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Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.
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Durch die
DE 10 2005 040 706 B4 zählt eine pyrotechnisch auslösbare Haltevorrichtung für Schutzvorrichtungen in Kraftfahrzeugen zum Stand der Technik. Die Schutzvorrichtung weist ein Aufstellglied bzw. einen Aufstellkörper auf, der in einem fahrzeugfesten Gehäuse geführt aufgenommen ist. Die Haltevorrichtung umfasst eine Rastverbindung zum Niederhalten des Aufstellkörpers in einer Bereitschaftsposition und einen pyrotechnischen Gasgenerator zum Lösen der Rastverbindung im Schutzfall. Der Gasgenerator weist einen wegsprengbaren Außenmantel auf, der im direkten haltenden Formschluss mit den beweglichen Rastelementen der Rastverbindung steht.
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Der Erfindung liegt, ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung mit einer funktional verbesserten und bauteilmäßig rationeller gestalteten Auslöseeinheit zu schaffen.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 6.
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Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung weist einen Aufstellkörper auf, der von einer Bereitschaftsposition durch eine Feder in eine Schutzposition überführbar ist. Die Feder ist in der Bereitschaftsposition gespannt. Die gespannte Feder wird in der Bereitschaftsposition unmittelbar oder mittelbar durch ein Koppelteil arretiert. Das Koppelteil gehört zu einer Auslöseeinheit, welche einen pyromechanischen Aktuator umfasst. Der Aktuator weist eine Kapsel mit pyrotechnischer Ladung auf, die in einem Gehäuse angeordnet ist. Das Gehäuse besitzt einen Gehäusegrundkörper und einen abtrennbaren Gehäuseteil. Durch Zünden der pyrotechnischen Treibladung des Aktuators erhöhen sich die Temperatur und der Druck im Gehäuse, wodurch der Gehäuseteil abgetrennt wird. Durch das Abtrennen des Gehäuseteils wird die Arretierung der Feder durch das Koppelteil aufgehoben. Erfindungsgemäß ist das Koppelteil direkt mit dem Gehäuseteil gefügt und zwischen dem Gehäusegrundkörper und dem Gehäuseteil eine Solltrennstelle vorgesehen.
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Die Solltrennstelle ermöglicht eine definierte Trennung des oberen Gehäuseteils vom Gehäuse bzw. Gehäusegrundkörper. Die Solltrennstelle ist fertigungstechnisch einfach herzustellen und gut prüfbar, insbesondere durch eine Wanddickenmessung. Insgesamt ist das Entriegelungssystem bzw. die Auslöseeinheit der Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung funktional zuverlässig und kommt mit nur wenigen Bauteilen aus. Auf ein Hebelsystem mit mehreren beweglichen Bauteilen wird verzichtet. Insbesondere die direkte Verbindung des Koppelteils mit dem Aktuator schafft eine Konstruktion, die mit einfachen und wenigen Bauteilen auskommt. Demzufolge ist die Störanfälligkeit und die Ausfallwahrscheinlichkeit gering.
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Bei dem Kraftfahrzeug-Schutzsystem handelt es sich bevorzugt um ein aktives Überrollschutzsystem. Bei einem drohenden Überschlag des Kraftfahrzeugs wird der Schutzkörper in Form eines Überrollbügels automatisch ausgefahren, um speziell den Kopfbereich der Insassen zu schützen.
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Das Kraftfahrzeug-Schutzsystem ist mit der notwendigen Sensorik und Steuerung ausgerüstet. Ermittelt das Steuergerät auf Basis der Signale von Crashsensoren, beispielsweise Beschleunigungs- und/oder Neigungssensoren, einen drohenden Überschlag oder Aufprall (Front, Heck und/oder Seite), wird das Schutzsystem aktiviert. Die Arretierung der Feder durch das Koppelteil wird aufgehoben. Der Schutzkörper wird in Bruchteilen einer Sekunde in die Schutzposition überführt und dort durch Arretierungs- bzw. Verriegelungsmittel festgehalten.
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Die Auslösung bzw. Freigabe des Aufstellkörpers erfolgt direkt über die Zerstörung des Gehäuses des pyrotechnischen Aktuators. Das Gehäuse ist fest an einem Karosserieteil montiert. Über das Koppelteil wird der Aufstellkörper gegen die Kraft der gespannten Feder gehalten. Ein Gehäuseteil, insbesondere ein Oberteil des Gehäuses, ist durch eine Schwächung in Form einer Solltrennstelle gegenüber dem Rest des Gehäuses, dem Gehäusegrundkörper, abgegrenzt. Wird die Kapsel mit pyrotechnischer Ladung bzw. die darin enthaltende Ladung des Aktuators gezündet, erhöht sich die Temperatur im inneren des Gehäuses und das Volumen vergrößert sich schnell. Hierdurch wird das verbundene Gehäuseteil abgetrennt und die Arretierung der Feder aufgehoben bzw. die Feder frei gegeben. Der Aufstellkörper wird sodann durch die Federkraft in die Schutzposition getrieben.
