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Die
Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Cabriolet,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Um
Fahrzeuginsassen eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Cabriolets,
bei einem Unfall, bei welchem sich das Fahrzeug überschlägt, wirksam schützen zu
können,
weisen moderne Cabriolets einen Überrollbügel auf,
welcher sich beim Unfall aufrichtet und dadurch eine Abrollkontur
erzeugt, die Kopfverletzungen der Fahrzeuginsassen beim Überschlag
des Fahrzeugs verhindert oder zumindest reduziert. Üblicherweise
ist der Überrollbügel beim
normalen Gebrauch des Fahrzeugs in einer Ablagestellung, in welcher
er beispielsweise hinter den Fondssitzen des Cabriolets abgelegt
ist. Bei einem Fahrzeugcrash, insbesondere bei einem Überschlag
des Fahrzeugs, wird er von dieser Ablagestellung in eine Schutzstellung überführt, in
welcher er die oben genannte Abrollkontur bildet. Hierbei ist es
besonders wichtig, dass der Überrollbügel im Crashfall schnellstmöglich von
seiner Ablagestellung in seine Schutzstellung verstellt wird.
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Aus
der
DE 43 07 963 C2 ist
ein Überrollbügel bekannt,
welcher im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs
angeordnet und an seinen beiden Längsenden drehbar am Fahrzeug
gelagert ist. Zum Verstellen des Überrollbügels von einer Ablagestellung
in eine Schutzstellung ist eine Antriebseinrichtung bzw. ein Antriebsmechanismus
vorgesehen, welcher bei Auftreten einer kritischen Fahrsituation
und/oder durch einen manuell ausgelösten Steuerimpuls aktivierbar
ist. Des weiteren weist der bekannte Antriebs- und Abstützmechanismus
eine entriegelbare Abstützvorrichtung
auf, die eine Bewegung des Überrollbügels in
Richtung auf die Ablagestellung zu verhindert. Das Verstellen des Überrollbügels in
seine Schutzstellung erfolgt dabei über eine vorgespannte Linearfeder,
welche sich einerseits am Überrollbügel und
andererseits an der Fahrzeugkarosserie abstützt und im Crashfall entriegelt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, für
einen Antriebsmechanismus für einen Überrollbügel an einem
Kraftfahrzeug eingangs erwähnter
Art eine verbesserte Ausführungsform
anzugeben, welche insbesondere eine systeminterne Funktionsprüfung erlaubt.
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Erfindungsgemäß wird dieses
Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Kraftfahrzeug,
insbesondere bei einem Cabriolet, mit einem drehbar gelagerten Überrollbügel sowie
einer Antriebseinrichtung, welche den Überrollbügel im Crashfall von einer
Ablagestellung in eine Schutzstellung antreibt, die Antriebseinrichtung
mit zumindest einer vorgespannten Drehfedervorrichtung auszustatten,
welche im aktivierten Zustand den Überrollbügel in seine Schutzstellung aufrichtet/verdreht.
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Der Überrollbügel ist
dabei in bekannter Weise im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung
des Kraftfahrzeugs angeordnet und an seinen beiden Längsenden
drehbar am Fahrzeug gelagert, wobei die Antriebseinrichtung bei
Auftreten einer kritischen Fahrsituation und/oder durch einen manuell
ausgelösten Steuerimpuls
aktivierbar ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung wird das
herkömmlich
verwandte Linearfederkonzept, bei welchem sich eine Linearfeder
einerseits am Überrollbügel und
andererseits an einer Fahrzeugkarosserie abstützt, durch ein Drehfederkonzept
ersetzt, welches direkt an den Drehpunkten des Überrollbügels, d.h. im Bereich einer
Drehachse des Überrollbügels, angeordnet
ist. Hierdurch ist eine im Vergleich zum Linearfederkonzept bauraumreduzierte Bauweise
möglich
und darüber
hinaus die Ausbildung der Antriebseinrichtung als separates Modul, bei
welchem eine Funktionsprüfung
auch ohne Anbindung der Antriebseinrichtung an das Fahrzeug durchgeführt werden
kann.
