DE19821599A1

DE19821599A1 - Actuator for roll-over protection system

Info

Publication number: DE19821599A1
Application number: DE1998121599
Authority: DE
Inventors: Ulrich Lotz
Original assignee: Thomas Magnete GmbH
Current assignee: Thomas Magnete GmbH
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2018-05-15
Also published as: DE19821599B4

Abstract

An actuator for a roll-over protection system has a locking rod (10) connected to a protective buckle and able to be guided in a solenoid that has a clamping stirrup (9) which the locking rod restrains. An armature (7) works on the clamping stirrup when the solenoid is excited so that it releases the locking rod. A flange of a core (6) projects into a coil of the solenoid and has a tapering hole in which the clamping stirrup is guided. The stirrup is pressed by a locking spring (10) onto the armature. The spring is supported on a cover for the hole of the stirrup. The armature has a central hole in the direction of its axis in which the locking rod can be guided.

Description

Die Erfindung betrifft einen Aktor für ein Überrollschutzsystem mit einer mit einem Schutzbügel verbundenen Sperrstange.The invention relates to an actuator for a rollover protection system a locking rod connected to a protective bracket.

Derartige Aktoren dienen zum Verriegeln und bei einem Crash zum schnellen Entriegeln eines Schutzbügels in einem Überrollschutzsystem beispielsweise eines Pkw Cabrios.Such actuators are used for locking and in the event of a crash quick release of a safety bar in a rollover protection system for example a convertible car.

In der EP 0 760 314 A1 ist ein derartiger Aktor beschrieben, bei dem eine Kupplung für ein aus einer Ruhestellung durch einen Antrieb in eine Wartestellung verlagerbaren Überrollbügel eines Fahrzeuges vorgesehen ist. An dem Sicherheitsteil ist eine Haltestange ange ordnet, an der wenigstens ein Vorsprung zum Eingriff von am Fahrzeug aufbau schwenkbar gelagerten Halteklauen vorgesehen ist. Diese sind durch eine Feder in die Freigabestellung vorgespannt. Durch den Anker eines Elektromagneten werden die Halteklauen gegen das Verschwenken in die Freigabestellung blockiert. Mittels einer Sensorsteuerung wird der Elektromagnete derart betätigt, das die Halteklauen aus einer Verriegelungsstellung von dem Vorsprung weg in eine Freigabestellung schwenkbar sind, so daß das Sicherheitsteil freigegeben wird.Such an actuator is described in EP 0 760 314 A1, in which a clutch for from a rest position by a drive in a waiting position relocatable roll bar of a vehicle is provided. A handrail is attached to the safety part arranges on the at least one projection for engagement of the vehicle construction pivotally mounted holding claws is provided. These are biased into the release position by a spring. By the anchor of an electromagnet are the holding claws against pivoting blocked in the release position. By means of a sensor control the electromagnet is actuated in such a way that the holding claws from a Locked position away from the projection in a release position are pivotable so that the safety part is released.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen Aktor der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen einfachen Aufbau aufweist und eine einfache und sichere Montage gewährleistet. The invention is based on the task of an actuator at the beginning to create mentioned type, which has a simple structure and simple and safe installation guaranteed.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sperrstange in einen Elektromagneten führbar ist, der eine Klemmzange aufweist, die die Sperrstange arretiert, wobei ein Magnetanker bei Erregung des Elektromagneten derart auf die Klemmzange einwirkt, daß sie die Sperrstange freigibt. Ein derartiger Aktor nach dem Prinzip eines Klemmrichtgesperre läßt sich leicht herstellen und weist nur wenige in der PKW-Fertigung montierbare Einzelteile auf.The object is achieved in that the locking rod can be guided into an electromagnet which has a clamp, which locks the locking rod, with a magnetic armature when the Electromagnet acts on the clamp such that it Lock rod releases. Such an actuator based on the principle of Locking directional lock is easy to manufacture and has only a few individual parts that can be assembled in car production.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in eine Spule des Elektromagneten ein Kernflansch ragt, der eine sich verjüngende Bohrung aufweist, in der die Klemmzange geführt ist. Diese kann in vorteilhafter Weise durch eine Sperrfeder auf den Magnetanker gedrückt werden, wobei sich die Sperrfeder an einem die Bohrung der Klemmzange abdeckenden Deckel abstützen kann.It has proven to be advantageous if in a coil of Electromagnet protrudes from a core flange, which is a tapered Has bore in which the clamp is guided. This can be in advantageously by a locking spring on the magnet armature be pressed, the locking spring on one of the holes in the Can support the cover covering the clamp.

