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Die Erfindung betrifft ein Überrollschutzsystem für ein Kraftfahrzeug, mit
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Überrollschutzsysteme der eingangsgenannten Art sind in vielfältigen Ausgestaltungen aus dem Stand der Technik bekannt. Zur Erhöhung der Insassensicherheit bei einem Fahrzeugüberschlag dienen die Überrollschutzsysteme bei Cabriofahrzeugen dazu, einen ausreichend großen Überlebensraum für die Fahrzeuginsassen bereitzustellen. Die Überrollkörper dieser Überrollschutzsysteme werden dabei im Falle eines drohenden Überschlags des Kraftfahrzeugs aktiviert, wobei dann die im ungenutzten Zustand in einer verdeckten Ruhelage angeordneten Überrollkörper unmittelbar in die Überschlagsposition verstellt werden, in der die Überrollkörper gemeinsam mit dem Windschutzscheibenrahmen einen die Insassen schützenden Überlebensraum aufspannen.
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Eine Verstellung des Überrollkörpers in die Überschlagsposition muss sowohl bei einem geschlossenen als auch bei einem geöffneten Fahrzeugdach gewährleistet sein. Bei modernen Cabriolets verläuft aufgrund der zunehmend flachen Fahrzeugform mittlerweile eine Fahrzeug-Heckscheibe eines faltbaren Fahrzeugdachs oberhalb der Überrollschutzsysteme, sodass im Gefahrenfall bei einem geschlossenen Fahrzeugdach die Überrollkörper dazu ausgelegt sein müssen, um auch durch die Glasscheibe hindurch in die Überschlagsposition zu gelangen.
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Aus dem Stand der Technik ist es bereits bekannt, hierfür an einer Oberseite der Überrollkörper, d. h. an der scheibenzugewandten Oberfläche des Überrollkörpers einen Dorn anzuordnen, welcher durch seine gegenüber der Oberseite des Überrollkörpers geringe Kontaktfläche einen Durchbruch durch die Glasscheibe gewährleisten soll. Durch den zunehmenden Einsatz von Verbundglasscheiben, bei denen eine Kunststofffolie als Verbundelement in die Glasscheibe eingebettet oder auf diese aufgebracht ist, besteht jedoch die Gefahr, dass die Folie einen zuverlässigen Durchbruch der Heckscheibe verhindert. Im ungünstigsten Fall kann dies dazu führen, dass der Überrollkörper nicht vollständig in die Überschlagsposition überführt wird, sodass dann ein nicht ausreichend großer Überlebensraum zur Verfügung gestellt wird, was zu erheblichen Verletzungen der Insassen beim Unfall führen kann.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Überrollschutzsystem bereitzustellen, dessen Überrollkörper auch im Falle der Anordnung unterhalb einer Verbundglasscheibe zuverlässig in die Überschlagsposition überführbar ist.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Überrollschutzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angebenden.
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Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Überrollschutzsystem ist, dass das Durchbruchelement eine punktförmige, in Ausfahrrichtung des Überrollkörpers vorstehende Kontaktspitze aufweist, an die sich eine erste geradlinige Schneidkante anschließt, die gegenüber der die Ausfahrrichtung bestimmten Bewegungsachse - üblicherweise der Fahrzeughochachse - sowie gegenüber einer senkrecht zur Bewegungsachse verlaufenden Ebene geneigt ist.
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Gemäß der Erfindung steht das Durchbruchelement abschnittsweise von der Oberseite des Überrollkörpers vor, sodass diese bei einer Ausfahrbewegung des Überrollkörpers als erstes mit einer zu durchbrechenden Scheibe in Kontakt gelangt. Unter der Oberseite des Überrollkörpers wird somit der Bereich des Überrollkörpers verstanden, welche der zu durchbrechenden Scheiben zugewandt ist.
