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Die
Erfindung betrifft ein Unfallschutzsystem für Fahrzeuge mit offenem Aufbau
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Fahrzeuge
mit offenem Aufbau sind insbesondere als Cabrioletfahrzeuge in vielfältigen Ausgestaltungen
bekannt, die als Softtop oder Hardtop ausgebildet sind und die,
insbesondere zum Schutz der Insassen bei Überschlag, ausfahrbare oder
auch feststehend angeordnete, dem Kopfbereich der Frontsitze zugeordnete Überrollbügel aufweisen. Diese
können
als einzelne, dem jeweiligen Sitz zugeordnete Bügelelemente oder auch als sich über die Fahrzeugbreite
erstreckende Bügel
ausgestaltet sein und werden, soweit verstellbar, in ihre Funktionslage in
Hochrichtung ausgefahren oder ausgeschwenkt, teilweise über Stelleinrichtungen,
die in Abhängigkeit von
unfallkritischen, sensorisch erfassten Neigungs- und/oder Beschleunigungswerten
angesteuert werden. Bei geschlossenem Dach ist in dessen Konstruktionslage
im Regelfall keine Abstützung über diese
Bügelelemente
gegeben, wenn auch der Verformungsweg des Daches in Richtung auf
den Fahrzeuginnenraum beim Dachaufschlag durch diese Bügelelemente
begrenzt sein kann.
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Ein
Unfallschutzsystem für
Fahrzeuge der eingangs genannten Art ist aus der
DE 196 49 751 C2 bekannt.
Bei diesem System ist das Fahrzeug mit einem feststehenden, die
Fahrzeugbreite überspannenden
und an die Seitenwände
des Fahrzeuges anschließenden Überrollbügel versehen
und mit einem als zweiteiliges Hardtop ausgebildeten Dach ausgerüstet. Das
vordere, bei geschlossenem Dach an die Windschutzscheibe und den Überrollbügel anschließende Dachelement
ist über
Lenker getragen, die heckseitig am Aufbau angelenkt sind und die
den Überrollbügel übergreifen
und, bei geschlossenem Dach, sich auf diesem abstützen. Vom
heckseitigen Dachelement ist der Überrollbügel verkleidend übergriffen.
Bei einer derartigen Lösung
bildet der Überrollbügel zwar
in der Konstruktionslage für
das geschlossene Dach eine Abstützung
mit Unfallschutzfunktion. Die Bügelstruktur
bedingt aber gestalterische Einschränkungen bezüglich des Erscheinungsbildes
des Fahrzeuges bei geöffnetem
Dach und lässt
sich auch nur in Verbindung mit speziell darauf abgestimmten Dachkonzepten
realisieren.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Unfallschutzsystem der
eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten, dass dieses in
Verbindung mit sehr unterschiedlichen Dachkonzepten, sowohl Softtop-
wie auch Hardtop-Konzepten eingesetzt werden kann und hinsichtlich
der einzelnen Konzepte im Regelfall keine Eingriffe bedingt, die
deren Aufbau im Hinblick auf die jeweils angestrebte Funktionalität einschränken.
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Erreicht
wird dies mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1, demzufolge
die ergänzende
Abstützung
sich lediglich in Verlängerung einer
Seitenwand, so etwa in der Seitenwandebene erstreckt, das geschlossene
Dach lediglich längsrandseitig
untergreift und aus einer zum Aufbau abgesenkten Lage in eine Stützlage zum
Dach höhenverstellbar
ist. Eine erfindungsgemäße, ergänzende Abstützung untergreift
das Dach somit lediglich in seiner randseitigen Tragzonen, wie sie
durch die Führungskinematiken
sowohl bei Hardtops wie auch bei Softtops gegeben sind und lässt damit
den Fahrzeuginnenraum im Übergangsbereich
zwischen den Seitenwänden
frei. Bei Beaufschlagung der Tragstruktur des Daches über die
ergänzende
Abstützung
wird die Tragstruktur so weit ausgesteift, dass unfallbedingte,
auf die Dachelemente wirkende und erhebliche Kraftkomponenten in
Richtung auf den Fahrzeuginnenraum bewirkende Beschleunigungskräfte das
Dach nicht eindrücken
können.
