-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Überrollschutz für ein offenes
Kraftfahrzeug, insbesondere für
ein Cabriolet, mit mindestens einem im Heck des Kraftfahrzeugs angeordneten
starren Überrollschutzelement,
das bei einer Aktivierung des Überrollschutzes
aus einer Ausgangsstellung nach oben in eine Überrollstellung bewegt wird,
sowie mindestens einem zusammengefalteten Gassack, der bei der Aktivierung
des Überrollschutzes
aufgeblasen wird.
-
Aus
der
DE 44 26 733 A1 der
Anmelderin ist bereits ein Überrollschutz
der eingangs genannten Art für
Cabriolets bekannt, bei dem der zusammengefaltete Gassack hinter
der Rücksitzbank
in einer Vertiefung angeordnet ist, deren Abdeckung von zwei starren
Klappen gebildet wird, welche jeweils um eine in Fahrtrichtung verlaufende
Achse schwenkbar sind. Bei einer Aktivierung des Überrollschutzes
wird der Gassack aufgeblasen, wodurch er die beiden Klappen aus
ihrer Ausgangsstellung nach oben in eine Überrollstellung verschwenkt,
in der sie zusammen mit dem zur Unterstützung der Klappen dienenden
aufgeblasenen Gassack den Überrollschutz
bilden. Ein wirksamer Schutz der Insassen vor Verletzungen setzt
bei diesem Überrollschutz
jedoch voraus, daß der
Gassack beim Überschlagen
des Cabriolets nicht beschädigt
wird, da die von den Klappen gebildeten starren Überrollschutzelemente nur in
Verbindung mit dem Gassack wirksam sind. Da diese Elemente außerdem nur
seitlich hinter den Sitzen angeordnet sind, kann es beim Überschlagen des
Cabriolets auf dem oberen Rand einer Böschung oder auf dem Rand eines
Grabens zum Eindrücken des
Gassacks hinter einem auf der Rücksitzbank
sitzenden Fahrzeuginsassen und damit zu Verletzungen desselben kommen.
Ein weiterer Nachteil des bekannten Überrollschutzes besteht darin,
daß viele Benutzer
kein Vertrauen in einen Überrollschutz
setzen, dessen wesentliches Funktionselement von einem dünnen aufblasbaren
Gassack gebildet wird, der beim Überschlagen
einen Großteil
der Kräfte
auffangen muß und
dessen Unversehrtheit gleichzeitig Voraussetzung für die Schutzwirkung
ist. Unter anderem aus diesem Grund konnten sich Überrollschutzvorrichtungen
ohne starre Überrollschutzelemente, wie
beispielsweise aus der
DE 34
38 739 bekannt, nicht auf dem Markt durchsetzen.
-
Aus
der
US 3 804 435 ist
eine Überrollschutzvorrichtung
mit Gaskissen bekannt, bei der die seitlich neben dem Insassen positionierten
Gaskissen in Abhängigkeit
eines sensierten Neigungswinkels aufgeblasen werden.
-
Eine Überrollschutzvorrichtung
mit einem starren Überrollbügel ist
aus der
DE 43 14 538
C2 bekannt. Diese Patentschrift schlägt vor, dass die bei Aktivierung
des Überrollschutzbügels zueinander verschiebbaren
Schenkel und fahrzeugfesten Führungselemente
des Überrollschutzbügels aus Strangpressprofilen
bestehen.
