DE102009036539A1

DE102009036539A1 - Insassenschutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102009036539A1
Application number: DE102009036539A
Authority: DE
Inventors: Hendrik Rothe; Stefan Marutschke; Manel Edo Ros; Dieter Dipl.-Ing. Fahrländer; Jan Bloomfield Hills Just
Original assignee: Magna Car Top Systems GmbH; ACTS Advanced Car Technology Systems GmbH and Co KG; Magna Electronics Europe GmbH and Co OHG
Current assignee: Magna Car Top Systems GmbH; Magna Electronics Europe GmbH and Co OHG; ACTS GmbH and Co KG
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2009-08-07
Publication date: 2010-03-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Insassenschutzvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem zwischen einer Einbaulage und einer Gebrauchslage verlagerbaren Überrollbügel (2), einem pyrotechnisch betätigbaren Aktuator (4) zum Antrieb des Überrollbügels (2) in die Gebrauchslage und einem ersten Verriegelungsmittel (5) zur aufhebbaren Verriegelung des Überrollbügels (2) in der Nichtgebrauchslage, wobei das erste Verriegelungsmittel (5) zur Aufhebung der Verriegelung durch den Aktuator (4) betätigbar ist, und wobei das erste Verriegelungsmittel (5) und der Aktuator (4) in einem anfänglichen Betätigungsbereich nicht in Wirkverbindung stehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Insassenschutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Cabriolets.
Bei Cabriolets besteht, im Gegensatz zu Fahrzeugen mit einer stabilen Dachstruktur die Gefahr, dass bei einem Fahrzeugüberschlag kein Überlebensraum für die Insassen verbleibt. Um diesem entgegenzuwirken, wird bei Fahrzeugen dieser Art die A-Säule in Verbindung mit dem Rahmen der Windschutzscheibe besonders stabil ausgeführt. So werden Verstärkungseinlagen ein- und angebracht, um eine Abknicken der A-Säule unter der Last eines Aufpralls zu vermeiden. Um die Überlebensmöglichkeiten für die Fahrzeuginsassen weiter zu erhöhen, werden Abstützelemente in Form von ausfahrbaren Überrollbügeln angebracht. Diese werden im Falle eines Überschlages von einer eingefahrenen Ruhestellung in eine ausgefahrene Abstützposition verlagert.
Aus der DE 199 60 764 B4 ist ein Überrollbügel bekannt, bei dem die Verlagerung in die ausgefahrene Abstützposition über einen pyrotechnischen Aktuator bewirkt wird. Des Weiteren ist der Überrollbügel über eine Verriegelung des Antriebskolbens des Aktuators vor unbeabsichtigtem Herausfahren in eine angehobene Position gesichert. Bei einem Crash, bewirkt der Gasgenerator zunächst eine Entriegelung des Antriebskolbens in dem Zylindergehäuse des Aktuators und anschließend ein Anheben des Überrollbügels in die ausgefahrene Abstützposition. Auf den Überrollbügel einwirkende äußere Kräfte werden hierbei über die Verriegelungsmittel in den Aktuator eingeleitet und können diesen beschädigen.
Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Insassenschutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge derart weiterzubilden, dass die oben genannten Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe wird dabei durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteil der Erfindung ist, dass der pyrotechnische Aktuator und die Verriegelungsmittel zur Verriegelung des Überrollbügels in der Einbaulage unabhängig voneinander angeordnet sind und das erste Verriegelungsmittel und der Aktuator in einem anfänglichen Betätigungsbereich nicht in Wirkverbindung stehen. Durch diese Anordnung werden auf den Überrollbügel einwirkende äußere Kräfte über die ersten Verriegelungsmittel in die Karosserie abgeleitet. Eine Beschädigung des Aktuators wird in diesem Fall vermieden.
Im Reparaturfall oder bei Fehlauslösungen muss des Weiteren nicht die gesamte bauliche Einheit Aktuator/Verriegelungsmittel erneuert werden. Der Aktuator ist in einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ohne aufwendige Montagearbeiten an der Querstrebe des Überrollbügels befestigt. Bei einem notwendigen Austausch des Aktuators oder der Verriegelungsmittel können somit die Kosten erheblich reduziert werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Insassenschutzvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Insassenschutzvorrichtung wird nachfolgend beispielshalber beschrieben, wobei veranschaulichend auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.