Ein sicherer Halt- der Sperrstange ergibt sich, wenn der Magnetanker eine zentrische Bohrung in Richtung seiner Längsachse aufweist, in der die Sperrstange führbar ist, und die Klemmzange aus einem Ring besteht, an dem sich mehrere keilförmige Klemmelemente befinden.The locking rod is held securely when the magnet armature has a central bore in the direction of its longitudinal axis, in the locking rod can be guided, and the clamping pliers from a ring exists on which there are several wedge-shaped clamping elements.

Eine kräftige und sichere Verkeilung der Sperrstange kann erreicht werden, wenn die Klemmelemente außen eine Gleitfläche aufweisen, die an der Innenfläche der sich verjüngenden Bohrung des Kernflansches anliegen.A strong and secure wedging of the locking rod can be achieved if the clamping elements have a sliding surface on the outside, the on the inner surface of the tapered bore of the core flange issue.

Die Sperrstange läßt sich besonders sicher durch die Klemmzange verkeilen, wenn die Klemmelemente innen mit einer Klemmnase versehen sind.The locking rod can be particularly securely with the clamp pliers wedge if the clamping elements have a clamping lug on the inside are.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: The invention is based on a Darge in the drawing presented embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Aktor und Fig. 1 an actuator according to the invention and

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Klemmzange. Fig. 2, the clamping pliers shown in Fig. 1.

In der Figur ist ein erfindungsgemäßer Aktor dargestellt, bei dem eine Sperrstange 1 in einen Elektromagneten 2 eintaucht. Der Elektromagnet 2 weist eine in einem Gehäuse 3 liegende Spule 4 auf, die seitlich durch eine Jochscheibe 5 und einen Kernflansch 6 begrenzt ist. Der Kernflansch 6 ist auch noch in die Hälfte des Innenraumes der Spule 4 gezogen. In der anderen Hälfte des Innen raumes der Spule 4 befindet sich ein Magnetanker 7, der in einer DU-Buchse 8 gleitet. Der Magnetanker 7 weist eine zentrische Bohrung in Richtung seiner Längsachse auf, in der die Sperrstange 1 eingreift.In the figure, an actuator according to the invention is shown, in which a locking rod 1 is immersed in an electromagnet 2 . The electromagnet 2 has a coil 4 lying in a housing 3 , which is laterally delimited by a yoke disk 5 and a core flange 6 . The core flange 6 is also drawn into half the interior of the coil 4 . In the other half of the interior of the coil 4 there is a magnet armature 7 which slides in a DU socket 8 . The magnet armature 7 has a central bore in the direction of its longitudinal axis, in which the locking rod 1 engages.

Der Kernflansch 6 weist eine sich verjüngende Bohrung auf, in der eine Klemmzange 9 geführt ist, die durch eine Sperrfeder 10 auf den Magnetanker 7 gedrückt wird, wobei sich die Sperrfeder 10 an einem die Bohrung der Klemmzange 9 abdeckenden Deckel 11 abstützt.The core flange 6 has a tapered bore in which a clamp 9 is guided, which is pressed onto the magnet armature 7 by a locking spring 10 , the locking spring 10 being supported on a cover 11 covering the bore of the clamp 9 .

An der anderen Seite ist die Sperrstange 1 mit einem Bajonettclip 12 versehen, mittels dessen die Sperrstange 1 an einem nicht darge stellten Schutzbügel des Überrollschutzsystems angebracht sein kann, der durch eine Feder derart vorgespannt ist, daß die Sperrstange 1 aus dem Elektromagneten 2 gezogen wird.On the other hand, the locking rod 1 is provided with a bayonet clip 12 , by means of which the locking rod 1 can be attached to a protective bracket of the rollover protection system, not shown, which is biased by a spring such that the locking rod 1 is pulled out of the electromagnet 2 .

