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Die
Erfindung betrifft eine Überrollschutz-Vorrichtung für
ein Cabriolet-Kraftfahrzeug, welche derart beweglich mit einem karosseriefesten Bauteil
verbunden ist, dass sie zwischen einer ersten Wirkposition und einer
zweiten Wirkposition in Fahrzeuglängsrichtung verstellbar
ist, nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher
definierten Art.
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Eine
derartige Überrollschutz-Vorrichtung ist aus der
DE 103 24 660 B3 bekannt.
Darin wird eine Überrollschutzeinrichtung beschrieben,
welche derart beweglich mit einem karosseriefesten Bauteil verbunden
ist, dass die Überrollschutzeinrichtung aus einer ersten
Wirkposition in eine zweite Wirkposition verstellbar ist und der
Bereich der ersten Wirkposition wenigstens teilweise zum Verstauen
des Verdecks verwendbar ist, wenn die Überrollschutzeinrichtung in
ihrer zweiten Wirkposition ist.
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Mit
einer solchen Lösung wird ein fahrzeugheckseitiger Stauraum
des Kraftfahrzeuges bei geöffnetem Verdeck vergrößert,
so dass dadurch ein entsprechend großes Verdeck hinter
den Fahrzeugsitzen ablegbar ist oder zusätzlicher Stauraum
für den Transport von Gegenständen gewonnen wird.
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Da
die Überrollschutzeinrichtung ein für die Sicherheit
von Fahrzeuginsassen besonders relevanter Bereich ist, kommt der
zuverlässigen Positionierung der Überrollschutzeinrichtung
auch bei einem Überschlag des Fahrzeugs und dabei hohen auftretenden
Kräften besondere Bedeutung zu.
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Es
ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Überrollschutz-Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, welche in ihrer jeweiligen Position
stabil angeordnet ist und hohe Kräfte aufnehmen kann, wobei
die Überrollschutz-Vorrichtung möglichst zur Verbesserung
der Steifigkeit des Fahrzeugaufbaus beiträgt.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Überrollschutz-Vorrichtung gemäß den
Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Es
ist somit eine Überrollschutz-Vorrichtung für
ein Cabriolet-Kraftfahrzeug vorgesehen, welche derart beweglich
mit einem karosseriefesten Bauteil verbunden ist, dass sie zwischen
einer ersten Wirkposition und einer zweiten Wirkposition in Fahrzeuglängsrichtung
verstellbar ist, wobei erfindungsgemäß die Überrollschutz-Vorrichtung
zur Verriegelung in ihrer jeweiligen Wirkposition mit einer Verschlusseinrichtung
zusammenwirkt, welche mit wenigstens einem mit der Überrollschutz-Vorrichtung verbundenen
Verschlusselement, mit einer karosseriefesten Führungsbahn,
in der das Verschlusselement zwischen einer der ersten Wirkposition
der Überrollschutz-Vorrichtung zugeordneten ersten Anschlagposition
und einer der zweiten Wirkposition der Überrollschutz-Vorrichtung
zugeordneten zweiten Anschlagposition wenigstens im Wesentlichen
in Fahrzeuglängsrichtung bewegbar ist, und mit wenigstens
einem Sperrkörper, mit dem das Verschlusselement in seiner
jeweiligen Anschlagposition kraftschlüssig arretierbar
ist, ausgebildet ist.
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Durch
diese kraftschlüssige Verriegelung der Überrollschutz-Vorrichtung
in ihrer jeweiligen Wirkposition wird eine hochstabile Festlegung
gegenüber dem Fahrzeugaufbau erreicht, womit die Überrollschutz-Vorrichtung
hohe beim Überschlag des Fahrzeugs auftretende Kräfte
aufnehmen kann. Mit der kraftschlüssigen Verbindung der Überrollschutz-Vorrichtung
mit dem Fahrzeugaufbau wird zudem die Rohbausteifigkeit eines Cabriolet-Kraftfahrzeugs
insgesamt verbessert.