-
Ein
anderes Cabriolet mit einem Überrollschutz
der eingangs genannten Art ist aus der
DE 195 23 929 A1 bekannt,
bei dem der Gassack ebenfalls dazu dient, bei einer Aktivierung
des Überrollschutzes
zwei starre Überrollschutzelemente
aus ihrer Ausgangsstellung nach oben zu verschwenken. Im Unterschied
zu dem aus der
DE 44
26 733 A1 bekannten Überrollschutz
sind die beiden Überrollschutzelemente
um quer zur Fahrtrichtung verlaufende Achsen verschwenkbar und bilden
in der Überrollstellung
ein Tragwerk mit größerer Stabilität. Die beiden
von einer Außen-
bzw. Innenschale eines Verdeckkastendeckels gebildeten Überrollschutzelemente
liegen in der Ausgangsstellung übereinander und
werden zum Öffnen
in entgegengesetzte Richtungen verschwenkt. Da die Hebelverhältnisse
zwischen der Innenschale und der Außenschale zu Beginn des Öffnens ungünstig sind,
wird der Öffnungsvorgang
verzögert,
wodurch auch die Schutzwirkung beeinträchtigt wird, weil das Tragwerk
erst in der vollständig
ausgefahrenen Überrollstellung
seine volle Wirkung entfaltet. Zwar befindet sich der Überrollschutz
bei dem in der
DE
195 23 929 A1 dargestellten zweisitzigen Cabriolet beim Überschlagen
außerhalb
des Bewegungsbereichs des Kopfes von Fahrer und Beifahrer, so daß dieser
nicht gegen das vordere Überrollschutzelement
anschlagen kann. Dies gilt jedoch nicht für viersitzige Cabriolets, bei
denen sich dieses Element im Bewegungsbereich der auf der Rücksitzbank
sitzenden Fahrzeuginsassen befindet, so daß eine nicht unerhebliche Gefahr
von schweren Kopfverletzungen besteht, wenn das Fahrzeug beim Überschlagen
auf das Heck aufprallt und die Köpfe dieser
Fahrzeuginsassen bis zum Aufprall gegen das Überrollschutzelement nach hinten
beschleunigt werden.
-
Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Überrollschutz
der eingangs genannten Art mit mindestens einem starren, vorzugsweise
hinter einem Rücksitz
des Cabriolets angeordneten Überrollschutzelement
dahingehend zu verbessern, daß das
Risiko von Kopfverletzungen für
Fahrzeuginsassen auf diesem Sitz beim Überschlagen des Cabriolets
weiter reduziert wird.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß sich
der aufgeblasene Gassack in Fahrtrichtung über den Überrollschutz hinaus bis in den
Bewegungsbereich eines vor dem Überrollschutz
sitzenden Fahrzeuginsassen erstreckt, so daß dessen Kopf im Falle einer
Beschleunigung nach hinten auf den Gassack trifft, von diesem abgebremst wird
und nicht gegen das starre Überrollschutzelement
anschlagen kann.
-
Eine
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zwei Überrollschutzelemente
in Form von Überrollbügeln unmittelbar
hinter der Rückenlehne
von jedem der beiden Rücksitze
des Cabriolets angeordnet und jeweils mit einem zusammengefalteten
Gassack bestückt
sind, der zusammen mit dem Überrollschutzelement
nach oben bewegt wird. Um eine ungehinderte Entfaltung des Gassacks
sicherzustellen, wird dieser vorzugsweise erst dann aufgeblasen,
wenn sich das Überrollschutzelement in
einer vorgegebenen Position, zweckmäßig in der Überrollstellung oder kurz davor,
befindet.
-
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Gassack
mit einem Gasgenerator verbunden, der bei der Aktivierung des Überrollschutzes
gezündet
wird und zum Aufblasen des Gassacks dient. An Stelle eines Gasgenerators kann
grundsätzlich
auch ein Druckspeicher vorgesehen sein.
-
Der
Gasgenerator kann gemäß einer
ersten vorteilhaften Alternative elektrisch mit einem den Überrollschutz
aktivierenden Sensor gekoppelt sein, wobei er zweckmäßig mit
Hilfe eines Verzögerungsgliedes
seines Zünders
zeitverzögert
in der vorgegebenen Position gezündet
wird, oder er kann gemäß einer
zweiten vorteilhaften Alternative durch einen mechanischen Auslösemechanismus
gezündet
werden, sobald das Überrollschutzelement
die vorgegebene Position erreicht.
-
Um
den Weg des zum Aufblasen des Gassacks dienenden Gases zwischen
dem Gasgenerator einerseits und dem Gassack andererseits möglichst
kurz zu halten, kann der Gasgenerator auf dem Überrollschutzelement montiert
werden, so daß er zusammen
mit diesem nach oben bewegt wird. In diesem Fall kann der mechanische
Auslösemechanismus
zweckmäßig von
einer Reißleine
gebildet werden, die mit einem ortsfesten Teil des Überrollschutzes
verbunden ist. Alternativ dazu können
die bewegten Massen kleiner gehalten werden, wenn der Gasgenerator
oder Druckspeicher ortsfest, zum Beispiel an einem Widerlager des Überrollschutzelements,
angebracht und durch mindestens eine flexible Gasleitung mit dem
Gassack verbunden ist. Auch in diesem Fall kann der Auslösemechanismus
von einer Reißleine
gebildet werden, die dann jedoch mit dem beweglichen Überrollschutzelement
verbunden ist.