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Im
Unterschied zum herkömmlichen
Linearfederkonzept kann somit die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung mit
der vorgespannten Drehfedervorrichtung bereits vor dem Einbau in
das Kraftfahrzeug auf seine Funktionsfähigkeit überprüft werden, wodurch die Qualität gesteigert
werden kann. Darüber
hinaus erlaubt der reduzierte Bauraumbedarf die Nutzung des nicht
mehr benötigten
Bauraums für
anderweitige Belange, wodurch die konstruktive Freiheit gesteigert
werden kann. Insbesondere reduziert die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung
den Montageaufwand, welcher für
die Anbindung derselben an das Fahrzeug erforderlich ist und führt dadurch
zu einem Zeit- und
Kostenvorteil.
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Zweckmäßig ist
die Antriebseinrichtung als vorgefertigte Baugruppe ausgebildet.
Dies bietet den Vorteil, dass eine derartige vorgefertigte Baugruppe vorab
geprüft
werden kann und somit keine schadhaften Antriebseinrichtungen zum
Einbau in das Kraftfahrzeug gelangen. Generell kann hierdurch auch
die Montage des Überrollbügels gestrafft
werden, da die vorgefertigte Antriebseinrichtung als komplettes
Modul zusammen mit dem Überrollbügel am Fahrzeug
angeordnet werden kann, ohne das eine aufwändige Anbindung, wie bisher
beim Linearfederkonzept üblich,
beispielsweise an einen Rohbaulängsträger des
Kraftfahrzeugs erfolgen muss.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Lösung ist
zum Aktivieren der Antriebseinrichtung zumindest eine Auslösevorrichtung
vorgesehen. Eine derartige Auslösevorrichtung kann
beispielsweise einen Elektromagneten aufweisen, welcher bei Auftreten
einer kritischen Fahrsituation und/oder durch einen manuell ausgelösten Steuerimpuls
betätigbar
ist und dadurch die Auslösevorrichtung
aktiviert. Elektromagnete stellen zuverlässige und im Kraftfahrzeugbau
häufig
verwendete Komponenten dar, welche zudem kostengünstig und in nahezu beliebiger
Ausführungsform
herstellbar sind.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist zumindest eine Sperreinrichtung vorgesehen, welche den Überrollbügel in seiner
Schutzstellung fixiert und zum Verstellen des Überrollbügels in dessen Ablagestellung
entriegelbar ist. Um die Funktion des Überrollbügels zuverlässig zu gewährleisten, muss dieser beim
Abrollen des Fahrzeugs entlang seiner Abrollkontur fest in seiner
Schutzstellung fixiert bleiben. Ein Verstellen des Überrollbügels in
dessen Ablagestellung während
des Abrollvorgangs kann zu einer Herabsetzung oder einem Verlust
der Schutzwirkung führen
und muss deshalb unbedingt vermieden werden. Zum Überführen des Überrollbügels in
dessen Ablagestellung kann die Sperreinrichtung entriegelt werden.
Bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung
wird beim Verstellen des Überrollbügels in
dessen Ablagestellung die zuvor entspannte Drehfedervorrichtung
gleichzeitig wieder gespannt.
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Zweckmäßig ist
die Sperreinrichtung mit einer per Hand und/oder per Fuß betätigbaren
Entriegelungsvorrichtung verbunden. Dies hat den Vorteil, dass die
Sperreinrichtung einfach entriegelbar ist und daher nach dem Gebrauch
problemlos in ihre Ablagestellung verstellbar ist. Die Entriegelungsvorrichtung
kann dabei auf eine oder auf beide Sperreinrichtungen wirken und
ist beispielsweise über
einen Seilzug mit zumindest einer Sperreinrichtung gekoppelt. Die
Entriegelungsvorrichtung kann beispielsweise als karosserieseitig
angeordneter Hebel oder als Pedal ausgebildet sein.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist ein drehfest zum Überrollbügel angeordneter
Anschlag vorgesehen, welcher für
den Fall, dass sich der Überrollbügel in seiner
Schutzstellung befindet, an einem Gegenanschlag anliegt und dadurch
einen Verstellwinkel des Überrollbügels begrenzt.
