DE4314538C2 - Überrollschutz-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überrollschutz-Vor­ richtung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Überrollschutz-Vorrichtungen sind mehrfach vor­ bekannt, beispielsweise aus der US-A-32 92 726, der DE-C-38 22 461 oder auch durch die DE-A-39 27 265.

Aus der DE-A-40 17 778 ist weiterhin eine Überrollschutz-Vor­ richtung etwa der vorbestimmten Art bekannt, deren Bü­ gel allerdings motorisch, ggf. durch Federkraft noch un­ terstützt, ausfahrbar sind.

Es ist auch schon bekannt (Handbuch der Fertigungstech­ nik, Carl Hanser Verlag, München, Wien, 1984, Seiten 780 und 792), Strangpreß-Profile mit hoher Genauigkeit herzu­ stellen und auch schon im Fahrzeugbau zu verwenden. Kon­ kret offenbart sind hier jedoch nur Breitprofile für die Sesselbefestigung in Passagierflugzeugen (Seite 781 un­ ten) und Stahl-Strangpreßprofile im Fahrzeugbau, bei­ spielsweise für Waggontüren (Seite 792). Offensichtlich hat man die Eignung von Alu- bzw. Stahl-Strangpreßprofi­ len bislang nur für Einzelkomponenten erkannt.

Soweit Überrollbügel in der Praxis bisher bekannt gewor­ den sind, etwa bei Personenkraftwagen aber auch bei Trak­ toren, sind sie aus hochfestem Stahl gefertigt, teils un­ ter Verwendung von Stahlrohren, teils unter Verwendung von Blech-Halbschalen. Diese Bauweise ist aufwendig und damit teuer. Außerdem haben die verwendeten Bauelemente ein hohes Gewicht, was nicht nur grundsätzlich uner­ wünscht ist, sondern auch besonders kräftige Antriebsvor­ richtungen zum schnellen Ausfahren der Überrollbügel be­ dingt, damit die relativ schweren Bügel in kürzester Zeit in ihre Stützlage gebracht werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überroll­ schutz-Vorrichtung der vorausgesetzten Bauart zu schaf­ fen, die nicht nur verhältnismäßig leicht, sondern auch kostengünstig herstellbar ist und die auch ggf. sehr ein­ fach an verschiedene Fahrzeuge anpaßbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Strangpreßprofile sind in der Regel aus Aluminium-Legie­ rungen oder ähnlichen vergleichbaren Werkstoffen gefer­ tigt. Der Fertigungsaufwand ist relativ niedrig. Es las­ sen sich trotzdem hochfeste Bauelemente herstellen, die ein geringes Gewicht haben. Wie im folgenden noch näher ausgeführt werden wird, läßt sich durch konsequente Ver­ wendung von Strangpreßprofilen und durch geschicktes In­ einanderschachteln dieser Profile ein Überrollschutz-Sy­ stem schaffen, das auch wegen der geringeren zu beschleu­ nigenden Massen im Falle eines Überschlags mit weniger starken Federn auskommt, was wiederum eine Gewichtsredu­ zierung bedingt. Die neue Überrollschutz-Vorrichtung ist auch sehr einfach an verschiedene Fahrzeugkonzepte anpaß­ bar. Es brauchen nur einige wenige der verwendeten Pro­ file ggf. in einer unterschiedlichen Länge gefertigt zu werden, um verschiedensten Fahrzeugkonzepten gerecht wer­ den zu können. Die richtige Abstimmung der im ausgefahre­ nen Zustand sich überdeckenden Strangprofil-Abschnitte ermöglicht es ferner, allzu große, plötzliche Steifig­ keitssprünge zu vermeiden, was bei Belastung der Bügel etwa in Fahrzeuglängsrichtung zu kontrollierteren kleine­ ren Teil-Verformungen der Bügel führt, ohne daß diese brechen.