-
Eine
weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, den entsprechend
dimensionierten Gasgenerator nicht nur zum Aufblasen des Gassacks
sondern auch zum Ausfahren des Überrollschutzelements
zu nutzen. In diesem Fall treibt das vom Gasgenerator abgegebene
Gas das Überrollschutzelement
nach oben in die vorgegebene Position bevor es in den Gassack strömt. Die
vorgegebene Position kann beispielsweise die Überrollstellung sein, in der
das Überrollschutzelement
vorzugsweise mit einem ortsfesten Teil des Überrollschutzes verriegelt
oder in anderer Weise blockiert wird, so daß es bei Beaufschlagung mit
einer auf das obere Ende wirkenden Kraft nicht wieder in Richtung
der Ausgangsstellung zurückgedrückt werden
kann.
-
In
dem Fall, daß das
obere Ende des Überrollschutzelements
in der Ausgangsstellung über eine
umgebende Oberseite des Cabriolets übersteht, kann es gleichzeitig
als Träger
für ein
Polster dienen, das bei einem Frontalaufprall eine Kopfstütze bildet und
Kopfverletzungen des vor dem Überrollschutzelement
sitzenden Fahrzeuginsassen verhindert. Ein vollständig versenktes Überrollschutzelement
mit integriertem Gassack kann ebenfalls bei einem Frontalaufprall
als Kopfstütze
dienen, wenn der Überrollschutz
nicht nur beim Überschlagen
des Fahrzeugs sondern auch bei einem Frontalaufprall aktiviert wird. In
diesem Fall bildet der vom ausgefahrenen Überrollschutzelement nach oben
bewegte Gassack nach dem Aufblasen eine Art verbesserte Kopfstütze, welche
die Rückwärtsbewegung
des Kopfes eines vor dem Überrollschutzelement
sitzenden Fahrzeuginsassen weich auffängt und abbremst und damit
zum Beispiel ein Schleudertrauma verhindert. Der Gassack weist gewöhnlich ein
größeres Volumen
als eine eingebaute Kopfstütze
auf, so daß mit
seiner Hilfe auch bei einem Schrägaufprall
ein frühzeitiges
weiches Abfangen eines schräg
nach hinten zurückschwingenden
Kopfes eines Fahrzeuginsassen sichergestellt werden kann. Außerdem macht
der erfindungsgemäße Überrollschutz
in diesem Fall die Verwendung von eingebauten Kopfstützen entbehrlich, die
bei nur teilweise besetztem Cabriolet störende Windgeräusche verursachen
können.
-
Im
folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigen:
-
1:
eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Cabriolets mit einem
erfindungsgemäßen Überrollschutz
in der Ausgangsstellung;
-
2:
eine Ansicht entsprechend 1 nach dem
Ausfahren von zwei Überrollbügeln des Überrollschutzes
in die Überrollstellung,
jedoch vor dem Aufblasen der Gassäcke;
-
3:
eine Ansicht entsprechend 2, jedoch
nach dem Aufblasen der Gassäcke;
-
4:
eine schematische vertikale Längsschnittansicht
eines Schenkels eines Überrollbügels eines
modifizierten Überrollschutzes
in der Ausgangsstellung;
-
5:
eine Ansicht entsprechend 4, jedoch
bei ausgefahrenem Überrollbügel und
aufgeblasenem Gassack.
-
In
der Zeichnung ist ein Teil eines viersitzigen Cabriolets 2 dargestellt,
das eine Rücksitzbank 4 mit zwei
Sitzen 6 aufweist, hinter deren Rückenlehnen 8 ein Überrollschutz 10 mit
zwei nach oben ausfahrbaren Überrollbügeln 12 angeordnet
ist. Die Überrollbügel 12 stehen in
ihrer Ausgangsstellung (1), d.h. bei nicht aktiviertem Überrollschutz 10,
etwas über die
Oberseite einer Abdeckleiste 14 über, die sich unmittelbar hinter
den Rückenlehnen 8 der
Sitze 6 und vor einer Abdeckung 16 eines Verdecks
des Cabriolets 2 quer zur Fahrtrichtung erstreckt. Die Überrollbügel 12 in
Form eines umgekehrten U weisen zwei parallele zylindrische Schenkel 18 auf,
die durch ein horizontales Joch 20 verbunden sind. Die
beiden Schenkel 18 sind in fahrzeugfesten Führungsrohren 22 mit
ringförmigem
Querschnitt (vgl. 4 und 5) vertikal
verschiebbar gelagert.
