DE19750457A1 - Ausfahrbarer Überrollbügel für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen ausfahrbaren Überrollbügel für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Überrollkörper mit einer quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Bügel­ schale und zwei, jeweils im Endbereich der Bügelschale befestigten, in einem fest mit dem Fahrzeug verbundenen Standrohr axial beweglich geführten und in einer Richtung entgegen der Ausfahrrichtung verrastbaren Bügelrohren.

Derartige ausfahrbare Überrollbügel finden insbesondere bei Cabrio-Fahrzeugen Verwendung, bei denen aus optischen Gründen auf einen starren, d. h. fest eingebauten Über­ rollbügel, verzichtet wird.

Die Fig. 8 zeigt eine bekannte Anordnung eines sitzbezo­ genen Überrollbügels im Fahrzeug. Der Überrollbügel mit seinem Überrollkörper 1 ist mit einer Überroll-Schutzkas­ sette 2, die sein Außengehäuse bildet, beispielsweise an der Hinterwand 3 des Fahrzeuges, eines Cabriolets, be­ festigt. Er befindet sich jeweils unmittelbar hinter der Rückenlehne 4 mit einer Kopfstütze 5 der Fahrzeugsitze. Die Überroll-Schutzkassette 2 schließt nach oben etwa bündig mit der Rückenlehne 4 ab.

In Höhe der zugehörigen Kopfstütze 5 befindet sich im eingefahrenen Zustand der mit einer Bügelabdeckung 6 aus hartem Kunststoff versehene Querbügel des Überrollbügels, die Bügelschale, über den das Fahrzeug im Überschlagsfall abrollt. Diese Bügelschale bildet zusammen mit zwei (nicht erkennbaren) rohrförmigen Holmen, den Bügelrohren, den Bügelkörper, der mit seinen Bügelrohren in einem in dem oberen Teil der Überroll-Schutzkassette 2 befestigten Führungsblock in Verbindung mit am Boden der Über­ roll-Schutzkassette befestigten Standrohren ein- und aus fahr­ bar geführt ist.

Im Überrollfall wird der Bügelkörper, veranlaßt durch einen entsprechenden Sensor und Antrieb, nach oben ausge­ fahren. In der ausgefahrenen Stellung befindet sich dabei die Bügelschale deutlich oberhalb der Kopfstütze und schützt somit die Köpfe der angeschnallten Fahrzeuginsas­ sen bei einem Überschlag.

Überrollbügel der vorgenannten Art sind in mannigfaltigen Ausführungsformen hinsichtlich der konstruktiven Gestal­ tung der Überroll-Schutzkassette und der Bügelkörper und des im Überrollfall aus lösenden sowie den Bügelkörper ausfahrenden Antriebssystem bekanntgeworden. Beispielhaft sei auf die DE 43 42 401 A1 sowie die DE 195 23 790 A1 hingewiesen, die Antriebe mittels eines Gasgenerators und eines Kolben-Zylindersystems sowie mittels einer Druckfe­ der zeigen, in Verbindung mit einem pyrotechnischen Zünd­ satz oder einem Crashmagnet mit Verriegelungshebel als Auslösesystem für den Antrieb.

Es sind auch Überrollbügel-Systeme bekannt, bei denen sich die Bügelschale quer über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt mit einer entsprechend ausgedehnten Über­ roll-Schutzkassette.

Die bekannten ausfahrbaren Überrollbügel-Systeme weisen sämtlich einteilige Bügelrohre auf. Bei diesem Prinzip vergrößert sich mit dem Ausfahrhub proportional auch das Einbaumaß bezüglich der Höhe des eingefahrenen Überroll­ körpers und damit der Höhe der Überroll-Schutzkassette, die den Überrollkörper mit den Bügelrohren und der Bügel­ schale im eingefahrenen Zustand aufnimmt. Große Über­ roll-Schutzkassetten sind aufgrund des begrenzten Einbauraums in der Fahrzeugkabine nicht einsetzbar, so daß bei den bekannten Systemen typischerweise ein Kompromiß zwischen Ausfahrweg und Kassettenhöhe eingegangen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs bezeichneten ausfahrbaren Überrollbügel für Kraftfahr­ zeuge so auszubilden, daß die Einbaumaße der Über­ roll-Schutzkassette verkleinert werden können und zugleich die Sicherheit für die Fahrzeuginsassen vergrößert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß die Bügelrohre als Teleskoprohre ausgebildet sind.