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Die
Erfindung kombiniert somit die Vorteile einer in Fahrzeuglängsrichtung
verstellbaren Überrollschutz-Vorrichtung, welche beispielsweise
in geöffnetem Verdeckzustand die Unterbringung eines entsprechend
großen Daches und insbesondere in Kombination mit einem
Umklappen einer Sitzanlage eine Vergrößerung des
heckseitigen Stauraums ermöglicht, mit den Vorteilen einer
robusten Konstruktion der Überrollschutz-Vorrichtung.
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Indem
in Anschlagposition des Verschlusselementes der Überrollschutz-Vorrichtung
auf diese einwirkende Kräfte in die Fahrzeugkarosserie
mittels hoher Flächenpressung in der Verschlusseinrichtung eingeleitet
werden und die Überrollschutz-Vorrichtung gleichzeitig
zur Versteifung der Fahrzeugkarosserie beiträgt, können
herkömmliche Versteifungsstrukturen in der Karosserie entfallen
oder entsprechend kleiner dimensioniert werden, wodurch Bauraum,
Material und Gewicht eingespart werden kann. Auf diese Weise kann
auch bei kleinen Fahrzeugen ein beispielsweise sehr kompaktes Hardtop-Dach
in Verbindung mit einer Überrollschutz-Vorrichtung realisiert
werden.
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Eine
maximale Krafteinleitung ist möglich, wenn der Sperrkörper
in seiner Arretierposition mit dem Verschlusselement eine spielfreie
Wirkflächenpaarung bildet.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann dabei vorgesehen
sein, dass ein einziger Sperrkörper in seiner Arretierposition
mit dem Verschlusselement sowohl in dessen erster Anschlagposition
als auch in dessen zweiter Anschlagposition eine spielfreie Wirkflächenpaarung
bildet.
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Bei
einer derartigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Überrollschutz-Vorrichtung
ist somit an einer jeweiligen Fahrzeugseite nur ein einziges Verschlusselement
und ein einziger Sperrkörper erforderlich, welcher das
Verschlusselement in der vorzugsweise eine Kulissenbahn darstellenden
Führungsbahn arretiert.
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Der
Sperrkörper kann in einer Ausführungsvariante
zwischen einer Nicht-Arretierposition und einer Arretierposition
in der Bewegungsbahn des Verschlusselementes manuell verlagerbar
sein, wozu beispielsweise ein Handhebel vorgesehen sein kann.
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In
einer alternativen Ausgestaltung, beispielsweise wenn ein Handhebel-Antrieb
aus Bauraumgründen nicht möglich ist, kann auch
eine hydraulische Ansteuerung vorgesehen sein, welche eine größere
Flexibilität hinsichtlich der Anordnung des Antriebs im
Fahrzeug erlaubt. Des Weiteren sind selbstverständlich
auch alle anderen bekannten Antriebsarten, wie z. B. ein elektrischer
Antrieb oder ein pneumatischer Antrieb für den Sperrkörper
denkbar.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des Antriebs des Sperrkörpers
kann einen scherenartigen Hebelmechanismus vorsehen, bei dem ein
erster Hebel mit dem Sperrkörper und einer Antriebsstange
verbunden ist und ein zweiter Hebel mit dem Fahrzeugaufbau und der
Antriebsstange im Bereich der Anbindung des ersten Hebels an die
Antriebsstange verbunden ist, und wobei die Hebel in Arretierposition des
Sperrkörpers eine Totpunktstellung oder Übertotpunktstellung
des Hebelmechanismus bilden, in der die Hebel wenigstens annähernd
koaxial zueinander angeordnet sind.
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Eine
solche Ausgestaltung des Antriebs des Sperrkörpers ist
mit wenigen Bauteilen realisierbar und zeichnet sich durch eine
hohe Zuverlässigkeit aus.
