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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz der Insassen bei Überschlag
eines Fahrzeugs und ein mit einer solchen Vorrichtung ausgerüstetes Fahrzeug.
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Eine
solche Vorrichtung ist insbesondere für ein Fahrzeug von dem Typ
bestimmt, der in ein Cabriolet umgewandelt werden kann, bei dem
das Dach entweder über
dem Fahrgastraum in ausgefalteter Position stehen, oder in der Konfiguration
als Cabriolet im Kofferraum untergebracht werden kann.
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Im
früheren
technischen Stand wurde insbesondere im Dokument
FR-A-2 791 021 im Namen der Antragstellerin
eine Vorrichtung zum Schutz der Insassen beschrieben, die aus einem
Bügel besteht, der
fest mit einem Strukturelement des Fahrzeugs verbundenen ist. Der
Bügel besteht
aus zwei Bügelelementen,
die in der Nähe
des Gipfels des Bügels gelenkig
miteinander verbunden sind. Der Bügel ist zwischen einer versenkten
Position und einer ausgebreiteten Position beweglich, in der der
Bügel zum oberen
Teil des Fahrzeugs vorspringt, damit die Insassen im Fall eines Überschlags
des Fahrzeugs geschützt
werden. Die beiden Enden der Bügel
werden in einer Translationsbewegung in ein Führungselement geführt. Diese
Vorrichtung ist jedoch nicht mit der raschen Entfaltung der Bügel kompatibel.
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Die
Erfindung zielt darauf ab, eine Schutzvorrichtung mit rascher Entfaltung
der Bügel
vorzuschlagen, die einfach und zuverlässig ist und gute Stoßfestigkeit
aufweist.
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Hierzu
und nach einem ersten Aspekt wird mit der Erfindung eine Schutzvorrichtung
für Kraftfahrzeuge
vorgeschlagen, die folgendes umfaßt:
- – Mindestens
einen Bügel,
der aus zwei an einem ihrer Enden gelenkig miteinander verbundenen Stangen
besteht, so daß er
zwischen einer versenkten Position und einer Schutzposition beweglich
ist, in der die Stangen einen spitzen Winkel bilden;
- – Dadurch
gekennzeichnet, daß die
Schutzvorrichtung außerdem
ein System zur Auslösung
der Bewegung des Bügels
zwischen seiner versenkten Position und seiner Schutzposition und
ein Führungselement
in Translation eines zweiten Endes des Bügels umfaßt, wobei ein erstes Ende des
Bügels
ein auf dem Fahrzeug schwenkbares Befestigungsmittel umfaßt und das
zweite Ende im Führungselement
gleitet.
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Die
Kinematik der Verschiebung der Bügel
ist also einfacher, denn ein einziges Ende des Bügels gleitet und läßt somit
eine rasche Verschiebung der Bügel
zu.
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Außerdem kann
mit der Erfindung auch die Widerstandsfähigkeit der Vorrichtung bei
seitlichem Aufprall verbessert werden, denn die Struktur des Fahrzeugs
wird von der vorhandenen Vorrichtung nicht betroffen. Es tritt in
der Tat kein Bruch in der Struktur ein.
