DE19953088C1 - Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Es wird ein Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge beschrieben, das jeweils einem Fahrzeugsitz zugeordnet ist, mit einer äußeren fahrzeugfest anbringbaren Kassette, mit einer inneren, verschiebbar in der äußeren Kassette gehalterten Kassette, die als Überrollkörper ausgelegt ist und einen Schnellantrieb für sein Ausfahren in die obere Schutz-Endstellung im Gefahrenfall aufnimmt, und weiterhin mit einer Antriebsanordnung für ein kontinuierliches Verfahren der inneren Kassette, bestehend aus einer Motor/Getriebeeinheit mit einer Spindel vorgegebener Länge sowie aus einer in der inneren Kassette geführten Traverse, die mit der Spindel in Gewindeeingriff steht und auf der die innere Kassette lösbar aufsitzt. Die Spindel weist dabei im oberen Bereich eine Verlängerung auf, die ohne Gewindegänge ausgeführt ist und unterhalb des Gewindeeingriffs der Spindel mit der Traverse ein Mitläufer mit einer Rückholeinrichtung für die Traverse angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Überrollschutzsystem für Kraftfahr­ zeuge, das jeweils einem Fahrzeugsitz zugeordnet ist und mit einer äußeren, fahrzeugfest anbringbaren Kassette, mit einer inneren, verschiebbar in der äußeren Kassette gehalterten Kas­ sette, die als Überrollkörper ausgelegt ist und einen Schnell­ antrieb für sein Ausfahren in die obere Schutz-Endstellung im Gefahrenfall aufnimmt, sowie mit einer Antriebsanordnung für ein kontinuierliches Verfahren der inneren Kassette bestehend aus einer Motor/Getriebeeinheit mit einer Spindel vorgegebener Länge und aus einer in der inneren Kassette geführten Traverse, die mit der Spindel in Gewindeeingriff steht und auf der die innere Kassette lösbar aufsitzt.

Überrollschutzsysteme für Cabriolets, bei denen ein Schutzbügel willkürlich aus einer abgesenkten Ruhelage in eine nach oben gerichtete Stützlage und zurück verlagert werden kann, sind beispielsweise aus der DE 37 32 562 und der DE 39 25 513 be­ kannt.

Diese bekannten Überrollschutzsysteme erstrecken sich gewöhn­ lich über die wesentliche Fahrzeugbreite und betreffen somit sämtliche Fahrzeugsitze ungeachtet eventueller individueller Anforderungen eines Fahrzeuginsassen. Des weiteren erfordern diese Überrollschutzsysteme einen Bauraum, welcher insbesondere in kleineren Cabriolets häufig nicht gegeben ist.

Aus der Praxis sind Überrollschutzsysteme bekannt, die je einem Fahrzeugsitz zugeordnet sind und die Insassen eines Cabriolets im Überschlagfall schützen. Diese Schutzsysteme weisen einen entsprechend stabilen Überrollkörper auf, über den das Cabrio­ let im Überschlagfall abrollt. Dieser Überrollkörper ist in ei­ ner Kassette geführt und ist mittels eines Schnellantriebes bei einem Unfall mit Überschlag des Fahrzeuges in die Überrollstel­ lung verfahrbar, so daß die Insassen beim Überrollen geschützt sind. Ansonsten befindet sich das jedoch nicht ausgefahren ist.

Es sind Entwicklungen für ein gattungsähnliches Überrollschutz­ system für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem erzielt werden soll, daß sich der Überrollkörper mittels eines Komfortantriebes mit einfachen Mitteln und entkoppelt vom Schnellantrieb kontinuier­ lich verstellen läßt. Hierbei muß der Schnellantrieb aus jeder Stellung heraus aktivierbar sein. Um dies zu erreichen, ist in einer am Rohbau fest verschraubten Kassette eine zweite Kasset­ te beweglich gelagert. Die zweite Kassette ist im oberen Be­ reich so ausgelegt, daß zusätzlich zur Überrollschutzfunktion eine Kopfstützenfunktion gegeben ist. Um nun die zweite Kasset­ te für die Kopfstützenfunktion auf eine optimale Höhe einstel­ len zu können, kann über eine Motor-/Getriebeeinheit eine Spin­ del betätigt werden, die eine Traverse mittels eines in der Traverse eingelassenen Gewindes antreibt. Diese Funktion wird üblicherweise als Komfortfunktion bezeichnet.