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Die Ausgestaltung des Durchbruchelements mit einer punktförmigen Kontaktspitze gewährleistet zunächst, dass die Bewegungsenergie konzentriert an einem Punkt auf die Scheibe aufgebracht wird, sodass an diesem Punkt eine hohe Energie auf die Scheibe wirkt, welche eben nicht über eine breite Fläche verteilt wird. Die sich erfindungsgemäß an die Kontaktspitze anschließende geradlinige Schneidkante bewirkt im weiteren Bewegungsverlauf des Überrollkörpers ein definiertes Einreißen einer Folie einer aus Verbundglas hergestellten Heckscheibe. Eine definierte Rissbildung der Folie gewährleistet wiederum ein vorherbestimmtes Weiterreißen der Folie, sodass sichergestellt ist, dass die Heckscheibe in zuverlässiger Weise durch den Überrollkörper durchbrochen wird und der Überrollkörper dann in die Überschlagsposition gelangt. Die Schneidkante ist dabei erfindungsgemäß sowohl gegenüber der durch die Ausfahrrichtung bestimmten Bewegungsachse, wie auch gegenüber einer senkrecht zu dieser Bewegungsachse verlaufenden Ebene geneigt, wodurch die Schneidkante mit dieser Ebene sowie gegenüber der Bewegungsachse einen Winkel kleiner 90° einschließt.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Überrollschutzsystems mit einem Durchbruchelement mit einer definierten Kontaktspitze sowie einer sich daran geradlinig anschließend geneigten Schneidkante kann der Verlauf des durch die Schneidkante hervorgerufenen Risses exakt festgelegt werden. Somit kann in besonders zuverlässiger Weise ein Durchbruch durch die Heckscheibe - selbst wenn diese aus einem Verbundglas mit darin eingebetteter bzw. aufgelegter Folie gebildet ist - gewährleistet werden. Das erfindungsgemäße Überrollschutzsystem stellt somit im Gefahrenfall einen ausreichend großen Überlebensraum durch einen vollständig aufgestellten Überrollkörper bereit.
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Die Ausrichtung bzw. die Orientierung der Schneidkante des Durchbruchelements kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen, bspw. unter Berücksichtigung des Verlaufs der zu durchbrechenden Glasscheibe. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Schneidkante in Ausfahrrichtung betrachtet, parallel zur Quererstreckung des Überrollkörpers verläuft, was in der Regel dem Verlauf der Fahrzeugquerachse entspricht.
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Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Schneidkante parallel zur Oberseite des Überrollkörpers, wodurch gewährleistet wird, dass die Rissbildung parallel zum Überrollkörper verläuft. Ein Durchbruch des Überrollkörpers durch eine Heckscheibe wird somit in besonders zuverlässiger Weise gewährleistet, nachdem die Risserstreckung, hervorgerufen durch das Durchbruchelement, dem Verlauf des Überrollkörpers entspricht.
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Grundsätzlich genügt bereits die Verwendung eines Durchbruchelements mit einer einzelnen Schneidkante, um eine zuverlässige Aufstellbewegung des Überrollkörpers zu gewährleisten. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass sich an die Kontaktspitze eine zweite geradlinige Schneidkante anschließt, die gegenüber der durch die Ausfahrrichtung bestimmten Bewegungsachse sowie gegenüber der senkrecht zur Bewegungsachse verlaufenden Ebene geneigt ist. Eine entsprechende Ausgestaltung des Durchbruchelements mit einer zweiten Schneidkante verbessert die Durchbruchswirkung des Durchbruchelements in ergänzender Weise, nachdem die Rissbildung in zwei Richtungen durch die beiden Schneidkanten vorangetrieben wird.
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Die Ausrichtung der zweiten Schneidkante gegenüber der ersten Schneidkante ist dabei grundsätzlich frei wählbar. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die erste Schneidkante und die zweite Schneidkante fluchtend verlaufen und/oder in gleichem Maße gegenüber der Bewegungsachse geneigt sind.
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Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die Schneidkanten in einem Winkel von 180° zueinander, d. h. sie bilden gemeinsam eine gerade Linie. Durch diese Ausgestaltung kann, anders als gegenüber anderen alternativen Ausrichtungen der Schneidkante, eine besonders zuverlässige gleichgerichtete Rissausbildung innerhalb der zu durchbrechenden Heckscheibe gewährleistet werden. In besonders vorteilhafter Weise sind dabei die Schneidkanten auch in gleichem Maße gegenüber der Bewegungsachse geneigt, sodass die Rissausbreitung in beide Richtungen in gleichem Maße vorangetrieben wird.
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Die Anordnung des Durchbruchelements an dem Überrollkörper kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen. Wesentlich für die Funktion des Durchbruchelements ist dabei jedoch, dass dieses ortsstabil an dem Überrollkörper angeordnet ist. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Durchbruchelement eine Verdrehsicherung ausgebildet ist.
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Die Anordnung einer Verdrehsicherung gewährleistet eine zuverlässige Fixierung des Durchbruchelements an dem Überrollkörper, sodass sichergestellt ist, dass das Durchbruchelement auch in Zusammenwirkung mit einer zu durchbrechenden Scheibe in seiner Position verbleibt und so in vorbestimmter Weise zur Rissbildung beiträgt. Bei einer Anordnung der Verdrehsicherung an einem Durchbruchelement kann zudem auf separate Verdrehsicherungen verzichtet werden, was es ermöglicht, das Überrollschutzsystem besonders einfach und kostengünstig herzustellen.
