DE19804946A1 - Überrollschutz für ein offenes Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Cabriolet - Google Patents
Überrollschutz für ein offenes Kraftfahrzeug, insbesondere für ein CabrioletInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Überrollschutz für ein offenes Kraftfahrzeug, insbe
sondere für ein Cabriolet, mit mindestens einem Überrollschutzelement, das bei einer Akti
vierung des Überrollschutzes von einem unter Druck stehenden inkompressiblen Fluid aus
einer Ausgangsstellung nach oben in eine Überrollstellung getrieben wird.
Aus der DE 40 10 996 A1 ist bereits ein Überrollschutz für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem
zwei getrennte, als Überrollbügel ausgebildete Überrollschutzelemente hydraulisch ausge
fahren werden. Die beiden Überrollbügel sind dort starr mit den Kolbenstangen zweier ge
trennter Hydraulikzylinder verbunden, die durch Betätigung elektromagnetischer Wegeven
tile abwechselnd von einer Hydropumpe mit einem inkompressiblen Fluid beaufschlagt wer
den, um einen Gleichlauf der beiden Kolbenstangen und damit ein synchrones Ausfahren
der beiden Überrollbügel zu gewährleisten. Jedoch gibt es Unfallsituationen, bei denen sich
das Kraftfahrzeug erst im Anschluß an einen Aufprall auf ein Hindernis oder einen Frontal
zusammenstoß überschlägt, so daß es zum Beispiel durch Beschädigung der Fahrzeugbat
terie, Stillstand des Motors und/oder Zerstörungen in der Bordelektrik bereits vor oder wäh
rend des Überschlagens zu einem Ausfall der Energieversorgung der Hydropumpe und/oder
der Wegeventile kommen kann. Dies hat zur Folge, daß der Überrollschutz nicht oder nur
unvollständig ausgefahren wird. Wenn das Cabriolet nach dem Überschlagen kopfüber lie
gen bleibt, ist es außerdem je nach Art der verwendeten Hydropumpe möglich, daß das in
kompressible Fluid von der auf die Überrollbügel einwirkenden Gewichtskraft eines Teils des
Cabriolets durch die Pumpe hindurch in den Speicher zurückgedrückt wird, so daß sich die
Überrollbügel in die Ausgangsstellung zurückbewegen und der Überlebensraum für die In
sassen nach und nach kleiner wird. Entsprechendes gilt auch bei einem Bruch der Fluidlei
tungen und einer daraus resultierenden Fluidleckage. Darüberhinaus muß die Hydropumpe
bei dem bekannten Überrollschutz ein großes Pumpvolumen aufweisen und/oder mit hoher
Drehzahl von einem sehr schnell ansprechenden Pumpenmotor angetrieben werden, um ein
schnelles Ausfahren der Überrollbügel beim Überschlagen des Kraftfahrzeugs sicherzu
stellen, so daß schwere und teuere Komponenten erforderlich sind.
Weitere hydraulisch ausfahrbare Überrollschutzelemente sind aus der DE 42 41 054 C1
sowie aus der DE 37 32 562 C1 bekannt. Während in der zuerst genannten Druckschrift
vorgeschlagen wird, die Mittelsäule eines Personenkraftwagens in Höhenrichtung zu teilen
und den oberen Teil in den unteren Teil zu versenken, um ihn im Crashfall hydraulisch oder
pneumatisch auszufahren, ist in der zuletzt genannten Druckschrift ein Überrollschutz für
einen Kraftwagen beschrieben, dessen Überrollbügel bei einem Überschlagen des Kraftwa
gens durch eine Ausstoßfeder einer ersten Zylinder/Kolbeneinheit in die Überrollstellung
bewegt wird und zusätzlich auf Wunsch gesteuert in die Überrollstellung und zurück in die
Ausgangsstellung verfahren werden kann, beispielsweise hydraulisch mit Hilfe eines doppelt
wirkenden Hydraulikzylinders einer zweiten Zylinder/Kolbeneinheit, der von einem Hydraulik
aggregat mit einem inkompressiblen Fluid beaufschlagt wird. Auch hier wird die Anfälligkeit
des Überrollschutzes gegen einen Ausfall der Energieversorgung des Hydraulikaggregats
sowie das hohe Gewicht dieser Komponente und ihres Antriebs als nachteilig angesehen.