Die Klemmzange 9 besteht, wie aus Fig. 2 ersichtlich, aus einem Ring 13, an dem sich mehrere keilförmige Klemmelemente 14 befinden. Die Klemmelemente 14 weisen außen eine Gleitfläche 15 auf, die an der Innenfläche der sich verjüngende Bohrung anliegen. Innen sind die Klemmelemente 14 mit einer Klemmnase 16 versehen. As can be seen from FIG. 2, the clamping pliers 9 consist of a ring 13 on which there are several wedge-shaped clamping elements 14 . The clamping elements 14 have a sliding surface 15 on the outside, which abut the inner surface of the tapered bore. Inside, the clamping elements 14 are provided with a clamping nose 16 .

Wird nun die Sperrstange 1 soweit in den Elektromagneten 2 gedrückt, daß sie durch die Bohrung des Kernflansches 6 und durch die Klemm zange 9 reicht, drückt sie diese nach unten und die Klemmelemente 14 auseinander, die sich aufgrund der Kraft der Sperrfeder 10 an der Außenfläche der Sperrstange 1 mit ihren Klemmnasen 16 anlegen.If the locking rod 1 is pressed so far into the electromagnet 2 that it extends through the bore of the core flange 6 and through the clamping pliers 9 , it presses them down and the clamping elements 14 apart, which are due to the force of the locking spring 10 on the outer surface the locking rod 1 with its clamping lugs 16 .

Nach Loslassen der Sperrstange 1 verkeilen sich die Klemmelemente 14 aufgrund der Kraft der Feder des Überrollschutzsystems und der Sperrfeder 10 zwischen Sperrstange 1 und Kernflansch 6, so daß die Sperrstange 1 in der dargestellten Position festgehalten wird.After releasing the locking rod 1 , the clamping elements 14 wedge due to the force of the spring of the rollover protection system and the locking spring 10 between the locking rod 1 and the core flange 6 , so that the locking rod 1 is held in the position shown.

Ein Teil der Sperrkraft der Sperrstange 1 wird durch Reibung auf die Klemmzange 9 übertragen. Die keilförmigen Klemmelemente 14 stützen sich mit einer ersten Kraft an dem Kernflansch 6 und mit einer zweiten Kraft an der Sperrstange 1 ab. Diese drei Kräfte halten sich im Gleichgewicht, schließen sich also - als Vektoren aneinandergefügt - zu einem Krafteck, einem rechtwinkligen Dreieck. Damit der Keil der Klemmzange 9 immer mit der Sperrstange 1 in Berührung und die Reibung immer wirksam bleibt, drückt die Kraft der gespannten Sperrfeder 10 auf den Keil.Part of the locking force of the locking rod 1 is transmitted to the clamp 9 by friction. The wedge-shaped clamping elements 14 are supported with a first force on the core flange 6 and with a second force on the locking rod 1 . These three forces are in balance, so they join together as vectors to form a corner of force, a right-angled triangle. So that the wedge of the clamp 9 always in contact with the locking rod 1 and the friction always remains effective, the force of the tensioned locking spring 10 presses on the wedge.

Im Falle einer Auslösung beispielsweise bei einem Crash werden die Aktoren, die Elektromagneten 2, direkt von einem Überrollsensor angesteuert, so daß der Magnetanker 7 in die Spule 4 gezogen wird und auf die Klemmzange 9 drückt. Dadurch können die Klemmelemente 14 wieder nach außen nachgeben, so daß sie die Sperrstange 1 freigeben und die Schutzbügel aufgrund der Federkraft nach oben aus der Lehne heraus schnellen können.In the event of a trigger, for example in the event of a crash, the actuators, the electromagnets 2 , are controlled directly by a rollover sensor, so that the magnet armature 7 is pulled into the coil 4 and presses on the clamping pliers 9 . As a result, the clamping elements 14 can yield to the outside again, so that they release the locking rod 1 and, due to the spring force, the protective bar can snap up out of the backrest.

