DE4307963C2 - Antriebs- und Abstützmechanismus für einen Überrollbügel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antriebs- und Abstützmecha­ nismus für einen Überrollbügel der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

In der DE 37 32 562 C1 ist eine Antriebs- und Abstützvorrichtung beschrieben, die den Überrollbügel in einer Crashsituation in die Schutzstellung antreibt und in dieser verriegelt. Durch eine Einstelleinrichtung mit einem elektrischen bzw. hydrauli­ schen Zusatzantrieb kann der Überrollbügel aus- und eingefahren werden und in jeder Lage angehalten, also gesteuert bewegt werden. In einer Crashsituation wird diese Einstelleinrichtung von der Antriebsvorrichtung entkoppelt, so daß letztere den Überrollbügel ungehindert in die Schutzstellung antreiben kann. Die Antriebsvorrichtung bildet zugleich die Abstützvorrichtung des Überrollbügels. Dieser Mechanismus ist relativ kompliziert ausgebildet und erfordert eine Hilfsenergie zum Bewegen des Überrollbügels in die Ablagestellung.

Aus der DE-41 00 506 C1 ist weiterhin ein Überrollbügel bekannt, an dessen beiden Seiten Abstützvorrichtungen in Form von Raster­ stangen und Klinken vorgesehen sind, die den Überrollbügel in der Schutzstellung verriegeln können, während im Mittelbereich des Überrollbügels eine Antriebsvorrichtung in Form einer feder­ unterstützten Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet ist. Auch hier­ bei ist für die Bewegung des Überrollbügels in die Ablagestel­ lung eine Hilfsenergie zur Betätigung der Antriebsvorrichtung erforderlich.

Schließlich ist aus der DE-40 17 778 A1 ein Überrollbügel be­ kannt, bei dem die Antriebsvorrichtung durch eine durch einen Elektromotor in zwei Richtungen antreibbare Gewindespindel mit Spindelmutter gebildet ist, wobei ggf. zusätzlich in der Schutz­ stellung eine Verriegelung des Überrollbügels durch eine Rast­ klinke erfolgt. Die Verwendung eines derartigen Antriebsmotors, ggf. mit einem zwischen zwei Übersetzungsverhältnissen umschalt­ baren Getriebe oder einem mit zwei unterschiedlichen Drehzahlen antreibbaren Motor ist relativ aufwendig und erfordert ebenfalls eine zusätzliche Hilfsenergie für die Bewegung des Überroll­ bügels sowohl in die Schutzstellung als auch in die Ablage­ stellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach ausge­ bildeten Mechanismus der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Bewegung des Überrollbügels in die Ablagestellung ohne Hilfsenergie möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Mechanismus ist es bei entriegelter Abstützvorrichtung möglich, den Überrollbügel von Hand in die Ablagestellung zurückzudrücken, wobei die Sperr­ einrichtung ein Zurückschlagen des Überrollbügels in den Zwischenstellungen vor der Verriegelung der Betätigungsvorrich­ tung in der Ablagestellung sicher verhindert.

Wenn die Betätigungsvorrichtung und die Abstützvorrichtung des Überrollbügels voneinander getrennt ausgebildet sind, so kann eine einseitige Betätigungsvorrichtung zusammen mit auf beiden Seiten des Überrollbügels angeordneten Abstützvorrichtungen verwendet werden. Hierdurch ergibt sich eine Senkung der Anzahl der Bauteile und des Gewichtes, aber auch eine Erhöhung der Zuverlässigkeit, da lediglich das Schloß einer Betätigungsvor­ richtung entriegelt werden muß. Allerdings garantiert nur eine beidseitige Abstützung des Überrollbügels in der Schutzposition den Sicherheitsstandard eines starren Überrollbügels. Mit dem Verzicht auf einen elektrischen oder hydraulischen Zusatzantrieb für eine gesteuerte Überrollbügelbewegung werden zusätzlich viele Bauteile eingespart. Trotzdem erlaubt die rein mechanische Konzeption es zu einem beliebigen Zeitpunkt, den Überrollbügel verzögert auszufahren und unter einem gewissen körperlichen Kraftaufwand wieder in die Ablagestellung zurückzudrücken. Die Sperreinrichtung ermöglicht eine schrittweise Zurückführung des Überrollbügels in die Ablagestellung mit optimalen Angriffspunkt für die jeweilige Phase. Sollten trotz alledem die körperlichen Kräfte nicht ausreichen, kann eine einfache mechanische Hilfs­ einrichtung für das Ablegen des Überrollbügels vorgesehen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform des Mechanismus in einem Kraftwagen, wobei Möglichkeiten für die Erzeugung des Steuerimpulses für die Auslösung der Überrollbügelbe­ wegung gezeigt sind,