Aus der DE 43 42 401 A1 ist es weiter bereits an sich bekannt, zur Auslösung eines Über
rollbügels im Crashfall einen pyrotechnischen Zündsatz zu verwenden, der zugleich auch als
Antrieb für den Überrollbügel dienen kann. Ein Nachteil pyrotechnischer Zündsätze zum
Ausfahren eines Überrollbügels mit zwei parallelen Zylinder/Kolbeneinheiten besteht darin,
daß ein weiterer durch den Gasdruck mit Kraft beaufschlagter Antriebszylinder erforderlich
ist, um ein ungleichmäßiges Ausfahren der beiden Zylinder/Kolbeneinheiten zu verhindern.
Außerdem kühlen sich die heißen Verbrennungsgase eines pyrotechnischen Zündsatzes
verhältnismäßig schnell ab, so daß die Überrollbügel in der Überrollstellung mechanisch
blockiert werden müssen, um bei einem nach dem Überschlagen kopfüber liegen bleibenden
Fahrzeug zu verhindern, daß sich die Überrollbügel beim Abkühlen der Verbrennungsgase
wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegen.
Ein weiterer Überrollschutz mit pyrotechnisch ausfahrbarem Überrollschutzelement ist aus
der DE 195 01 522 A1 bekannt, wo die mechanische Sperre zum Blockieren des Überroll
schutzelements von einem Tellerfederpaket gebildet wird. Jedoch vergrößert das Tellerfe
derpaket ebenfalls das Gewicht des Überrollschutzes und macht nach einer Aktivierung in
der Regel einen Austausch des gesamten Überrollschutzes erforderlich.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Überrollschutz der ein
gangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß auch bei einem Ausfall der Energie
versorgung des Kraftfahrzeugs vor oder während des Überschlagens ein vollständiges Aus
fahren des Überrollschutzelements in die Überrollstellung sichergestellt und/oder die Blockie
rung des Überrollschutzelements in der erreichten Stellung ohne eine zusätzliche mechani
sche Sperre ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Alternative dadurch gelöst, daß
das inkompressible Fluid bei der Aktivierung des Überrollschutzes mit einem aus einem
Druckbehälter stammenden oder vorzugsweise von den heißen Verbrennungsgasen eines
Gasgenerators gebildeten Druckgas beaufschlagbar ist, so daß es in mindestens einen Zy
linder einer auf das Überrollschutzelement einwirkenden Zylinder/Kolbenanordnung strömt,
damit auch bei einem Ausfall der Energieversorgung des Kraftfahrzeugs und/oder der Bord
elektrik ein Ausfahren des Überrollschutzes in die Überrollstellung gewährleistet ist.
Eine weitere erfindungsgemäße Lösung oder bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht
vor, daß das inkompressible Fluid vor dem Eintritt in mindestens einen Zylinder einer auf das
Überrollschutzelement einwirkenden ersten Zylinder/Kolbenanordnung ein Rückschlagventil
durchströmt, das sich bei einem Druckausgleich in Strömungsrichtung vor und hinter dem
Rückschlagventil sowie bei einem Druckabfall vor dem Rückschlagventil selbsttätig schließt
und ein Zurückströmen des Fluids aus der ersten Zylinder/Kolbenanordnung verhindert.
