DE102008018484A1

DE102008018484A1 - Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102008018484A1
Application number: DE102008018484A
Authority: DE
Inventors: Mirko Janisch; Frank Dipl.-Ing. Liesaus
Original assignee: Ise Automotive GmbH
Current assignee: LIESAUS, FRANK, DIPL.-ING., 51702 BERGNEUSTADT, DE
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2009-10-29

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit zwei Überrollkörpern (1), die aus einer Ruhestellung, in der sie mittels einer Haltevorrichtung (2, 3) in einem fahrzeugfesten Element (4) arretiert sind, in eine stützende Funktionsstellung ausfahrbar sind, wenn die Haltevorrichtung (2, 3) sensorgesteuert gelöst wird, wobei jeder Überrollkörper (1, 2) Schenkel (5, 6) aufweist, die an ihren ausfahrenden Enden (5a, 6a) gelenkig miteinander verbunden sind, und wobei jeweils eines der anderen Enden (5b, 6b) mit dem fahrzeugfesten Element (4) gelenkig verbunden bzw. in einer Kulisse (8) des Elements (4) längsverschieblich gelagert ist. Zur weiteren Verbesserung derartiger Systeme gegenüber dem Stand der Technik ist für die innenseitigen Schenkel (5) ein gemeinsamer Anlenkpunkt (7) vorgesehen, wobei die außenseitigen Schenkel (5) endseitig in der Kulisse (8) geführt sind. Der fahrzeugmittig angeordnete gemeinsame Anlenkpunkt ist weniger beschädigungsgefährdet als außen liegende Anlenkpunkte, er erfordert weniger eng tolerierte Bauteile und bietet die Voraussetzung dafür, dass für beide Überrollkörper nur noch ein einziger Ausfahr-Antrieb im Bereich des Anlenkpunktes (7) vorgesehen werden muss.

Description

Die Erfindung betrifft ein Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit zwei Überrollkörpern, die aus einer Ruhestellung, in der sie mittels einer Haltevorrichtung in einem fahrzeugfesten Element arretiert sind, in eine stützende Funktionsstellung ausfahrbar sind, wenn die Haltevorrichtung sensorgesteuert gelöst wird, wobei jeder Überrollkörper zwei Schenkel aufweist, die an ihren ausfahrenden Enden gelenkig miteinander verbunden sind und wobei jeweils eines der anderen Enden mit dem fahrzeugfesten Element gelenkig verbunden bzw. in einer Kulisse des fahrzeugfesten Elements längs verschieblich gelagert ist.
Aus der DE 10 2005 059 910 B3 ist ein gattungsmäßiges Überrollschutzsystem bekannt geworden, bei dem der Überrollkörper aus zwei Bügelschenkeln besteht, die in Ruhestellung ineinander gefaltet sind, jeweils mit einem Ende in einem fahrzeugfesten Gehäuse schwenkbar gelagert sind und mit den anderen Enden in Funktionsstellung miteinander verrastbar sind, wobei die Lagerstellen und die Raststelle etwa in einer Ebene senkrecht zur Fahrzeuglängsachse liegen und ein Dreieck bilden, dessen obere Ecke im Bereich des funktionellen Stützpunktes des Überrollkörpers liegt.
Derartige Systeme haben den Vorteil, dass sie sehr platzsparend ausgebildet werden können, so dass sich konstruktive Freiheiten zur Unterbringung eines Faltdaches und für die Gestaltung von Durchladeöffnungen ergeben.
Als nachteilig wird jedoch angesehen, dass für die sitzbezogenen Überrollkörper nach wie vor zwei Antriebe, zwei Haltevorrichtungen und zwei Auslöse-Aktuatoren vorgesehen werden müssen.