In jedem der beiden Überrollschutzsysteme sitzt ein Aktor, welcher aus dem Elektromagneten 2 mit Sperrstange 1 besteht, die mit dem Schutzbügel verbunden sind.In each of the two rollover protection systems there is an actuator, which consists of the electromagnet 2 with locking rod 1 , which are connected to the protective bracket.

Die Ansteuerung der beiden Aktoren erfolgt direkt durch die Endstufen des Überrollsensors, der auch die Auslöseenergie für beide Aktoren liefert.The two actuators are controlled directly by the output stages the rollover sensor, which also triggers the energy for both actuators delivers.

Zum Verriegeln wird der Schutzbügel von Hand gegen eine Federkraft soweit niedergedrückt, bis die Sperrstange 1 in die konzentrisch im Elektromagneten 2 sitzende Klemmzange 9 eintaucht. Wird nun der Schutzbügel entlastet, so übt die Klemmzange 9 aufgrund der Federvor spannung des Schutzbügels über das Keilprinzip eine Radialkraft auf die Sperrstange 1 aus, die den Schutzbügel niederhält.For locking, the protective bracket is pressed down by hand against a spring force until the locking rod 1 is immersed in the clamping pliers 9 which are concentrically seated in the electromagnet 2 . If the protective bracket is now relieved, the clamping pliers 9 exert a radial force on the locking rod 1 , which holds the protective bracket down, due to the spring tension of the protective bracket via the wedge principle.

Das Entriegeln des Systems erfolgt durch die Bestromung des Elektro magneten. Die Klemmwirkung der federbeaufschlagten Klemmzange 9 wird durch die Kraftwirkung des Magnetankers 2 aufgehoben, die Sperrstange 1 damit, aufgrund der nicht mehr vorhandenen Radialkraft, gelöst, so daß der Schutzbügel über die vorgespannten Federn ausfährt. The system is unlocked by energizing the electromagnet. The clamping action of the spring-loaded clamp 9 is canceled by the force of the magnet armature 2 , the locking rod 1 thus, due to the radial force no longer being released, so that the protective bracket extends over the prestressed springs.

Reference list

11

Sperrstange
Locking bar

22nd

Elektromagnet
Electromagnet

33rd

Gehäuse
casing

44th

Spule
Kitchen sink

55

Jochscheibe
Yoke washer

66

Kernflansch
Core flange

77

Magnetanker
Magnetic anchor

88th

DU-Buchse
DU socket

99

Klemmzange
Pliers

1010th

Sperrfeder
Locking spring

1111

Deckel
cover

1212th

Bajonettclip
Bayonet clip

1313

Ring
ring

1414

Klemmelemente
Clamping elements

1515

Gleitfläche
Sliding surface

1616

Klemmnase
Clamping nose

Claims

1. Actuator for a rollover protection system with a locking bar connected to a protective bar ( 1 ) which can be guided into an electromagnet ( 2 ) which has a clamp ( 9 ) which locks the locking bar ( 1 ), a magnet armature ( 7 ) when the electromagnet ( 2 ) is excited, the clamping pliers ( 9 ) act in such a way that they release the locking rod ( 1 ).

2. Actuator according to claim 1, characterized in that in a coil of the electromagnet ( 2 ) projects a core flange ( 6 ) which has a tapered bore in which the clamping pliers ( 9 ) is guided.

3. Actuator according to claim 1 or 2, characterized in that the clamping pliers ( 9 ) by a locking spring ( 10 ) on the magnet armature ( 7 ) is pressed.

4. Actuator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the locking spring ( 10 ) is supported on a cover ( 11 ) covering the bore of the clamping pliers ( 9 ).

5. Actuator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the magnet armature ( 7 ) has a central bore in the direction of its longitudinal axis, in which the locking rod ( 1 ) can be guided.

6. Actuator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the clamping pliers ( 9 ) consists of a ring ( 13 ) on which there are several wedge-shaped clamping elements ( 14 ).

7. Actuator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the clamping elements ( 14 ) on the outside have a sliding surface ( 15 ) which abut the inner surface of the tapered bore of the core flange ( 6 ).

8. Actuator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the clamping elements ( 14 ) are provided on the inside with a clamping nose ( 16 ).