Durch diese Maßnahme läßt sich das Überrollschutzelement ohne eine mechanische Sperre
nicht nur bei bei ordnungsgemäßer Funktion in der Überrollstellung blockieren, sondern auch
bei Auftreten einer Fluidleckage vor dem Ventil in der in diesem Augenblick erreichten Stel
lung.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß
das Rückschlagventil ein federbelastetes Rückschlagventil und vorzugsweise ein federbela
stetes Kugel- oder Teller-Rückschlagventil ist, so daß es sich selbsttätig öffnet, wenn der
Druck des Fluids einen vorgegebenen Wert übersteigt, d. h. nach der Zündung des Gasgene
rators bzw. nach dem Öffnen des Druckgasbehälters. Vorzugsweise ist eine das Rück
schlagventil umgehende Bypassleitung mit einem Absperrhahn vorgesehen, der normaler
weise geschlossen ist und zweckmäßig von Hand geöffnet werden kann, um das Fluid aus
dem Zylinder der ersten Zylinder/Kolbenanordnung abzulassen, so daß sich das Überroll
schutzelement in die Ausgangsstellung zurückbewegen läßt. An Stelle des Absperrhahns
kann eine kleine elektrische Rotationspumpe mit umkehrbarer Drehrichtung oder eine an
dere Pumpe mit umkehrbarer Förderrichtung vorgesehen sein, die jeweils vor und nach je
der Fahrt eingeschaltet werden kann, um das Fluid in den Zylinder der ersten Zylinder/Kol
benanordnung bzw. wieder aus diesem heraus zu pumpen, wenn von Seiten eines Käufers
oder Benutzers der Wunsch geäußert wird, das Fahrzeug nur mit ausgefahrenem Überroll
schutzelement zu fahren, wie in der DE 40 10 996 A1 ausführlicher ausgeführt. Um bei
ausgeschalteter Pumpe ein Zurückströmen des Fluids durch die Bypassleitung zu verhin
dern, kann entweder eine in stromlosem Zustand sperrend wirkende Pumpe oder ein zu
sätzliches, normalerweise geschlossenes Sperrventil vorgesehen sein, das beim Einschalten
der Pumpe geöffnet wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Überrollschutzele
ment starr mit mindestens einem Kolben der ersten Zylinder/Kolbenanordnung verbunden,
der im Zylinder dieser Zylinder/Kolbenanordnung verschiebbar ist und teleskopierbar sein
kann, um den Bewegungsweg beim Ausfahren ohne eine Vergrößerung der Bauhöhe des
Überrollschutzes zu verlängern. Bei einem bevorzugten Überrollschutzelement in Form ei
nes Überrollbügels mit einem horizontalen Joch und zwei vertikalen Schenkeln weist die
erste Zylinder/Kolbenanordnung vorzugsweise zwei parallele Zylinder/Kolbeneinheiten auf,
deren Kolben in Verlängerung der beiden Schenkel des Überrollbügels angeordnet sind und
zweckmäßig starr mit diesen verbunden sind oder von den zylindrischen unteren Enden der
Schenkel gebildet werden, und deren Zylinder vorzugsweise am unteren Ende miteinander
kommunizieren, um eine gleichmäßige Zufuhr des Fluids in beide Zylinder zu gewährleisten.
Um ein Vermischen des Druckgases mit dem inkompressiblen Fluid zu verhindern, weist der
Überrollschutz gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine zweite
Zylinder/Kolbenanordnung mit mindestens einem Schwimmkolben auf, der das Druckgas
und das Fluid voneinander trennt und bei Beaufschlagung mit dem Druckgas verschoben
wird, wobei er das Fluid in den Zylinder der ersten Zylinder/Kolbenanordnung drückt. Bei
einer bevorzugten Verwendung eines Gasgenerators zur Erzeugung des Druckgases weist
der Zylinder der zweiten Zylinder/Kolbenanordnung zweckmäßig eine Gasablaßöffnung mit
kleinem Öffnungsquerschnitt auf, so daß das Druckgas nach dem Ausfahren des Überroll
schutzelements zur Druckentlastung nach und nach aus dem Zylinder austreten kann.
