DE19806766A1 - Überrollschutz für ein offenes Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Cabriolet - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Überrollschutz für ein offenes Kraftfahrzeug, insbe­ sondere 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 ge­ nannten 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 Überrollschutze­ lemente 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 ungehinderte Entfaltung des Gassacks sicherzustellen, wird dieser vorzugsweise erst dann aufgeblasen, wenn sich das Überrollschutzelement in einer vorgegebenen Position, zweck­ mäßig 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 Überroll­ schutzes gezündet wird und zum Aufblasen des Gassacks dient. An Stelle eines Gasgenera­ tors 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 ei­ nes Verzögerungsgliedes seines Zünders zeitverzögert in der vorgegebenen Position ge­ zündet wird, oder er kann gemäß einer zweiten vorteilhaften Alternative durch einen me­ chanischen Auslösemechanismus gezündet werden, sobald das Überrollschutzelement die vorgegebene Position erreicht.

Um den Weg des zum Aufblasen des Gassacks dienenden Gases zwischen dem Gasgene­ rator einerseits und dem Gassack andererseits möglichst kurz zu halten, kann der Gasgene­ rator 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 Überroll­ schutzes verbunden ist. Alternativ dazu können die bewegten Massen kleiner gehalten wer­ den, 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 dimen­ sionierten Gasgenerator nicht nur zum Aufblasen des Gassacks sondern auch zum Ausfah­ ren des Überrollschutzelements zu nutzen. In diesem Fall treibt das vom Gasgenerator ab­ gegebene 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 Überroll­ schutzes 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 Fron­ talaufprall 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 Aufbla­ sen 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 grö­ ßeres Volumen als eine eingebaute Kopfstütze auf, so daß mit seiner Hilfe auch bei einem Schrägaufprall ein frühzeitiges weiches Abfangen eines schräg nach hinten zurückschwin­ genden Kopfes eines Fahrzeuginsassen sichergestellt werden kann. Außerdem macht der erfindungsgemäße Überrollschutz in diesem Fall die Verwendung von eingebauten Kopfstüt­ zen entbehrlich, die bei nur teilweise besetztem Cabriolet störende Windgeräusche verursa­ chen können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungs­ beispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Cabriolets mit einem erfindungsgemä­ ßen Überrollschutz in der Ausgangsstellung;

Fig. 2 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 nach dem Ausfahren von zwei Überrollbügeln des Überrollschutzes in die Überrollstellung, jedoch vor dem Aufblasen der Gassäcke;

Fig. 3 eine Ansicht entsprechend Fig. 2, jedoch nach dem Aufblasen der Gassäcke;

Fig. 4 eine schematische vertikale Längsschnittansicht eines Schenkels eines Überrollbü­ gels eines modifizierten Überrollschutzes in der Ausgangsstellung;

Fig. 5 eine Ansicht entsprechend Fig. 4, jedoch bei ausgefahrenem Überrollbügel und auf­ geblasenem Gassack.

In der Zeichnung ist ein Teil eines viersitzigen Cabriolets 2 dargestellt, das eine Rücksitz­ bank 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 (Fig. 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 Fahrtrich­ tung erstreckt. Die Überrollbügel 12 in Form eines umgekehrten U weisen zwei parallele zy­ lindrische Schenkel 18 auf, die durch ein horizontales Joch 20 verbunden sind. Die beiden Schenkel 18 sind in fahrzeugfesten Führungsrohren 22 mit ringförmigem Querschnitt (vgl. Fig. 4 und 5) vertikal verschiebbar gelagert.

Im Inneren von jedem der beiden Schenkel 18 der Überrollbügel 12 befindet sich eine vor­ gespannte Schraubendruckfeder 24 (Fig. 1), die sich bei einer Aktivierung des Überroll­ schutzes 10 entspannt und den Bügel 12 nach oben in die Überrollstellung (Fig. 2) drückt. Die Schraubendruckfedern 24 stützen sich jeweils an ihrem unteren Ende gegen einen als Widerlager dienenden fahrzeugfesten Träger 26 des Überrollschutzes 10 (vgl. Fig. 4) und an ihrem oberen Ende gegen eine Ringschulter 28 des jeweiligen Schenkels 18 ab. Die Funkti­ onsweise 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 aufge­ setzten, 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 (Fig. 2). Zum Aufblasen des Gassacks 36 dient ein ebenfalls im Zwischenraum 34 angeordneter Gasgenerator 38, der gezündet wird, sobald der Überrollbü­ gel 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 Gehäu­ ses 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 Überroll­ schutz 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 dienen­ den Sensor verbunden sein, wobei in diesem Fall sein Zünder zweckmäßig ein eingebautes Verzögerungsglied aufweist, um ein vorzeitiges Aufblasen des Gassacks 36 vor dem Errei­ chen der vorgegebenen Position zu verhindern. Alternativ dazu kann der Gasgenerator 38 während der Bewegung des Überrollbügels 12, d. h. bei Erreichen der vorgegebenen Posi­ tion gezündet werden, beispielsweise mit Hilfe einer vom Zünder zum Träger 26 führenden Reißleine (nicht dargestellt) oder eines anderen mechanischen Auslösemechanismus.