Die Erfindung und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Überrollschutz-Vorrichtung mit den angrenzenden Blechteilen einer Pkw-Karosserie;

Fig. 2 eine entsprechende, etwas vergrößerte Teilan­ sicht, jedoch auch mit angedeuteten Verklei­ dungsteilen;

Fig. 3 eine weitere Ansicht einer Überrollschutz-Vor­ richtung mit ausgefahrenem Bügel;

Fig. 4 eine vergrößerte Detaildarstellung der Halte­ einrichtung für den eingefahrenen Überrollbü­ gel;

Fig. 5 eine Ausschnittsdarstellung der Fig. 4 etwa zum Zeitpunkt des Lösens der Halteeinrichtung;

Fig. 6 die gelöste Halteeinrichtung;

Fig. 7 die Sperrvorrichtung für den ausgefahrenen Überrollbügel;

Fig. 8 eine Darstellung der Einzelteile der Überroll­ schutz-Vorrichtung und

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 8.

In Fig. 1 der Zeichnung ist eine Querwand 1 eines Cabrio­ lets dargestellt, die etwa lotrecht hinter den rückwärti­ gen Sitzen in der Karosserie angeordnet ist. Zwischen dieser Querwand 1 und nach vorne unten gerichteten Blech-Rahmenteilen 2 zur Abstützung von Rücksitzen ist ein von oben zugänglicher Raum 3 geschaffen, der jeweils zur Auf­ nahme eines linken und eines rechten kassettenähnlichen Gehäuses 4 dient. In jedem Gehäuse 4 ist ein U-förmiger Überrollbügel translatorisch verlagerbar aufgenommen, der aus einer in Fig. 1 ersichtlichen abgesenkten Ruhelage in eine über die Fahrzeugbrüstung nach oben überstehende, in Fig. 3 ersichtliche Stützlage verlagerbar ist. Aus der Stützlage kann er nach Lösen einer Verriegelungsvorrich­ tung von Hand wieder in die Ruhelage zurückbewegt werden.

Die etwa vertikal gerichteten Schenkel 6 werden nach Lö­ sen einer die Überrollbügel 5 in der Ruhelage fixierenden Haltevorrichtung - gesteuert durch einen Überschlag-Sen­ sor - unter der Wirkung von Federn 7 in Zehntelsekunden so weit aus dem Gehäuse ausgeschoben und dann verriegelt, daß sie ihre für den Fall eines Überschlags erforderliche Schutzfunktion ausüben können. Die beiden Schenkel 6 sind durch einen querverlaufenden Steg 8 miteinander verbun­ den, über den eine gepolsterte Abdeckung 9 geschoben ist.

Die Schenkel 6 des Überrollbügels 5 und im wesentlichen die gesamten Führungselemente der Überrollschutz-Vorrich­ tung bestehen aus Strangpreßprofilen. Die später noch im einzelnen näher erläuterten Führungselemente sind an dem Gehäuse 4 angeordnet, das im wesentlichen ebenfalls aus einem Strangpreßprofil gebildet ist. Das Gehäuse 4 hat einen zu der Fahrzeugwand 1 hin offenen flachen U-Quer­ schnitt und ist unten durch einen Gehäuseboden 10 ver­ schlossen. Die Ausprägungen 11 an seitlich abstehenden Befestigungsrändern 12 werden gleichzeitig mit dem Aus­ stanzen der verschiedenen Öffnungen 13, 13′ des Gehäuses 4 ausgebildet.

Zur Führung der Überrollbügel 5 sind die insbesondere in den Fig. 3 und 8 erkennbaren Standrohre 14 vorgesehen, die an ihrem unteren Ende ein Innengewinde haben und mit geeigneten Schrauben 15 mit dem Gehäuseboden 10 ver­ schraubt werden. Die Standrohre 14 sind ebenfalls durch Strangpressen hergestellt. An ihrem oberen Ende sind sie durch eine am Gehäuse 4 angeordnete Querplatte 16 - ebenfalls aus Strangpreßprofil - gehalten, die über einen Verbindungssteg 17 zwei Aufnahmebuchsen 18 zur ho­ rizontalen Abstützung der Standrohre 14 trägt.