Um die Bauhöhe der beiden Zylinder/Kolbenanordnungen klein zu halten, sieht eine weitere
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der Schwimmkolben der zweiten Zylin
der/Kolbenanordnung eine wesentlich größere Querschnittsfläche aufweist als der zweck
mäßig mit dem Überrollschutzelement zusammenwirkende Kolben der ersten Zylin
der/Kolbenanordnung. Alternativ dazu kann die zweite Zylinder/Kolbenanordnung aus dem
selben Grund zwei horizontale Zylinder mit zwei im Abstand angeordneten Schwimmkolben
aufweisen, die senkrecht zu den Zylindern der ersten Zylinder/Kolbenanordnung angeordnet
sind, wobei ihre Längsachsen vorzugsweise miteinander fluchten, so daß das in den Zwi
schenraum zwischen den beiden Schwimmkolben zugeführte Druckgas die Schwimmkolben
in entgegengesetzter Richtung auseinanderdrückt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungs
beispiele näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Cabriolets, das einen erfindungsgemä
ßen Überrollschutz mit zwei als Überrollbügel ausgebildeten, in der Ausgangsstellung be
findlichen Überrollschutzelementen aufweist;
Fig. 2 eine teilweise geschnittene schematische Vorderseitenansicht von einem der Über
rollbügel und einem kombinierten Hydraulikfluid/Druckgasantrieb zum Ausfahren des Über
rollbügels;
Fig. 3a und b teilweise geschnittene vergrößerte Seitenansichten eines Teils einer modifi
zierten Zylinder/Kolbeneinheit des Hydraulikfluid/Druckgasantriebs mit einem teleskopierba
ren Kolben in der Ausgangs- und in der Überrollstellung;
Fig. 4 eine teilweise geschnittene schematische Seitenansicht eines anderen modifizierten
Hydraulikfluid/Druckgasantriebs für den Überrollbügel.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Teil eines viersitzigen Cabriolets 2 dargestellt, hinter dessen
Rücksitzbank 4 ein Überrollschutz 10 angeordnet ist. Der fest in das Cabriolet 2 eingebaute
Überrollschutz 10 weist zwei Überrollbügel 12 auf, die jeweils hinter den Rückenlehnen 8 der
beiden Sitze 6 der Rücksitzbank 4 angeordnet und bei einer Aktivierung des Überrollschut
zes 10 aus einer Ausgangsstellung (in Fig. 1 in durchgezogenen Linien dargestellt) nach
oben in eine Überrollstellung (in Fig. 1 in strichpunktierten Linien dargestellt) ausgefahren
werden, in der sie die benachbarten Kopfstützen 14 der Sitze 6 überragen.
In der Ausgangsstellung steht der Überrollbügel 12 etwas über die Oberseite einer Abdeck
leiste 16 über, die sich hinter den Rückenlehnen 8 der Sitze 6 und vor einer Abdeckung 17
eines Verdecks des Cabriolets 2 quer zur Fahrtrichtung erstreckt. Das über die Abdeckleiste
16 überstehende obere Ende des Überrollbügels 12 ist unmittelbar hinter der Kopfstütze 14
des benachbarten Sitzes 6 angeordnet und mit einer äußeren Verkleidung 18 versehen, de
ren Abmessungen an die Abmessungen der Kopfstütze 14 angepaßt sind. Zur Vereinfa
chung ist die Verkleidung 18 in den Fig. 2 bis 4 weggelassen.
Wie am besten in Fig. 2 dargestellt, weisen die beiden Überrollbügel 12 unter der Verklei
dung 18 jeweils die Form eines umgekehrten U auf und besitzen zwei parallele zylindrische
Schenkel 20, die an ihrem oberen Ende durch ein horizontales Joch 21 verbunden sind. Die
unteren Enden der beiden Schenkel 20 sind jeweils starr mit einem Kolben 22 einer Zylin
der/Kolbeneinheit 24 verbunden, der in Verlängerung des Schenkels 20 in einem zugehöri
gen Zylinder 26 der Einheit 24 vertikal verschiebbar gelagert ist. Die beiden Zylinder/Kol
beneinheiten 24 unter den beiden Schenkeln 20 jedes Überrollbügels 12 bilden zusammen
eine erste Zylinder/Kolbenanordnung 30, deren Zylinder 26 gemeinsam mit einer Hydraulik
flüssigkeit beaufschlagbar sind, um den Überrollbügel 12 aus der in durchgezogenen Linien
dargestellten Ausgangsstellung in die in strichpunktierten Linien dargestellte Überrollstellung
auszufahren.
Im einfachsten Fall (Fig. 2) werden die Kolben 22 jeweils von einem zylindrischen Rohr mit
einem gegenüber dem Innendurchmesser des Zylinders 26 kleineren Außendurchmesser
gebildet, wobei das untere Rohrende durch eine aufgeschweißte kreisförmige Kolbenplatte
32 verschlossen ist, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Zylinders 26
entspricht. Das obere Ende des Zylinders 26 ist mit einer Austrittsöffnung 34 für den Kolben
22 versehen, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Rohrs 22 entspricht.