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Weitere
Ziele und Vorteile dieser Erfindung werden sich im Laufe der nachfolgenden
Beschreibung herausstellen, die in Bezug auf die Zeichnungen im
Anhang gegeben wird:
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Die 1 stellt
eine perspektivische Vorderansicht der Schutzvorrichtung dar, wobei
die Bügel
in ihrer Schutzposition sind;
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Die 2a stellt
eine Rückansicht
der Schutzvorrichtung dar, wobei die Bügel in ihrer versenkten Position
sind;
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Die 2b stellt
eine Rückansicht
der Schutzvorrichtung dar, wobei die Bügel in ihrer Schutzposition
sind;
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Die 2c stellt
eine Draufsicht der Schutzvorrichtung der 2a in
Richtung II c dar;
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Die 3 stellt
eine Schnittansicht nach der Achse III-III der Schutzvorrichtung der 2b dar;
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Die 4 stellt
eine Draufsicht der Schutzvorrichtung der 2b in
Richtung IV dar;
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Die 5 stellt
eine Schnittansicht nach der Achse VV der 2c dar,
die das Sperrorgan und den Auslöser
der Schutzvorrichtung darstellt;
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Die 6 stellt
eine Schnittansicht nach der Achse VI-VI der 2a dar,
die verschiedene Ausführungsmodi
der Stangen darstellt;
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Die 7 stellt
eine Draufsicht der Schutzvorrichtung dar, die das erste Ende des
Bügels
darstellt;
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Die 8 stellt
eine Rückansicht
der Schutzvorrichtung nach einem anderen Ausführungsmodus dar, wobei die
Bügel in
ihrer versenkten Position sind;
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Die 9 stellt
eine Rückansicht
der Schutzvorrichtung der 8 dar, wobei
die Bügel
in ihrer Schutzposition sind;
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Die 10 stellt
ein Sperrorgan und einen Auslöser
nach dem Ausführungsmodus
der 9 dar;
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Die 11 stellt
eine Vorderansicht einer Schutzvorrichtung dar, die ein Sperrorgan
und einen Auslöser
umfaßt,
wie sie auf der 10 dargestellt sind, wobei die
Bügel in
ihrer Schutzposition sind.
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Die 1 stellt
eine Schutzvorrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug und insbesondere
ein solches mit einem versenkbaren Klappverdeck dar.
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Die
Schutzvorrichtung 1 umfaßt mindestens einen Bügel 2, 3.
Beim auf der 1 dargestellten Ausführungsmodus
stellt die Schutzvorrichtung jedoch zwei Bügel 2, 3 dar,
die zu beiden Seiten der senkrechten medianen Längsebene des Fahrzeugs angeordnet
sind, so daß ein
Bügel 2, 3 hinter
jedem Sitz 34, 35 quer zum Fahrzeug vorhanden
ist.
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Jeder
Bügel 2, 3 besteht
aus zwei Stangen 4, 5, die mit einem ihrer Enden
gelenkig miteinander verbunden sind. So sind die Bügel beweglich
zwischen einer versenkten Position, in der die Stangen 4, 5 einen
stumpfen Winkel bilden, und einer Schutzposition, in der die Stangen 4, 5 einen
spitzen Winkel bilden.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsmodus bilden
die Stangen einen Winkel von fast 120 Grad, wenn die Bügel in ihrer
versenkten Position sind.
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Es
wird darauf hingewiesen, daß die
Stangen gekrümmt
sein können.
Der Winkel wird in diesem Fall gemessen zwischen der Geraden, die
das erste Ende 6 des Bügels
mit dem Gelenk der beiden Stangen 4, 5 verbindet,
und der Geraden, die das Gelenk der beiden Stangen 4, 5 mit
dem zweiten Ende 7 verbindet.
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Das
erste Ende 6 des Bügels
umfaßt
ein auf dem Fahrzeug schwenkbares Befestigungsmittel 10.
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Die
Schutzvorrichtung 1 umfaßt auch ein Führungselement 8 in
Translation des zweiten Endes 7.
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Die
Schutzvorrichtung 1 ist mit einem Strukturelement des Fahrzeugs 9 fest
verbunden, damit dem Schutzbügel 2, 3 maximale
Steifigkeit verliehen wird. Das Strukturelement 9 besteht
aus einem deutlich horizontalen Querbalken 11 und/oder
Füßen 12.
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Zur
Platzeinsparung kann die Schutzvorrichtung 1 teilweise
oder vollkommen im Innern der Querstrebe 11 plaziert werden,
wie auf der 1 dargestellt wird.
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Der
Raum unter dem Querbalken ist vorteilhafterweise frei und kann als
Stauraum für
Gepäck und/oder
Dachelemente dienen, wenn es sich um ein Klappverdeck handelt.
