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Die Erfindung betrifft ein Überrollschutzsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Überrollschutzsystem weiterzubilden.
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Diese Aufgabe wird durch ein Überrollschutzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Erfindung geht von einer Kombination aus Halteklinke und Sperrklinke, nachfolgend Klinkenbauteil genannt, aus, die im oberen Bereich der fahrzeugfesten Führung des wenigstens einen Überrollstützkörpers im Kraftfahrzeug, angeordnet ist. Entsprechend sind am Überrollstützkörper die mit der Halteklinke und der Sperrklinke zusammenwirkenden Bauteile in Form eines Halteteils bzw. einer Sperrverzahnung vorgesehen.
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Durch die Kombination von Halteklinke und Sperrklinke in einem gemeinsamen Klinkenbauteil wird eine Reduzierung der Anzahl der Bauteile des Überrollschutzsystems erreicht. Hieraus ergeben sich Kosten- und Gewichtsvorteile. Durch die Anordnung des Klinkenbauteils und des damit zusammenwirkenden Halteteils im oberen Bereich des Überrollschutzsystems ist dieses unempfindlich gegenüber dem Aufprall von Ladegut aus dem Gepäckraum. Außerdem ergibt sich hierdurch eine leichte Zugänglichkeit für Servicearbeiten am Überrollschutzsystem.
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Gemäß der Erfindung ist ein Eingriffsteil vorgesehen, das bei ausgelöstem Überrollschutzsystem, das heißt bei einem in seiner Wirklage befindlichen Überrollstützkörper, in das Überrollschutzsystem eingebracht werden kann und hierbei die Sperrklinke von der Sperrverzahnung abhebt, um den Überrollstützkörper in eine abgesenkte Lage zurückführen zu können. Dieses „Reversieren“ des Überrollstützkörpers kann nach dem Einbringen des Eingriffsteils beispielsweise bei einem durch Federkraft ausgefahrenen Überrollstützkörper dadurch erfolgen, dass der Fahrzeugnutzer die Federvorspannung durch Niederdrücken des Überrollstützkörpers überwindet. Dies kann zum Beispiel erforderlich sein, um das geöffnete Dach eines Cabrio-Fahrzeuges wieder schließen zu können. Hierbei ist erfindungsgemäß ein Anschlag vorgesehen, der ein vollständiges Reversieren des Überrollstützkörpers verhindert. Das vollständige Reversieren kann damit nur von einer Fachwerkstatt durchgeführt werden, die hierbei auch eine Funktionsüberprüfung des gesamten Überrollschutzsystems vornimmt. Im Fall einer pyrotechnischen Auslösung muss die Fachwerkstatt außerdem den durch eine (Fehl-) Auslösung verbrauchten pyrotechnischen Aktuator erneuern. Nach dem teilweisen Reversieren des Überrollstützkörpers ist üblicherweise das Schließen des Daches wieder möglich.
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Bei einem erfindungsgemäßen Überrollschutzsystem mit je einem Überrollstützkörper an der rechten und an der linken Fahrzeugseite kann das zugehörige rechte und linke Klinkenbauteil in besonders vorteilhafter Weise jeweils auf Höhe eines trägerartigen Verbindungselementes (Traverse) angeordnet werden, das in Fahrzeugquerrichtung verläuft und die beiden fahrzeugfesten Führungseinrichtungen für die Überrollstützkörper miteinander verbindet. Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ergibt sich, wenn die Klinkenbauteile unmittelbar an der fahrzeugfesten Führung gelagert sind, bevorzugt an Anbindungselementen, die den rechten bzw. den linken Teil des Überrollschutzsystems an die seitlichen Karosseriestrukturen des Kraftfahrzeugs koppeln. Die Lagerung der Klinkenbauteile kann in besonders einfacher Weise an diesen Anbindungselementen ausgebildet werden, insbesondere wenn die Anbindungselemente nach Art von Knotenelementen, beispielsweise als Strangprofile, ausgebildet sind.
