares
Dach aufweisen.
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Die
in das Dach integrierte Scheibe kann als Heckscheibe für
die Orientierung über den Rückspiegel nach hinten
oder als Dachscheibe für den Lichteinlass in das Fahrzeug
ausgebildet sein. Sie wird aber immer so angeordnet, dass sie im
Ausfahrweg des Überrollkörpers liegt, um das Durchstoßen
der Dachkonstruktion zu erleichtern bzw. überhaupt zu ermöglichen.
Sie hat – für den Fall eines Überschlags – neben
ihrer Hauptfunktion quasi die Funktion einer „Sollbruchstelle".
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Es
hat sich allerdings herausgestellt, dass es vielfach nicht genügt,
wenn die Scheibe vom Überrollkörper selbst zerstört
oder verlagert wird. Scheiben aus Plexiglas sind im Vergleich zu
echtem Glas relativ elastisch und nicht so leicht aufzubrechen. Auch
die Einfassung der Scheiben, die aus elastischem Material bestehen,
erschweren ein Aufbrechen. Schließlich sind faltbare Dächer
auch kein starres Widerlager, das im Zusammenspiel mit dem ausfahrenden Überrollkörper
das Aufbrechen erleichtern würde.
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Man
hat daher schon Überlegungen angestellt, wie die im Ausfahrweg
des Überrollkörpers angeordnete Scheibe wirksamer
aufgebrochen oder zumindest geschwächt werden kann, um
die Behinderung des Überrollkörpers beim Ausfahren
zu vermindern. Ohne solche Maßnahmen müsste man
sicherheitshalber die Antriebseinrichtungen verstärken, was
aus Platzgründen oft nicht möglich ist und das Fahrzeuggewicht
unnötig erhöhen würde.
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Aus
der
EP 1 510 412 A1 ist
ein Überrollkörper bekannt geworden, dessen oberer
Querholm mit mindestens einem glasbrechenden, die Scheibe zuerst
erreichenden Dorn aus Hartmetall ausgestattet ist. Das erleichtert
zwar das Aufbrechen von Glas, bringt bei elastischen Materialien
aber kaum einen Vorteil, weil die gesamte Aufbrechkraft vom ausfahrenden Überrollkörper
selbst aufgebracht werden muss.
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Das
gleiche gilt für den glasbrechend ausgebildeten Verschleißschutz
gemäß
DE 10 2006 006 658 B3 , der am oberen Ende
des Überrollkörpers angebracht ist.
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Diese
Nachteile werden bei den aus der
DE 20 2006 003 649 U1 und der
EP 1 510 412 A1 bekannten
separaten Öffnungs-Einrichtungen zwar überwunden,
die aber von vielen Kraftfahrzeug-Herstellern als zu aufwändig
angesehen werden.
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Es
besteht somit die Aufgabe, einen Weg aufzuzeigen, wie eine in ein
Fahrzeugdach integrierte Scheibe, die beim Ausfahren des Überrollkörpers durchstoßen
werden muss, möglichst unaufwändig zerstört
oder zumindest wirksam geschwächt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gelöst, die aus einem
Auswurfkanal und einem im Auswurfkanal angeordneten Brechkörper
besteht, der bei einer Aktivierung der Überrollschutzeinrichtung
aus dem Auswurfkanal geschossartig gegen die Scheibe austreibbar
ist.
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Mit
einer derartigen Vorrichtung ist es möglich, einen im Vergleich
zum Überrollkörper kleineren und masseärmeren
Brechkörper im Auslösefall so stark zu beschleunigen,
dass er die Scheibe vor dem ausfahrenden Überrollkörper
erreicht und seine brechende bzw. schwächende Wirkung entfalten
kann. Dadurch wird das „Hindernis" im Ausfahrweg des Überrollkörpers
beseitigt, zumindest aber so stark geschwächt, dass der Überrollkörper
nicht nennenswert abgebremst wird.
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Zweckmäßigerweise
sind Auswurfkanal und Flugrichtung des Brechkörpers parallel
zur Ausfahrrichtung des Überrollkörpers ausgerichtet.