Um eine zuverlässige
Schutzwirkung des Überrollbügels zu
gewährleisten,
muss dieser eine stets gleiche Schutzstellung einnehmen. Dies wird durch
den erfindungsgemäßen Anschlag
bzw. Gegenanschlag bewirkt, welcher den Verstellwinkel des Überrollbügels und
damit die Stellung des Überrollbügels in
dessen Schutzstellung begrenzt. Gleichzeitig verhindert der Anschlag
ein zu weites Drehen des Überrollbügels, wodurch
unter Umständen
im Fahrzeug sitzende Personen beeinträchtigt würden.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombi nationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche
oder ähnliche
Bauteile beziehen.
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Dabei
zeigen, jeweils schematisch
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1 eine
erfindungsgemäße Antriebseinrichtung,
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2 eine
Darstellung wie in 1, jedoch in einer rückwärtigen Ansicht,
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3 einen Überrollbügel mit
erfindungsgemäßer Antriebseinrichtung
und einer Entrieglungsvorrichtung.
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Entsprechend 1 weist
eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung 1 zum
Antreiben eines im wesentlichen quer zur Fahrtrichtung an einem nicht
dargestellten Kraftfahrzeug, insbesondere an einem Cabriolet, angeordneten
und an seinen beiden Längsenden
drehbar am Fahrzeug gelagerten Überrollbügels 2 (vgl.
auch 3), zumindest eine vorgespannte, beispielsweise
als Spiralfeder ausgebildete, Drehfedervorrichtung 3 auf,
welche in aktiviertem Zustand den Überrollbügel 2 von einer Ablagestellung, in
welcher er im wesentlichen horizontal im oder am Fahrzeug abgelegt
ist, in seine Schutzstellung, in welcher er eine im wesentlichen
vertikale Position am Fahrzeug einnimmt, aufrichtet/verdreht. Ein
Verstellen des Überrollbügels 2 von
seiner Ablagestellung in seine Schutzstellung erfolgt beispielsweise
beim Auftreten einer kriti schen Fahrsituation und/oder durch einen
manuell ausgelösten
Steuerimpuls und gewährleistet
dadurch ein Abrollen des Fahrzeugs bei einem Fahrzeugüberschlag,
wobei ein Risiko von Kopfverletzungen von Fahrzeuginsassen minimiert werden
soll.
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Der Überrollbügel 2 ist
wie in 3 gezeigt vorzugsweise U-förmig
ausgebildet und in Fahrtrichtung hinter einem Fahrer- und Beifahrersitz
am Fahrzeug angeordnet. In seiner Ablagestellung ermöglicht der Überrollbügel 2 durch
seine U-förmige
Gestalt, dass die Fondssitze des Cabriolets problemlos benutzt werden
können,
wogegen der Überrollbügel 2 in
seiner Schutzstellung eine dachseitige Abrollkontur erzeugt, über welche
sich das Fahrzeug bei einem Fahrzeugüberschlag abrollen kann.
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Die
Drehfedervorrichtung 3 ist gemäß den 1 und 2 im
Bereich einer Drehachse 4 des Überrollbügels 2 bzw. koaxial
zu dieser angeordnet. Dabei stützt
sich die Drehfedervorrichtung 3 einerseits an einem Gehäuse 5 der
Antriebseinrichtung 1 ab und andererseits am Überrollbügel 2.
Im Unterschied zu herkömmlichen
Antriebseinrichtungen, welche häufig
als Linearfederkonzept realisiert sind, ist die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung 1 als vorgefertigte
Baugruppe ausgebildet, was den großen Vorteil bietet, dass diese
ohne vorherige Anbindung an den Rohbau des Kraftfahrzeugs systemintern
geprüft
werden kann. Ist bei dieser systeminternen Funktionsprüfung die
erforderliche Qualität
festgestellt worden, kann die komplette Antriebseinrichtung 1 mit
dem Überrollbügel 2 bzw.
dem Fahrzeug verbunden, beispielsweise verschraubt, werden.