In entsprechender Weise ergibt sich auch eine Absicherung bei Fahrzeugüberschlag
in der Kopflage des Fahrzeuges.
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Im
Rahmen der Erfindung erweist es sich als zweckmäßig, wenn die ergänzende Abstützung zur Tragstruktur
des Daches in formschlüssiger
Verbindung steht, wobei die Formschlussverbindung in Fahrzeuglängsrichtung
und/oder in Fahrzeugquerrichtung, insbesondere in Fahrzeuglängs- und
Querrichtung vorgesehen wird. Gegebenenfalls kann auch eine Verriegelung
der ergänzenden
Abstützung zur
Dachstruktur vorgesehen werden.
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Im
Rahmen der Erfindung erweist es sich insbesondere als zweckmäßig, die
ergänzende
Abstützung
dahingehend auszugestalten, dass diese eine der Konstruktionslage
des Daches entsprechende Stützstellung
aufweist und über
diese Stützstellung
hinaus in eine Spannstellung für
das Dach angehoben werden kann, in der das Dach nach außen, also
im Sinne einer Überwölbung beaufschlagt
ist.
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Bezogen
auf die Stützstellung
und/oder die Spannstellung sind der ergänzenden Abstützung bevorzugt
Raststellungen, insbesondere aufbauseitige Raststellungen zugeordnet,
wobei es im Rahmen der Erfindung zweckmäßig ist, die ergänzende Abstützung in
ihre Stützstellung über eine
herkömmlichen Stellantrieb,
so beispielsweise hydraulisch, durch Spindelantrieb oder über Steigekabel
zu verstellen, zur Überführung in
die Spannstellung wegen des damit verbundenen Kraftaufwandes und
des kurzzeiti gen, relativ hohen Energiebedarfes aber gesonderte Antriebe
vorzusehen, so beispielsweise pyrotechnische Treibsätze oder
dergleichen, wie sie in Verbindung mit anderweitigen fahrzeugseitigen
Unfallschutzsystemen bereits im Einsatz sind.
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Die
ergänzende
Abstützung
kann im Rahmen der Erfindung durch lineare Verschiebung oder durch
Verschwenkung in ihre Abstützlage
verbracht werden, und Gleiches gilt auch für eine weitere Verstellung
in die Spannstellung, wobei diesbezüglich erforderliche höhere Spannkräfte infolge
der kleinen erforderlichen Spannwege auch über mechanische Stellmittel,
wie Exzenter oder dergleichen aufgebracht werden können.
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Wird
die ergänzende
Abstützung
linear zum Aufbau verstellbar ausgeführt, so erweist es sich als zweckmäßig, die
Abstützung
in Form einer ausfahrbaren, Fahrzeugsäule, so beispielsweise einer
B- oder C-Säule
zu gestalten.
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Im
Rahmen der Erfindung liegt es auch, die ergänzende Abstützung einem anderen Karosserieelement
zuzuordnen, so beispielsweise einer versenkbaren Seitenscheibe,
wobei im Rahmen der Erfindung eine solche Seitenscheibe beispielsweise durch
eine Dreiecksscheibe gebildet sein kann, die angrenzend zum heckseitigen
Dachanschluss im Winkel zwischen Dach und Seitenwand liegt und die insbesondere
ausschwenkbar gelagert sein kann, so dass im Rahmen der Erfindung
verschiedenste Gestaltungsmöglichkeiten
für die
ergänzende
Abstützung
gegeben sind.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben. sich aus den Unteransprüchen. Ferner
wird die Erfindung nachstehend mit weiteren Details anhand der Zeichnungen,
die schematisiert verschiedene Lösungsvarianten
verdeutlichen, erläutert.