Auf der Traverse ist ein Magnet fest verschraubt, welcher mit­ tels einer Verschlußeinheit eine Sperrklinke hält. Diese Sperr­ klinke ist drehbar mit der Kassette verbunden. Im Komfortbe­ trieb kann nun die zweite Kassette gegen die erste verfahren werden. Dabei ist die Sperrklinke nicht im Eingriff.

Im Fall eines Überschlags löst der Magnet die Sperrklinke und die zweite Kassette wird mittels einer Feder als Schnellantrieb in die oberste Position bewegt. Gleichzeitig kommt die Sperr­ klinke mit der Zahnstange in Eingriff und sichert so die zweite Kassette gegen ein Wiedereinfahren.

Nachteilhaft ist bei dieser Ausgestaltung eines Überrollschutz­ systems, daß für die Sperrklinke ein zusätzlicher Antrieb er­ forderlich ist, wenn sich die zweite Kassette im Komfortbetrieb in der vollständig ausgefahrenen Position befindet, um die zweite Kassette auch in dieser Position gegen ein Wiedereinfah­ ren zu sichern. Dies führt zu einem höheren Konstruktionsauf­ wand und somit auch zu hohen Kosten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Überrollschutz­ system der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, das im Komfortbetrieb in der ausgefahrenen Position immer gegen ein Wiedereinfahren gesichert werden kann, ohne daß ein zusätzli­ cher Antrieb für die Sperrklinke notwendig ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Überrollschutzsystem gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.

Hierbei ist das Überrollschutzsystem nun so ausgestaltet, daß die Spindel in einem oberen Bereich eine Verlängerung aufweist, die ohne Gewindegänge ausgeführt ist und daß unterhalb des Ge­ windeeingriffs der Spindel mit der Traverse ein Mitläufer mit einer Rückholeinrichtung für die Traverse angeordnet ist. Der Mitläufer wird somit synchron zur Traverse im Komfortbetrieb mit nach oben und unten bewegt.

Dieser Mitläufer kann dabei eine Art Mutter sein, die auf der Spindel mitläuft und die über eine Rückholeinrichtung, welche als Haken ausgebildet sein kann, mit der Traverse verbunden ist.

Wenn nun die oberste Position des Komfortbetriebes erreicht wird, so erreicht gleichzeitig das Gewinde der Traverse den Be­ reich der Spindel, der ohne Gewindegänge ausgeführt ist. Wird die Spindel nun weiterbewegt, so bewegt sich der Mitläufer re­ lativ zur Traverse weiter.

Diese Relativbewegung kann dann zur Verrasterung der Sperrklin­ ke benutzt werden, so daß kein zusätzlicher Antrieb für die Sperrklinke notwendig ist.

Beim Einfahren entfernt sich der Mitläufer durch das Drehen der Spindel auf dieser wieder so lange von der Traverse, bis über die Rückholeinrichtung die Traverse wieder mit in den Spin­ delantrieb eingreift, und Mitläufer und Traverse wieder syn­ chron mit gleichbleibendem Abstand bewegt werden.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Rückholeinrichtung zum Ausgleichen von Toleranzen eine geeignete Federkonstante auf­ weist. Das heißt, daß die Rückholeinrichtung mindestens um die Höhe einer Gewindesteigung gedehnt werden kann, damit ohne Schaden am Material toleriert wird, wenn die Rückholeinrichtung an der Traverse angreift und diese jedoch erst nach einer 3/4- Drehung in Gewindeeingriff kommt.

