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Bei
der Erfindung wird ausgegangen von einem Kraftfahrzeug mit einem
verstellbaren Dach und einem ausfahrbaren Überrollschutzelement,
gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein
derartiges Kraftfahrzeug mit einem Überrollschutzelement
ist aus der
EP 1 510
412 A1 bekannt. Es weist als verstellbares Dach ein Cabriolet-Verdeck
mit einer Dachhaut auf, die in der Schließstellung den
Fahrgastraum überspannt. Ferner besitzt das Kraftfahrzeug
ein ausfahrbares Überrollschutzelement, welches von einer
eingefahrenen Ruhestellung in eine ausgefahrene Schutzstellung bewegt
werden kann, wenn ein Überrollvorgang des Kraftfahrzeugs
ermittelt wird. Das ausfahrbare Überrollschutzelement ist
mit einer Einrichtung ausgestattet, die es erlaubt, die Dachhaut
zu durchstoßen, wenn das Überrollschutzelement
in die Schutzstellung bewegt wird. In die Dachhaut ist ein Heckfenster eingesetzt,
auf welches das ausfahrende Überrollschutzelement trifft
und das Heckfenster dadurch zerstört. Damit kann das Überrollschutzelement
sowohl in der geöffneten bzw. Ablagestellung und der Schließstellung
des Verdecks dieselbe Ausfahrhöhe einnehmen. Nach der
EP 1 510 412 A1 ist
das ausfahrbare Überrollschutzelement bezüglich
einer gedachten Vertikalen unter einem Winkel angeordnet, der ungleich
90° ist. Darüber hinaus ist auch das Heckfenster,
das den Aufschlagbereich für das Überrollschutzelement
aufweist, unter einem Winkel zu einer gedachten Horizontalen angeordnet.
Der Aufschlagbereich verläuft damit schräg zu
dieser gedachten Horizontalen.
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Aus
der
DE 10 2004
062 999 A1 ist ein ähnliches Kraftfahrzeug mit
einem verstellbaren Dach und einem ausfahrbaren Überrollschutzelement
bekannt. Bei diesem Kraftfahrzeug ist die Heckscheibe ebenfalls
schräg zu einer gedachten Horizontalen angeordnet. Das Überrollschutzelement
ist jedoch parallel zu einer Vertikalen ausgerichtet, so dass es beim
Ausfahren in einem anderen Winkel auf die Heckscheibe trifft.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug der eingangs
genannten Art anzugeben, dessen Überrollschutzelement unabhängig
von seiner Anordnung eine hohe Sicherheit für das Durchstoßen
der Dachhaut aufweist.
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Gelöst
wird diese Aufgabe mit einem Kraftfahrzeug, das die in Anspruch
1 genannten Merkmale aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
mit der Erfindung gemäß Patentanspruch 1 erreichbaren
Vorteile sind folgende: Dadurch, dass das Durchstoßelement
um einen Winkel geneigt gegenüber dem oberen Ende des Überrollschutzelements
an diesem anordenbar ist, kann das Überrollschutzelement
in jeder gewünschten Stellung an der Karosserie des Kraftfahrzeugs
angeordnet werden. Bei vielen Kraftfahrzeugen ist die geneigte Anordnung
des gesamten Überrollschutzelements, wie es die
EP 1 510 412 A1 beschreibt,
nicht möglich, da aus Platzgründen eine vertikale
Anordnung des Überrollschutzelements notwendig ist. Mit dem
erfindungsgemäß angeordneten Durchstoßelement
kann jedoch auch bei Fahrzeugen mit einer senkrechten Anordnung
des Überrollschutzelements ein optimales Auftreffen des
Durchstoßelements auf den Aufschlagbereich realisiert werden.