Der große Vorteil eines derartigen Teleskopsystems bei Überrollschutzsystemen besteht darin, daß bei relativ kleinem Einbaumaß größere Ausfahrwege des Überrollbügels erreicht werden, welches wiederum eine höherliegende Überrolltangente am Fahrzeug bedeutet, wodurch der Über­ lebensraum in Cabrios nach oben verbessert wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß jedes Bügelrohr aus mindestens zwei teleskopartig ineinander schachtelbaren Teil-Bügelrohren besteht und zusätzlich zu der Verrastung des äußeren Teil-Bügelrohres mit dem Standrohr eine Verrastung des inneren Teil-Bügel­ rohres mit dem äußeren Teil-Bügelrohr für eine Bewegung entgegen der Ausfahrrichtung vorgesehen ist. Eine der­ artige Ausbildung führt zu einer relativ einfachen und dennoch sicheren Konstruktion des erfindungsgemäßen Tele­ skopsystems.

Für die Verrastung, sei sie innen oder außen an den Teil-Bügelrohren angebracht, stehen dem Fachmann eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung. Vorteilhaft, weil be­ reits mehrfach in der Praxis bewährt, werden gemäß Ausge­ staltungen der Erfindung, Verrastungen mit einer Zahn­ stange in Verbindung mit einer Zahnklinke oder mit einem Kugelschloß, d. h. mit einem selbsthemmenden Konus mit Kugeln auf einer Stützstange, vorgesehen.

Die teleskopförmig ineinandergeschachtelten Teil-Bügel­ rohre haben aus Kosten- und Stabilitätsgründen gemäß wei­ teren Ausgestaltungen der Erfindung vorzugsweise einen runden oder Vierkantquerschnitt. Andere Querschnitte, z. B. ellipsenförmig oder oval, sind ebenfalls einsetzbar.

Vorzugsweise ist zum Ausfahren des Überrollkörpers im Crash-Fall eine vorgespannte Druckfeder vorgesehen. Diese kann alternativ im Innern der Teil-Bügelrohre oder au­ ßerhalb der die Teil-Bügelrohre aufnehmenden Standrohre angeordnet werden. Im letzteren Fall ist der konstruktive Freiraum für die Anordnung und Verrastung der Teil-Bügel­ rohre größer.

Auch kann die Ausbildung und Anordnung der Über­ roll-Schutzkassette je nach Forderung des Caprio-Herstellers sitzplatzbezogen sein oder sie kann sich quer über die gesamte Fahrzeugbreite erstrecken.

Weitere ausgestaltende Merkmale sowie Vorteile der Erfin­ dung ergeben sich anhand der Beschreibung von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 in einem Längsschnitt durch einen Teil einer ersten Ausführungsform des ausfahrbaren Über­ rollbügels die Anordnung und Klinkenverrastung der Teil-Bügelrohre in einer der beiden Bügelrohr-Anordnungen im eingefahrenen Zustand, mit einen Ausschnitt A betreffend den Auslöse­ magneten,

Fig. 2 den Überrollbügel nach Fig. 1 in dem dort ge­ zeigten Längsschnitt im vollständig ausgefahre­ nen Zustand, mit einer Querschnittsansicht A,

Fig. 3 den Überrollbügel nach der ersten Ausführungs­ form, jedoch in einer um 90° gegenüber der Dar­ stellung in Fig. 1 versetzt genommenen Schnitt­ darstellung in einer teilweise ausgefahrenen, bereits stützfähigen Stellung, mit einer Quer­ schnittsansicht A,

Fig. 4 den Überrollbügel in der Schnittdarstellung nach Fig. 3, jedoch im voll ausgefahrenen Zu­ stand entsprechend Fig. 2,

Fig. 5 in einem Längsschnitt durch einen Teil einer zweiten Ausführungsform des ausfahrbaren Über­ rollbügels die Anordnung und Verrastung der Teil-Bügelrohre mit einer Kugelverrastung,

Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Schnitt nach Fig. 5 betreffend die Kugelverrastung,

Fig. 7 in einer Ausschnittsdarstellung den Crash-Ma­ gneten in Verbindung mit der Verriegelung/­ Entklinkung des Druckfederantriebes, und

Fig. 8 in einer Prinzipdarstellung die bekannte An­ ordnung eines ausfahrbaren Überrollbügels in einem Kraftfahrzeug.

Die Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt durch einen Teil des ausfahrbaren Überrollbügels die Anordnung und Klinken­ verrastung von teleskopförmig ineinander-geschobenen Teil-Bügelrohren im eingefahrenen Zustand. Der Überroll­ bügel weist einen Überrollkörper 1 mit einer quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Bügelschale 7, auch Quer­ bügel oder Traverse genannt, sowie zwei daran befestigten Holm-Anordnungen, die hier als Bügelrohre bezeichnet wer­ den, auf, wobei in Fig. 1 der besseren Darstellung halber nur eine der beiden Bügelrohre dargestellt ist.