-
Im
Inneren von jedem der beiden Schenkel
18 der Überrollbügel
12 befindet
sich eine vorgespannte Schraubendruckfeder
24 (
1),
die sich bei einer Aktivierung des Überrollschutzes
10 entspannt
und den Bügel
12 nach
oben in die Überrollstellung
(
2) drückt.
Die Schraubendruckfedern
24 stützen sich jeweils an ihrem
unteren Ende gegen einen als Widerlager dienenden fahrzeugfesten
Träger
26 des Überrollschutzes
10 (vgl.
4)
und an ihrem oberen Ende gegen eine Ringschulter
28 des jeweiligen
Schenkels
18 ab. Die Funktionsweise eines derartigen Überrollschutzes
mit vorgespannten Schraubendruckfedern sowie ein Mechanismus zum Aktivieren
desselben ist beispielsweise aus der
DE 39 30 171 C2 der Fa. Keiper Recaro GmbH & Co bekannt und
wird daher hier nicht näher
beschrieben. Das vom Joch
20 und einem Teil der Schenkel
18 gebildete, über die
Abdeckleiste
14 und die Abdeckung
16 überstehende
obere Ende jedes Überrollbügels
12 ist
mit einem aufgesetzten, nach unten offenen Gehäuse
30 mit gerundeten
Ecken und Kanten verkleidet und trägt ein auf dem Gehäuse
30 angebrachtes
Polster
32 in Form einer Kopfstütze (strichpunktiert dargestellt).
-
In
dem Zwischenraum 34 zwischen den beiden Schenkeln 18 jedes Überrollbügels 12 ist
unterhalb des Gehäuses 30 ein
zusammengefalteter Gassack 36 untergebracht, der sich bei
einer Aktivierung des Überrollschutzes 10 zusammen
mit dem Bügel 12 nach
oben in die Überrollstellung
bewegt (2). Zum Aufblasen des Gassacks 36 dient
ein ebenfalls im Zwischenraum 34 angeordneter Gasgenerator 38, der
gezündet
wird, sobald der Überrollbügel 12 eine vorgegebene
Position erreicht, in der sich der Gassack 36 durch einen
Spalt zwischen dem unteren Rand der in Fahrtrichtung weisenden vorderen
Wand 40 des Gehäuses 30 und
dem oberen Rand der benachbarten Rückenlehne 8 nach vorne
zu entfalten kann. Die zur Fahrtrichtung entgegengesetzte hintere
Wand 42 ist ebenso wie die seitlichen Wände des Gehäuses 30 nach unten
zu verlängert,
so daß sie
einen Austritt des Gassacks 36 nach hinten verhindert und
ein Widerlager für
den aufgeblasenen Gassack 36 bildet.
-
Bei
einem Unfall, der ein Überschlagen
des Cabriolets 2 zur Folge hat, wird der Überrollschutz 10 beider
Sitze 6 aktiviert. Dabei werden die Schraubendruckfedern 24 freigegeben,
so daß sich
die Überrollbügel 12 nach
oben in die Überrollstellung
bewegen. Der Gasgene rator 38 kann entweder elektrisch mit dem
zur Aktivierung des Überrollschutzes 10 dienenden
Sensor verbunden sein, wobei in diesem Fall sein Zünder zweckmäßig ein
eingebautes Verzögerungsglied
aufweist, um ein vorzeitiges Aufblasen des Gassacks 36 vor
dem Erreichen der vorgegebenen Position zu verhindern. Alternativ
dazu kann der Gasgenerator 38 während der Bewegung des Überrollbügels 12,
d.h. bei Erreichen der vorgegebenen Position gezündet werden, beispielsweise
mit Hilfe einer vom Zünder
zum Träger 26 führenden
Reißleine
(nicht dargestellt) oder eines anderen mechanischen Auslösemechanismus.
-
Wie
am besten in 3 und 5 dargestellt,
erstreckt sich der aufgeblasene Gassack 36 in der Überrollstellung
in Fahrtrichtung über
das obere Ende des starren Überrollbügels 12 und
dessen Gehäuse 30 hinaus
nach vorne und bildet jeweils vor den Schenkeln 18 des Überrollbügels 12 und
den nach unten verlängerten
Seitenwänden
des Gehäuses 30 ein
Luftpolster, das Kopfverletzungen der vor den Überrollbügeln 12 auf den Rücksitzen 6 sitzenden
Fahrzeuginsassen durch Anschlagen gegen die Schenkel 18 oder
das Gehäuse 30 verhindert,
zum Beispiel wenn das Cabriolet 2 beim Überschlagen mit dem Heck voran
auf ein Hindernis trifft und die Köpfe der Fahrzeuginsassen nach
hinten beschleunigt werden. Die aufgeblasenen Gassäcke 36 weisen
zweckmäßig eine
größere Breite
als diejenige des Gehäuses 30 bzw.
des Kopfstützenpolsters 32 auf,
so daß die
Köpfe der
Fahrzeuginsassen auch bei einem Schrägaufprall des Hecks vom Gassack 36 aufgefangen
werden.