Der Rand der Austrittsöffnung 34 bildet somit eine Ringschulter, gegen welche die Kolben
platte 32 in der Überrollstellung von innen her anschlägt, um den Bewegungsweg des Über
rollbügels 12 beim Ausfahren zu begrenzen. Am unteren Ende jedes Schenkels 20 oberhalb
des zugehörigen Kolbens 22 ist ein über die Umfangsfläche des Schenkels 20 überstehen
der Anschlagring 36 angebracht, der in der Ausgangsstellung des Überrollbügels 12 von
außen her gegen eine äußere Stirnfläche des Zylinders 26 anschlägt, um den Bewegungs
weg des Kolbens 22 beim Einfahren in den Zylinder 26 zu begrenzen. Zu Abdichtungs
zwecken können in bekannter Weise Dichtringe oder andere Dichtungen (nicht dargestellt)
auf der Umfangsfläche der Kolbenplatte 32 und an der Austrittsöffnung 34 des Zylinders 26
vorgesehen sein.
Um den Bewegungsweg des Überrollbügels 12 zu verlängern, ohne die Bauhöhe des Über
rollschutzes 10 zu vergrößern, können die Kolben alternativ auch teleskopierbar sein, wie in
den Fig. 3a und 3b für eine Zylinder/Kolbeneinheit 24' dargestellt. Im Zylinder 26' der
Einheit 24' ist dort ein erster hohler Teleskopkolben 22' zwischen zwei Endstellungen vertikal
verschiebbar gelagert. Innerhalb des ersten Teleskopkolbens 22' ist ein zweiter, vom unte
ren Ende eines Schenkels 20' des Überrollbügels 12' gebildeter zweiter Teleskopkolben 22''
ebenfalls zwischen zwei Endstellungen verschiebbar gelagert, wobei der Bewegungsweg der
beiden Teleskopkolben 22', 22'' auch hier durch Anschläge begrenzt wird, die ähnlich wie
diejenigen des Zylinder/Kolbeneinheiten 24 aus Fig. 1 ausgebildet sind.
Die beiden Zylinder 26, 26' jeder Zylinder/Kolbeneinheit 24, 24' kommunizieren an ihren un
teren Enden durch eine senkrecht zu ihren Längsachsen verlaufende Verbindungsleitung 40
mit symmetrischen Leitungsquerschnitten, die durch eine in ihrer Mitte mündende Flüssig
keitszufuhrleitung 42 mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar ist.
Die Hydraulikflüssigkeit befindet sich in der Ausgangsstellung des Überrollschutzes 10 in
einem Speichervolumen 44, das von einem Zylinder 46 und einem im Zylinder 46 verschieb
baren Schwimmkolben 48 einer zweiten Zylinder/Kolbenanordnung 50 begrenzt wird. Der
Schwimmkolben 48 befindet sich in der Ausgangsstellung in der Nähe von demjenigen Stirn
ende 52 des Zylinders 46, das zu der Einmündung der Leitung 42 in den Zylinder 46 entge
gengesetzt ist. Auf der vom Speichervolumen 44 abgewandten Seite des Schwimmkolbens
48 ist die zweite Zylinder/Kolbenanordnung 50 mit einem Gasgenerator 54 versehen, der bei
der Aktivierung des Überrollschutzes 10 gezündet wird. Durch das bei der Zündung des
Gasgenerators 54 erzeugte, zwischen den Schwimmkolben 48 und die Stirnwand 52 in den
Zylinder 46 zugeführte Druckgas wird der Schwimmkolben 48 in Richtung der Einmündung
der Leitung 42 verschoben. Dadurch strömt die Hydraulikflüssigkeit durch die Leitung 42 und
durch die Verbindungsleitung 40 gleichmäßig in die beiden Zylinder 26 der ersten Zylin
der/Kolbenanordnung 30 und schiebt den Überrollbügel 12 nach oben in die Überrollstellung.