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Der
Brechkörper kann frei fliegend ausgebildet sein, oder aber
nur bis zum Auftreffen auf die Scheibe frei fliegen, wobei eine
weitere unkontrollierte Vorwärtsbewegung durch eine Anbindung
des Brechkörpers an einen fahrzeugfesten Fixpunkt verhindert
wird.
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Der
Brechkörper kann durch einen pneumatischen oder mechanischen
Kraftspeicher austreibbar sein, wobei die Kraftfreigabe durch das
gleiche Signal ausgelöst wird, mit dem das Ausfahren des Überrollkörpers
initiiert wird. Alternativ kann die Kraftfreigabe auch vom ausfahrenden Überrollkörper
initiiert werden.
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Das
Austreiben des Brechkörpers kann auch durch einen pyrotechnischen
Antrieb erfolgen. Dabei kann der gleiche pyrotechnische Antrieb
verwendet werden, der zur Freigabe des Überrollkörpers
aus der fixierten Ruhelage vorgesehen ist.
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Sofern
zum Ausfahren des Überrollkörpers ein pyrotechnischer
Antrieb vorgesehen ist, kann dieser gleichzeitig zum Austreiben
des Brechkörpers benutzt werden.
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In
weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass
der Brechkörper als Verschluss eines Auswurfkanals ausgebildet
ist, der mit dem Zündraum des pyrotechnischen Antriebs über
einen Gaskanal verbunden ist. Der als Verschluss konzipierte Brechkörper
kann nach dem frei fliegenden Auftreffen auf die Scheibe durch eine Stange,
einen Draht, ein Seil oder dergleichen an einer weiteren unkontrollierten
Vorwärtsbewegung gehindert werden.
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Der
Auswurfkanal ist zweckmäßigerweise im Gehäuse
der Überrollschutzeinrichtung seitlich neben dem Überrollkörper
ausgebildet bzw. angeordnet.
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Alternativ
kann der Auswurfkanal von einem mittig zum Überrollkörper
angeordneten Teleskoprohr gebildet werden, wobei der Brechkörper
mit dem inneren Rohr verbunden und zusammen mit diesem gegen die
Scheibe vortreibbar ist.
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Bei
einer weiteren Ausbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen,
dass der Brechkörper an der Spitze einer Kolbenstange angeordnet
ist und dass der zugehörige Kolben im Auswurfkanal längs verschieblich
und von den Gasen des pyrotechnischen Antriebs beaufschlagbar ist.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den 1 bis 4 dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es
zeigen, jeweils in drei zeitlich aufeinander folgenden Bildern A,
B C:
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1 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung mit frei fliegendem
Aufbrechkörper,
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2 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung mit begrenzt frei
fliegendem Brechkörper,
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3 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung mit Aufbrechkörper
auf einer Kolbenstange,
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4 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung mit Teleskoprohr.
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Alle
Darstellungen sind stark vereinfacht und nicht streng maßstäblich;
es soll hauptsächlich die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Vorrichtungen erläutert werden. Konstruktive Einzelheiten
sind dem Fachmann geläufig und können vielfältig
abgewandelt werden.
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In 1A ist
der Überrollkörper 2 in seiner Ruhelage
dargestellt, in der er mittels Halteklinke 13 und Haltebolzen 14 fixiert
ist. Der Überrollkörper 2 ist im zugehörigen
Gehäuse 8 vertikal verschiebbar angeordnet, wobei
er sich in der Ruhelage unterhalb der zu durchbrechenden Scheibe 1 befindet.
In der Ausführungsform gemäß 1 ist
der Brechkörper 4 als Verschluss eines Auswurfkanals 3 ausgebildet, der
im Gehäuse 8 parallel zur Ausfahrrichtung des Überrollkörpers 2 angeordnet
und über einen Gaskanal 6 mit dem Zündraum
des pyrotechnischen Antriebs 5 verbunden ist, der das Entriegeln
der Halteklinke 13 im Auslösefall bewirkt.