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Hinsichtlich
der Formgebung des Sperrkörpers und des Verschlusselementes
ist es vorteilhaft, wenn der Sperrkörper im Bereich seines
Zusammenwirkens mit dem Verschlusselement als ein sich in Fahrzeuglängsrichtung
verjüngender Verschlusskolben ausgebildet ist und eine
jeweils hiermit zusammenwirkende Fläche des Verschlusselementes
eine korrespondierende Kontur aufweist. Es werden damit bezüglich
der Bewegungsrichtung des Sperrkörpers und des Verschlusselementes
schräg verlaufende Flächenpaarungen gebildet,
welche eine hohe Kraftübertragung ermöglichen.
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Insbesondere
bei einer Ausgestaltung der Verschlusseinrichtung mit einem einzigen
Verschlusselement, welches in beiden Anschlagpositionen mit dem
Sperrkörper zusammenwirkt, ist es zur sicheren Positionierung
des Verschlusselementes gegenüber einer Anschlagfläche
der Führungsbahn in Fahrzeuglängsrichtung vorteilhaft,
wenn die Anschlagfläche eine Kontur aufweist, welche der
Kontur der zum Zusammenwirken mit dem Sperrkörper vorgesehenen
Fläche des Verschlusselementes entspricht.
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Die
vorgeschlagene Verriegelung der Überrollschutz-Vorrichtung
kann sowohl bei einer Bewegung der Überrollschutz-Vorrichtung
in Fahrzeuglängsrichtung an sich oder bei einer kombinierten
Bewegung mit einem Sitzelement wie beispielsweise einer Rückbanklehne
vorgesehen sein, so dass die Überrollschutz-Vorrichtung
auch über ein Sitzelement beweglich mit der Karosserie
verbunden sein kann.
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Die
Wirkpositionen der Überrollschutz-Vorrichtung entsprechen
dabei vorzugsweise einem Verdecköffnungszustand und einem
Verdeckschließzustand, wobei in weiteren Ausführungen
jedoch auch eine Vorverlagerung der Überrollschutz-Vorrichtung während
eines geschlossenen Verdeckzustandes zur Schaffung eines größeren
heckseitigen Stauraumes denkbar ist.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen.
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Ein
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgestalteten Überrollschutz-Vorrichtung
in einem Cabriolet-Kraftfahrzeug ist in der Zeichnung schematisch
vereinfacht dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
stark schematisierte Teilansicht eines Kraftfahrzeuginnenraumes
eines Cabriolet-Kraftfahrzeugs mit einem Vordersitzbereich und einem
Rücksitzbereich, wobei eine Überrollschutz-Vorrichtung
in einer ersten Wirkposition dargestellt ist;
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2 den
Kraftfahrzeuginnenraum gemäß 1,
wobei der Rücksitzbereich umgeklappt und die Überrollschutz-Vorrichtungin
einer gegenüber der ersten Wirkposition in Fahrzeugfrontrichtung
verschwenkten zweiten Wirkposition angeordnet ist;
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3 einen
vereinfachten Längsschnitt durch eine Verschlusseinrichtung
zur Verriegelung der Überrollschutz-Vorrichtung in ihren
jeweiligen Wirkpositionen, wobei sich die Verschlusseinrichtung in
einem geöffneten, nicht verriegelnden Zustand befindet;
und
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4 die
Verschlusseinrichtung der 3 in einem
geschlossenen, verriegelnden Zustand.
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In 1 und 2 ist
ein Teil eines Kraftfahrzeuginnenraumes mit einem Vordersitzbereich 1 und
einem Rücksitzbereich 2 stark schematisiert dargestellt.
Die Darstellung in der 1 und 2 zeigen
dabei die Endpositionen eines Verstellvorganges einer Überrollschutz-Vorrichtung 3 aus
einer ersten Wirkposition A heraus in eine in Fahrzeugfrontrichtung
versetzte zweite Wirkposition B. Die Überrollschutz-Vorrichtung 3 behält
bei ihrer Verstellung in einer im Wesentlichen vertikalen Position
aus ihrer Wirkposition A im Fahrzeugfondbereich in ihre zweite Wirkposition
B direkt hinter dem Vordersitzbereich 1 vollständig
ihre Schutzfunktion.