-
Im
Unterschied zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist bei dem
Ausführungsbeispiel der 4 und 5 ein
ortsfest auf dem Träger 26 angebrachter
Gasgenerator (nicht dargestellt) vorgesehen, dessen Dimensionierung
so gewählt
ist, daß die
beim Aktivieren abgegebene Gasmenge nicht nur zum Aufblasen der
beiden Gassäcke 36 sondern auch
zum Ausfahren der Überrollbügel 12 ausreicht.
-
Auch
bei diesem Ausführungsbeispiel
sind die beiden hohlzylindrischen Schenkel 18 des Überrollbügels 12 in
zwei aufrechten, auf dem Träger 26 aufgeschweißten röhrenförmigen Führungsrohren 22 vertikal
verschiebbar geführt.
Das untere Ende der Schenkel 18 liegt hier in der Ausgangsstellung
auf dem Träger 26 auf
und stützt
sich gegen diesen ab. Am unteren Ende der beiden Führungsrohre 22 befindet
sich jeweils eine Gaseinlaßöffnung 44,
die über eine
Gaszufuhrleitung 46 mit dem Gasgenerator verbunden ist.
Die beiden Schenkel 18 des Überrollbügels 12 sind an ihrem
unteren Ende mit einem Längsschlitz 48 versehen,
der sich von ihrem auf dem Träger 26 ruhenden
Stirnende mindestens bis zur Gaseinlaßöffnung 44 erstreckt,
so daß vom
Gasgenerator durch die Gaszufuhrleitung 46 zugeführtes Gas
in jeder Stellung des Überrollbügels 12 ins
hohle Innere der Schenkel 18 strömen kann, um den Bügel 12 durch
den Überdruck
im Inneren nach oben zu drücken.
-
Auf
der Außenseite
jedes Führungsrohrs 22 sind
mehrere Verriegelungsvorrichtungen 50 angebracht, um den Überrollbügel 12 in
der Überrollstellung
zu blockieren. Die Verriegelungsvorrichtungen 50 bestehen
jeweils aus einer Führungsbuchse 52 mit
einer radialen Aufnahmeöffnung 54 für einen
federbelasteten Verriegelungsbolzen 56, der in der Überrollstellung
des Überrollbügels 12 (5)
in eine gegenüberliegende
Bohrung 58 in der zylindrischen Wand des zugehörigen Schenkels 18 eindringt und
den Schenkel 18 in Bezug zum Führungsrohr 22 arretiert.
-
Die
beiden Führungsrohre 22 weisen
jeweils in der Nähe
ihres oberen Endes eine Gasauslaßöffnung 60 auf, die
in den im Zwischenraum 38 zwischen den Schenkeln 18 untergebrachten
Gassack 36 mündet.
Die beiden Schenkel 18 des Überrollbügels 12 weisen jeweils
eine Gasdurchtrittsbohrung 62 auf, die in der Überrollstellung
des Überrollbügels 12 (5)
mit der Gasauslaßöffnung 60 des
Führungsrohrs 22 fluchtet,
so daß der
Gassack 36 automatisch aufgeblasen wird, sobald der Überrollbügel 12 die Überrollstellung
erreicht. An Stelle einer Durchtrittsbohrung 62 könnte auch
ein vertikales Langloch 64 (in 4 und 5 in
strichpunktierten Linien angedeutet) in den Schenkeln 18 vorgesehen
sein, so daß bereits
vor dem Erreichen der Überrollstellung
Gas aus dem Inneren der Schenkel 18 und der Führungsrohre 22 in
den Gassack 36 zugeführt
werden kann, um ihn aufzublasen, sobald auf der Vorderseite ein ausreichend
breiter Spalt zwischen dem unteren Rand der vorderen Gehäusewand 40 und
dem oberen Rand der benachbarten Rückenlehne 8 freigegeben
worden ist.