Es zeigt:
1 eine Insassenschutzvorrichtung mit einem Überrollbügel in seiner Einbaulage;
2 eine Insassenschutzvorrichtung mit einem Überrollbügel in seiner Gebrauchslage.
Die Insassenschutzvorrichtung 1 umfasst im Wesentlichen einen Überrollbügel 2, einen Aufnahmerahmen 3, einen Aktuator 4, erste Verriegelungsmittel 5 zur Verriegelung des Überrollbügels 2 in der Einbaulage sowie zweite Verriegelungsmittel 6 zur Verriegelung des Überrollbügels 2 in der Gebrauchslage. Üblicherweise sind in einem Kraftfahrzeug sitzbezogen zwei Insassenschutzvorrichtungen in Fahrzeugquerrichtung nebeneinander angeordnet. Der Einfachheit halber ist zeichnerisch allerdings nur eine Insassenschutzvorrichtung 1 gezeigt.
Der in der Zeichnung dargestellte karosseriefest angeordnete Aufnahmerahmen 3 besteht im Wesentlichen aus einer oberen und einer unteren Quertraverse 7, 8, sowie zwei die Quertraversen verbindende Vertikalstreben 9, 10. Die obere Quertraverse 7 weist Führungselemente auf, die zur verschiebbaren Lagerung des Überrollbügels 2 ausgebildet sind. Wie es aus den Figuren ersichtlich ist, ist der Überrollbügel 2 in dem karosseriefest angeordneten Aufnahmerahmen 3 von seiner in 1 gezeigten Einbaulage in eine in 2 gezeigte Gebrauchslage verlagerbar. Die Bewegungsrichtung des Überrollbügels 2 ist durch den Doppelpfeil Z dargestellt. Der Überrollbügel 2 der Insassenschutzvorrichtung 1 ist vorzugsweise ein u-förmig ausgebildetes Rohrprofil. Die Endbereiche der in der Bewegungsrichtung nach unten weisenden Schenkel 11, 12 des Überrollbügels 2 sind über eine Querstrebe 13 miteinander starr verbunden.
Eine Verlagerung des Überrollbügels 2 in die Gebrauchslage wird durch den als Linearaktuator ausgebildeten Aktuator 4 bewirkt, der pyrotechnisch ausgelöst wird. Ein derartiger pyrotechnischer Aktuator 4, der im Wesentlichen aus einem Zylindergehäuse 14, Gasgenerator, Kolben mit Kolbenstange 15 sowie Steuerungsanschlusskabel 16 besteht, ist allgemein bekannt und wird an dieser Stelle nicht näher beschrieben. Für eine Auslösung des Aktuators 4, beispielsweise bei einem Überschlag des Kraftfahrzeugs, ist eine zeichnerisch nicht dargestellte Sensor- und Steuereinrichtung vorgesehen. Der Aktuator 4 ist an seinem Zylindergehäuse 14 mittig zwischen den Schenkeln 11, 12 an der mit dem Überrollbügel 2 in Verbindung stehenden Querstrebe 13 gehalten. Die Zylinderlängsachse verläuft dabei in der Bewegungsrichtung Z des Überrollbügels 2. Die Anordnung des Aktuators 4 ist derart, dass die aus dem Zylindergehäuse 14 bei einer Auslösung des Gasgenerators und Expansion des Druckmediums ausfahrende Kolbenstange 15 zunächst eine Entriegelung der ersten Verriegelungsmittel 5 bewirkt und im weiteren Verlauf sich an der unteren Querstrebe 8 des Aufnahmerahmens 3 abstützt.
Die ersten Verriegelungsmittel 5 zur Arretierung des Überrollbügels 2 in der Einbaulage sind dabei baulich von dem Aktuator 4 getrennt angeordnet und umfassen einen federvorgespannten Spannhebel 17 und einen Verriegelungsbolzen 18. Der federvorgespannte Spannhebel 17 ist dabei um eine Schwenkachse an der unteren Quertraverse 8 schwenkbar gelagert und umgreift in der verriegelten Stellung des Überrollbügels 2 den an der Querstrebe 13 angeordneten Verriegelungsbolzen 18. Um ein mögliches Spiel zwischen Verriegelungsbolzen 18 und Spannhebel 17 in der Ruheposition auszugleichen, sind an der unteren Quertraverse 8 in Vertikalrichtung nach oben weisende Anschläge 19 vorgesehen. Die Anschläge 19 sind dabei vorgespannt ausgebildet, wobei die Vorspannung vorzugsweise durch Federn oder andere elastische Mittel erreicht wird.