Bevorzugt ist das Überrollschutzsystem so ausgebildet, daß die Traverse in der obersten Position in einen Endanschlag läuft. Bei einer solchen Ausgestaltung des Überrollschutzsystems wird die Traverse, wenn die oberste Position des Komfortbetriebes erreicht ist, an einem Endanschlag verklemmt. Dadurch bleibt die Traverse auch ohne weitere Gewindeführung in einer geeigne­ ten Stellung, wobei der Mitläufer durch das Verklemmen leichter weitergedreht werden kann, auch wenn die Traverse selbst nicht mehr mit der Spindel in Gewindeeingriff steht.

In einer vorteilhaften Ausführung kann der Endanschlag dabei keilförmig ausgebildet sein, wodurch ein besonders gutes und positionsgenaues Festklemmen der Traverse gewährleistet ist. Dabei können an der Traverse entsprechende in die Keile einlau­ fende Stifte ausgebildet sein.

Wenn das Überrollschutzsystem so ausgebildet ist, daß die inne­ re Kassette über ein diese Kassette im Gefahrenfall freigeben­ des Auslösesystem mit einem Aktuator verbunden ist, welcher auf der Traverse angebracht ist, kann das Auslösesystem platzspa­ rend in den Kassetten ausgebildet werden. Ferner wird dadurch ein einfacher, zuverlässiger und kostensparender Aufbau des Überrollschutzsystems geschaffen.

Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn der Aktuator ein Magnet ist. Ist der Aktuator insbesondere ein magnetischer Werkstoff und nicht ein Elektromagnet, so kann der Aufbau des Auslösesy­ stems sehr einfach gestaltet werden, da dieser zuverlässig ar­ beitet. Ferner können die Magneten heutzutage aufgrund ihrer Stärke sehr klein verwendet werden, da sie dennoch eine ausrei­ chende Feldstärke aufweisen, um als Aktuator zu wirken.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Mitläufer mit einem Keil und einer Führung ausgeführt und auf der Traverse beweglich gelagert sein, und der Magnet beweglich zur Traverse gelagert und mit einem Keil versehen sein. Durch die Relativbewegung des Mitläufers zur Traverse kann die Verra­ stung der Sperrklinke in der ausgefahrenen Position erreicht werden. Bei der Einfahrbewegung wird die Sperrklinke dann durch den wieder rückgestellten Magneten außer Eingriff gebracht.

Vorteilhafterweise wird der Magnet dabei von einem Spannmittel in Normalstellung gehalten. Mittels einer solchen Anordnung kann dann durch den Keil des Mitläufers der Magnet gegen die Kraft des Spannmittels, das den Magneten in der Ruheposition hält, bewegt werden und dadurch die Sperrklinke verrasten. Beim Einfahren des Keils des Mitläufers wird der Magnet durch die Spannkraft des Spannmittels zurückgestellt und dadurch die Sperrklinke außer Eingriff gebracht.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann des weiteren am obe­ ren Teil der inneren Kassette ein eine Kopfstütze bildendes Kopfstützenpolster angeformt sein. Damit kann das Schutzsystem zwei Funktionen erfüllen, nämlich einen Überrollschutz zu bie­ ten und gleichzeitig als Kopfstütze zu dienen, die sogar auf die jeweilige Höhe des Insassen eingestellt werden kann.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen und den nachfolgend anhand der Zeichnung im Prinzip beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine unvollständige Darstellung eines Überrollschutzsy­ stem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einem Komfortbetrieb;

Fig. 2 das Überrollschutzsystem gemäß Fig. 1 in einem "Crash- Zustand";

Fig. 3 eine stark schematisierte Darstellung eines Teils des Überrollschutzsystems gemäß Fig. 1 in Seitenansicht, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine Motor- /Getriebeeinheit, eine Spindel, eine Traverse und ein Gewinde in der Traverse gezeigt sind;

Fig. 4 eine Darstellung entsprechend Fig. 3, wobei eine ober­ ste Position des Komfortantriebs erreicht ist;

Fig. 5 eine Darstellung entsprechend Fig. 3, wobei ein Mitläu­ fer in seinem höchsten Punkt dargestellt ist; und

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Überrollschutzsy­ stems, wobei nur ein Teil der in der Kassette enthalte­ nen Bestandteile dargestellt ist.