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Die Überrollschutz-Vorrichtung 3 ist
in 1 in ihrer ersten Wirkposition A dargestellt,
in der sie zwischen einer Rückenlehne 4 einer
Rücksitzbank 40 des Rücksitzbereiches 2 und
einem Fahrzeugheckbereich 5 angeordnet ist und den Kraftfahrzeuginnenraum
von dem Fahrzeugheckbereich 5 trennt. Der Fahrzeugheckbereich 5 ist
u. a. mit einem an den Rücksitzbereich 2 angrenzenden
Staubereich für ein Verdeck des Cabriolet-Kraftfahrzeuges
ausgeführt.
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Das
gezeigte Cabriolet-Kraftfahrzeug ist vorliegend viersitzig ausgeführt,
wobei ein die Sicherheit der Insassen gewährleistender Überrollschutz
im Falle eines Fahrzeugüberschlages bei geschlossenem Verdeck
hinter der Rücksitzbank 40 und bei geöffnetem
Verdeck direkt hinter dem Vordersitzbereich 1 positioniert
ist. Bei einem Überschlag des Kraftfahrzeuges fährt
in an sich bekannter Weise binnen kürzester Zeit, d. h.
innerhalb von Sekundenbruchteilen, ein vorliegend im Wesentlichen
die Fahrzeugbreite überspannender Überrollbügel 19 der Überrollschutz-Vorrichtung 3,
welcher hinter Kopfstützen 14 des Rücksitzbereiches 2 oder
Vordersitzkopfstützen 16 des Vordersitzbereiches 1 angeordnet
ist, aus, um einen Sicher heitsraum für die Fahrzeuginsassen
zur Verfügung zu stellen und eine Fahrzeugquerversteifungsstruktur
zu bilden.
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Die Überrollschutz-Vorrichtung 3 ist
vorliegend zusammen mit Sitzelementen und Querversteifungselementen
als ein außerhalb des Fahrzeuges fertigbares Modul ausgeführt,
welches u. a. in nicht näher dargestellter Art und Weise
eine Auslösesensorik sowie eine Antriebseinrichtung für
den Überrollbügel 19 umfassen kann.
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Die
gezeigte Ausführung führt dazu, dass bei geschlossenem
Verdeck ein viersitziges Kraftfahrzeug, welches auch mit vier Türen
ausgeführt sein kann, und bei geöffnetem Verdeck
ein Fahrzeug mit Notsitzen oder abgeklappten Sitzen im Fondbereich zur
Verfügung steht, wobei das Verdeck sowohl als Hard- als
auch als Softtop ausgeführt sein kann.
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Die
Rückenlehne 4 ist vorliegend zweiteilig ausgeführt,
wobei ein erster Bereich 4A über ein Gelenk 11 mit
einem zweiten Bereich 4B der Rückenlehne 4 verbunden
und mit der höhenverstellbar ausgebildeten Kopfstütze 14 ausgeführt
ist. Des Weiteren weist die Rücksitzbank 40 des
Rücksitzbereiches 2 eine ebenfalls zweiteilig
ausgeführte Sitzbank 12 auf. Ein erster Bereich 12A der
Sitzbank 12 ist fest und gegenüber der Karosserie
unbeweglich mit einem nicht näher dargestellten karosseriefesten
Bauteil verbunden, und ein zweiter Bereich 12B der Sitzbank 12 ist über
eine vorliegend als Hebelmechanismus 30 ausgeführte Überführungskinematik
mit einem karosseriefesten Bauteil verschwenkbar gekoppelt.
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Der
zweite Bereich 12B der Sitzbank 12 ist auf einem
sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Hohlformteil 13 angeordnet,
welches einerseits eine Stützfunktion für die
Sitzbank 12 und andererseits eine Querversteifung für
die Karosserie des Kraftfahrzeuges übernimmt.