Die Schenkel 6 jedes Überrollbügels 5 sind auf ihrer der Querplatte 16 zugewandten Seite mit Längsschlitzen 19 zum Durchtritt der Verbindungsstege 17 versehen. Die unteren Enden der Schenkel 6 jedes Überrollbügels 5 sind durch ein Querjoch 20 fest miteinander verbunden, mit dem eine sehr hohe Stabilität der Bügel, beispielsweise gegen Auf­ weitung der Schenkelenden, insbesondere aber auch im Hin­ blick auf die Torsionsfestigkeit erreicht wird. Das Quer­ joch 20 ist mit den Schenkeln 6 verschraubt und besteht ebenfalls aus einem Strangpreßprofil. An beiden Enden eines Quersteges 21 des Querjochs 20 sind Aufnahmebuchsen 22 vorgesehen, die die Enden der Schenkel 6 fest um­ schließen und mit diesen Enden verschraubt sind. Über einen großen Teil ihrer Länge sind die Aufnahmebuchsen 22 mit nach oben offenen Schlitzen 24 versehen, die sich mit den Schlitzen 19 der Schenkel 6 überdecken.

An dem Quersteg 21 des Querjochs 20 sind ferner parallele vertikale Wangen 23 zur Lagerung einer federbelasteten Sperrklinke 25 angeordnet.

Wie man insbesondere aus den Fig. 4 und 7 erkennt, ist am Quersteg 21 des Querjochs 20 ferner ein Haltebock 26 angeordnet, an dem ein am Gehäuse 4 gelagerter Halterie­ gel 27 eingreifen kann. Bei dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist hierzu am Haltebock 26 um eine Quer­ achse schwenkbar eine Haltewippe 28 mit einem Querstift 29 gelagert, an dem der Halteriegel 27 angreifen kann.

Der schon erwähnte Halteriegel 27 ist in einer am Gehäuse 4 befestigbaren und einen Aktuator 30 tragenden Haltekon­ sole 31 gelagert, die nach oben offene und sich nach oben erweiternde Schlitze 32 zum Eintritt des unteren Endes der Haltewippe 28 aufweist. Dadurch kann beim manuellen Einschieben des Überrollbügels 5 auch dann ein sicheres Eintreten der Wippe in die den Halteriegel 27 lagernde Konsole gewährleistet werden, wenn auch das Gehäuse 4 aufgrund von geringen Karosseriebewegungen verformt, bei­ spielsweise verwunden wird. Die Schlitze 32 sind in zwei vertikalen Rippen 33 der aus Strangpreßprofil gefertigten Haltekonsole 31 ausgebildet, die bei abgesenktem Über­ rollbügel 5 in einen nach unten offenen Kanal 34 des Hal­ tebocks 26 eingreifen (Fig. 5 bis 7).

Der bereits mehrfach erwähnte Halteriegel 27 ist durch eine Feder 35 in seine Verriegelungsstellung belastet, die in Fig. 4 gezeigt ist. In diese Verriegelungsstellung kann der Bügel durch manuelles Einschieben gebracht wer­ den. Die in den sich erweiternden Schlitzen 32 dabei ge­ führte Haltewippe 28 läuft gegen eine Anlaufschräge des Halteriegels 27 an und bewegt den Halteriegel 27 mit sei­ nem oberen Ende soweit zur Seite, bis der Querstift 29 in die Halteausnehmung des Halteriegels 27 eintritt. Zum sensorgesteuerten Freigeben der Überrollbügel 5 verlagert der Aktuator 30 das untere Ende des Halteriegels 27 zum Quersteg 21 des Querjochs 20 hin gegen die Wirkung der Feder 35. Sobald der Querstift 29 von dem Verriegelungs­ hebel 27 freikommt, beschleunigen die Federn 27 den Über­ rollbügel 5 nach oben.