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Die Auslösung des Überrollschutzsystems, das heißt die Freigabe des wenigstens einen Überrollstützkörpers aus seiner Ruhelage in Richtung seiner Wirklage, erfolgt gemäß einer Weiterbildung der Erfindung durch einen Aktuator, der das Klinkenbauteil und damit die am Klinkenbauteil ausgebildete Halteklinke bewegt und damit die Blockierung zwischen Halteklinke und Halteteil aufhebt. Der Aktuator ist beispielsweise als pyrotechnisches Element ausgebildet. Auch eine elektrische oder elektromagnetische Auslösung ist möglich. Ist das Überrollschutzsystem über Anbindungselemente mit dem Kraftfahrzeug verbunden, können die Aktuatoren in besonders einfacher Weise direkt an den Anbindungselementen angeordnet werden, ohne Erfordernis eines eigenen Gehäuses für die Aktuatoren.
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Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Hälfte eines erfindungsgemäßen Überrollschutzsystems,
- 2 das Überrollschutzsystem von 1 in der Vorderansicht,
- 3 bis 6 vergrößerte Detailansichten des Überrollschutzsystems von 2, in verschiedenen Zuständen des Überrollschutzsystems,
- 7 eine perspektivische Ansicht auf den Bereich des Klinkenbauteils des Überrollschutzsystems von 1, vor dem Einsetzen eines Eingriffteils und
- 8 eine der 7 entsprechende Darstellung nach dem Einsetzen des Eingriffteils.
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Ein in seiner Gesamtheit mit 2 bezeichnetes Überrollschutzsystem, von dem in den 1 bis 8 jeweils nur die der rechten Fahrzeugseite zugeordneten Komponenten dargestellt sind, ist für ein Kraftfahrzeug mit einem öffnungsfähigen Dach bestimmt und weist je Fahrzeugseite einen Überrollstützkörper 4 auf.
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Der Überrollstützkörper 4 wird im Wesentlichen von einem Strangprofil 5 gebildet und hat die Form eines geraden Balkens. Das Strangprofil 5 ist an seiner Oberseite mit einem Deformationselement 10 verschlossen. Der Überrollstützkörper 4 ist in einer fahrzeugfesten Führung 6 geführt, die die Verbindung zur nicht dargestellten seitlichen Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs herstellt. Die fahrzeugfeste Führung 6 ist als Anbindungselement mit einer Mehrzahl von Hohlkammern ausgebildet und wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel von einem Strangprofil dargestellt. So weist das Anbindungselement 6 mehrere aneinander grenzende Hohlkammern 12 auf, die den Abstand zwischen der seitlichen Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs und dem Überrollschutzsystem 2 überbrücken. An die Hohlkammern 12 schließt sich eine Hohlkammer 14 an, in der der Überrollstützkörper 4 unmittelbar geführt ist. Da Strangprofile mit geringen Maßabweichungen herstellbar sind, ist eine Nachbearbeitung der zur direkten Führung des Überrollstützkörpers 4 dienenden Innenflächen der Hohlkammer 14 nicht erforderlich. Alternativ kann das Anbindungselement 6 auch als Gussbauteil (Gussknoten) ausgebildet sein. Fahrzeuginnenseitig schließt sich an die Hohlkammer 14 eine U-förmige Aufnahme 16 mit zwei Flanschen 18 (nur der vordere Flansch 18 ist in der Zeichnung sichtbar) zur Befestigung einer Traverse 8 an. Die Traverse 8 verbindet das rechte Anbindungselement 6 mit einem nicht dargestellten linken Anbindungselement 6.
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Der Stützkörper 4 hat eine Nut 3, in die ein in die Hohlkammer 14 des Anbindungselements 6 hineinragender Bolzen 7 eingreift. Das Strangprofil 5 des Überrollstützkörpers 4 ist unterseitig durch einen nicht dargestellten Boden geschlossen. Durch das Anlaufen des Bodens am Bolzen 7 wird die Ausfahrbewegung des Überrollstützkörpers 4 im Sinn eines Endanschlags begrenzt.