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Die
Schutzvorrichtung 1 ist für eine modulare Montage gut
geeignet. So kann die Schutzvorrichtung 1 auf einem Träger 13 vormontiert
werden, der auf den 8 und 9 dargestellt
ist, bevor sie auf das Strukturelement 9 des Fahrzeugs
montiert wird.
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Das
Modul kann aus einer Vorrichtung 1 bestehen, die aus einem
Bügel oder
aus zwei Bügeln 2, 3 zusammengesetzt
ist.
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Bei
der modularen Montage kann das richtige Funktionieren der Vorrichtung 1 außerhalb
des Fahrzeugs, zum Beispiel auf einem Teststand, getestet werden,
und die Endmontage auf das Fahrzeug wird somit vereinfacht.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsmodus wird
das erste Ende 6 des Bügels 2, 3 auf
einer Achse schwenkend montiert, die sich in der Nähe der Fahrzeugseite
befindet. Somit ist die Vorrichtung bei seitlichem Aufprall vor
dem Überschlag
des Fahrzeugs nur sehr wenig empfindlich. Bei einem seitlichen Aufprall
ermöglichen
in der Tat die Bügel 2, 3 durch
ihre verschiedenen gelenkigen Verbindungen eine gewisse Verformung
der Karosserie, ohne die Zuverlässigkeit
des Ausbreitens zu beeinträchtigen. Da
das Führungselement 8 somit
zum Innern des Fahrzeugs hin angeordnet ist, wird es außerdem bei seitlichem
Aufprall nicht verformt.
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Nach
dem auf der 2c dargestellten Ausführungsmodus
wird das erste Ende 6 des Bügels 2, 3 vermittels
einer Abstützung 14 auf
dem Strukturelement schwenkend montiert. Die Abstützung 14 besteht
aus einem feststehenden Teil und einer mit dem ersten Ende 6 des
besagten Bügels 2, 3 fest
verbundenen und auf dem feststehenden Teil drehenden gelenkigen
Welle.
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Bei
der Ausbreitung der Bügel
2,
3 verschiebt sich
die gelenkige Verbindung zwischen den Stangen
4,
5 leicht
zur Fahrzeugseite, was den Schutz der Insassen verbessert. Die gelenkige
Verbindung verschiebt sich in der Tat im Vergleich zur im Dokument
FR-A-2 791 021 beschriebenen
Vorrichtung zum Äußeren des
Fahrzeugs, die Entfernung zwischen dem Kopf der Insassen und einem
eventuellen auf die gelenkige Verbindung treffenden Hindernis wird
somit vergrößert.
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Eine
Verdrehungsfeder 15 bildet ein Mittel zur Vorspannung für die Ausbreitung
des Bügels 2, 3. Die
Feder 15 wird vorgespannt, wenn der Bügel 2, 3 in
seiner versenkten Position ist. Die Verdrehungsfeder 15 besitzt
hierfür
ein erstes mit dem beweglichen Teil der Abstützung verbundenes Ende und
ein zweites mit der Welle verbundenes Ende. Es wird festgehalten,
daß die
Verdrehungsfeder 15 um die Welle herum oder in deren Innern
angeordnet werden kann.
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Das
Vorspannmittel für
die Ausbreitung der Bügel
wird aus mindestens einem elastischen Mittel gebildet. Nach anderen
nicht dargestellten Ausführungsmodi
kann das Vorspannmittel in der Tat eine Druckfeder oder eine Zugfeder
sein. Die Feder kann zum Beispiel im Innern des Querbalkens 13 angeordnet
werden.
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Das
zweite Ende 7 besitzt einen Zapfen 16, der in
einem Führungselement 8,
wie zum Beispiel in einer Gleitschiene, beweglich ist. Das Führungselement 8 erstreckt
sich zu beiden Seiten der Bügel 2, 3.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsmodus der
Erfindung besitzt das Führungselement 8 ein Rückschlagsystem,
mit dem die Bewegung des Bügels 2, 3 zu
seiner versenkten Position verhindert werden kann. Das Rückschlagsystem
besteht aus mindestens einer Klinke oder einem Riegel.