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Um
den Überrollbügel 2 im
Crashfall von seiner Ablagestellung in seine Schutzstellung zu verstellen,
muss die Antriebseinrichtung 1 aktiviert werden, wofür zumindest
eine Auslösevorrichtung 6 vorgesehen
ist. Dabei kann die Auslösevorrichtung 6 ein Aktuatorsystem,
beispielsweise einen Elektromagneten (Crash-Magneten) oder Hydraulikzylinder
oder Ähnliches,
aufweisen, welches bei Auftreten einer kritischen Fahrsituation
und/oder durch einen manuell ausgelösten Steuerimpuls betätigt wird
und dadurch die Drehfedervorrichtung 3 bzw. die Antriebseinrichtung 1 entriegelt.
Generell kann beim Betätigen
der Auslösevorrichtung 6 ein
nicht näher
erläutertes
Kopplungselement 7, beispielsweise ein Fanghaken, gelöst werden,
welcher zwischen der Auslösevorrichtung 6 und
einem Verbindungsarm 8 der Drehfedervorrichtung 3 angeordnet
ist und welcher einen Anschlag 13 umgreift und festhält. Beim
Auslösen
gibt das Kopplungselement 7 den Anschlag 13 frei,
so dass der Überrollbügel sich
aufrichten kann. Ist jeweils längsendseitig
des Überrollbügels 2 eine Antriebseinrichtung 1 vorgesehen,
so können
entweder zwei Auslösevorrichtungen 6 oder
nur eine einzige Auslösevorrichtung 6 zum
Aktivieren der Antriebseinrichtung 1 vorgesehen sein.
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Gemäß 2 weist
die Auslösevorrichtung 6 eine
Justiervorrichtung 17 auf, mit welcher die Ablagestellung
des Überrollbügels 2 einstellbar
ist. Die Justiervorrichtung 17 kann dabei ein oder mehrere Langlöcher aufweisen,
die eine Justierung der Auslösevorrichtung 6 und
damit der Ablagestellung des Überrollbügels 2 erlauben.
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Um
den Überrollbügel 2 in
seiner Schutzstellung zu fixieren und damit den Insassenschutz zu
gewährleisten,
ist zumindest eine Sperreinrichtung 9 vorgesehen, welche
den Überrollbügel 2 einerseits
in genannter Schutzstellung fixiert und zum Verstellen des Überrollbügels 2 in
dessen Ablagestellung entriegelbar ist. Dabei kann alternativ zu
hydraulischen, elektrischen oder pneumatischen Betätigungseinrichtungen
vorgesehen sein, dass die Sperreinrichtung 9 mit einer
per Hand und/oder per Fuß betätigbaren
mechanischen Entriegelungsvorrichtung 15 verbunden ist
(vgl. 3). Die Entriegelungsvorrichtung 15 ist über ein
Verbindungselement 12, beispielsweise über einen Seilzug, mit der
Sperreinrichtung wirkungsverbunden und ermöglicht bei der Betätigung ein
problemloses Verstellen des Überrollbügels 2 in
dessen Ablagestellung. Dabei kann die Entriegelungsvorrichtung 15 mit
einer oder beim Vorhandensein von zwei Sperreinrichtungen 9 mit
beiden gekoppelt sein. In 3 ist die
Entriegelungsvorrichtung 15 als Handhebel ausgebildet,
wobei auch denkbar ist, dass hierfür ein mit dem Fuß zu betätigendes
Pedal eingesetzt wird. Generell ist vorgesehen, dass die Entriegelungsvorrichtung 15,
respektive der Handhebel, zum Ablegen des Überrollbügels 2 gehalten bzw.
permanent betätigt
werden muss.