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Die Positionierung der Auslöseeinheit innerhalb des Schutzsystems kann unterschiedlich sein und hängt vom jeweiligen System ab. Bei einem Überrollschutzsystem kann die Auslöseeinheit sowohl im Federmechanismus integriert sein als auch mit anderen mechanischen Bauteilen zusammen wirken, die das Niederhalten des Aufstellkörpers in der Bereitschaftsposition ermöglichen.
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Das Koppelteil kann endseitig an einem Endabschnitt eines Federführungskörpers für die Feder ausgebildet sein. Bei dem Federführungskörper kann es sich bevorzugt um die innere Federführungsstange handeln, auf welcher die Feder aufgefädelt ist.
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Das Koppelteil kann in einer Alternative endseitig an einer Zahnleiste ausgebildet sein. Die Zahnleiste ist Bestandteil des Verriegelungssystems, über welches die Verriegelung des Schutzkörpers in der Schutzposition erfolgt. Üblicher Weise wird die Verriegelungsleiste zusammen mit dem Schutzkörper linear in die Schutzposition bewegt und wirkt mit entsprechenden Rastkörpern zusammen, um die Verriegelung des Schutzkörpers in der Schutzposition sicherzustellen.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Koppelteil in eine am Gehäuseteil vorgesehene Aufnahme eingreift. Zweckmäßiger Weise ist ein Endabschnitt des Koppelteils in das Gehäuseteil eingeführt und dort mittels geeigneter Verriegelungsmittel, beispielsweise eines Sicherungsrings, kraft- und formschlüssig gehalten.
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Das Koppelteil kann auch ein separates Bauteil sein, beispielsweise eine Klammer oder ein Bügel. Dementsprechend kann das Koppelteil endseitig an der Zahnleiste angreifen, beispielsweise mit einem Zahn der Zahnleiste in Eingriff gelangen.
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Bei einer alternativen Ausgestaltung greift das Koppelteil an einem mit dem Aufstellkörper gekoppelten Bügel an und hält so die Feder zusammen mit dem Aufstellkörper in der Bereitschaftsposition.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Ansicht auf eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung;
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2 in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt II der 1;
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3 eine Ansicht auf eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung;
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4 eine Ansicht auf eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung;
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5 in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt V aus der 4;
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6 die Darstellung gemäß der 5 in einer Seitenansicht;
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7 eine Ansicht auf eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung;
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8 in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt VIII der 7;
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9 die Darstellung gemäß der 8 in einer Seitenansicht und
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10 einen Ausschnitt aus der Auslöseeinheit entsprechend der 9 in einer vergrößerten Darstellung.
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Anhand der 1 bis 10 sind vier verschiedene Ausführungsformen einer Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung erläutert. Bei den Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtungen handelt es sich jeweils um ein aktives Überrollschutzsystem.
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Jede Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung weist einen Aufstellkörper 1 in Form eines Überrollbügels auf, der von einer Bereitschaftsposition B durch eine Feder 2 in eine Schutzposition S überführbar ist. Die 1, 3, 4 und 7 zeigen jeweils die Bereitschaftsposition B. Die Schutzposition S ist exemplarisch für alle Ausführungsformen in der 3 angedeutet. Der Aufstellkörper 1 ist ausgefahren und nach oben verlagert. In dieser Position ist der Aufstellkörper 1 durch geeignete Verriegelungsmittel arretiert und trägt zum Schutz der Insassen insbesondere im Kopfbereich des Kraftfahrzeugs bei.
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Der Aufstellkörper 1 ist in einer Kassette 3 an Vertikalträgern 4 geführt. Den oberen Abschluss bildet eine Abdeckung 5.
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Die Feder 2 ist in der Bereitschaftsposition B gespannt und durch ein Koppelteil 6 arretiert. Das Koppelteil 6 gehört zu einem Auslösesystem mit einer Auslöseeinheit 7, welche einen pyrotechnischen Aktuator 8 umfasst. Der pyrotechnische Aktuator 8 weist ein Gehäuse 9 auf mit einer darin angeordneten Kapsel 10, die eine pyrotechnische Ladung enthält.