Mit dem Fahrzeugboden fest verbunden, angeordnet in einer nicht dargestellten Überroll-Schutzkassette, ist ein Standrohr 8, in dem das Bügelrohr axial beweglich geführt ist.

Erfindungsgemäß besteht das Bügelrohr aus mindestens zwei teleskopartig ineinandergeschachtelten Teil-Bügelrohren 9, 10. An dem äußeren Teil-Bügelrohr 9 ist außen eine Zahnstange 11 angebracht, die in Wirkverbindung mit einer am Standrohr 8 in einem Gehäuse 12b federvorgespannt an­ gelenkten Zahnklinke 12 zwecks Verrastung mit dem Stand­ rohr zur Verhinderung einer Einfahrbewegung im Überroll­ fall bringbar ist. Die Zahnklinke 12 besitzt einen hebel­ artigen Fortsatz 12a, mit dem manuell die Verklinkung lösbar ist, um den ausgefahrenen Überrollbügel, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, wieder in seine eingefahrene Aus­ gangsposition bringen zu können.

Wie aus der Fig. 3, die eine um 90° versetzte Schnitt­ darstellung zeigt, ist das innere Teil-Bügelrohr 10, das mit der Bügelschale 7 verbunden ist, in vergleichbarer Weise mit dem äußeren Teil-Bügelrohr 9 verrastbar. Dazu ist im Innern des äußeren Teil-Bügelrohres 9 eine weitere Zahnstange 13 angebracht, die in Wirkverbindung mit einer weiteren im Innern des inneren Rohres 10 federvorgespannt angelenkten Zahnklinke 14 zwecks gegenseitiger Verrastung der beiden Teil-Bügelrohre 9, 10 zur Verhinderung einer Einfahrbewegung im Überrollfall bringbar ist. Zur manuel­ len Entklinkung ist an der Bügelschale 7 ein Hebel 15 drehbar angelenkt, der über ein Gestänge oder einen Seil­ zug 16 mit der Zahnklinke 14 verbunden ist, derart, daß bei einer Verschwenkung des Hebels 15 in der durch den Pfeil gekennzeichneten Richtung die Zahnklinke 14 aus der Verrastung mit der Zahnstange 13 heraus verschwenkt wer­ den kann.

Wie aus der Querschnittsansicht nach Fig. 3 zu erkennen ist, begrenzen dabei Anschläge 17 die Ausfahrbewegung der Teil-Bügelrohre 9, 10.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Klinken-Verrastung der beiden Teil-Bügelrohre 9, 10 ist eine bevorzugte Aus­ führungsform, zumal die um 90° versetzte Anordnung der Zahnstangen 11, 13 konstruktiven Freiraum gibt und einen relativ schmalen Durchmesser der Bügelrohr-Teleskop-An­ ordnung erlaubt.

Auch in der Wahl der Orte hinsichtlich der Anbringung der Zahnstangen und der Zahnklinken, außen oder innen an den Teil-Bügelrohren, ist der Konstrukteur prinzipiell frei, wobei die in den Fig. 1-4 gezeigte Konstruktion besonders vorteilhaft, weil kompakt, ist.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel haben die Rohre 8, 9 und 10 einen Vierkantquerschnitt, wie aus den Schnittansichten nach den Fig. 2A und 3A zu ersehen ist. Der Querschnitt kann jedoch auch kreisrund oder ellipsen­ förmig oder oval sein.

Die Abmessungen der Bügelrohre sind so gewählt, daß im ausgefahrenen Zustand des Überrollkörpers 1, wie er in den Fig. 2 und 4 dargestellt ist, wobei das innere Teil-Bügelrohr 10 der zeichnerischen Darstellung wegen weg­ gebrochen ist, typischerweise ein Ausfahrhub von ca. 53 cm gegeben ist, wobei bereits bei einem Ausfahrhub von ca. 18 cm, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, eine Ab­ stützfähigkeit gegeben ist.

Zum Ausfahren des Überrollkörpers 1 im Crash-Fall ist, wie in Fig. 1 dargestellt, eine vorgespannte Druckfeder 18 vorgesehen, die auf einem Rohr 19 geführt ist, das ortsfest über einen Winkel 20 mit dem Standrohr 8 verbun­ den ist. Die Druckfeder 18 steht kopfseitig entriegelbar über eine im Ausschnitt nach Fig. 1A dargestellte Entrie­ gelungseinrichtung 21 mit einem Crash-Magneten mit der Bügelschale 7 in Verbindung. Der Druckfederantrieb sowie seine Verriegelungs- und Entklinkungseinrichtung sind bekannt und brauchen daher hier nicht näher erläutert zu werden.