Darüber hinaus kann mit der erfindungsgemäßen
Anordnung des Durchstoßelements auf verschieden geneigt
angeordnete Überrollschutzelemente zurückgegriffen werden,
da lediglich der Winkel, um den das Durchstoßelement an
dem oberen Ende angeordnet ist, variiert werden muss. Somit kann
mit der Erfindung das Durchstoßelement für verschiedenste
Kraftfahrzeuge in optimalem Winkel angeordnet werden. Insbesondere
ist dabei vorgesehen, dass beim Auftreffen des Durchstoßelements
auf dem Aufschlagbereich die Längsachse des Durchstoßelements
im Wesentlichen senkrecht zu dem Aufschlagbereich ausgerichtet ist.
Damit wird ein Abrutschen des Durchstoßelements bzw. ein
Ausweichen des Aufschlagbereichs reduziert, wodurch die Dachhaut,
insbesondere das Heckfenster, zuverlässig zerstört
werden kann.
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Nach
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann daher
das Überrollschutzelement mit dem erfindungsgemäß angeordneten
Durchstoßelement bezüglich einer gedachten Vertikalen
etwa parallel dazu am Kraftfahrzeug angebracht werden. Insbesondere
ist dies vorteilhaft bei Fahrzeugen, die zwei oder mehr Sitzreihen
aufweisen. Bei solchen Fahrzeugen ist das Überrollschutzelement
hinter der hintersten Sitzreihe angeordnet. Üblicherweise
herrschen dort sehr enge Platzverhältnisse, wodurch das gesamte Überrollschutzelement
nicht immer in der optimalen Position angeordnet werden kann. Durch das
erfindungsgemäß angeordnete Durchstoßelement
kann dieser Nachteil jedoch behoben werden.
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Nach
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Überrollschutzelement
als oberes Ende eine Traverse auf, an der das Durchstoßelement
befestigt ist. Üblicherweise sind solche Überrollschutzelemente
als U-förmig gebogene Bügel oder als U-förmige
zusammengesetzte Bügel realisiert. Damit das Durchstoßelement
den Aufschlagbereich zuverlässig trifft, wird es deshalb
vorzugsweise an der Basis bzw. Traverse des Überrollbügels
angebracht.
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Nach
einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Traverse
mit einem Querschnittsprofil ausgeführt, das eine Montage-Profilwand
aufweist, die schräg zu der gedachten Horizontalen verläuft.
An dieser Montage-Profilwand wird das Durchstoßelement
befestigt. Durch die schräg zu der Horizontalen verlaufenden
Montage-Profilwand, an der das Durchstoßelement befestigt
ist, wird der Winkel des Durchstoßelements bezüglich
der gedachten Horizontalen definiert.
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Besonders
bevorzugt ist die Traverse als Hohlprofil ausgeführt, was
bei ausreichender Steifigkeit der Gewichtsreduzierung und der Deformierbarkeit
bei einem Fahrzeugüberschlag dient.
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Für
eine sichere Montage des Durchstoßelements an der Montage-Profilwand
ist diese vorzugsweise mit einer größeren Wandstärke
als die übrige Wand des Profils ausgeführt.
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Insbesondere
ist dies vorteilhaft, wenn das Durchstoßelement in die
Montage-Profilwand eingeschraubt werden soll.
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Besonders
bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Überrollschutzelement
benachbart zum Durchstoßelement ein Verkleidungsteil aufweist.
In der Schutzstellung überragt das Überrollschutzelement
die Gürtellinie des Kraftfahrzeugs. Deshalb ist es vorteilhaft,
das harte Überrollschutzelement mit einem Verkleidungsteil
auszustatten, welches als Polster bzw. Deformationselement ausgeführt
ist. Damit das Verkleidungsteil die Funktion des Durchstoßelements
nicht beeinträchtigt, überragt das Durchstoßelement
das Verkleidungsteil zumindest in einer Ebene parallel zum Heckfenster.
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Bei
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt der
Aufschlagbereich des Durchstoßelements an einem Heckfenster.
Mithin wird die Dachhaut in diesem Bereich durch das Heckfenster gebildet.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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1 bis 3 in
verschiedenen Ansichten ein Kraftfahrzeug mit einem verstellbaren
Dach und einem ausfahrbaren Überrollschutzelement nach dem
Stand der Technik,
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4 bis 6 unterschiedliche
Ansichten eines Überrollschutzelements mit einem erfindungsgemäß angeordneten
Durchstoßelement.