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1B zeigt
die erfindungsgemäße Vorrichtung unmittelbar nach
dem Zünden des pyrotechnischen Antriebs 5, wobei
der frei fliegende Aufbrechkörper 4 bereits gegen
die Scheibe 1 geschleudert ist. Dabei kann die zeitliche
Abfolge der Vorgänge so gesteuert werden, dass der Brechkörper 4 über
den Gaskanal 6 und den Auswurfkanal 3 bereits
Richtung Scheibe 1 beschleunigt wird, bevor die Halterung 13, 14 für
den Überrollkörper vollständig gelöst
ist.
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Die
Endphase des Vorganges gemäß 1C zeigt
den über die Konstruktionsebene der Scheibe 1 hinaus
ausgefahrenen Überrollkörper 2, wobei
als Antrieb für das Ausfahren des Überrollkörpers 2 ein
mechanischer Kraftspeicher in Form einer Feder 15 dargestellt
ist.
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Die
Ausführungsform gemäß 2 unterscheidet
sich von derjenigen nach 1 nur dadurch, dass der Brechkörper 4 über
ein Seil 7 oder dergleichen nach dem Auftreffen auf die
Scheibe 1 mit dem Gehäuse 8 des Überrollkörpers 2 verbunden bleibt
und dadurch an einer weiteren unkontrollierten Vorwärtsbewegung
gehindert wird. Im Übrigen ist die Wirkungsweise wie bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel so,
dass weitere Erläuterungen nicht erforderlich sind.
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Bei
der Ausführungsform gemäß 3 bildet
der Brechkörper 4 die Spitze einer Kolbenstange 11,
deren zugehöriger Kolben 12 über den
Gaskanal 6 und den Auswurfkanal 3 von den Reaktionsgasen des
pyrotechnischen Antriebs 5 beaufschlagbar und über
eine begrenzte Strecke ausfahrbar ist. Auch hierzu dürften
weitere Ausführungen nicht erforderlich sein.
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Die
Ausführungsform gemäß 4 ist
gekennzeichnet durch ein Teleskoprohr 9, 10, wobei
der Aufbrechkörper 4 das innere Rohr 9 oben
abschließt. Das Teleskoprohr ist mittig zum Überrollkörper 2 angeordnet
und über einen kurzen Gaskanal mit dem Zündraum
des pyrotechnischen Antriebs 5 verbunden. Im Auslösefall
wird der Aufbrechkörper 4 zusammen mit dem inneren
Teleskoprohr 9 gegenüber dem Überrollkörper 2 vorbeschleunigt,
so dass die Scheibe 1 zerstört oder geschwächt
wird, bevor der Überrollkörper 2 die
Konstruktionsebene der Scheibe 1 erreicht. Die dargestellten
Momente bei der Aktivierung des Überrollschutzsystems dürften
ohne weitere Erläuterungen verständlich sein.
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Zusammenfassend
kann festgestellt werden, dass es mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung möglich ist, einen Aufbrechkörper 4 gegen
die Scheibe 1 zu schleudern, bevor der Überrollkörper
die Konstruktionsebene der Scheibe 1 erreicht. Damit kann
die Scheibe aufgebrochen oder geschwächt werden, ohne dass
dazu nennenswerte kinetische Energie des ausfahrenden Überrollkörpers
verbraucht wird. Damit ist sichergestellt, dass der Überrollkörper
in seine feststellbare Wirkstellung oberhalb der Scheibe 1 sicher
ausfahrbar ist.
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- 1
- Scheibe
- 2
- Überrollkörper
- 3
- Auswurfkanal
- 4
- Brechkörper
- 5
- Pyrotechnischer
Antrieb
- 6
- Gaskanal
- 7
- Seil
oder dergleichen
- 8
- Gehäuse
- 9
- inneres
Teleskop
- 10
- äußeres
Teleskoprohr
- 11
- Kolbenstange
- 12
- Kolben
- 13
- Halteklinke
- 14
- Haltebolzen
- 15
- Antriebsfeder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1510412
A1 [0006, 0008]
- - DE 102006006658 B3 [0007]
- - DE 202006003649 U1 [0008]