In der dargestellten Ausführungsform ist der Druckfeder­ antrieb außerhalb des Standrohres 8 für die Teil-Bügel­ rohre 9, 10 angeordnet. Dadurch kann der Durchmesser für die Teleskop-Rohre klein gehalten werden. Grundsätzlich ist es jedoch denkbar, den Federantrieb auch im Innern der Teil-Bügelrohre anzuordnen, oder ein anderes An­ triebssystem, z. B. ein Kolben-Zylindersystem mit Treib­ satz, zu verwenden.

Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, die sich von der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform im wesentlichen durch eine andere Art der Verrastung unterscheidet. Mit der Darstellung in den Fig. 1-4 übereinstimmende oder zumindest funktionsgleiche Bauteile sind in den Fig. 5-7 mit gleichen Bezugsziffern versehen und werden, weil be­ reits beschrieben, auch nicht besonders behandelt.

Die Ausführungsform nach Fig. 5 weist eine zentrale mas­ sive Stützstange 21 auf, die kopfseitig mit der Bügel­ schale 7 verbunden ist und die in der Ausgangsstellung, wie dargestellt, am Boden des Standrohres 8 ruht. Die Stützstange nimmt ein Kunststoffrohr 22 auf, welches in einem ortsfesten Rohr 25 geführt ist.

Das Funktionsprinzip der Verrastvorrichtung des Überroll­ bügels wird in Fig. 6 dargestellt. Es besteht in der gezeigten Ausführung aus einer metallischen Hülse 23, deren innere Mantelfläche sich von oben nach unten, also in Einfahrrichtung, konisch verjüngt. Zwischen dieser konischen Innenfläche der Hülse 23 und der äußeren Man­ telfläche der Stützstange 21 sind Verriegelungskugeln 24 angeordnet, welche bei einer Einfahrbewegung der Stütz­ stange die Hülse 23, die mit einem ortsfesten Rohr 25 verbunden ist, mit der Stützstange 21 verklemmen, so daß eine weitere Abwärtsbewegung der Stützstange und damit der Bügelschale 7 verhindert wird.

Die Kugeln 24 sind gemäß Fig. 6 in einer weiteren Hülse 26 mit Flansch 26a gehalten, die zur Aufhebung der Verra­ stung gegen die Kraft einer Feder 27 nach oben verschoben werden kann, wodurch in dieser Stellung die Stützstange 21 noch unten durchgeschoben werden kann.

In der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform wird die Entrastfunktion der Hülse 26 durch das Kunstoffrohr 22 und einen Schieber 22a ersetzt. Der Schieber 22a ist mit einer Kulisse 22b in Form einer schiefen Ebene ausgestat­ tet und nimmt das untere mit einer Nockenkulisse 22c ver­ sehene Ende des Kunststoffrohrs 22 auf. Zur Entriegelung der Stützstange 21 kann der Schieber 22a mittels eines Seil­ zuges 22d horizontal verschoben werden, so daß das Kunst­ stoffrohr 22 über die schiefe Ebene der Schieberkulisse 22b vertikal nach oben bewegt wird, die Verrastung der Kugeln 24 löst und die Stützstange nach unten frei gibt.

Die Teil-Bügelrohre 9 und 10 sind untereinander sowie in bezug auf das Standrohr 8 teleskopartig gleitbar inein­ ander verschachtelt und besitzen zugehörige Anschläge für die Begrenzung der Ausfahrbewegung des äußeren Teil-Bü­ gelrohres 9 in bezug auf das Standrohr 8 sowie des inne­ ren Teil-Bügelrohres 10 in bezug auf das äußere Teil-Bü­ gelrohr 9. Das innere Teil-Bügelrohr 10 ist dabei eben­ falls wie bei der ersten Ausführungsform mit der Bügel­ platte 7 verbunden.

Wird die Druckfeder 18 im Crash-Fall ausgelöst, z. B. durch Lösen einer Verklinkungseinrichtung 28 nach Fig. 7, dann wird zunächst das innere Teil-Bügelrohr 10 mit der Bügelschale 7 nach oben gezogen. Dieses nimmt dann über den zugehörigen Anschlag das äußere Teil-Bügelrohr 9 mit, bis dieses an den Anschlag des Standrohres 8 gelangt.