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Die 1 bis 3 zeigen den Überrollstützkörper 4 in seiner untersten Position, der Ruhelage. Die Ruhelage ist die „normale Position“ des Überrollstützkörpers 4 während des Betriebs des Kraftfahrzeuges. Die Ruhelage wird durch eine in ihrer Gesamtheit mit 20 bezeichnete Arretierungseinrichtung sichergestellt.
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3 zeigt das Überrollschutzsystem 2 in der Ruhelage, mit vergrößerter Darstellung der Arretierungseinrichtung 20. Die Arretierungseinrichtung 20 setzt sich im Wesentlichen aus einer Halteklinke 22 und einem Halteteil 24 zusammen. Die Halteklinke 22 ist am Anbindungselement 6 schwenkbar gelagert (Schwenkachse 32) und wird durch eine nicht dargestellte Feder, die eine Vorspannung im Uhrzeigersinn erzeugt, in Richtung des Halteteils 24 verschwenkt. Das Halteteil 24 ist im obersten Endbereich des Überrollstützkörpers 4 angeordnet. Durch den Formschluss zwischen Halteklinke 22 und Halteteil 24 wird ein Ausfahren des Überrollstützkörpers 4 in Richtung der Hochachse Z des Kraftfahrzeuges verhindert.
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Die Ausfahrbewegung des Überrollstützkörpers 4 kann auf verschiedenartige Weise erzeugt werden. Bevorzugt erfolgt der Antrieb des Überrollstützkörpers 4 mittels einer in der Ruhelage des Überrollstützkörpers 4 vorgespannten Schraubendruckfeder. Alternativ kann das Ausschieben des Überrollstützkörpers 4 beispielsweise durch einen pyrotechnischen Treibsatz erfolgen.
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Die Halteklinke 22 ist Bestandteil eines in seiner Gesamtheit mit 30 bezeichneten Klinkenbauteils. Das Klinkenbauteil 30 ist ein einstückiges Bauteil, in Form eines zweiarmigen Hebels. Auf der ersten Seite des zweiarmigen Hebels ist neben der Halteklinke 22 zusätzlich eine Sperrklinke 42 vorgesehen. Die Sperrklinke 42 ist Bestandteil einer in ihrer Gesamtheit mit 40 bezeichneten Verriegelungseinrichtung, auf die nachfolgend näher eingegangen wird. Das Klinkenbauteil 30 ist über die Schwenkachse 32 am Anbindungselement 6 gelagert. Im Schwenkbereich des zweiten Hebelarms 34 des Klinkenbauteils 30 ist ein Aktuator 50 angeordnet.
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3 zeigt das erfindungsgemäße Überrollschutzsystem 2 in vergrößerter Darstellung in seiner Ruhelage, also in der nicht aktivierten Position während des normalen Betriebs des Kraftfahrzeugs. Die Ruhelage wird durch die im Uhrzeigersinn vorgespannte Halteklinke 22 des Klinkenbauteils 30 durch Eingriff mit dem stützkörperseitigen Halteteil 24 gehalten. Hierdurch wird ein Ausfahren des beispielsweise durch Federkraft vorgespannten Überrollstützkörpers 4 in Richtung der Hochachse Z des Kraftfahrzeuges verhindert.
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4 zeigt die Situation im Augenblick der Freigabe des Überrollstützkörpers 4. Dieses Auslösen des Überrollschutzsystems 2 erfolgt durch den Aktuator 50, der das Klinkenbauteil 30 gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt. Der Aktuator 50 ist am Anbindungselement 6 angeordnet und beispielsweise als pyrotechnisches Element ausgebildet, mit einem Betätigungsstift 52a, der in Richtung des Pfeils 54 verschiebbar ist und den zweiten Hebelarm 34 des Klinkenbauteils 30 und damit auch die Halteklinke 22 verschwenkt, so dass die Halteklinke 22 außer Eingriff mit dem Halteteil 24 kommt. Hierdurch wird der unter Federvorspannung stehende Überrollstützkörper 4 frei gegeben, so dass der Überrollstützkörper 4 nachfolgend in Richtung des Pfeils Z, das heißt nach oben, ausgestoßen wird.