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Der
Vordersitzbereich 1 ist in 1 und 2 lediglich
durch eine Rückenpartie 15 eines Vordersitzes
dargestellt, wobei die Rückenpartie 15 ebenfalls
wie der erste Bereich 4A der Rückenlehne 4 der
Rücksitzbank an ihrem oberen Ende mit einer höhenverstellbaren
Kopfstütze bzw. Vordersitzkopfstütze 16 ausgeführt
ist.
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Bevor
das Verdeck 8 in seine Ablageposition versenkt wird, wird
die Überrollschutz-Vorrichtung 3 in die in 2 dargestellte
Position verschwenkt. Dabei wird der zweite Bereich 12B der
Sitzbank 12 zunächst derart verschwenkt, dass
der zweite Bereich 12B der Sitzbank 12 von dem
Hohlformteil 13 weg verstellt wird und den zweiten Bereich 12B der
Sitzbank teilweise überlappt. Gleichzeitig kann ein die Rückenlehne 4 in
der in 1 dargestellten Position verriegelnder Haltemechanismus
entriegelt werden, so dass diese in der in 2 dargestellten
Art und Weise eingeklappt werden kann.
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Dazu
wird die Rückenlehne 4 im Bereich des Gelenks 11 in
Richtung des Vordersitzbereiches 1 eingeklappt. Des weiteren
werden das Gelenk 11 und die Rückenlehne 4 um
einen gemeinsamen Drehpunkt 17 des ersten Bereiches 4A und
des zweiten Bereiches 4B der Rückenlehne 4 in
Richtung der Sitzbank 12 sowie in Richtung des Vordersitzbereichs 1 geführt,
womit der erste Bereich 4A auf den zweiten Bereich 4B der
Rückenlehne 4 zu bewegt wird. Diese Bewegung der
beiden Bereiche 4A und 4B der Rückenlehne 4 wird
solange durchgeführt, bis der zweite Bereich 4B der
Rückenlehne 4 in einer nahezu horizontalen Position
auf dem zweiten Bereich 12B der Sitzbank 12 aufliegt.
Der erste Bereich 4A der Rückenlehne 4 liegt
in seiner eingeklappten Position ebenfalls nahezu horizontal auf
dem zweiten Bereich 43 der Rückenlehne 4 auf.
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Anschließend
wird die Überrollschutz-Vorrichtung 3, welche über
eine weitere Überführungsmechanik bzw. über
einen weiteren Hebelmechanismus 18 mit einem karosseriefesten
Bauteil 6 beweglich verbunden ist, aus ihrer ersten Wirkposition
A in Richtung ihrer zweiten Wirkposition B, d. h. vorliegend direkt
hinter die Rückenpartie 15 des Vordersitzbereiches 1,
verschwenkt. Die Überrollschutz-Vorrichtung 3 wird
dabei über die eingeklappte Rückenlehne 4 der
Rücksitzbank 40 des Rücksitzbereiches 2 bis
in den Zwischenraum zwischen der Rückenpartie 15 und
dem Hohlformteil 13 geführt.
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Vor
und nach einer Verlagerung der Überrollschutz-Vorrichtung 3 ist
eine zur Arretierung der Überrollschutz-Vorrichtung 3 in
ihrer jeweiligen Wirkposition A bzw. B vorgesehene und in den 3 und 4 näher
ersichtliche Verschlusseinrichtung 7 zu lösen
bzw. zu verriegeln.