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Das Gehäuse 9 und der pyrotechnische Aktuator 8 sind fest in der Kraftfahrzeugstruktur verankert. Das Gehäuse 9 besitzt einen Gehäusegrundkörper 11 und einen abtrennbaren, oberen Gehäuseteil 12. Das Koppelteil 6 ist mit dem Gehäuseteil 12 gefügt. Ferner ist zwischen dem Gehäusegrundkörper 11 und dem abtrennbaren Gehäuseteil 12 eine Solltrennstelle 13 vorgesehen. Durch Abtrennen des Gehäuseteils 12 wird die Arretierung der Feder 2 durch das Koppelteil 6 aufgehoben. Infolge dessen wird die Feder 2 frei gegeben und der Aufstellkörper 1 durch die Federkraft in Bruchteilen einer Sekunde in die Schutzposition S überführt.
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Bei der Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung in der Ausführung gemäß 1 und 2 ist am Aufstellkörper 1 ein Federführungskörper 14 befestigt. Der Federführungskörper 14 ist eine Stange, welche eine innere Federführung für die Feder 2 bildet. Weiterhin ist ein Federführungsrohr 15 vorgesehen, welches fest am Boden 16 der Kassette 3 verankert ist. Die Feder 2 ist konzentrisch auf dem Federführungsrohr 15 angeordnet. Zur Montage wird der Aufstellkörper 1 in den Vertikalträger 4 und der am Aufstellkörper 1 befestigte Federführungskörper 14 in das Federführungsrohr 15 eingeschoben. Das Koppelteil 6 ist endseitig an den stangenförmigen Federführungskörper 14 ausgebildet. Hierzu besitzt der Federführungskörper 14 einen sich verjüngenden Endabschnitt 17 mit einem zylindrischen Fortsatz, der das Koppelteil 6 bildet. Das Koppelteil 6 greift in eine am Gehäuse 9 bzw. an dem oberen Gehäuseteil 12 vorgesehene Aufnahme 18 ein. Die Aufnahme 18 umschließt das Koppelteil 6 konzentrisch. In der Aufnahme 18 ist das Koppelteil 6 über ein Fügemittel 19 in Form eines Sicherungsrings gefügt. Mit dem Koppelteil 6 wird der Federführungskörper 14 gegen die Kraft der Feder 2 in der Bereitschaftsposition B gehalten. Auf diese Weise wird die gespannte Feder 2 durch das Koppelteil 6 in der Bereitschaftsposition B arretiert. Wird die Auslöseeinheit 7 aktiviert, sprengt die Kapsel 10 den oberen Gehäuseteil 12 des Gehäuses 9 weg. Hierdurch werden der Federführungskörper 14 und die Feder 2 freigegeben. Der Aufstellkörper 1 wird durch die Kraft der Feder 2 ausgefahren und in die Schutzposition S überführt. In der Schutzposition S wird der Aufstellkörper 1 arretiert.
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In der 1 erkennt man des Weiteren eine Zahnleiste 20, welche mit Verriegelungsmitteln zusammenwirkt und die Verriegelung des Aufstellkörpers 1 in der Schutzposition S sicherstellt.
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Der Boden des Aktuators 8 und der Kapsel 10 ist in der 2 mit dem Bezugszeichen 21 versehen. Die elektrische Verbindung der Kapsel 10 wird über einen Stecker 22 hergestellt.
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Bei der Ausführungsform der Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung wie in der 3 dargestellt ist das Koppelteil 6 endseitig an einer Zahnleiste 23 ausgebildet. Auch hier greift das Koppelteil 6 mit seinem endseitigen Fortsatz in eine im oberen Gehäuseteil 12 ausgebildete Aufnahme 18 ein und ist dort mittels eines Fügemittels 19 gehalten. Wie zuvor beschrieben, kommt auch bei dieser Ausführungsvariante ein Sicherungsring, zum Beispiel ein Runddrahtsprengring, als Fügemittel 19 zur Anwendung.
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Auch hier erfolgt die Auslösung des Aufstellkörpers 1 mittels der Auslöseeinheit 7 direkt über die Zerstörung des Gehäuses 9 des pyrotechnischen Aktuators 8. Die Kapsel 10 sprengt das obere Gehäuseteil 12 ab. Das Gehäuseteil 12 wird an der Solltrennstelle 13 vom Gehäusegrundkörper 11 getrennt und die Auslöseeinheit 7 entriegelt. Das Koppelteil 6 und damit die Zahnleiste 23 sind nicht mehr mit dem Gehäuse 9 verriegelt. Damit ist das System freigegeben und der Aufstellkörper 1 wird durch die Feder 2 in die Schutzposition S überführt.