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Die 5 und 6 erläutern die Wirkungsweise der bereits oben erwähnten Verriegelungseinrichtung 40. Die Verriegelungseinrichtung 40 setzt sich aus der am Klinkenbauteil 30 ausgebildeten Sperrklinke 42 und einer am Überrollstützkörper 4 angeordneten Sperrverzahnung 44 mit einer Mehrzahl von Sperrzähnen 46 zusammen. Die Sperrzähne 46 sind im unteren Bereich des Überrollstützkörpers 4 angeordnet. Exemplarisch sind in den 5 bis 8 nur drei Sperrzähne 46 dargestellt.
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Während der Ausfahrbewegung des Überrollstützkörpers 4 laufen die schrägen Flanken 48 der Sperrzähne 46 jeweils an der unteren Fläche 50a der Sperrklinke 42 an und verschwenken hierdurch das Klinkenbauteil 30 und damit die Halteklinke 22 unter Überwindung der oben beschriebenen Federvorspannung entgegen dem Uhrzeigersinn. Wie aus 6 hervorgeht, greift die Sperrklinke 42 nach jedem Passieren eines Sperrzahnes 46 mit ihrer Spitze 43 aufgrund der Federvorspannung in einen Zwischenraum 52 zwischen den Sperrzähnen 46 ein, wodurch die obere Fläche 51 der Sperrklinke 42 blockierend an der unteren Flanke 49 des betreffenden Sperrzahnes 46 zur Anlage kommt. Damit ist in jeder Zwischenstellung vor Erreichen des maximalen Ausfahrweges des Überrollstützkörpers 4 eine Sperrwirkung gegeben, die ein Zurückdrücken des Überrollstützkörpers 4 aus einer nach oben verschobenen Wirklage in Richtung der Ruhelage, auch unter Last (beispielsweise bei einem Fahrzeugüberschlag), verhindert. Bei fortschreitender Ausfahrbewegung des Überrollstützkörpers 4 wird durch das oben beschriebene Entlanggleiten der unteren Fläche 50a der Sperrklinke 42 an der schrägen Flanke 48 des nächstfolgenden Sperrzahnes 46 wiederum eine Auswärtsbewegung der Sperrklinke 42 (gegen den Uhrzeigersinn) bewirkt.
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6 zeigt den nahezu vollständig ausgefahrenen Zustand (Wirklage) des Überrollstützkörpers 4, bei dem die Sperrklinke 42 in den untersten Zwischenraum 52 zwischen dem vorletzten und dem letzten Sperrzahn 46 verschwenkt ist. Durch das Anlaufen des Bodens des Strangprofils 5 am Bolzen 7 wird die Ausfahrbewegung des Überrollstützkörpers 4 in dieser Position begrenzt.
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Die 7 und 8 zeigen eine Weiterbildung der Erfindung, um nach erfolgter Auslösung des Überrollschutzsystems 2 das so genannte „Reversieren“ des Überrollschutzsystems 2 zu ermöglichen. Bei dem Reversieren handelt es sich um die Rückführung des Überrollstützkörpers 4 aus der Wirklage in seine Ruhelage oder in eine andere abgesenkte Position. Das Reversieren erfolgt durch Zusammendrücken der Feder, die zuvor die Ausschubbewegung des Überrollstützkörpers 4 bewirkt hatte. Hierzu ist ein Eingriffsteil 70 vorgesehen. Das Eingriffsteil 70 ist als U-förmiges Werkzeug ausgebildet, mit einem langen Schenkel 72, einem kurzen Schenkel 74 und einem die beiden Schenkel verbindenden Steg 76. Der lange Schenkel 72 ist an seinem freien Ende abgeschrägt (Schräge 78).