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Die Ausgestaltung der Verdrehsicherung kann dabei grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Verdrehsicherung durch eine an dem Durchbruchelement angeordnete Anschlagfläche gebildet ist, die an einer Kontaktfläche an dem Überrollkörper anliegt.
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Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung bilden eine Anschlagfläche an dem Durchbruchelement und eine Kontaktfläche an dem Überrollkörper eine gemeinsame Berührungsfläche, über die sich das Durchbruchelement im Gefahrenfall an einer Oberfläche des Überrollkörpers abstützt. Eine Positionssicherheit des Durchbruchselements wird somit besonders zuverlässig gewährleistet.
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Das Durchbruchelement kann grundsätzlich an beliebiger Stelle an dem Überrollkörper angeordnet sein. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Durchbruchelement seitlich an dem Überrollkörper angeordnet ist, insbesondere in einer an das Durchbruchelement angepassten Aufnahmeöffnung befestigt ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Befestigung des Durchbruchelements an dem Überrollkörper, nachdem auf besondere Aufnahmemittel zur oberseitigen Anordnung bei gleichzeitiger Lagesicherung verzichtet werden kann. Insbesondere eine vorteilhafter Weise vorgesehene Verdrehsicherung mittels einer Anschlagfläche an dem Durchbruchelement und einer Kontaktfläche an dem Überrollkörper lässt sich bei einer seitlichen Anordnung des Durchbruchelements besonders einfach und kostengünstig realisieren.
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Das Durchbruchelement kann ebenfalls aus einem grundsätzlich beliebigen Material hergestellt werden, sofern gewährleistet ist, dass dieses einen ausreichend hohen Widerstand gegenüber einer Verformung im Falle eines Kontaktes mit einer zu durchbrechenden Scheibe aufweist. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Durchbruchelement aus einem Hartmetall, insbesondere aus einem Wolframkarbid gebildet ist. Ein entsprechend ausgebildetes Durchbruchelement zeichnet sich dabei dadurch aus, dass es in besonders zuverlässiger Weise gewährleistet, dass es durch eine zu durchbrechende Heckscheibe hindurchgelangt, ohne dass es dabei zu Verformungen kommt, welche einen Durchbruch gefährden oder verhindern.
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Ein Ausführungsbeispiel wird in Bezug auf die Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 in einer Skizze eine perspektivische Ansicht eines Teilbereichs eines Überrollkörpers einer ersten Ausführungsform eines Überrollschutzsystems;
- 2 in einer Skizze eine perspektivische Ansicht eines Teilbereichs eines Überrollkörpers einer zweiten Ausführungsform eines Überrollschutzsystems;
- 3 in einer Skizze eine Schnittansicht im Bereich eines Teilbereichs des Überrollkörpers im Zusammenwirken mit einer Oberhalb des Überrollkörpers angeordneten Heckscheibe;
- 4 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Durchbruchelements;
- 5 eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Durchbruchelements;
- 6 eine perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform eines Durchbruchelements;
- 7 eine perspektivische Ansicht einer sechsten Ausführungsform eines Durchbruchelements;
- 8 eine perspektivische Ansicht einer siebten Ausführungsform eines Durchbruchelements und
- 9 eine perspektivische Ansicht einer achten Ausführungsform eines Durchbruchelements.
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In 1 ist als Skizze ein Teilbereich eines Überrollkörpers 1 eines Überrollschutzsystems 3a dargestellt. Der Überrollkörper 1 erstreckt sich dabei in der Einbaulage des Überrollschutzsystems 3a in einem hier nicht dargestellten Kraftfahrzeug in Richtung der Fahrzeugquerachse 15 und ist im Überschlagsfall entlang der Bewegungsachse 14, welche mit der Fahrzeughochachse übereinstimmt, verstellbar.
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Der somit im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Überrollkörper 1 muss auch bei einem geschlossenen Fahrzeugdach dazu ausgelegt sein, um durch eine oberhalb des Überrollkörpers 1 angeordnete Heckscheibe 4 hindurch in die Überschlagsposition zu gelangen. Um eine hierfür erforderliche Zerstörung der Heckscheibe 4 zu bewirken weist der Überrollkörper 1 ein in einer Aufnahmeöffnung 12 angeordnetes Durchbruchelement 5a auf. Das Durchbruchelement 5a weist eine trapezförmige Gestalt auf und ist in der entsprechend ausgestalteten Aufnahmeöffnung 12a so angeordnet, dass durch die Anschlagflächen 10a, welche an der Kontaktfläche 11a der Aufnahmeöffnung 12 anliegt, eine Verdrehsicherung des Durchbruchelements 5a um die Fahrzeugquerachse bewirkt wird. Eine Befestigung erfolgt über eine in eine Öffnung 6b einschraubbare Schraube oder in der Öffnung 6b anordbare Bolzen oder Niete.