In den Fig. 3 und 8 sind auf den unteren Enden der Standrohre 14 verschiebliche Zentrierkegel 36 darge­ stellt, die unter der Wirkung einer kürzeren Schraubenfe­ der 37 nach oben belastet sind. Die Zentrierkegel 36 zen­ trieren einerseits die unteren Enden der eingeschobenen Überrollbügel 5, andererseits bewirken sie insgesamt auch eine geknickte Federkennlinie in dem Sinn, daß das Öffnen durch den Aktuator 30 verbessert und die Anfangsbeschleu­ nigung beim Ausschieben der Überrollbügel 5 erhöht wird.

Aus den Fig. 3 und 8 geht ferner hervor, daß die Aus­ stoßfedern 7 des Überrollbügels 5 im Inneren der Stand­ rohre 14 angeordnete Schraubenfedern sind und einen Fe­ derführungsbolzen 38 umgeben, der oben eine Druckscheibe 39 aufweist.

Vorzugsweise weisen die Standrohre 14 oberhalb und unter­ halb der Aufnahmebuchsen 18 der Querplatte 16 Gleitbuch­ sen 40 für die Schenkel 6 des Überrollbügels 5 auf. Die Schenkel 6 gleiten mit ihren Innenflächen an endseitigen Wülsten der Gleitbuchsen 40.

Wird der Überrollbügel durch Zurückschwenken des Halte­ riegels 27 freigegeben und von den Federn 7 und 37 nach oben beschleunigt, so läuft am Ende der Hubbewegung die schon beschriebene Sperrklinke 25 auf eine gezahnte Rast­ leiste 41 auf, die über eine entsprechend ausgebildete Öffnung 13′′ im Gehäuse 4 mit einem entsprechenden Vor­ sprung abgestützt und ferner durch Schrauben an dem Ge­ häuse 4 befestigt ist. Nach Einrasten der Sperrklinke 25 in einen der Zähne der Rastleiste 41 ist das Querjoch 20 und damit auch der Überrollbügel 5 in seiner nach oben überstehenden Stützlage fixiert. Um die dann erfolgte Verriegelung des Überrollbügels 5 wieder lösen zu können, ist ein mit einem Griff 42 versehener Schieber 43 vorge­ sehen, der über eine schmale, entsprechend ausgebildete Öffnung von oben über die Zähne der Rastleiste 41 gescho­ ben werden kann und dabei die Sperrklinke 25 von den Zäh­ nen der Rastleiste 41 abhebt. Daraufhin kann dann der Überrollbügel 5 mühelos von Hand in das kassettenähnliche Gehäuse 4 zurückgeschoben werden, bis er dort verriegelt ist.

Weil unter anderem auch die Schenkel 6 des Überrollbügels 5 aus Strangpreßprofilen gefertigt sind, ist es ohne wei­ teres möglich, den Schenkeln des Überrollbügels einen langgestreckten Querschnitt zu geben. Die längere Quer­ schnittsabmessung verläuft dann in der Richtung, in der die größten Belastungen auftreten. Wie man in Fig. 9 er­ kennt, kann dabei jeder Schenkel 6 im Querschnitt eine etwa ovale Außenform haben. Ferner kann auch die Innen­ wandung des Schenkels 6 im Querschnitt etwa oval sein oder auch rund. Auf diese Weise lassen sich sehr gezielt Querschnittsanhäufungen realisieren, die eine Optimierung hinsichtlich der Festigkeit zulassen.

Durch die fast ausschließliche Verwendung von Strangpreß­ profilen, die ineinandergesteckt sind oder ineinander­ gleiten, läßt sich darüber hinaus eine erhebliche Ge­ wichtsersparnis erreichen, außerdem eine spürbare Kosten­ reduzierung bei trotzdem zu gewährleistender Sicherheit. Die Verwendung von Strangpreßprofilen gestattet es schließlich, ohne größeren Werkzeugaufwand das Überroll­ schutz-System in seiner Höhe zu verändern und so ggf. an verschieden konzipierte Fahrzeugkarosserien anzupassen. Es brauchen lediglich einige der verwendeten Strangpreß­ profil-Teile in einer veränderten Länge abgeschnitten zu werden.