Fig. 2 eine Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung,

Fig. 3 eine Ausführungsform eines Schlosses der Betätigungs­ vorrichtung nach Fig. 2,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Schlosses nach Fig. 2,

Fig. 5 eine Ausführungsform der Abstützvorrichtung und der Sperreinrichtung,

Fig. 6 einen Bedienungshebel für eine gesteuerte Auslösung des Überrollbügels,

Fig. 7 eine Zusammenstellung aller Bauteile der Ausführungs­ form des Mechanismus.

Fig. 1 zeigt die Anordnung und Befestigungspunkte der Betäti­ gungsvorrichtung 2, der Abstützvorrichtung 3 mit einer Bremse 4 und des Überrollbügels 1 im Heck eines Kraftwagens.

Der Überrollbügel ist an jedem seiner Enden um eine Schwenkachse 1a verschwenkbar mit nicht gezeigten Verankerungspunkten des Kraftwagens verbunden.

Die Betätigungsvorrichtung 2 hat den Überrollbügel 1 von einer Ablagestellung a in eine Schutzstellung b zu überführen, falls ein Elektromagnet 6 eines Schlosses 14 der Betätigungsvorrich­ tung einen elektrischen Stromimpuls von der Fahrzeugbatterie 7 bzw. der Lichtmaschine 8 erhält.

Wenn entweder eine kritische Fahrsituation, gekennzeichnet durch Achsentlastung, kritischen Kippwinkel einer Fahrzeugachse oder Crashbeschleunigungen, von den Nockenschaltern 11 am Querträger der Hinterachsen, vom Kippwinkelschalter 12 oder von den Beschleunigungssensoren 13 festgestellt wird oder wenn eine manuell betätigte Auslösung über einen Bedienungshebel 5 vorge­ nommen wird, so erfolgt eine Ansteuerung eines Relais 9 in einer Steuereinheit 10. Hierdurch wird ein Steuerimpuls an den Elektromagneten 6 des Schlosses 14 der Betätigungsvorrichtung 2 geliefert. Dies hat eine Entriegelung der Betätigungsvorrichtung 2 und somit ein Aufstellen des Überrollbügels 1 zur Folge.

In Fig. 2 ist die Betätigungsvorrichtung 2 dargestellt. Bei Zuführung eines Steuerimpulses entriegelt der Einfachhubmagnet 6 das Schloß 14. Eine vorgespannte Arbeitsfeder 15 kann nun eine Verschlußstange 16, die durch eine Hülse 17 geführt ist, ausfahren. Diese Verschlußstange ist mit ihrem freien ersten Ende in noch zu beschreibender Weise mit dem Überrollbügel 2 gekoppelt.

Wenn der aufgestellte Überrollbügel 1 wieder in die Ablagestel­ lung zurückgedrückt wird, so wird die Arbeitsfeder 15 wieder zusammengedrückt und die Verschlußstange 16 mit ihrem zweiten Ende wieder im Schloß 14 verriegelt.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des Schlosses 14, das mittels eines elektrischen Steuerimpulses entriegelbar ist, der einem Einfachhubmagnet 6 mit drückender Kraftwirkung zugeführt wird.

Bei dieser Ausführungsform weist die Hülse 17 an ihrem unteren Ende sich radial erstreckende Bohrungen auf, in denen Kugeln 20 verschiebbar angeordnet sind. In der in Fig. 3 gezeigten Verschlußstellung werden die Kugeln 20 durch eine Betätigungs­ hülse 18 in eine Ringnut der Verschlußstange 16 gedrückt und verriegeln diese in der der Ablagestellung des Überrollbügels 1 entsprechenden Stellung.