Aus der FR 2 884 784 ist ein weiteres gattungsmäßiges Überrollschutzsystem bekannt geworden, bei dem der Überrollkörper aus zwei Bügelschenkeln besteht, die hier jedoch endseitig im Bereich des funktionellen Stützpunktes gelenkig miteinander verbunden und in Ruhestellung quer zum Fahrzeug gestreckt ausgerichtet sind. Das andere Ende des äußeren Schenkels ist fahrzeugfest gelenkig gelagert, während das andere Ende des inneren Schenkels beim Ausfahren des Überrollkörpers in einer fahrzeugfesten Kulisse geführt wird und in einer Vielzahl von Positionen verrastbar ist. Auch dieses Überrollschutzsystem ist relativ günstig und platzsparend realisierbar, so dass sich ebenfalls die geschilderten Vorteile ergeben. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass zwar noch zwei Antriebe vorgesehen sind, für beide sitzbezogenen Überrollkörper aber nur noch eine Haltevorrichtung mit einem Auslöseaktuator erforderlich ist.
Der enorme Kostendruck zwingt die Automobilzulieferer, stets nach weiteren Verbesserungen zu suchen und zusätzliche Kosteneinsparungen anzustreben. Vor diesem Hintergrund ist bei dem zuletzt beschriebenen Überrollschutzsystem zu bemängeln, dass nach wie vor für jeden sitzbezogenen Überrollkörper ein eigener Antrieb vorgesehen ist und dass Lagerung und Führung der Bügelschenkel noch verbesserungsbedürftig sind.
Es besteht somit die Aufgabe, das gattungsmäßige Überrollschutzsystem weiter zu vereinfachen, ohne bei dem erreichten Vorteil Abstriche machen zu müssen.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß erreicht, wenn für die innenseitigen Schenkel ein gemeinsamer Anlenkpunkt vorgesehen wird und die außenseitigen Schenkel endseitig in der Kulisse geführt werden.
Während bei der FR 2 884 784 noch zwei außen liegende Anlenkpunkte vorgesehen sind, benötigt das erfindungsgemäße System nur noch einen mittig angeordneten Anlenkpunkt, womit nicht nur die Einsparung von Bauteilen, sondern auch eine weniger beschädigungsgefährdete Positionierung erreicht wird. Bei Fahrzeugunfällen, bei denen das System seine schützende Funktion erfüllen soll, kommt es häufig schon vor dem Ausfahren der Überrollkörper zu einer Deformation der Fahrzeugkarosserie, bei der außen liegende Anlenkpunkte wesentlich leichter beschädigt oder in ihrer Funktion beeinträchtigt werden können, als ein fahrzeugmittig angeordneter Anlenkpunkt. Außerdem erfordert das System nur noch eine Stelle, bei der enge Toleranzen zur Erreichung der erforderlichen Funktionssicherheit eingehalten werden müssen. Demgegenüber kann die gelenkige Verbindung der Schenkel und die Kulissenführung mit großen Toleranzen ausgeführt werden, wobei die Funktionsfähigkeit durch vorausgehende Deformationen der Fahrzeugkarosserie nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt wird.
Besonders vorteilhaft ist, dass als Ausfahr-Antrieb nur noch eine im Bereich des gemeinsamen Anlenkpunktes angeordnete Feder für beide sitzbezogene Überrollkörper erforderlich ist. Der gemeinsame Anlenkpunkt schafft die Möglichkeit, den erforderlichen Ausfahr-Antrieb in diesem Bereich vorzusehen und damit weitere Kosteneinsparungen zu realisieren.
Dazu können Dreh- oder Spiralfedern verwendet werden, die kraftmäßig auf die innenseitigen Schenkel wirken.
Alternativ können als Ausfahr-Antrieb aber auch zwei zwischen den inneren und äußeren Schenkeln jedes Überrollkörpers gespannte Zugfedern verwendet werden, wenn die Platzverhältnisse im Bereich des gemeinsamen Anlenkpunktes sehr beschränkt sind und der Einbau einer hinreichend groß dimensionierten Dreh- oder Spiralfeder nicht möglich ist.
In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass eine zentrale Dreh- oder Spiralfeder mit zwei Zugfedern zur Realisierung des Ausfahr-Antriebs verwendet wird, wenn die Platzverhältnisse dies erlauben und die Anforderungen anders nicht erfüllt werden können.
Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen 6 bis 10.