In der Flüssigkeitszufuhrleitung 42 befindet sich ein federbelastetes Kugelrückschlagventil
56, das sich entgegen der Kraft einer Schraubendruckfeder 58 selbsttätig öffnet, wenn der
Druck im Speichervolumen 44 einen vorgegebenen Wert übersteigt. Das Kugelrückschlag
ventil 56 schließt sich durch die Feder 58 selbsttätig, wenn die Bewegung des Überrollbügels
12 in der Überrollstellung durch Anschlagen der Kolbenplatten 32 gegen die Ringschultern
an den Austrittsöffnungen 34 der Zylinder 26 angehalten wird und der Druck in den Zylindern
26 der ersten Zylinder/Kolbenanordnung 30 ansteigt, bis er das Niveau des Drucks im Spei
chervolumen 44 erreicht und ein Druckausgleich hergestellt ist. Das Kugelrückschlagventil
56 schließt sich auch dann, wenn der Zylinder 46 der zweiten Zylinder/Kolbenanordnung 50
während des Überschlagens des Cabriolets durch den Aufprall auf ein Hindernis oder der
gleichen beschädigt wird und der Druck im Zylinder 46 unter den von der Schraubendruck
feder 58 auf die Kugel 60 des Kugelrückschlagventils 56 ausgeübten Druck abfällt, wodurch
der Überrollbügel 12 in der in diesem Moment erreichten Stellung blockiert wird.
Der Zylinder 46 weist eine Querschnittsfläche auf, die größer als die Summe der Quer
schnittsflächen der beiden Zylinder 26 ist, um die Bauhöhe des Überrollschutzes 10 gering
zu halten. Der Zylinder 46 ist an seinem Stirnende 52 im Abstand vom Gasgenerator 54 mit
einer kleinen Gasablaßöffnung 62 versehen, durch die sich der Druck der Verbrennungs
gase im Zylinder 46 allmählich abbauen kann, nachdem sich der Schwimmkolben 48 bei
ausgefahrenem Überrollbügel 12 in der in Fig. 2 in strichpunktierten Linien dargestellten
Position befindet.
Zwischen dem Speichervolumen 44 und der Verbindungsleitung 40 ist weiter eine Bypasslei
tung 64 mit einem Absperrhahn 66 angeordnet. Der Absperrhahn 66 ist gewöhnlich ver
schlossen und kann manuell geöffnet werden, so daß der Überrollbügel 12 nach einer Aus
lösung des Überrollschutzes 10 wieder nach unten in die Ausgangsstellung zurückgedrückt
werden kann, wenn es nicht zu einem Überschlagen gekommen ist oder das Cabriolet 2
nach einem Überschlagen wieder repariert werden soll. Beim Öffnen des Absperrhahns 66
strömt die Hydraulikflüssigkeit unterstützt durch eine Druckkraft auf das Joch 21 des Über
rollbügels 12 in das Speichervolumen 44 zurück, so daß der Überrollschutz 10 nach einem
Austausch des Gasgenerators 54 wieder betriebsbereit ist.
An Stelle des Absperrhahns 66 kann auch eine kleine elektrisch angetriebene Rota
tionspumpe mit umkehrbarer Drehrichtung (nicht dargestellt) in der Bypassleitung 64 vorge
sehen sein, so daß sich die Hydraulikflüssigkeit vor einer Fahrt aus dem Speichervolumen
44 in die Zylinder 26 der ersten Zylinder/Kolbenanordnung 30 und nach der Fahrt wieder
zurück in das Speichervolumen 44 pumpen läßt, wenn der Benutzer mit ausgefahrenen
Überrollbügeln 12 fahren möchte, wie in der DE 37 32 562 C1 geschildert.
Während in Fig. 1 ein einziges Speichervolumen 44 für die Hydraulikflüssigkeit dargestellt
ist, aus dem beide Zylinder 26 der ersten Zylinder/Kolbenanordnung 30 jedes Überrollbügels
12 mit der Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt werden, kann alternativ auch ein einziges Spei
chervolumen für sämtliche vier Zylinder 26 der Zylinder/Kolbenanordnungen 30 beider Über
rollbügel 12 vorgesehen sein, insbesondere bei Verwendung einer Pumpe in der Bypasslei
tung 64, da in diesem Fall eine einzige Pumpe ausreicht.