Es zeigen:
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1–3 perspektivische,
schematisierte Darstellungen eines Fahrzeuges mit offenem Aufbau, dessen
Dach als Hardtop ausgebildet ist und im Bereich der B-Säule des
Fahrzeuges durch eine ergänzende,
ausfahrbare Abstützung
unterfangen ist, wobei unterschiedliche Ausgestaltungen solcher
ergänzender
Abstützungen
dargestellt sind,
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4 eine schematisierte Schnittdarstellung gemäß Linie
IV-IV in 1 durch ein
Fahrzeug gemäß 1, die die Ausgestaltung
der ergänzenden Abstützung in
ihrer ausgefahrenen, das Dach untergreifenden Stellung zeigt,
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5 eine der 4 entsprechende Darstellung bei geöffnetem
Dach und abgesenkter ergänzender
Abstützung,
sowie
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6 einen Schnitt gemäß Linie
VI-VI in 4,
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1 bis 3 veranschaulichen schematisiert die
Grundstruktur eines Fahrzeuges mit offenem Aufbau in Form eines
zweisitzigen Cabriolets, wobei jeweils lediglich die eine Fahrzeuglängsseite
angedeutet ist, zu der die andere spiegelbildlich aufgebaut ist. Im
Einzelnen ist, bei abgeschnittenem Vorbau, der Anschluss des Daches 1 an
den Windlauf 2 einer nur angedeuteten Windschutzscheibe 3 veranschaulicht, wobei
das Dach 1 als dreiteiliges Hardtop mit einem vorderen
Dachteil 4, einem mittleren Dachteil 5 und einem
hinteren Dachteil 6 ausgebildet ist, dem üblicherweise
die Heckscheibe zugeordnet ist. Nach hinten anschließend an
das Dach 1 folgt der Heckdeckel 7, der den Kofferraum überdeckt,
und der nach hinten oben aufgeschwenkt den Zugang zur Verdeckkastenablage
freigibt, die einen Teil des Kofferraumes bilden kann. Der Übergang
zwischen dem geschlosse nen Heckdeckel 7 und dem geschlossenen
Dach 1 liegt in der Gürtellinie 8 des
Fahrzeuges, das in der hier gezeigten Variante als zweitüriges Fahrzeug
mit beiderseits vorgesehenen Türen 9 ausgebildet
ist, wobei die Türen 9 in
Ausschnitten der Seitenwände 10 des
Aufbaus liegen. Nach hinten versetzt zur jeweiligen Türe 9 bilden
die Seitenwände 10 Begrenzungen
für Radausschnitte 11,
und angrenzend an die jeweilige Tür 9 im Übergang
zum Radausschnitt 11 liegt der Bereich der B-Säule, während die
sogenannte C-Säule
bei geöffnetem
Dach 1 entfällt
und bei geschlossenem Dach 1 durch die seitlichen Bereiche
des hinteren Dachteiles 6 gebildet sind, in denen auch
die hier nicht gezeigte Lenkerkinematik verläuft, über die das Dach 1 umstellbar
zwischen Schließ-
und Öffnungslage
mit der Karosserie verbunden ist.
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Entsprechend
der nicht gezeigten, das Dach 1 mit der Karosserie verbindenden
und in den Seitenbereichen des Daches verlaufenden Lenkerkinematik
liegen auch die die Dachteile untereinander bzw, mit der Lenkerkinematik
verbindenden Führungen
in den Längsseitenbereichen
des Daches 1, so dass längs
derselben – bei
geschlossenem Dach – dieses brückenbogenartig
aussteifende Traggestänge
gegeben sind. Dies gilt grundsätzlich
sowohl bei Hardtops, ist insbesondere aber auch bei Softtops der Fall,
bei denen die seitlichen Traggestänge untereinander in Querrichtung über Spriegel
verbunden sind, die das Verdeck untergreifen und/oder ausspannen.