Gemäß einer Abwandlung des Erfindungsgedankens ist es auch möglich, dass die Überrollkörper zur Ausbildung einer an einer horizontalen Ebene gespiegelten Doppelstruktur je zwei Innen- und Außenschenkel aufweisen, so dass in stützende Funktionsstellung und in Gegenrichtung ausfahrende rechte und linke Gelenkverbindungen der Innen- und Außenschenkel gebildet werden, wobei die Innenschenkel des rechten Überrollkörpers einstückig mit den Innenschenkeln des linken Überrollkörpers und sich am gemeinsamen Anlenkpunkt kreuzend ausgebildet sind und wobei die äußeren Enden der Außenschenkel gelenkig miteinander verbunden sind (4).
Eine derartige Konstruktion ist zwar wesentlich aufwändiger als die nach Anspruch 1 und kommt nur in Betracht, wenn genügend Bauraum für das Ausfahren der gelenkig miteinander verbundenen Schenkelenden nach unten zur Verfügung steht. Vorteilhaft ist, dass die gespiegelte Doppelstruktur ein unabhängig von ihrer Anbindung an die Fahrzeugstruktur wirksames Stützsystem zwischen dem funktionellen Stützpunkt und dem Fahrzeugboden direkt oder indirekt bilden. Alle Bauelemente, die zur fahrzeugfesten Anbindung des Überrollschutzsystems erforderlich sind, können wesentlich schwächer dimensioniert werden, weil die Abstützung des überschlagenen Fahrzeugs im Wesentlichen über die Schenkel der Überrollkörper direkt oder indirekt auf die tragenden Teile der Bodenplattform erfolgt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der gespiegelten Doppelstruktur sind in den Unteransprüchen 12 bis 16 beschrieben.
Sowohl für die Einfach- wie auch für die Doppelstruktur kann das fahrzeugfeste Element 4 als hohlkastenförmige Quertraverse ausgeführt werden, in der die Schenkel in Ruhestellung abgelegt sind und in der Aussparungen für das Ausfahren der Innen- und Außenschenkel vorgesehen sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung und den Schenkeln in Ruhestellung,
2 das gleiche Ausführungsbeispiel mit den Schenkeln in Funktionsstellung,
3 dasselbe Ausführungsbeispiel als geschlossenes Element,
4 eine zweite Ausführungsform in perspektivischer Darstellung mit den Schenkeln in Ruhestellung,
5 das zweite Ausführungsbeispiel mit den Schenkeln in Funktionsstellung,
6 das zweite Ausführungsbeispiel in geschlossener Darstellung.
In den 3 bis 6 sind die entsprechenden Teile mit 1', 2' usw. bezeichnet.
Bei der Ausführungsform gemäß 1 besteht der Überrollschutzkörper 1 jeweils aus einem inneren Schenkel 5 und einem äußeren Schenkel 6, die an ihren ausfahrenden Enden 5a, 6a gelenkig miteinander verbunden sind. Die anderen Enden 5b der inneren Schenkel 5 sind über einen gemeinsamen Anlenkpunkt 7 mit dem Element 4 gelenkig verbunden. Die anderen Enden 6b der äußeren Schenkel 6 sind über einen Bolzen 11 oder dergleichen in einer Kulisse 8 des Elements 4 längs verschieblich geführt. In Funktionsstellung (2) können die Bolzen 11 in Ausnehmungen 12 der Kulissen 8 einrasten, wodurch eine Rückstellung der Überrollkörper 1 in die Ruhestellung verhindert wird.
Die inneren Schenkel 5 weisen jeweils eine über den gemeinsamen Anlenkpunkt 7 hinausgehende Verlängerung 13 auf, mit der sie sich in Funktionsstellung (2) im Element 4 abstützen können. Über die Haltevorrichtung 2, 3 ist die Verlängerung 13 des einen Innenschenkels mit dem Mittelteil des anderen Schenkels verbunden, wobei ein sensorgesteuerter Aktuator 14 die Haltevorrichtung löst, wenn die Überrollkörper 1 in die Funktionsstellung ausgefahren werden müssen.
Als Ausfahr-Antrieb wird vorteilhafterweise eine Feder 9 verwendet, die im Bereich des gemeinsamen Anlenkpunktes angeordnet ist. Dabei kann eine Dreh- oder Spiralfeder verwendet werden, deren kraftwirksame Enden zwischen den inneren Schenkeln 5 der beiden Überrollkörper 1 wirken. Die Kraftangriffspunkte der Feder können auch an den Verlängerungen 13 oder zwischen einer Verlängerung des einen inneren Schenkels 5 und dem anderen inneren Schenkel 5 vorgesehen sein.