Eine weitere Alternative ist in Fig. 4 dargestellt, die einen Teil eines Überrollbügels 12 mit
seinem Hydraulikfluid/ Druckgasantrieb zeigt, bei dem die beiden Zylinder 26 der ersten Zy
linder/Kolbenanordnung 30 aus zwei getrennten Speichervolumina 44' mit Hydraulikflüssig
keit beaufschlagt werden. Dazu weist die zweite Zylinder/Kolbenanordnung 50' zwei entlang
ihrer Längsachse miteinander fluchtende Zylinder 46' auf, die in der Nähe ihrer entgegenge
setzten Stirnenden durch jeweils eine Flüssigkeitszufuhrleitung 42' mit dem benachbarten
Zylinder 26 der ersten Zylinder/Kolbenanordnung 30 verbunden sind. Jeder der beiden Zy
linder 46' weist im Inneren einen Schwimmkolben 48' auf, der die Hydraulikflüssigkeit beim
Aktivieren des Überrollschutzes 10 in die zugehörige Leitung 42' und durch ein darin ange
ordnetes federbelastetes Kugelrückschlagventil 56 drückt. Bei der Anordnung aus Fig. 5
liegen außerdem die Kolben 22 in der Ausgangsstellung mit der freien Stirnfläche der Kol
benplatte 32 gegen den Boden des Zylinders 26 an, so daß ein zusätzlicher das Einfahren
der Kolben 22 begrenzender Anschlag entbehrlich ist.
Dem Zwischenraum 70 zwischen den einander zugewandten Stirnseiten der beiden im Ab
stand voneinander angeordneten Schwimmkolben 48' wird bei der Aktivierung des Überroll
schutzes 10 Druckgas vom Gasgenerator 54 zugeführt, der hier seitlich an einem Verbin
dungsstück zwischen den Zylindern 46' angebracht ist. Dadurch werden die beiden
Schwimmkolben 48' in entgegengesetzter Richtung auseinandergedrückt und verdrängen
die Hydraulikflüssigkeit aus den Speichervolumina 44' der zugehörigen Zylinder 46'.
Die Gasablaßöffnung 62' ist hier gegenüber vom Gasgenerator 54 in der Seitenwand des
Verbindungsstücks angeordnet.
Wie am besten in Fig. 5 dargestellt, weist der Gasgenerator 54 einen pyrotechnischen Zünd
satz 72 und eine Zündpille 74 auf, die mit Hilfe eines durch Leitungskabel 76 zugeführten
elektrischen Stroms gezündet wird. Die Zündung erfolgt, sobald ein elektrischer Stromkreis
geschlossen wird, welcher neben der Zündpille 74 eine Stromquelle (nicht dargestellt) ent
hält. Die Stromquelle wird zweckmäßig von einem aufgeladenen Kondensator gebildet, so
daß die Zündung auch bei einer Beschädigung der Batterie oder der Bordelektrik des
Cabriolets 2 gewährleistet ist. Außer der Zündpille 74 und der Stromquelle enthält der
Stromkreis noch einen oder mehrere Schalter, die von einem bzw. mehreren Überrollsenso
ren (nicht dargestellt) des Cabriolets 2 gebildet und bei Gefahr eines Überschlagens des
Cabriolets 2, z. B. nach Überschreiten einer vorgegebenen Schräglage, automatisch ge
schlossen werden.
Beim Schließen des Schalters oder der Schalter wird der Kondensator entladen, wobei ein
elektrischer Strom durch die Zündpille 74 fließt und diese zum Glühen bringt, um den Zünd
satz 74 des Gasgenerators 54 zu zünden. Bei dessen Zündung strömen die heißen Ver
brennungsgase in den Zwischenraum zwischen dem Schwimmkolben 48 und der Stirnwand
des Zylinders 46 bzw. in den Zwischenraum 70 zwischen den beiden Schwimmkolben 48',
wodurch der bzw. die Schwimmkolben 48 bzw. 48' im Zylinder 46 bzw. in den Zylindern 46'
verschoben werden.
Dadurch wird die Hydraulikflüssigkeit aus dem Speichervolumen 44 bzw. aus den Speicher
volumina 44' durch die Leitung 42 bzw. durch die Leitungen 42' und die darin angeordneten
Rückschlagventile 56 in die Zylinder 26 der ersten Zylinder/Kolbenanordnung 30 gedrückt,
um die Kolben 22 und damit die Überrollbügel 12 in die Überrollstellung auszufahren.