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Zur
Ausbildung der Verschlusseinrichtung 7, welche in 1 und 2 nur
symbolisch und nicht lagerichtig angedeutet ist an der fahrzeugaußenseitigen
Wandung der Überrollschutz-Vorrichtung 3 ist jeweils
ein vorliegend klotzartig ausgeführtes Verschlusselement 8,
welches in 3 und 4 ersichtlich
ist, an jeder Fahrzeugseite vorgesehen. Dieses Verschlusselement 8 greift
in eine karosseriefeste Führungsbahn 9, in der
das Verschlusselement 8 zwischen einer der ersten Wirkposition
A der Überrollschutz-Vorrichtung 3 zugeordneten
ersten Anschlagposition I und einer der zweiten Wirkposition B der Überrollschutz-Vorrichtung 3 zugeordneten
zweiten Anschlagposition II in Fahrzeuglängsrichtung bewegbar
ist, ein.
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Des
Weiteren ist zur Ausbildung der Verschlusseinrichtung 7 ein
Sperrkörper 10 vorgesehen, mittels dem das Verschlusselement 8 in
seiner jeweiligen Anschlagposition I bzw. II kraftschlüssig
arretierbar ist.
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Bei
der in 3 und 4 gezeigten Ausführung
ist ein einziger Sperrkörper 10 vorgesehen, der
in seiner in 4 ersichtlichen Arretierposition mit
dem Verschlusselement 8 sowohl in dessen erster Anschlagposition
I als auch in dessen zweiter Anschlagposition II eine spielfreie
Wirkflächenpaarung mit Kraftschluss bildet.
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Hierzu
ist der Sperrkörper 10 im Bereich seines Zusammenwirkens
mit dem Verschlusselement 8 als ein sich in Fahrzeuglängsrichtung
verjüngender Verschlusskolben ausgebildet, dessen Verjüngung entsprechend
eine jeweils hiermit zusammenwirkende Fläche 8A bzw. 8B des
Verschlusselementes 8 geformt ist.
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In
der eine Kulissenbahn darstellenden Führungsbahn 9 ist
eine Anschlagfläche 9A bzw. 9B für das
Verschlusselement 8 in Fahrzeuglängsrichtung ebenfalls
mit einer entsprechenden Kontur ausgebildet, welche im Wesentlichen
der Kontur der zum Zusammenwirken mit dem Sperrkörper 10 vorgesehenen
Fläche 8A, 8B des Verschlusselementes 8 entspricht.
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Um
den Sperrkörper 10 zwischen einer Nicht-Arretierposition
und einer in die Bewegungsbahn 9 verschobenen Arretierposition
zu verlagern, ist ein Antrieb des Sperrköpers 10 mittels
eines scherenartigen Hebelmechanismus 20 vorgesehen, wobei
ein erster Hebel 21 mit dem Sperrkörper 10 bzw. mit
einer mit diesem fest verbundenen, in einer Zylinderführung 24 gelagerten
Kolbenstange 25 und einer Antriebsstange 23, welche
mit einem Hydrauliksystem 26 an sich bekannter Bauart antreibbar
ist, verbunden.
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Ein
zweiter Hebel 22 des scherenartigen Hebelmechanismus 20 ist
mit dem Fahrzeugaufbau 6 und der Antriebsstange 23 im Bereich
der Anbindung des ersten Hebels 21 an die Antriebsstange 23 verbunden
ist.
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In
Arretierposition des Sperrkörpers 10 bilden die
Hebel 21, 22 eine Totpunktstellung bzw. Übertotpunktstellung
des Hebelmechanismus 20, in der die Hebel 21, 22 annähernd
koaxial zueinander angeordnet sind und in ihrem Verbindungsbereich
an einem Anschlag 31 anliegen. In Fahrzeughöhenrichtung
bzw. Bewegungsrichtung des Sperrkörpers 10 wirkende
Kräfte werden durch eine Überdrückung des
Hebelmechanismus 20 in die in 4 gezeigte Übertotpunktstellung
abgefangen.
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Die
Verlagerung des Sperrkörpers 10 zwischen seiner
Nicht-Arretierposition und der Arretierposition kann mit dem gleichen
Hebelmechanismus 20 anstatt hydraulisch auch manuell mittels
eines geeigneten Betätigungshebels erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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