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Der
Verlaufsbereich der Traggestänge,
also der längsrandseitigen
Tragstruktur des Daches 1, ist in 1 durch den Linienzug 12 angedeutet
und 1 zeigt des Weiteren,
dass das geschlossene, zwischen Heck und Windlauf 2 ausgespannte
Dach 1 über
eine ergänzende
Abstützung 13 im
Bereich der sogenannten B-Säule, also
benachbart zum rückwärtigen Ende
der Tür 9,
abgefangen ist. Für
diese Abstützung 13 zeigen
die 1 bis 3 un terschiedliche Möglichkeiten,
und in 1 ist diese Abstützung 13 durch
eine in Hochrichtung ausfahrbare B-Säule 14 gebildet, die
in einem Schacht 15 der Seitenwand 10 absenkbar
ist. Für
diese B-Säule 14 ist
in 1 ein Antrieb in
Form eines Steigekabels 16 schematisiert dargestellt, wobei
das Steigekabel 16 über
einen Stellantrieb 17, beispielsweise einen Motor beaufschlagt
ist. Eine aus Steigekabel 16 und Stellantrieb 17 bestehende
Antriebseinheit ist bezüglich
der räumlichen
Anordnung sehr flexibel, so dass weit reichende Gestaltungsmöglichkeiten
gegeben sind. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, die B-Säule 14 bildende
Abstützung 13 über einen
linearen Antrieb unmittelbar zu beaufschlagen, so beispielsweise über eine
Antriebsspindel oder über
einen Stellzylinder, der im Schacht oder benachbart zum Schacht 15 vorgesehen
werden kann. Bei entsprechend steifer schachtseitiger Abstützung über den
zugehörigen Antrieb
kann für
die B-Säule
in ihrer ausgefahrenen Stützlage
auf eine gesonderte schachtseitige Verriegelung verzichtet werden;
zweckmäßige wird
aber, was nicht gezeigt ist, zumindest eine Rastabstützung vorgesehen,
um auch hohe Abstützkräfte, so
beispielsweise bei einem Unfall, abfangen zu können.
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Insbesondere
im Hinblick auf derartige Extrembelastungen erweist es sich im Rahmen
der Erfindung auch als zweckmäßig, die
ergänzende
Abstützung,
also bezogen auf 1 die
B-Säule 14, über ihre
normale Abstützhöhe hinaus
etwas auszufahren, um das Dach 1 nach außen vorzuspannen. Eine
derartige, im Sinne einer Überwölbung des
Daches 1 wirkende Vorspannung ist im Regelfall für den Normalbetrieb
des Fahrzeuges unerwünscht
und wird zweckmäßigerweise
lediglich bei unfallkritischen Beaufschlagungen beschleunigungs-
und/oder neigungsabhängig
eingeleitet. Wegen der erforderlichen Ansprechgeschwindigkeit und
der fallweise für
die Überspannung
erforderlichen hohen Stützkräfte kann es
hierbei zweckmäßig sein,
der B-Säule 14 einen Zusatzantrieb
zuzuordnen, der beispielsweise auf pyrotechnischer Basis arbei tet
und die B-Säule 14 über ihre
ergänzende
Abstützstellung
hinaus um einen kleinen Betrag in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten
Vorspannung ausfährt.
Die Absicherung dieser Vorspannstellung kann wiederum durch Verrastung
gegenüber
dem Schacht erfolgen, oder auch über
ein mechanisches, dem Schacht zugeordnetes Stützglied, das zum Beispiel durch
Stellexcenter gebildet sein kann, der über einen pyrotechnischen Treibsatz
beaufschlagt ist. Entsprechende Anordnungen, die sich hierfür eignen,
sind in Verbindung mit Unfallschutzsystemen bei Fahrzeugen bekannt,
so insbesondere bei Gurtstraffersystemen.
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1 veranschaulicht die ergänzende Abstützung 13 als
linear ausfahrbare B-Säule 14.
In 2 ist eine Lösung schematisch
dargestellt, bei der die als ergänzende
Abstützung 13 vorgesehene B-Säule 18 schwenkbar
angeordnet ist. Die schwenkbare B-Säule 18 weist
im Ausführungsbeispiel
gemäß 2, wie gestrichelt angedeutet,
eine längs
der Gürtellinie
in Richtung auf das Heck verlaufende Ruhelage auf und ist aus dieser
Lage um eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Achse 19 in ihre
das Traggestänge
untergreifende aufrechte Stützlage
umstellbar.
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Während in
den Ausführungsbeispielen
in den 1 und 2 mit einer umstellbaren
B-Säule 14 bzw. 18 gearbeitet
wird, ist beim Ausführungsbeispiel gemäß 3 das im heckseitigen, dreiecksförmigen Dachzwickel
liegende Dreiecksfenster 20 bzw. dessen Rahmen 21 als
ergänzende
Abstützung
eingesetzt. Fenster 20 und Rahmen 21 sind bei
der Ausgestaltung gemäß 3 insgesamt in den Fahrzeuginnenraum,
insbesondere in die Seitenwände 10 absenkbar
und bevorzugt über
eine Schiebe – insbesondere
eine Schiebeschwenkführung
zwischen ihrer abgesenkten, gestrichelten Lage und ihrer Stützlage zum
geschlossenen Dach umstellbar. Angedeutet ist die Führung für die Einheit
von Dreiecksfenster 20 und Rahmen 21 durch eine
Führungsschiene 22, die
aufrecht benachbart zur rückwärtigen Kante
der Seitentür 9 verläuft.