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Gemäß 1 ist
die Sperreinrichtung 9 eine Sperrklinke, die zum Fixieren
einer am Überrollbügel 2 bzw.
am Verbindungsarm 8 drehfest angeordneten Zahnkontur 10 ausgebildet
ist, indem sie zumindest in ihrem Sperrzustand mit der Zahnkontur 10 des Überrollbügels 2 bzw.
des Verbindungsarms 8 verrastet. Die als Sperrklinke ausgebildete
Sperreinrichtung 9 ist dabei gemäß 2 über eine
Feder 11 in Richtung der Zahnkontur 10 vorgespannt,
so dass sich ein permanenter Kontakt mit dieser ergibt, sofern nicht
die Sperreinrichtung 9 entriegelt ist. Wie in 1 gezeigt,
ist die Sperreinrichtung 9 mehrschichtig aufgebaut, wodurch
eine besonders robuste Bauart erreicht wird. Gleiches kann für den Verbindungsarm 8 gemäß 1 gelten.
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Gemäß 2 ist
die Zahnkontur 10 seitlich von zwei Wangen 16, 16' geführt, wobei
die seitliche Führung
neben der Zahnkontur 10 zusätzlich die Sperreinrichtung 9 zwischen
sich führt.
Hierdurch wird eine besonders robuste und bezüglich ihrer Funktion zuverlässige Führung erreicht.
Zur besseren Darstellung ist in 1 nur die
Wange 16 gezeichnet. Gemäß den 1 und 2 ist
die Zahnkontur 10 als Zahnradsegment ausgebildet, wobei aber
auch andere Formen denkbar sind. Entsprechend 1 ist
am Verbindungsarm 8 ein Anschlag 13 drehfest zum Überrollbügel 2 angeordnet,
welcher für
den Fall, dass sich der Überrollbügel 2 in
seiner Schutzstellung befindet an einem Gegenanschlag 14 anliegt
und dadurch einen Verstellwinkel des Überrollbügels 2 begrenzt (vgl.
auch 2). Ein zu weites Aufrichten des Überrollbügels 2 kann
dadurch verhindert werden, so dass eine lagegenaue Wiederholung der
Schutzstellung des Überrollbügels 2 gewährleistet
wird.
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Durch
die im Bereich der Drehachse 4 angeordnete, Antriebseinrichtung 1 kann
ein im Vergleich zu herkömmlichen
Linearfederkonzepten reduzierter Bauraumbedarf erreicht werden und
zugleich ein Antriebsmodul geschaffen werden, welches separat vom
Fahrzeug systemintern geprüft
werden kann.
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Gemäß 3 ist
die Antriebseinrichtung 1 mit bereits montiertem Überrollbügel 2 in
der Ablagestellung gezeigt, wobei hier nur eine Antriebseinrichtung 1 vorgesehen
ist. Denkbar ist, dass sowohl eine als auch zwei Antriebseinrichtungen 1 je Überrollbügel 2 vorgesehen
sein können.
Entsprechendes gilt für
die Entriegelungsvorrichtung 15. Über das Verbindungselement 12,
beispielsweise einen Seil- oder Bowdenzug oder eine Stange, ist
die Erntriegelungsvorrichtung 15 mit der Sperreinrichtung 9 wirkungsverbunden.
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Zusammenfassend
lassen sich die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung wie folgt
charakterisieren:
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, bei einem Fahrzeug,
insbesondere bei einem Cabriolet, mit einem drehbar am Fahrzeug
gelagerten Überrollbügel 2 und
einer Antriebseinrichtung 1, welche den Überrollbügel 2 bei
Bedarf von einer Ablage stellung in eine Schutzstellung antreibt,
die Antriebseinrichtung 1 mit zumindest einer vorgespannten
Drehfedervorrichtung 3 auszustatten. Hierdurch kann ein
bisher aufwändiges
und nicht ohne die Anbindung an das Kraftfahrzeug prüfbares Linearfederkonzept
durch ein Drehfederkonzept ersetzt werden, welches weniger Bauraum
benötigt,
als vorgefertigte Baugruppe hergestellt werden kann und separiert
vom Fahrzeug systemintern auf seine Funktionsfähigkeit geprüft werden
kann.