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Beim
auf den 2c, 3 und 4 dargestellten
Ausführungsmodus
umfaßt
die Gleitschiene 8 zwei bewegliche Klinken 17, 18 in
Drehung um Achsen 19, 20, die in der Nähe der Seitenkanten
der Gleitschiene 8 angeordnet sind. Die Klinken 17, 18 sind
mit Zähnen
ausgerüstet,
und mit einer Feder können
die Klinken 17, 18 in eine Position zurückgeholt
werden, in der die Klinken 17, 18 parallel zur Richtung
der Gleitschiene 8 verlaufen. Wenn sich der Bügel 3, 4 zu
seiner Schutzposition bewegt, löst
der Zapfen 16 die Drehung der Klinken 17, 18 um
ihre Achse 19, 20 aus und erlaubt somit die Verschiebung des
Zapfens 16. Wenn der Bügel 2, 3 in
seiner Schutzposition ist, wirkt der Zapfen 16 mit einer
Fläche 21 der
Zähne zusammen,
die senkrecht zur Verschiebungsrichtung des Zapfens 16 steht.
Damit ist die Verschiebung des Zapfens 16 gesperrt, was
den Bügel 2, 3 daran
hindert, in seine versenkte Position zurückzukehren.
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Nach
einem anderen auf den 8, 9, 10 und 11 dargestellten
Ausführungsmodus besitzt
die Gleitschiene 8 auf diesen Seitenkanten zwei feststehende
Klinken 22, 23. Die feststehenden Klinken 22, 23 besitzen
so gestaltete Zähne,
daß der Durchgang
des Zapfens 16 bei der Bewegung des Bügels 2, 3 zu
seiner Schutzposition möglich
ist und die Rückkehr
des Bügels 2, 3 in
seine versenkte Position verhindert wird.
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Bei
einem anderen nicht dargestellten Ausführungsmodus sind die Klinken 22, 23 beweglich und
schwenken um eine parallel zum Zapfen 16 verlaufende Achse.
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Es
wird darauf hingewiesen, daß die
Rückschlagvorrichtungen
mit „Rochet"-Systemen gebildet werden
können
(Zahnritzel und Klinken), die in der Nähe der Abstützungen angeordnet sind.
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Das
System zur Auslösung
der Bügel
umfaßt ein
Vorspannmittel für
das Ausbreiten des Bügels 2, 3,
einen Auslöser 24,
der bei Überschlag
des Fahrzeugs aktiviert wird, und ein Sperrorgan 25, das
die Vorspannung hält,
und das vom Auslöser 24 freigegeben
wird, womit der Bügel 2, 3 aus
seiner versenkten Position freigegeben wird.
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Beim
auf den 2c und 5 dargestellten
Ausführungsmodus
besitzen die zweiten Enden 7 der Bügel 2, 3 eine
Befestigung 26a, 26b mit einer Aufnahme, die so
gestaltet ist, daß sie
einen Stab 27 eines Sperrorgans aufnimmt. Das Sperrorgan 25 zeigt
sich in Form eines Sattels, der aus zwei Stäben 27, 28 zusammengesetzt
ist, die durch ein Verbindungselement 29 verbunden sind.
Der erste Stab 27 greift in die Aufnahmen 36, 37 von
Simsen ein, die am Querbalken 11 befestigt sind, und in
die Aufnahmen der Befestigungen 26a, 26b der Bügel 2, 3.
Der zweite Stab 28 steht in Kontakt mit einem Auslöser 24,
wie zum Beispiel einem Explosionszylinder. Der Auslöser löst eine
Bewegung des Sattels aus, damit der erste Stab 27 aus den
Aufnahmen der Befestigungen 26a, 26b freikommt.
Der Bügel 2, 3 ist
somit freigegeben, und die Vorspannmittel lösen seine Ausbreitung aus.