Wenn der Einfachhubmagnet 6 einen Steuerimpuls erhält, wird die Betätigungshülse 18 entgegen der Rückstellkraft einer Feder 19 angehoben. Sobald eine Nut 18a der Betätigungshülse 18 die Höhenlage der Kugeln 20 erreicht, werden die Kugeln 20 aufgrund der Kraftwirkung der Arbeitsfeder 15 nach außen gedrückt, bis die Verschlußstange 16 völlig entriegelt bzw. der Überrollbügel 1 ausgefahren wird. Zur gleichen Zeit hebt eine Feder 21 eine Sperrhülse 22, um durch Selbsthemmung die Kugeln 20 in der Entriegelungsstellung trotz der Rückstellkraft der Feder 19 zu halten.

Beim Zurückführen der Verschlußstange 16 in das Schloß 14 wird zunächst die Sperrhülse 22 zurückgedrückt. Die Feder 19 kann nun die Betätigungshülse 18 bewegen, so daß die Kugeln 20 die Verschlußstange 16 wieder formschlüssig verriegeln.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Schlosses dargestellt, das durch einen Steuerimpuls entriegelt und durch das Zurückführen der Verschlußstange 16 verriegelt wird.

Bei dieser Ausführungsform sind Verriegelungszylinder 24 in dem zweiten Ende der Verriegelungsstange 16 radial gleitend geführt. Diese Verriegelungszylinder können durch einen mit dem Anker eines Elektromagneten 6 verbundenen Sperrbolzen 23 radial nach außen gedrückt werden und greifen dann in eine sich nach unten hin erweiternde Bohrung der Hülse 17 ein, um die Verschlußstange 16 gegenüber der Hülse 17 zu verriegeln.

Bei Zuführung des Steuerimpulses senkt der Einfachhubmagnet 6 ziehender Ausführung den Sperrbolzen 23 nach unten hin aus den Verriegelungszylindern 24 heraus, so daß die Arbeitsfeder 15 die Verschlußstange 16 aus dem Schloß 14 ziehen und den Überroll­ bügel 1 aufstellen kann. Dabei werden die freigegebenen Verriegelungszylinder 24 von der Verschlußstange 16 mitgeführt (Schnitt B-B), wobei die Hülse 17 ein Herausfallen der Verriege­ lungszylinder aus der Verschlußstange 16 verhindert.

Beim Ablegen des ausgefahrenen Überrollbügels 1 wird das zweite Ende der Verschlußstange 16 wieder in das Schloß 14 gedrückt. Hierbei gleitet der Sperrbolzen 23 aufgrund der Wirkung einer Rückstellfeder 25 zwischen die Verriegelungszylinder 24. Für diesen Vorgang ist ein großer Spielraum in Richtung der Bewegung vorzusehen, damit selbst wenn der drückende Sperrbolzen 23 nach­ gibt, eine Arretierung der Verschlußstange 16 zuverlässig abläuft.

Fig. 5 zeigt Einzelheiten der Ausführungsform der Abstützvor­ richtung 3.

An dem Überrollbügel 1 ist ein Halteteil in Form eines sich senkrecht zur Schwenkachse 1a des Überrollbügels 1 angeordneten Bleches 26 befestigt.

Die Unterkante des Bleches 26 verläuft im wesentlichen konzen­ trisch zur Schwenkachse 1a und trägt einen Zahnkranz 27 mit sägezahnartiger Verzahnung, deren steilere Flanken bei der Bewegung des Überrollbügels in die Schutzstellung die nacheilen­ den Flanken bilden.

Während der Aufstellbewegung des Überrollbügels 1, die durch einen Steuerimpuls an den Magneten 6 der Betätigungsvorrichtung 2 ausgelöst wird, gleitet der Zahnkranz 27 über Sperrzähne 28c einer um eine Schwenkachse 28a drehbar gelagerte Sperrklinke 28, welche durch eine Drehfeder 29 gegen den Zahnkranz 26 vorge­ spannt ist. Die Form der Verzahnung des Zahnkranzes 27 schließt einen Richtungswechsel der Bewegung aus, d. h. der Überrollbügel 1 ist gegen Zurückschlagen gesichert. Wenn ein Anschlag 31 des Bleches 26 einen Anschlag 30 der Abstützvorrichtung 3 erreicht, so ist der Überrollbügel 1 in der Schutzstellung fest arretiert.