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1 zeigt
in einer Seitenansicht teilweise ein Kraftfahrzeug 1, welches
als Cabriolet ausgeführt ist. Es weist eine Gürtellinie 2 am
Aufbau 3 auf, der von einem Fahrwerk mit Rädern
getragen wird, von denen lediglich ein Rad 4 gezeigt ist.
Oberhalb der Gürtellinie 2 ist in einer Schließstellung
ST ein verstellbares Dach 5 angeordnet, das bogenartig
einen Fahrgastraum 6 von einem Heckbereich 7 bis
zu einem oberen Windlauf 8 überspannt und das
im Heckbereich 7 in einer Ablagestellung (nicht dargestellt)
in einem Aufnahmeraum 9' ablegbar ist. Der Aufnahmeraum 9' kann
mit einem Deckel 9 versehen sein. Seitlich oberhalb der
Gürtellinie 2 wird der Fahrgastraum 6 noch
von bewegbaren Seitenscheiben 10 bzw. 11 begrenzt,
die in ihrer angehobenen Stellung an einen seitlichen Dachrahmen 12 des
Daches 5 heranreichen.
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Das
Dach 5 besitzt eine außenliegende Dachhaut 13,
die einen ersten durchsichtigen oder undurchsichtigen Abschnitt 14 und – insbesondere nahe
des Heckbereichs 7 – einen zweiten, durchsichtigen
Abschnitt 15 umfasst. Der zweite Abschnitt 15 wird
insbesondere von einem Heckfenster 16 der Dachhaut 13 gebildet
und ist als starre Scheibe ausgeführt, die beispielsweise
in einen Ausschnitt 17 in der Dachhaut eingesetzt ist.
Vorzugsweise ist das Dach 5 als Cabriolet-Verdeck 18 ausgeführt
und weist als ersten Abschnitt 14 der Dachhaut 13 einen flexiblen
Verdeckbezug 19 oder steife Platten auf. Die Dachhaut 13 kann
von einem hier nur teilweise dargestellten Verdeckgestänge
getragen werden.
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Im
Fahrgastraum ist hinter hier nicht gezeigten Fahrzeugsitzen und
vor dem Aufnahmeraum 9' zumindest ein Überrollschutzelement 21 angeordnet, das
von einer nicht gezeigten eingefahrenen Ruhestellung in eine ausgefahrene
Schutzstellung ZT verlagert werden kann, in der es die Gürtellinie 2 überragt.
Die Ruhestellung kann unter oder oberhalb bzw. nahe der Gürtellinie 2 liegen.
In der Schutzstellung ST hat das Überrollschutzelement 21 die
Dachhaut 13 durchstoßen und überragt
diese somit, wie dies in den verschiedenen Ansichten in den 1 bis 3 dargestellt
ist. Insbesondere ist das Überrollschutzelement 21 in
Ruhestellung unterhalb des durchsichtigen Abschnitts 15 angeordnet
und durchdringt beim Ausfahren dessen Ebene 22 zum Erreichen
der Schutzstellung ZT, in welcher Ebene 22 das Heckfenster 16 liegt.
Um die Schutzstellung ZT einnehmen zu können, durchstößt
das Überrollschutzelement 21 die Dachhaut 13,
insbesondere das Heckfenster 16, durch zumindest teilweise
Zerstörung der Dachhaut 13, insbesondere des Heckfensters 16,
die somit aus dem ersten Abschnitt 14 der Dachhaut 13 herausgelöst
wird. Um das Durchstoßen bzw. Durchbrechen des Heckfensters
zu erleichtern, kann dieses eine Sollbruchstelle 23 aufweisen,
die durch eine Materialschwächung im Fensterglas (vorzugsweise Einscheibensicherheitsglas)
gebildet wird. Die Sollbruchstelle 23 ist jedoch nicht
zwingend vorgesehen. Für das Zerstören des Heckfensters 16,
allgemein zum Durchstoßen der Dachhaut 13, weist
das Überrollschutzelement 21 an seinem der Dachhaut 13 zugewandten
oberen Ende 24 ein punktförmiges, lokal angebrachtes
Durchstoßelement 25 auf, welches als Dorn 26 mit
einer Spitze ausgeführt ist. Der Dorn kann also die Form
eines spitzen Kegels aufweisen.