Alternativ können auch zwischen den Schenkeln 5 und 6 wirkende Zugfedern 10 vorgesehen werden, um das Erreichen der Funktionsstellung zu erleichtern. Dieser Mehraufwand ist allerdings nur zu rechtfertigen, wenn im Bereich des gemeinsamen Anlenkpunktes 7 nicht genügend Platz vorhanden ist, um eine ausreichend dimensionierte Dreh- oder Spiralfeder unterbringen zu können.
Schließlich ist es auch möglich, die Federn 9 und 10 in Kombination als Ausfahr-Antrieb einzusetzen, wenn der Mehraufwand wirtschaftlich gerechtfertigt ist und eine andere Lösung Schwierigkeiten bereitet.
2 zeigt die Ausführungsform gemäß 1 in ausgefahrener Stellung, in der die Bolzen 11 in die Ausnehmungen 12 einrasten und die Verlängerungen 13 innen auf dem Element 4 abgestützt sind. Die Haltevorrichtung besteht aus einem Stift 2 und einer Klinke 3, die in Ruhestellung miteinander in Eingriff sind und vom Aktuator 14 im Bedarfsfall entriegelt werden. Die Schenkel 5 und 6 sind wechselseitig einfach bzw. paarig ausgebildet, wodurch die Stützkräfte im Aktivierungsfall im gesamten System in einer Ebene liegen und an den Gelenk- und Führungsstellen Biegekräfte vermieden werden.
3 zeigt das erste Ausführungsbeispiel noch einmal mit geschlossenem Element 4, das als hohlkastenförmige Quertraverse ausgebildet ist.
In den 4 bis 6 ist eine zweite Ausführungsform des Erfindungsgedankens dargestellt, die aus einer an der horizontalen Ebene gespiegelten Doppelstruktur besteht. Jeder sitzbezogene Überrollkörper umfasst zwei Innenschenkel 5, 5' und zwei Außenschenkel 6, 6', die gelenkig miteinander verbunden sind, wobei die in stützende Funktionsstellung ausfahrenden Gelenke einwärts bzw. nach unten fahrende Gelenke spiegelbildlich gegenüber liegen, die sich in Funktionsstellung an der tragenden Bodenkonstruktion des Fahrzeugs direkt oder indirekt abstützen. Die Außenschenkel 6, 6' sind über Bolzen 11' miteinander gelenkig verbunden und in einer Kulisse 8' des Elements 4' geführt. Da die Doppelstruktur nur eine horizontale Bewegung der Bolzen 11' erlaubt, sind zur Verrastung in der Funktionsstellung Ausnehmungen in der Kulisse nicht brauchbar, so dass für die Verrastung in der Funktionsstellung gesonderte Klinken 15 vorgesehen werden müssen, die in an sich bekannter Weise für ein mehrstufiges Einrasten ausgebildet sein können und mit den Bolzen 11' zusammenwirken.
Bei der dargestellten Funktionsstellung gemäß 5 sei auf die Haltevorrichtung verwiesen, die aus einem Stift 2 und einer Klinke 3 besteht und über einen sensorgesteuerten Aktuator 14 gelöst werden kann.
Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf weitere Ausführungen verzichtet, weil 5 und auch 6 ohne weitere Erläuterungen verständlich sind.