Wie am besten in Fig. 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 Über­ rollbügels 12 und den nach unten verlängerten Seitenwänden des Gehäuses 30 ein Luftpol­ ster, das Kopfverletzungen der vor den Überrollbügeln 12 auf den Rücksitzen 6 sitzenden Fahrzeuginsassen durch Anschlagen gegen die Schenkel 18 oder das Gehäuse 30 verhin­ dert, 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 Ge­ häuses 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 Fig. 4 und 5 ein ortsfest auf dem Träger 26 ange­ brachter 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 Bü­ gel 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 Verriege­ lungsvorrichtungen 50 bestehen jeweils aus einer Führungsbuchse 52 mit einer radialen Aufnahmeöffnung 54 für einen federbelasteten Verriegelungsbolzen 56, der in der Überroll­ stellung des Überrollbügels 12 (Fig. 5) in eine gegenüberliegende Bohrung 58 in der zylindri­ schen 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 Gasaus­ laßöffnung 60 auf, die in den im Zwischenraum 38 zwischen den Schenkeln 18 unterge­ brachten Gassack 36 mündet. Die beiden Schenkel 18 des Überrollbügels 12 weisen jeweils eine Gasdurchtrittsbohrung 62 auf, die in der Überrollstellung des Überrollbügels 12 (Fig. 5) mit der Gasauslaßöffnung 60 des Führungsrohrs 22 fluchtet, so daß der Gassack 36 auto­ matisch aufgeblasen wird, sobald der Überrollbügel 12 die Überrollstellung erreicht. An Stelle einer Durchtrittsbohrung 62 könnte auch ein vertikales Langloch 64 (in Fig. 4 und 5 in strich­ punktierten 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 Füh­ rungsrohre 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 Ge­ häusewand 40 und dem oberen Rand der benachbarten Rückenlehne 8 freigegeben worden ist.

Claims (19)

1. Überrollschutz für ein offenes Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Cabriolet, mit min­ destens einem im Heck des Kraftfahrzeugs angeordneten starren Überrollschutzele­ ment, das bei einer Aktivierung des Überrollschutzes aus einer Ausgangsstellung nach oben in eine Überrollstellung bewegt wird, sowie mindestens einem zusam­ mengefalteten Gassack, der bei der Aktivierung des Überrollschutzes aufgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich der aufgeblasene Gassack (36) in der Über­ rollstellung in Fahrtrichtung über das Überrollschutzelement (12) hinaus bis in den Bewegungsbereich eines vor dem Überrollschutzelement (12) sitzenden Fahrzeugin­ sassen erstreckt, so daß er ein Anschlagen des Kopfes des Fahrzeuginsassen gegen das Überrollschutzelement (12) verhindert.

2. Überrollschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassack (36) zusammen mit dem Überrollschutzelement (12) nach oben bewegt wird.

3. Überrollschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassack (36) aufgeblasen wird, sobald das Überrollschutzelement (12) eine vorgegebene Position erreicht.

4. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überrollschutz (10) mindestens einen Gasgenerator (38) zum Aufblasen des Gas­ sacks (36) aufweist.

5. Überrollschutz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (38) elektrisch mit einem den Überrollschutz (10) aktivierenden Sensor gekoppelt ist und zeitverzögert gezündet wird, sobald das Überrollschutzelement (12) die vorge­ gebene Position erreicht.

6. Überrollschutz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (38) mechanisch gezündet wird, wenn das Überrollschutzelement (12) die vorgege­ bene Position erreicht.

7. Überrollschutz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (38) durch eine Reißleine gezündet wird.

8. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassack (36) kurz vor oder bei Erreichen der Überrollstellung aufgeblasen wird.

9. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Überrollschutzelement (12) in der Überrollstellung blockiert wird.

10. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Gasgenerator (38) erzeugtes Gas das Überrollschutzelement (12) nach oben drückt.

11. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (38) selbsttätig mit dem Gassack (36) verbunden wird, wenn das Überrollschutzelement (12) die vorgegebene Position erreicht.

12. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Überrollschutzelement als Überrollbügel (12) ausgebildet ist und zwei Schenkel (18) aufweist, die einen Zwischenraum (38) begrenzen, der als Stauraum für minde­ stens einen Teil des zusammengefalteten Gassacks (36) dient.

13. Überrollschutz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stauraum auf der Rückseite des Überrollbügels (12) geschlossen ist

14. Überrollschutz nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Gassack (36) in Fahrtrichtung aus dem Stauraum heraus entfaltet und in aufgeblase­ nem Zustand mindestens die beiden Schenkel (18) auf deren Vorderseite übergreift.

15. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (18) jeweils in einem Führungsrohr (22) vertikal verschiebbar geführt sind.

16. Überrollschutz nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator durch das hohle Innere der Führungsrohre (22) und der Schenkel (18) mit dem Gas­ sack (38) kommuniziert, sobald das Überrollschutzelement (12) die vorgegebene Position erreicht.

17. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Überrollschutzelement (12) am oberen Ende ein Polster (32) trägt, das in der Ausgangsstellung des Überrollschutzelements (12) bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs (2) als Kopfstütze für einen vor dem Überrollschutzelement (12) sit­ zenden Fahrzeuginsassen dient.

18. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Überrollschutz (10) bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs (2) aktiviert wird, wobei der Gassack (36) in der Überrollstellung des Überrollschutzelements (12) als Kopfstütze für einen vor dem Überrollschutzelement (12) sitzenden Fahrzeugin­ sassen dient.

19. Kraftfahrzeug, insbesondere Cabriolet, mit einem Überrollschutz nach einem der An­ sprüche 1 bis 18.