Da für das Zurückdrücken des Überrollbügels 1 die Arretierung durch die Sperrklinke 28 aufgehoben werden muß, ist diese mit einem Bowdenzug 32 verbunden. Durch Ziehen an dem Bowdenzug wird die Sperrklinke 28 um die Schwenkachse 28a im Uhrzeigersinn nach Fig. 5 verschwenkt und aus der Verzahnung des Zahnkranzes 27 gezogen, bis ein Keil eines durch eine Drehfeder 34 gegen die Sperrklinke 28 vorgespannten Hakens 33 in eine Nut 28a der Sperrklinke 28 einfällt. Der Haken 33 hält die Sperrklinke 28 dann im entriegelten Zustand fest. Diese Einfallbewegung des Hakens 33 ist lediglich dann möglich, wenn sich der Überroll­ bügel nicht in der Ablagestellung befindet, da in der Ablage­ stellung eine Kugel 35 durch einen Nocken 38 des Bleches 26 gegen den Haken 33 drückt und diesen außer Eingriff mit der Sperrklinke 28 bewegt.

In der Entriegelungsstellung der Sperrklinke 28 kommt ein Sperrzahn 36, der an dem den Sperrzähnen 28c gegenüberliegenden Ende (bezogen auf die Schwenkachse 28a) der Sperrklinke 28 drehbar befestigt ist, unter der Wirkung einer Drehfeder 37 mit dem Zahnkranz 27 in Eingriff.

Dieser Sperrzahn 36 ermöglicht lediglich eine Bewegung des Überrollbügels 1 in Richtung auf die Ablagestellung und hat somit die Funktion einer Rückschlagsicherung. Beim Erreichen der Ablagestellung rastet einerseits die Verschlußstange 16 im Schloß 14 ein, wodurch der Überrollbügel 1 in der Ablagestellung arretiert wird, und andererseits drückt der Nocken 38 des Bleches 26 die bewegliche Kugel 35 gegen den Haken 33, der sich dabei aus der Nut 28a der Sperrklinke 28 hebt. Nun kann die Drehfeder 29 die freigegebene Sperrklinke 28 in ihre Ausgangs­ position zurückstellen, und das System ist wieder einsatzbereit.

Fig. 6 zeigt die Bauteile einer Einstelleinrichtung für eine verzögerte, zu einem beliebigen Zeitpunkt manuell ausgelöste Aufstellbewegung des Überrollbügels 1.

Diese Einstelleinrichtung umfaßt eine Bremse 4 mit einem Reib­ belag, die an der Abstützvorrichtung 3 befestigt ist und die über einen Bowdenzug 39 mit einem Bedienungshebel 5 verbunden ist. Als Angriffsfläche für die Bremse 4 dienen zwei auf jeder Seite des Bleches 26 angeschraubte Leisten 40 mit einer Ausspa­ rung. Solange sich der Bedienungshebel 5 in der Ruhelage c befindet, kann mit dem Druckknopf 41 ein verschiebbar in dem Bedienungshebel 5 angeordneter Schalter 42 für die Erzeugung des Steuerimpulses für den Elektromagneten 6 der Betätigungsvorrich­ tung 2 nicht betätigt werden, wodurch eine unbeabsichtigte Auslösung vermieden wird.

Wenn der Bedienungshebel 5 manuell um eine Schwenkachse 46 in die mit gestrichelt dargestellte Stellung "d" verschwenkt wird, so wird zunächst über den Bowdenzug 39 die Bremse 4 angezogen und über eine auf der Schwenkachse stationär gelagerte Kurven­ scheibe 43 der Schalter 42 samt Druckknopf 41 nach oben gescho­ ben. Das bedeutet, daß der Schalter 42 lediglich in der Stellung bei angezogener Bremse 4 betätigt werden und eine Auslösung der Überrollbügelbewegung bewirken kann. Der Überrollbügel 1 wird nun verzögert ausgefahren, bis die in Wirkposition befindliche Bremse 4 die Abschlußkanten der Leisten 40 erreicht.

Anschließend wird die Bewegung des Überrollbügels 1 ungebremst vollendet und die Drehfedern 45 und 44 stellen den Bedienungs­ hebel 5 und die Bremse 4 zurück in die Ruhelage "c". Hierdurch wird ein Ablegen des Überrollbügels 1 ohne zusätzliches Brems­ moment ermöglicht.