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Um den Vorgang des Reversierens einzuleiten, wird das Eingriffsteil 70 in Richtung des Pfeils 71 durch schlitzförmige Öffnungen 90 im Anbindungselement 6 eingesteckt, jedoch nur so weit eingeschoben, dass die Schräge 78 des langen Schenkels 72 am Klinkenbauteil 30 anläuft und dieses entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt. Das freie Ende des kurzen Schenkels 74 des Klinkenbauteils 30 steht hierbei nicht an der Innenseite des Anbindungselements 6 vor. Durch das Verschwenken des Klinkenbauteils 30 kommt die Sperrklinke 42 außer Eingriff mit der Sperrverzahnung 44, so dass die Verriegelungseinrichtung 40 außer Wirkung gesetzt wird. Nunmehr kann der Überrollstützkörper 4 entgegen der Federvorspannung von Hand nach unten in Richtung des Pfeils -Z gedrückt und nahezu vollständig eingeschoben werden.
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Anschließend wird das Eingriffsteil 70 in Richtung des Pfeils 71 bis zum Anschlag in das Anbindungselement 6 eingeschoben, so dass auch der kurze Schenkel 74 an der Innenseite des Anbindungselements 6 vorsteht. Wird nun der Überrollstützkörper 4 losgelassen, bewegt er sich infolge der Federvorspannung wieder nach oben in Richtung des Pfeils +Z. Ein Anschlag 92 am Überrollstützkörper 4 (siehe 1 und 2) verhindert hierbei das vollständige Wiederausfahren des Überrollstützkörpers 4, indem der Anschlag 92 am kurzen Schenkel 74 nach etwa der Hälfte des Verschiebeweges des Überrollstützkörpers 4 anläuft, wodurch der Überrollstützkörper 4 in dieser definierten Zwischenstellung gehalten wird. Das Eingriffsteil 70 verbleibt bis zum Besuch einer Fachwerkstatt in seiner voll eingesteckten Position. Erst in der Fachwerkstatt wird das Überrollschutzsystem 2 vollständig reversiert und hierbei komplett überprüft. Der nach oben vorstehende Überrollstützkörper 4 zeigt dem Fahrzeugnutzer an, dass das Überrollschutzsystem 2 nicht voll funktionsfähig ist und eine Fachwerkstatt aufgesucht werden muss.
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Die Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen: Ein erfindungsgemäßes Überrollschutzsystem 2 für ein Kraftfahrzeug weist wenigstens einen translatorisch verfahrbaren Überrollstützkörper 4 auf. Die beiden Betriebszustände des Überrollschutzsystems 2, die Ruhelage und die Wirklage, werden über ein einstückiges Klinkenbauteil 30 eingehalten. Am Klinkenbauteil 30 sind eine Halteklinke 22 und eine Sperrklinke 42 ausgeführt. Die Halteklinke 22 wirkt mit einem Halteteil 24 am Überrollstützkörper 4 zusammen und arretiert dadurch den Überrollstützkörper 4 in seiner abgesenkten Ruhelage. Die Sperrklinke 42 greift bei ausgefahrenem Überrollstützkörper 4 in eine Sperrverzahnung 44 am Überrollstützkörper 4 ein und verhindert somit bei aktiviertem Überrollschutzsystem 2 ein Wiedereinschieben des Überrollstützkörpers 4 unter Belastung. Erfindungsgemäß ist das Klinkenbauteil 30 im oberen Bereich der fahrzeugfesten Führung 6 des Überrollstützkörpers 4 gelagert. Somit ist das Klinkenbauteil 30 ortsfest an der Führung 6, beispielsweise einem knotenartigen Anbindungselement 6, angeordnet und dort schwenkbar gelagert. Die Sperrverzahnung 44 hingegen ist am Überrollstützkörper 4 angebracht und wird damit im Fall eines Fahrzeugüberschlags zusammen mit dem Überrollstützkörper 4 verfahren.