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Um eine zuverlässige Zerstörung der Heckscheibe 4 zu bewirken weist das Durchbruchelement 5a sowie die weiteren in der 2 bis 9 dargestellten Durchbruchelemente 5b bis 5e an ihren der Heckscheibe 4 zugewandten Enden eine Kontaktspitze 7 auf, welche bei einer Verlagerung des Überrollkörpers 1 in die Überschlagposition als erstes mit der Heckscheibe 4 punktförmig in Kontakt kommt und so zu einem Durchbruch durch die Heckscheibe 4 führt (vgl. 3). An die Kontaktspitze 7 schließt sich eine geradlinig verlaufende in Richtung auf eine Oberseite des Überrollkörpers 1 abfallende erste Schneidekante 8 an, welche bei einer Weiterbewegung des Überrollkörpers 1 im Anschluss an den Kontakt der Kontaktspitze 7 mit der Heckscheibe 4 eine kontrollierte Rissbildung einer Verbundfolie der Heckscheibe 4 bewirkt.
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In 2 ist eine zweite Ausführungsform eines Überrollschutzsystems 3b dargestellt, welches sich von in dem in 1 dargestellten Überrollschutzsystems 3a dadurch unterscheidet, dass das Durchbruchelement 5b eine andere geometrische Form ausweist. So erfolgt bei dem Durchbruchelement 5b die Verdrehsicherung um die Fahrzeugquerachse durch seitlich vorstehende Anschlagflächen 10b, welche mit an durch die Oberseite des Überrollkörpers 1 gebildeten Kontaktflächen 11b in Kontakt stehen. Entsprechend kann die Aufnahmeöffnung 12b kreisförmig ausgebildet sein, da über diese keine Verdrehsicherung erfolgt.
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In den 4 bis 9 sind weitere Ausgestaltungen des Durchbruchelements 5c bis 5d dargestellt. In 4 weist das Durchbruchelement 5c eine trapezförmige Ausgestaltung auf, wobei zur Befestigung eine Öffnung 6a einen konischen Verlauf aufweist. Im Unterschied dazu ist das in 5 dargestellte Durchbruchelement 5d im mittleren Bereich abgerundet, weist jedoch ebenfalls wie das in 4 dargestellte Durchbruchelement 5c im Wesentlichen eine trapezförmige Gestalt auf. Auch das in 6 dargestellte Durchbruchelement 5e weist eine trapezförmige Gestalt auf und unterscheidet sich von den Durchbruchelementen 5c und 5d dadurch, dass die Durchgangsöffnung 6b einen linearen und nicht konischen Verlauf besitzt.
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In 7 ist eine weitere Ausführungsform eines Durchbruchelements 5f dargestellt, welches einen rechteckigen Grundbereich zur Anordnung an den Überrollkörper 1 besitzt, wobei über diesen Grundbereich bei entsprechender Ausgestaltung einer Aufnahmeöffnung auch eine Verdrehsicherung erreicht werden kann. In den 8 und 9 sind zwei Ausführungsformen eines Durchbruchelements 5g, 5h dargestellt, welche sich von den zuvor dargestellten Durchbruchelementen 5a bis 5f dadurch unterscheiden, dass diese neben in einer ersten, an die Kontaktspitze 7 anschließenden Schneidkante 8 eine zweite Schneidekante 9 aufweisen, welche sich auf der gegenüberliegenden Seite an die Kontaktspitze 7 anschließt. Die Verwendung derartiger Durchbruchelemente 5g, 5h erhöht die Rissausbreitung, welche durch die Schneidkanten 8, 9 hervorgerufen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1a, 1b
- Überrollkörper
- 3a, 3b
- Überrollsystem
- 4
- Scheibe
- 5a - 5h
- Durchbruchelement
- 6a, 6b
- Öffnung
- 7
- Kontaktspitze
- 8
- erste Schneidkante
- 9
- zweite Schneidkante
- 10a, 10b
- Anschlagfläche
- 11a, 11b
- Kontaktfläche
- 12
- Aufnahmeöffnung
- 14
- Bewegungsachse
- 15
- Fahrzeugquerachse
- 16
- Fahrzeuglängsachse