Claims (21)
1. Überrollschutz für ein offenes Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Cabriolet, mit min
destens einem Überrollschutzelement, das bei einer Aktivierung des Überrollschutzes
von einem unter Druck stehenden inkompressiblen Fluid aus einer Ausgangsstellung
nach oben in eine Überrollstellung getrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das
inkompressible Fluid bei der Aktivierung des Überrollschutzes (10) mit einem Druck
gas beaufschlagbar ist, so daß es in mindestens einen Zylinder (26, 26') einer auf
das Überrollschutzelement (12) einwirkenden Zylinder/Kolbenanordnung (30) strömt.
2. Überrollschutz für ein offenes Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Cabriolet, mit min
destens einem Überrollschutzelement, das bei einer Aktivierung des Überrollschutzes
von einem unter Druck stehenden inkompressiblen Fluid aus einer Ausgangsstellung
nach oben in eine Überrollstellung getrieben wird, insbesondere nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das inkompressible Fluid vor dem Eintritt in minde
stens einen Zylinder (26, 26') einer auf das Überrollschutzelement (12) einwirkenden
Zylinder/Kolbenanordnung (30) ein selbsttätig schließendes Rückschlagventil (56)
durchströmt.
3. Überrollschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Rückschlag
ventil (56) selbsttätig öffnet, wenn der Druck des mit dem Druckgas beaufschlagten
Fluids einen vorgegebenen Wert übersteigt.
4. Überrollschutz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rück
schlagventil ein federbelastetes Rückschlagventil (56) ist.
5. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Rückschlagventil ein Kugel- oder Teller-Rückschlagventil (56) ist.
6. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine das
Rückschlagventil (56) umgehende Bypassleitung (64) mit einem Absperrhahn (66).
7. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch eine das
Rückschlagventil (56) umgehende Bypassleitung (64) mit einer Pumpe mit umkehr
barer Förderrichtung.
8. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Gas
generator (54) zum Erzeugen des Druckgases.
9. Überrollschutz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator
(54) bei der Aktivierung des Überrollschutzes (10) gezündet wird.
10. Überrollschutz nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zünd
stromkreis des Gasgenerators (54) einen Zündkondensator enthält.
11. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das Überrollschutzelement (12) starr mit mindestens einem Kolben (22) der Zylin
der/Kolbenanordnung (30) verbunden ist, der im Zylinder (26) verschiebbar ist.
12. Überrollschutz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22', 22'')
teleskopierbar ist.
13. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Überrollschutzelement als Überrollbügel (12) mit einem Joch (21) und zwei
Schenkeln (20, 20') ausgebildet ist, und daß die Zylinder/Kolbenanordnung (30) zwei
parallele Zylinder/Kolbeneinheiten (24', 24) aufweist, deren Kolben (22, 22') in Ver
längerung der beiden Schenkel (22) angeordnet sind.
14. Überrollschutz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (26, 26')
der beiden Zylinder/Kolbeneinheiten (24, 24') miteinander kommunizieren.
15. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
das Druckgas das Fluid aus einem Speichervolumen (44, 44') in den Zylinder (26,
26') drückt.
16. Überrollschutz nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichervolu
men (44, 44') von mindestens einem Zylinder (46, 46') und einem Schwimmkolben
(48, 48') einer weiteren Zylinder/Kolbenanordnung (50, 50'), begrenzt wird.
17. Überrollschutz nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Speichervo
lumen (44, 44') abgewandte Stirnseite des Schwimmkolbens (48, 48') mit dem
Druckgas beaufschlagbar ist.
18. Überrollschutz nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylin
der (46, 46') der weiteren Zylinder/Kolbenanordnung (50, 50') mindestens eine Gas
ablaßöffnung (62) mit kleinem Öffnungsquerschnitt aufweist.
19. Überrollschutz nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die weitere Zylinder/Kolbenanordnung (50') zwei Zylinder (46') aufweist, deren
Schwimmkolben (48') durch das Druckgas auseinander gedrückt werden.
20. Überrollschutz nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen
der beiden Zylinder (46') miteinander fluchten.
21. Offenes Kraftfahrzeug, insbesondere Cabriolet, gekennzeichnet durch einen Überroll
schutz (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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DE1998104946 DE19804946A1 (de) | 1998-02-07 | 1998-02-07 | Überrollschutz für ein offenes Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Cabriolet |
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