Claims (18)

1. Überrollschutz-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Cabriolet, mit einem zumindest annähernd translatorisch aus einer abgesenkten Ru­ helage in eine über die Fahrzeugbrüstung nach oben überstehende Stützlage und zurück verlagerbaren etwa U-förmigen Überrollbügel (5), der mit seinen nach unten gerichteten Schenkeln (6) durch Führungsele­ mente geführt, in Ruhelage durch eine lösbare Halte­ vorrichtung gehalten, aus dieser Lage durch Feder­ kraft (7) nach oben verlagerbar und oben durch eine Verrieglungseinrichtung festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (6) des Überrollbügels (5) und die Führungselemente (14, 16, 20, 38) aus ineinandergesteckten und relativ zuein­ ander verschiebbaren Strangpreßprofilen bestehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (10, 14, 16, 20, 38) an einem Gehäuse (4) angeordnet sind, das im wesentli­ chen aus einem Strangpreßprofil gebildet und an einer annähernd lotrechten Fahrzeugwand (1) befe­ stigbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente zwei mit ihrem unteren Ende am Gehäuse (4) befestigte Standrohre (14) aus Strangpreßprofil umfassen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Standrohre (14) an ihren oberen Enden durch eine am Gehäuse (4) angeordnete Querplatte (16) aus Strangpreßprofil gehalten sind, die über einen Ver­ bindungssteg (17) zwei Aufnahmebuschen (18) für die Standrohre (14) trägt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (6) des Überrollbügels (5) auf ih­ rer der Querplatte (16) zugewandten Seite mit Längs­ schlitzen (19) zum Durchtritt der Verbindungsstege (17) versehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der Schenkel (6) durch ein Querjoch (20) miteinander verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Querjoch (20) aus einem Strangpreßprofil be­ steht und an beiden Enden eines Quersteges (21) die Schenkel-Enden umschließende Aufnahmebuchsen (22) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Quersteg (21) vertikale Wangen (23) zur Lage­ rung einer federbelasteten Sperrklinke (25) vorgese­ hen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Quersteg (21) ein Haltebock aus Strang­ preßprofil zum Eingriff eines am Gehäuse (4) gela­ gerten Halteriegels (27) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Haltebock (26) um eine Querachse schwenkbar eine Haltewippe (28) mit einem Querstift (29) zum Eingriff für den Halteriegel (27) gelagert ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteriegel in einer am Gehäuse (4) befe­ stigbaren und einen Aktuator (30) tragenden Halte­ konsole (3) gelagert ist, die nach oben offene und sich nach oben erweiternde Schlitze (32) zum Ein­ tritt der Haltewippe (28) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schlitze (32) in zwei vertikalen Rippen (33) der aus Strangpreßprofil gefertigten Haltekon­ sole (31) ausgebildet sind, die bei abgesenktem Überrollbügel (5) in einen nach unten offenen Kanal (34) des Haltebocks (26) eingreifen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Standrohre (14) unten von Zentrierkegeln (36) umgeben sind, die sich über Federn (37) am Ge­ häuseboden (10) abstützen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßfedern (7) des Überrollbügels (5) im Innern der Standrohre (14) angeordnete Schraubenfe­ dern sind und einen Federführungsbolzen (38) umgeben, der oben eine Druckscheibe (39) aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Standrohre (14) oberhalb und unterhalb der Aufnahmebuchsen (18) der Querplatte (16) außen mit Gleitbuchsen (40) für die Schenkel (6) des Überroll­ bügels (5) versehen sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (6) des Überrollbügels (5) einen langgestreckten Querschnitt haben.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schenkel (6) im Querschnitt eine etwa ovale Außenform haben.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Innenwandung der Schenkel (6) im Querschnitt etwa oval ist.