Zum Arretieren des ausgefahrenen Überrollbügels 2 in der Gebrauchslage sind zweite Verriegelungsmittel 6 vorgesehen. Hierbei weisen die zweiten Verriegelungsmittel 6 eine an der Querstrebe 7 angeordnete in Vertikalrichtung Z ausgerichtete Rasteinrichtung in Form einer Zahnleiste 20 auf, die mit einer am Aufnahmerahmen 3 angeordneten federvorbelasteten Sperrklinke 21 zusammenwirkt. Durch die in der Gebrauchslage arretierten Überrollbügel 2 wird somit, in Verbindung mit der A-Säule und dem Rahmen der Windschutzscheibe, ein Schutzraum für die Fahrzeuginsassen erzielt.
Des Weiteren ist eine zeichnerisch nicht dargestellte Schneidscherenvorrichtung vorgesehen, die bei einer Verlagerung des Überrollbügels 2 ein Abscheren des Steuerungsanschlusskabels 16 bewirkt.
Im Gefahrenfall wird zunächst sensorgesteuert der Gasgenerator ausgelöst. Die mit dem Kolben in Verbindung stehende Kolbenstange 15 wird explosionsartig ausgestoßen und trifft nach einem kurzen Ausfahrweg, der als anfänglicher Betätigungsbereich bezeichnet wird, auf den federvorgespannten Spannhebel 17. Durch diesen Impuls wird der Spannhebel 17 um die Schwenkachse im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, wodurch die Verriegelung des Verriegelungsbolzens 18 aufgehoben wird. Im weiteren Verlauf stützt sich die Kolbenstange 15 bzw. ein mit der Kolbenstange verbundenes Bauteil über den Spannhebel 17 an dem Aufnahmerahmen 3 ab, wodurch der Überrollbügel 2 in seine Gebrauchslage verlagert wird. Am Ende der Ausfahrbewegung des Überrollbügels 2 erfolgt mittels der zweiten Verriegelungsmittel 6 eine Verriegelung in dieser Endposition.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19960764 B4 [0003]

Claims

Insassenschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem zwischen einer Einbaulage und einer Gebrauchslage verlagerbaren Überrollbügel (2), einem pyrotechnisch betätigbaren Aktuator (4) zum Antrieb des Überrollbügels (2) in die Gebrauchslage und einem ersten Verriegelungsmittel (5) zur aufhebbaren Verriegelung des Überrollbügels (2) in der Nichtgebrauchslage, wobei das erste Verriegelungsmittel (5) zur Aufhebung der Verriegelung durch den Aktuator (4) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verriegelungsmittel (5) und der Aktuator (4) in einem anfänglichen Betätigungsbereich nicht in Wirkverbindung stehen.
Insassenschutzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Aktuator (4) an dem Überrollbügel (2) oder einem mit dem Überrollbügel (2) in Verbindung stehenden Bauteil angeordnet ist.
Insassenschutzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das mit dem Überrollbügel (2) in Verbindung stehende Bauteil ein die Schenkel des Überrollbügels (2) verbindende Querstrebe (13) ist.
Insassenschutzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die ersten Verriegelungsmittel (5) einen karosseriefest verschwenkbar gelagerten Spannhebel (17), der mit einem überrollbügelseitig angeordneten Verriegelungsbolzen (18) zusammenwirkt, umfasst.
Insassenschutzvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der Aktuator (4) ein eine Kolben/Zylindereinheit aufweisender Linearaktuator ist.
Insassenschutzvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Kolbenstange (15) bzw. mit der Kolbenstange (15) des Aktuators (4) in Verbindung stehende Bauteile sich nach Aufhebung der Verriegelung an dem ersten Verriegelungsmittel (5) abstützen.
Insassenschutzvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei karosserieseitig elastisch vorgespannte Anschläge (19) zum Ausgleich von Toleranzen zwischen dem Überrollbügel (2) und der ersten Verriegelungsmittel (5) vorgesehen sind.
Insassenschutzvorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei eine Schneidscherenvorrichtung vorgesehen ist, die bei einer Verlagerung des Überrollbügels (2) ein Durchtrennen eines mit dem Aktuator (4) in Verbindung stehenden Steuerungsanschlusskabels (16) bewirkt.