1: Überrollkörper
2: Haltevorrichtung
3: Haltevorrichtung
4: Element
5: Schenkel
5a: ausfahrendes Ende
5b: anderes Ende
6: Schenkel
6a: ausfahrendes Ende
6b: anderes Ende
7: Anlenkpunkt
8: Kulisse
9: Feder
10: Zugfeder
11: Bolzen
12: Ausnehmung
13: Verlängerung
14: Aktuator
15: Klinke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005059910 B3 [0002]
- FR 2884784 [0005, 0009]

Claims

Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit zwei Überrollkörpern (1), – die aus einer Ruhestellung, in der sie mittels einer Haltevorrichtung (2, 3) in einem fahrzeugfesten Element (4) arretiert sind, – in eine stützende Funktionsstellung ausfahrbar sind, wenn die Haltevorrichtung (2, 3) sensorgesteuert gelöst wird, – wobei jeder Überrollkörper (1) zwei Schenkel (5, 6) aufweist, die an ihren ausfahrenden Enden (5a, 6a) gelenkig miteinander verbunden sind und – wobei jeweils eines der anderen Enden (5b, 6b) mit dem fahrzeugfesten Element (4) gelenkig verbunden bzw. in einer Kulisse (8) des Elements (4) längs verschieblich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass für die innenseitigen Schenkel (5) ein gemeinsamer Anlenkpunkt (7) vorgesehen ist und die außenseitigen Schenkel (6) endseitig in der Kulisse (8) geführt sind.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausfahr-Antrieb im Bereich des Anlenkpunktes (7) eine Feder (9) angeordnet ist.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dreh- oder Spiralfeder verwendet wird.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausfahr-Antrieb bei jedem Überrollkörper (1) eine zwischen den Schenkeln (5, 6) gespannte Zugfeder (10) vorgesehen ist.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausfahr-Antrieb eine Feder (9) nach Anspruch 2 oder 3 und zwei Zugfedern (10) nach Anspruch 4 vorgesehen sind.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die anderen Enden (6b) der außenseitigen Schenkel (6) mittels Bolzen (11) oder dergleichen in den Kulissen (8) längs verschieblich gelagert sind und in Ausnehmungen (12) der Kulissen (8) einrasten können.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Kulisse (8) eine Ausnehmung (12) vorgesehen ist, in die die Bolzen (11) einrasten, wenn die Überrollkörper (1) die Funktionsstellung erreicht haben.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die anderen Enden (5b) der innenseitigen Schenkel (5) eine über den Anlenkpunkt (7) hinausgehende Verlängerung (13) aufweisen, die sich endseitig im Elemente (4) abstützen, wenn die Überrollkörper (1) die Funktionsstellung erreicht haben.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung (13) eines innenseitigen Schenkels (5) mittels der Haltevorrichtung (2, 3) am Mittelteil des anderen innenseitigen Schenkels (5) arretiert ist.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung einen Rastbolzen (2) und eine federbelastete Klinke (3) umfasst, die mittels eines sensorgesteuerten Aktuators (14) ausrastbar ist.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 1, jedoch mit der Maßgabe, dass die Überrollkörper (1') zur Ausbildung einer an einer horizontalen Ebene gespiegelten Doppelstruktur je zwei Innen- und Außenschenkel (5, 5', 6, 6') aufweisen, so dass in stützende Funktionsstellung und in Gegenrichtung ausfahrende rechte und linke Gelenkverbindungen der Innen- und Außenschenkel (5, 5', 6, 6') gebildet werden, wobei die Innenschenkel (5, 5') des rechten Überrollkörpers (1') einstückig mit den Innenschenkeln (5, 5') des linken Überrollkörpers (1') und sich am Anlenkpunkt (7') kreuzend ausgebildet sind und wobei die äußeren Enden (6b) der Außenschenkel (6, 6') gelenkig miteinander verbunden sind.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschenkel (5, 5') eines der beiden Überrollkörper (1') mittels einer lösbaren Haltevorrichtung (2', 3') gegeneinander arretiert sind.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Enden (6b) der Außenschenkel (6, 6') über Bolzen (11') oder dergleichen miteinander gelenkig verbunden sind, die gleichzeitig zur Führung in Kulissen (8') des Elements (4') dienen.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (11') im Zusammenwirken mit einer federbelasteten Klinke (15) eine mehrstufige Rastvorrichtung bilden.
Überrollschutzsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (11') in eine der Raststufen einrasten, wenn die Überrollkörper (1') die Funktionsstellung erreicht haben.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die den in Funktionsstellung ausfahrenden Gelenkverbindungen spiegelbildlich gegenüberliegenden Gelenkverbindungen zur Abstützung an der Fahrzeugkarosserie ausgebildet sind.
Überrollschutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4) als hohlkastenförmige Quertraverse (4, 4') ausgebildet ist, in der die Schenkel (5, 5', 6, 6') in Ruhestellung abgelegt sind und in der Aussparungen für das Ausfahren der Innen- und Außenschenkel (5, 5', 6, 6') vorgesehen sind.