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Wie
es aus den 2, 3 und 6 ersichtlich
ist, können zwei nebeneinander angeordnete Überrollschutzelemente 21 in
das Kraftfahrzeug 1 eingesetzt sein. Jedes der Elemente 21 ist
als Kassette 27 mit einem Befestigungs- bzw. Führungsrahmen 28 und
einem daran höhenverlagerbar (Pfeil PF) geführten Überrollbügel 29 mit
einer Basis 30 und zwei Schenkeln 31 und 32 ausgebildet,
wobei die Basis 30 das obere Ende 24 aufweist.
Die Überrollbügel 29 sind somit so in
die Kassette eingesetzt, dass ihre Basis 30 nach oben weist.
Damit der Überrollbügel 29 in die Schutzstellung
ZT fahren kann, ist für eine Auslösesteuerung
des in Ruhestellung gehaltenen Überrollbügels 29 ein
nicht dargestellter Sensor mit einem entsprechenden Steuergerät
vorgesehen. Sensor und Steuergerät erkennen einen beginnenden Überrollvorgang
des Kraftfahrzeugs 1 und geben den vorzugsweise in Richtung
Schutzstellung ZT vorgespannten Überrollbügel 29 über
eine Auslösemechanik frei. Anstelle eines über
eine Feder in Ausfahrrichtung vorgespannten Überrollbügels 29 kann
auch ein pyrotechnisches Element, allgemein ein sich vergrößerndes
Volumen, für das Ausfahren vorgesehen sein.
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Bei
geöffnetem Dach 5 und bei dem Dach 5 in
Schließstellung ST wird das Überrollschutzelement 21 in
dieselbe Schutzstellung ZT verlagert, also auf identische Ausfahrhöhe
gebracht. Unabhängig von der Endstellung (Offen- oder Schließstellung
ST) des Daches 5 kann deshalb unterhalb einer gedachten
Tangente zwischen Windlauf 8 und oberen Ende 24 des Überrollschutzelements 21 ein
Schutzbereich für den/die Insassen des Kraftfahrzeugs bereitgestellt
werden.
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In 1 ist
eine gedachte Horizontale HO eingezeichnet, die mit einer Fahrzeuglängsachse
FL zusammenfallen kann oder die parallel zu der Fahrzeuglängsachse
FL verläuft. Ferner ist in 1 eine gedachte
Vertikale VE eingezeichnet, die mit der Fahrzeughochachse FH zusammenfällt
oder parallel mit Abstand zu dieser verläuft. Es ist ersichtlich,
dass das Heckfenster 16 unter einem Winkel α zu
der Horizontalen HO verläuft. Damit verläuft auch
die Dachhaut 13 in dem Bereich des Heckfensters 16 unter diesem
Winkel α zur Horizontalen HO bzw. schräg zu dieser
gedachten Horizontalen HO. Das Überrollschutzelement 21 ist
im gezeigten Ausführungsbeispiel senkrecht zur Horizontalen
HO bzw. parallel der Vertikalen VE ausgerichtet. Es kann jedoch
auch geneigt zur Vertikalen VE angeordnet sein. Das Überrollschutzelement 21 trifft
beim Ausfahren von der Ruhestellung in die Schutzstellung ZT unter
einem Winkel β auf die Dachhaut 13 bzw. auf das
Heckfenster 16.
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In
den 4 und 5 ist das Überrollschutzelement 21 im
Detail dargestellt, wobei 4 eine Perspektive
und 5 einen Schnitt durch das Überrollschutzelement 21 entlang
der Linie V-V in 4 zeigt. Gleiche bzw. gleich
wirkende Teile wie in den 1 bis 3 sind
in den 4 und 5 mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. Insofern wird auf deren Beschreibung verwiesen. Das ausfahrbare Überrollschutzelement 21 ist
gemäß 4 aus mehreren Teilen zusammengesetzt.