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Der Aufbau der Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung, wie in den 4 bis 6 dargestellt, entspricht im Wesentlichen den zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Hier ist das Koppelteil 6 in Form einer Klammer ausgebildet. Die Klammer ist mit einer Stirnwand 24 des oberen Gehäuseteils 12 gefügt. Das Fügemittel 25 ist eine Nietverbindung. Ein Schenkel 26 der Klammer erstreckt sich in Richtung zum Aufstellkörper 1 und umgreift mit einem Klauenabschnitt 27 einen Bügel 28, der mit dem Aufstellkörper 1 verbunden ist. Auf diese Weise wird der Aufstellkörper 1 durch die Klammer, also dem Koppelteil 6, in der Bereitschaftsposition B gehalten und mit diesem auch die gespannte Feder 2. Wie zuvor beschrieben, ist zwischen Gehäuse 9 bzw. Gehäusegrundkörper 11 und oberem Gehäuseteil 12 eine Solltrennstelle 13 vorgesehen.
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Sowie die Crashsensoren die Gefahr eines möglichen Überschlags oder eines Aufpralls ermitteln, wird das Schutzsystem aktiviert. Dies kann über das Airbag-Steuergerät erfolgen. Durch Zünden der Kapsel 10 wird das obere Gehäuseteil 12 abgetrennt und das System entriegelt. Die Auslöseeinheit 7 gibt die gespannte Feder 2 frei, wodurch der Aufstellkörper 1 in die Schutzposition S überführt wird.
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Bei der Ausführungsform einer Kraftfahrzeug-Schutzvorrichtung, wie in den 7 bis 10 dargestellt, ist die Auslöseeinheit 7 am Boden 16 der Kassette 3 fixiert. Der Aufstellkörper 1 wird durch ein Koppelteil 6 in Form eines Haltebügels in der unteren niedergehaltenen Bereitschaftsposition B fixiert. Man erkennt, dass der Haltebügel mit dem oberen Gehäuseteil 12 des Gehäuses 9 gelenkig verbunden ist. Der Haltebügel greift endseitig an einer Zahnleiste 29 an, indem der Haltebügel mit seinem oberen Bügelabschnitt 30 eine an der Zahnleiste 29 ausgebildet Klaue 31 umgreift.
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Zwischen Gehäusegrundkörper 11 und oberem Gehäuseteil 12 ist eine Solltrennstelle 13 ausgebildet. An dieser Solltrennstelle 13 wird der obere Gehäuseteil 12 durch Zünden der Kapsel 10 vom Gehäusegrundkörper 11 abgetrennt und das System entriegelt. Mit dem Gehäuseteil 12 löst sich das Koppelteil 6 und die Arretierung der Feder 2 durch das Koppelteil 6 ist aufgehoben. Infolge dessen wird der Aufstellkörper 1 durch die Feder 2 in die Schutzposition S überführt. Mit dem Aufstellkörper 1 wird auch die Zahnleiste 29 aufwärts verlagert. Die Zahnleiste 29 kommt mit Verriegelungsmitteln 32 in rastendem Eingriff. Auf diese Weise wird der Aufstellkörper 1 in der Schutzposition S arretiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aufstellkörper
- 2
- Feder
- 3
- Kassette
- 4
- Vertikalträger
- 5
- Abdeckung
- 6
- Koppelteil
- 7
- Auslöseeinheit
- 8
- Aktuator
- 9
- Gehäuse
- 10
- Kapsel
- 11
- Gehäusegrundkörper
- 12
- Gehäuseteil
- 13
- Solltrennstelle
- 14
- Federführungskörper
- 15
- Federführungsrohr
- 16
- Boden v. 3
- 17
- Endabschnitt v. 14
- 18
- Aufnahme
- 19
- Fügemittel
- 20
- Zahnleiste
- 21
- Boden v. 8
- 22
- Stecker
- 23
- Zahnleiste
- 24
- Stirnwand v. 12
- 25
- Fügemittel
- 26
- Schenkel
- 27
- Klauenabschnitt
- 28
- Bügel
- 29
- Zahnleiste
- 30
- Bügelabschnitt
- 31
- Klaue
- 32
- Verriegelungsmittel
- B
- Bereitschaftsposition
- S
- Schutzposition
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005040706 B4 [0002]