Da gleichzeitig die Stützstange 21 mit herausgezogen wird und die Hülse 23 mit den konischen Flächen sowie die Ku­ geln 24 ortsfest sind, ist in jeder Stellung der Stütz­ stange 21 diese - und in Verbindung damit auch die Teil-Bügelrohre - gegen eine Bewegung entgegengesetzt zur Aus­ fahrrichtung gesperrt. Das Wieder-Einfahren in die dar­ gestellte Ausgangsposition geschieht manuell durch Lösen des Kugelschlosses durch Hochschieben der federvor­ gespannten Hülse 26 (Fig. 6).

Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß neben den beiden dargestellten konstruktiven Lösungen für eine Verrastung noch andere Ausführungsmöglichkeiten bestehen.

Claims (12)

1. Ausfahrbarer Überrollbügel für Kraftfahrzeuge, be­ stehend aus einem Überrollkörper (1) mit einer quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Bügelschale (7) und zwei, jeweils im Endbereich der Bügelschale (7) befestigten, in einem fest mit dem Fahrzeug verbun­ denen Standrohr (8) axial beweglich geführten und in einer Richtung entgegen der Ausfahrrichtung verrast­ baren Bügelrohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügelrohre als Teleskoprohre (9, 10) ausgebildet sind.

2. Überrollbügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jedes Bügelrohr aus mindestens zwei tele­ skopartig ineinander schachtelbaren Teil-Bügelrohren (9, 10) besteht und zusätzlich zu der Verrastung (11, 12) des äußeren Teil-Bügelrohres (9) mit dem Standrohr (8) eine Verrastung (13, 14) des inneren Teil-Bügelrohres (10) mit dem äußeren Teil-Bügelrohr (9) für eine Bewegung entgegen der Ausfahrrichtung vorgesehen ist.

3. Überrollbügel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verrastung (11, 12; 13, 14) jeweils durch eine Zahnstange (11, 13) in Verbindung mit einer Rastklinke (12, 14) gebildet ist.

4. Überrollbügel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zahnstange (11) mit der zugehörigen Zahnklinke (12) für die Verrastung des äußeren Teil­ bügelrohres (9) mit dem Standrohr (8) gegenüber der Zahnstange (13) mit der zugehörigen Zahnklinke (14) für die Verrastung des inneren Teil-Bügelrohres (10) gegenüber dem äußeren Teil-Bügelrohr (9) peripher um 90° versetzt angeordnet ist.

5. Überrollbügel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verrastung durch ein zentrales Kugel­ schloß (23, 24) gebildet ist.

6. Überrollbügel nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügelrohre (9, 10) jeweils einen kreisrunden Querschnitt haben.

7. Überrollbügel nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügelrohre (9, 10) jeweils einen Vierkantquerschnitt aufweisen.

8. Überrollbügel nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügelrohre (9, 10) jeweils einen ellipsenförmigen oder ovalen Querschnitt auf­ weisen.

9. Überrollbügel nach einem der Ansprüche 1-8, mit ei­ ner vorgespannten Druckfeder (18) zum Ausfahren des Überrollkörpers (1) im Crash-Fall, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckfeder (18) im Innern des in­ neren Teil-Bügelrohres (10) angeordnet ist.

10. Überrollbügel nach einem der Ansprüche 1-8, mit ei­ ner vorgespannten Druckfeder (18) zum Ausfahren des Überrollkörpers (1) im Crash-Fall, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckfeder (18) außerhalb des Standrohres (8) mit den Teil-Bügelrohren (9, 10) benachbart zu ihm angeordnet ist.

11. Überrollbügel nach einem der Ansprüche 1-10, mit einer Überroll-Schutzkassette (2) zur Aufnahme der Standrohre und des Überrollkörpers mit den Teil-Bü­ gelrohren (9, 10) des Teleskops und der Bügelschale (7), dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bügelscha­ le (7) und die Überroll-Schutzkassette (2) über die gesamte Fahrzeugbreite erstrecken.

12. Überrollbügel nach einem der Ansprüche 1-10, mit einer Überroll-Schutzkassette (2) zur Aufnahme der Standrohre und des Überrollkörpers mit den Teil-Bü­ gelrohren des Teleskops und der Bügelschale (7), dadurch gekennzeichnet, daß zwei, je einem Fahrzeug­ sitz (4, 5) zugeordnete Überroll-Schutzkassetten (2) vorgesehen sind, die jeweils einen Überrollkörper (1) mit den Teil-Bügelrohren (9, 10) des Teleskops und der Bügelschale (7) aufnehmen.