Es kann die Form eines umgekehrt stehenden U, also Bügelform,
aufweisen, oder als T-förmiges Element oder als eine Kastenform
ausgebildet sein. Bevorzugt wird ein eine Kastenform mit einem Mehrkammerprofil
gewählt, wobei das Mehrkammerprofil mit einer oberen Basis 30 ausgestattet
ist, die eine Traverse 33 bildet. Aufrechte Schenkel 31 und 32 stehen
unter der Basis 30 und können als separate Teile
oder als zusammenhängendes bzw. einteiliges Bauteil, ggf.
als Strangprofil, realisiert sein. Die Traverse 33 ist
in Fahrzeugquerrichtung FQ (siehe 2) ausgerichtet.
Wie insbesondere aus 5 hervorgeht, ist das Durchstoßelement 25 an
dem oberen Ende 24 der Traverse 33 des Überrollschutzelements 21 angeordnet,
und zwar um einen Winkel γ geneigt zu der Vertikalen VE. In
optimaler Ausführungsform ist Winkel γ gleich
Winkel α, den das Heckfenster 16 bzw. die Dachhaut 13 mit
der Horizontalen HO einschließt. Damit ist die Längsachse
LA des Durchstoßelements 25 etwa rechtwinkelig
zur Ebene 22 ausgerichtet, in der die Dachhaut 13 bzw.
das Heckfenster 16 liegen. Dadurch trifft das Durchstoßelement 25 optimal
auf die Dachhaut 13 bzw. das Heckfenster 16.
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Das
Durchstoßelement 25 ist an der Traverse 33 an
deren Oberseite 24 befestigt. Insbesondere ist das Durchstoßelement 25 mit
einem Eingriffselement 34 als Befestigungselement ausgestattet,
welches in die Traverse 33 eingreift. Insbesondere ist zwischen
Durchstoßelement 25 und Traverse 33 eine Schraubverbindung
vorgesehen. Mithin weist das Eingriffselement 34 und die
Traverse 33 ein entsprechendes Gewinde auf.
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Gemäß 4 und 5 ist
die Traverse 33 als Querschnittsprofil mit einer umlaufenden,
geschlossenen Wand 35 ausgebildet. Das Querschnittsprofil
der Traverse 33 ist hier etwa halbkreisförmig ausgeführt,
wobei ein ebener Abschnitt 36 der Wand 35 den
Schenkeln 31 und 32 zugewandt ist. Der Abschnitt 36 der
Wand 35 wird von einem zweiten Abschnitt 37 der
Wand 35 überspannt, wobei der zweite Abschnitt 37 benachbart
zum oberen Ende 24 eine ebene Montage-Profilwand 38 aufweist.
An der Montage-Profilwand 38 ist das Durchstoßelement 25 befestigt.
Die Montage-Profilwand 38 verläuft im gezeigten
Ausführungsbeispiel unter einem Winkel zur Horizontalen
HO, der vorzugsweise etwa dem Winkel α zwischen Dachhaut 13 und
Horizontaler HO entspricht. Mithin kann die Montage-Profilwand 38 etwa parallel
zur Ebene 22 verlaufen. Durch entsprechende Wahl des Winkels
der Montage-Profilwand 38 zu der Horizontalen HO wird entsprechend
der Winkel γ des Durchstoßelements 25 zur
Oberseite 24 eingestellt. Es ist damit deutlich, dass der
Winkel γ durch die Neigung der Montage-Profilwand 38 zur
Horizontalen HO beliebig, jedoch abgestimmt auf den Winkel α eingestellt
werden kann. Betrachtet man 5, liegt
die Oberseite 24 etwa parallel zur Horizontalen HO. In
jedem Fall ist das Durchstoßelement 25 so an der
Oberseite 24 der Traverse 33 angebracht, dass es
den Winkel γ mit einer Mittellängsachse MA des Überrollschutzelements 21 bzw.
des Überrollbügels 29 einschließt,
also geneigt zu dieser Mittellängsachse MA ist, wobei die
Mittellängsachse MA im Ausführungsbeispiel mit
der Vertikalen VE zusammenfällt.