Fig. 7 zeigt die Zusammenstellung aller mechanischen Komponenten.

Da der Überrollbügel 1 einseitig betätigt, aber beidseitig abgestützt werden soll, wird nur die Abstützvorrichtung 3 auf beiden Seiten installiert. Die Betätigungsvorrichtung 2 und der Bedienungshebel 5 mit Bremse 4 sind lediglich auf einer Seite, z. B. der Fahrerseite, vorzusehen. Zudem sollte der Bedienungs­ hebel 5 in Reichweite des Fahrers untergebracht werden.

Claims (7)

1. Antriebs- und Abstützmechanismus für einen Überrollbügel einer Kraftfahrzeuges, mit mindestens einer Betätigungsvorrich­ tung, die durch einen bei Auftreten einer kritischen Fahrsitua­ tion oder vom Fahrer manuell ausgelösten Steuerimpuls entriegel­ bar ist und den Überrollbügel aus einer Ablagestellung in die Schutzstellung antreibt, mit einer entriegelbaren Abstützvor­ richtung, die eine Bewegung des Überrollbügels in Richtung auf die Ablagestellung verhindert, und mit einer selektiv steuer­ baren Einstelleinrichtung zum verzögerten Einstellen des Über­ rollbügels auf seine Schutzstellung, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Abstützvorrichtung (3, 27, 28) eine lediglich einer Bewegung des Überrollbügels (1) in die Schutzstellung entgegen­ wirkende Sperreinrichtung (36, 37) gekoppelt ist, die im entriegelten Zustand der Abstützvorrichtung eine Bewegung des Überrollbügels (1) in Richtung auf die Schutzstellung sperrt, jedoch eine manuelle Bewegung des Überrollbügels (1) in Richtung auf die Ablagestellung ermöglicht.

2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung (3, 27, 28) an den beiden Seiten des Überrollbügels angeordnete Zahnkränze (27) aufweist, mit denen jeweilige drehbar gelagerte und in die Verriegelungsstellung vorgespannte Sperrklinken (28) in Eingriff bringbar sind, daß die Sperreinrichtung einen an mindestens einer Sperrklinke (28) gelagerten Sperrzahn (36) einschließt, der in der Entriegelungs­ stellung der Sperrklinke (28) mit dem zugeordneten Zahnkranz (27) in Eingriff kommt und eine Bewegung des Überrollbügels (1) in Richtung auf die Schutzstellung verhindert.

3. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sperrhaken (33) zum Festhalten der Sperrklinke (28) in deren Entriegelungsstellung vorgesehen ist und daß der zugeordnete Zahnkranz (27) einen Nocken (38) aufweist, der bei Annäherung des Überrollbügels (1) an die Ablagestellung den Sperrhaken (33) löst und damit die Bewegung der Sperrklinke (28) in die Verriegelungsstellung freigibt.

4. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten des Überrollbügels (1) eine Abstützvorrichtung (3, 27, 28) angeordnet ist, während lediglich an einer Seite des Überrollbügels (1) eine Betätigungsvorrich­ tung (2) angeordnet ist.

5. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (2) eine durch eine Arbeitsfeder (15) vorgespannte und in einer Hülse (17) geradlinig geführte Verschlußstange (16) aufweist, die ein erstes mit dem Überrollbügel (1) verbundenes Ende und ein zweites mit einem Schloß (14) in Eingriff bringbares Ende aufweist, und daß das Schloß (14) einen durch den Steuerimpuls betätigbaren Hubmagneten (6) aufweist, der im unbetätigten Zustand eine Verriegelung des zweiten Endes der Verschlußstange (16) gegenüber der Hülse (17) durch Sperrelemente (20; 24) gewährleistet.

6. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung eine über einen Bedienungshebel (5) in Wirkstellung bringbare Bremse (4) einschließt, die die Bewegung des Überrollbügels (1) bremst.

7. Mechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bedienungshebel (5) um eine Schwenkachse (46) verschwenkbar ist und eine auf dieser Schwenkachse stationär gehalterte Kurvenscheibe (43) aufweist, die auf einen Schalter (42) zur Erzeugung des Steuerimpulses in Abhängigkeit von dem Verschwen­ den des Bedienungshebel (5) derart einwirkt, daß eine Betätigung des Schalters (42) nur bei gezogener Bremse (4) möglich ist.