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Bei
einem anderen auf den 10 und 11 dargestellten
Ausführungsmodus
besteht das Sperrorgan 25 aus einem Sperrteil 30,
das zwei Haken 31, 32 besitzt, die so gestaltet
sind, daß sie
die Zapfen 16 aufnehmen. Somit ist der Verschiebung der
Zapfen 16 gesperrt. Bei einer Auslösung schiebt ein Stab des Auslösers 24 das
Sperrteil 30, damit die Zapfen 16 freikommen.
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Es
wird festgehalten, daß bei
den oben detailliert dargestellten Ausführungsmodi ein zwischen den
Bügeln 2, 3 vorhandenes
Sperrorgan 25 zwei Bügel 2, 3 sperrt,
wobei das Sperrorgan 25 mit einem Auslöser 24 entaktiviert
werden kann. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsmodus kann jedoch jeder
Bügel 2, 3 von
einem unabhängigen
Sperrorgan 25 gesperrt werden. Bei einem nicht dargestellten
Ausführungsmodus
kann das Sperrorgan auch in der Nähe der Abstützung 14 angeordnet
werden.
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Beim
auf der 6 dargestellten Ausführungsmodus
haben die Stangen 4, 5 eine ellipsoidale oder
elliptische Form, damit die Widerstandsfähigkeit der Bügel 2, 3 gegen
Kräfte
in x-Richtung, der Längsrichtung
des Fahrzeugs, erhöht
wird.
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Beim
im linken Teil der 6 dargestellten Ausführungsmodus
nehmen die Stangen 4, 5 eine Ausrüstung auf,
mit der der Bügel 2, 3 verdeckt
werden kann, wenn er in versenkter Position ist.
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Die
Stangen können
auch eine besondere Form haben, wie im rechten Teil der 6 dargestellt wird,
damit der Querbalken 11 abgedeckt wird.
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Zur
Erhöhung
der Widerstandsfähigkeit
der Sicherheitsvorrichtung 1 besitzt der Bügel 2, 3 bevorzugt
an seinem ersten Ende 6 und/oder an seinem zweiten Ende 7 einen
größeren Querschnitt,
wie auf der 7 dargestellt ist.
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Der
Querschnitt kann dem Umriß des
Strukturelements 9 des Fahrzeugs, Querbalken 11 und Fuß 12 folgen,
wie im rechten Teil der 6 dargestellt wird. Und dies,
damit eine Kontinuität
des Materials in der Struktur des Fahrzeugs aufrechterhalten wird.
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Auf
der 7 befindet sich die Abstützung 14 an einem
Knotenpunkt der Struktur, an dem der Querbalken 11 und
der Fuß 12 so
verbunden werden, daß die
Widerstandsfähigkeit
optimiert wird.
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Um
außerdem
im auf den 8 und 9 dargestellten
Ausführungsmodus
die Widerstandsfähigkeit
gegen die Kräfte
in x-Richtung zu erhöhen, besitzt
die Abstützung 14 eine
Verlängerung 33 mit einer
nach hinten und/oder nach vorne angeordneten Abstützung.
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Kurzfassung
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Titel: Schutzvorrichtung mit gelenkigem/n
Bügel(n)
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Kurzfassung: Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung (1)
für Kraftfahrzeuge,
die folgende Teile umfaßt:
Mindestens einen Bügel
(2, 3), der aus zwei Stangen (4, 5)
besteht, die an einem ihrer Enden gelenkig miteinander verbunden
sind, so daß sie
beweglich sind zwischen einer versenkten Position und einer Schutzposition,
in der die Stangen (4, 5) einen spitzen Winkel
bilden. Ein System zur Auslösung
der Bewegung des Bügels
zwischen seiner versenkten Position und seiner Schutzposition. Das
erste Ende (6) des Bügels
umfaßt
ein auf dem Fahrzeug schwenkbares (10) Befestigungsmittel,
wobei die Schutzvorrichtung (1) ferner ein Führungselement
für die
Translationsbewegung (8) des zweiten Endes (7) des
Bügels
(2, 3) aufweist, wobei das besagte zweite Ende
(7) im Führungselement
(8) gleitet.