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4 bis 6 veranschaulichen bezogen auf eine Ausgestaltung
gemäß 1 eine konstruktive Grundlösung, die
erkennen lässt,
dass sich die angestrebte ergänzende
Abstützung 13 mit
geringem Bauaufwand realisieren lässt und zudem die Möglichkeit
bietet, die Tragstruktur bzw. das Traggestänge des Daches 1 besonders
leicht auszulegen und trotzdem die Unfallsicherheit zu verbessern.
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In
der Schnittdarstellung gemäß 4, die sich auf einen durch
den Schacht 15 laufenden Querschnitt bezieht, ist für die Seitenwand 10 die äußere Verkleidung
mit 23 und die innere Verkleidung mit 24 bezeichnet,
und es verläuft
zwischen diesen Verkleidungen 23, 24 der Schacht 15,
der nach unten auf den Schweller 25 aufsetzt oder in diesen
einläuft.
Dadurch erhält
der Schacht 15 die erforderliche Stabilität und trägt gleichzeitig
zur Seitenaussteifung des Fahrzeugs und zur Sicherung des Fahrzeuginnenraumes
bei. Der Schacht 15 ist bogenförmig flach gekrümmt, und
in der Darstellung gemäß 4 ist die B-Säule 14 in ihre Abstützlage zum
Dach 1 ausgefahren, wobei dessen seitliches Traggestänge bzw.
die diesbezügliche
Tragstruktur nicht dargestellt ist, sondern lediglich eine der B-Säule 14 dachseitig
zugeordnete, im entsprechenden Bereich liegende Aufnahme 26 für die B-Säule, wobei
die Aufnahme 26 zur B-Säule 14 querschnittsangepasst
ist und, was besonders zweckmäßig ist,
in Fahrzeugquerrichtung und/oder in Fahrzeuglängsrichtung, bevorzugt aber in
Fahrzeugquer- und in Fahrzeuglängsrichtung
zur B-Säule 14 in
deren gezeigter Stützlage
in Formschlussverbindung steht.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die B-Säule 14 in
ihrer in die Aufnahme 26 eingreifenden, das Dach 1 unterfangenden
Abstützung zum
Dach 1 im Bereich der Aufnahme 26 auch verriegelt
sein, wie durch Verriegelungselemente 27, 28 angedeu tet,
wobei durch eine solche Verriegelung eine zug- und/oder drucksteife
Verbindung des Daches zur Seitenwand geschaffen werden kann, wenn die
B-Säule 14,
wie angedeutet, über
eine Verriegelung 29 auch zum Schacht 15 festgelegt
ist.
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Die
Verriegelungen 27 bis 29 sind nur schematisch
angedeutet und können
beispielsweise auch so ausgestaltet sein, dass sie bei aktiver Beaufschlagung
und Verstellung der B-Säule 14 durch
den dieser zugeordneten Antrieb automatisch gelöst werden.
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5 zeigt die B-Säule 14 in
ihrer abgesenkten Lage, wobei auch hier entsprechende Verriegelungen über Verriegelungselemente 29 und 31 schematisch
angedeutet sind.
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Bei
einer Ausgestaltung der ergänzenden Abstützung als
ausfahrbare B-Säule,
insbesondere bei linear ausfahrbarer B-Säule 14 oder schwenkbar ausfahrbarer
B-Säule 18 kann,
wie in den 4 bis 6 für die linear ausfahrbare B-Säule 14 veranschaulicht,
diese, wie 6 zeigt,
auch genutzt werden, um bei entsprechender Positionierung den Spalt
zwischen der Scheibe 32 der Seitentür 9 und dem heckseitig
angrenzenden seitlichen Dreiecksfenster 33 zu überdecken,
wobei die B-Säule 14 im Überdeckungsbereich
mit einer entsprechenden elastischen Dichtung 34 versehen
ist.