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Es
ist aus den 4 und 5 auch ersichtlich,
dass die Traverse 33 als Hohlprofil, beispielsweise Strangprofil
aus einem Leichtmetall, mit zumindest einer inneren Kammer hergestellt
ist, welche Kammer wird von der Wand 35 umgeben ist. Die Montage-Profilwand 38 weist
eine größere Wandstärke auf als die Wand 35 in
den übrigen Abschnitten 36 und 37. Damit
wird eine ausreichende Einsetztiefe bzw. Einschraubtiefe des Durchstoßelements 25 erreicht.
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Aus
den 4 und 5 ist weiter ersichtlich, dass
das Überrollschutzelement 21 insbesondere im Bereich
der Traverse 33 noch mit einem Verkleidungsteil 39 ausgestattet
sein kann, welches als Polster ausgebildet ist und die Traverse 33 am
oberen Ende 24 zumindest teilweise übergreift.
Das Verkleidungsteil 39 ist jedoch so ausgebildet, dass
die Spitze 40 des Durchstoßelements 25 das
Verkleidungsteil 39 überragt bzw. die Spitze 40 beim
Ausfahren des Überrollschutzelements 21 in die
Schutzstellung ZT einen Aufschlagbereich 41 an der Dachhaut 13 bzw.
dem Heckfenster 16 trifft, bevor das Verkleidungsteil 39 mit
der Dachhaut 13 bzw. dem Heckfenster 16 in Berührung
kommt. Das Verkleidungsteil 39 weist benachbart zum Durchstoßelement 25 einen
in dessen Richtung ausgerichteten Fortsatz 42 auf, der
das Durchstoßelement 25 in Richtung Fahrgastraum 6 abschirmt.
Das Durchstoßelement 25 überragt auch
diesen Fortsatz 42, jedoch nicht bezüglich einer
horizontalen Ebene, sondern bezüglich der Ebene, die parallel
zum Heckfenster 16 verläuft bzw. in der das Heckfenster 16 liegt.
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Durch
die geneigte Anordnung (Winkel γ) des Durchstoßelements 25 trifft
es im Aufschlagbereich 41 – bezogen auf seine
Längsachse LA – im Idealfall etwa senkrecht auf
die Dachhaut 13 bzw. das Heckfenster 16. Geringe
Winkelabweichungen auch außerhalb üblicher Fertigungstoleranzen
sind möglich. Insbesondere wäre auch eine Kombination aus
geneigt angeordnetem Überrollschutzelement 21 am
Kraftfahrzeug 1 und geneigt an der Oberseite 24 angeordnetem
Durchstoßelement 21 möglich, um den gewünschten
Auftreffwinkel γ einstellen zu können. Damit wird
klar, dass der Winkel γ an eine unter einem nahezu beliebigen
Winkel α angeordnete Dachhaut 13 angepasst werden
kann.
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Wie 6 zeigt,
die einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in 1 wiedergibt,
sind die Überrollschutzelemente 21 bezüglich
der Fahrzeughochachse FH unter einem Winkel ε angeordnet,
so dass sie nach schräg oben ausfahren. Das Durchstoßelement 25 ist – bezogen
auf die Fahrzeugquerrichtung FQ – etwa mittig an der Traverse 33 angebracht.
Das Heckfenster 16 weit ein Wölbung auf. Durch
die Anordnung der Überrollschutzelemente 21 unter
dem Winkel ε treffen die Durchstoßelemente 25 etwa rechtwinklig
auf das gewölbte Heckfenster 16, wodurch ein optimierter
Auftreffwinkel bereitgestellt wird. In 6 ist die
Wölbung des Heckfensters 16 und der Winkel ε übertrieben
groß dargestellt. Der Winkel ε beträgt
typischerweise etwa 5°, kann jedoch auch einen geringeren
oder höheren Wert annehmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1510412
A1 [0002, 0002, 0006]
- - DE 102004062999 A1 [0003]