Bezug nehmend auf Fig. 1 bis Fig. 6 ist ein Überrollschutzsy­ stem für Kraftfahrzeuge dargestellt, das jeweils einem Fahr­ zeugsitz zugeordnet ist.

Fig. 1 zeigt das Überrollschutzsystem in einem sogenannten "Normal-/Komfortbetrieb", welcher im wesentlichen dem Betrieb bereits bekannter Überrollschutzsysteme entspricht. Darüber hinaus ist ersichtlich, daß das dargestellte Überrollschutzsy­ stem auch als Kopfstütze ausgebildet ist.

Wie Fig. 1 zeigt, ist in einer an einem Rohbau fest verschraub­ ten äußeren Kassette 1 eine innere Kassette 2 beweglich gela­ gert. Die innere Kassette 2 ist dabei im oberen Bereich so aus­ gestaltet, daß sie zusätzlich zur Überrollschutzfunktion eine Kopfstützenfunktion wahrnehmen kann. Hierfür ist im oberen Be­ reich der inneren Kassette 2 ein eine Kopfstütze 14 bildendes Kopfstützenpolster 13 angelenkt.

Um die innere Kassette 2 für die Kopfstützenfunktion in einem sogenannten "Komfortbetrieb" auf eine erwünschte Höhe einstel­ len zu können, kann über eine Motor-/Getriebeeinheit 3 eine Spindel 4 betätigt werden, die eine Traverse 5 gemäß dieser Ausführungsform mittels einem in der Traverse 5 ausgebildeten Gewinde 5A antreibt.

Auf der Traverse 5 ist ein Magnet 6 aufgebracht. Der Magnet ist dabei verschiebbar angebracht, was mit dem Bezugszeichen 6C an­ gedeutet ist, und wird mittels einer in Fig. 6 ersichtlichen Spannvorrichtung 12 in der für den Komfortbetrieb erwünschten Position gehalten. Des weiteren hält der Magnet 6 mittels einer Verschließeinheit 6A eine Sperrklinke 7, welche wiederum dreh­ bar mit der inneren Kassette 2 verbunden ist.

Im sogenannten Komfortbetrieb kann nun die innere Kassette 2 gegen die äußere Kassette 1 verschoben werden. Dabei ist die Sperrklinke 7 nicht im Eingriff mit ihrem Gegenstück, welches gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Zahnstange 8 dar­ stellt.

Im Falle eines Überschlags, der für das in Fig. 1 dargestellte Überrollschutzsystem in Fig. 2 dargestellt ist, löst der Magnet 6 die Sperrklinke 7. Die innere Kassette 2 wird mittels des Schnellantriebs 9, der gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch eine Feder 9 gebildet wird, schlagartig in ihre oberste Position bewegt. Gleichzeitig kommt dabei die Sperrklinke 7 mit der Zahnstange 8 in Eingriff und sichert dadurch die innere Kassette 2 gegen ein Wiedereinfahren, so daß eine sichere Über­ rollschutzfunktion gewährleistet ist.

In Fig. 3 ist nun das erfindungsgemäße Überrollschutzsystem von Fig. 1 in Seitenansicht schematisch gezeigt, wobei hier aus Übersichtlichkeitsgründen nur die Motor-/Getriebeeinheit 3, die Spindel 4, die Traverse 5 und das Gewinde 5A in der Traverse 5 gezeigt sind. Der nicht näher dargestellte Aufbau entspricht dem in den Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten.

Hierbei ist ersichtlich, daß ein Mitläufer 10 mit integrierter Rückholeinrichtung 10A im Bereich der Traverse 5 angeordnet ist. Außerdem besitzt die Spindel 4 im oberen Bereich eine Ver­ längerung 4A, die ohne Gewindegänge ausgeführt ist. Der Mitläu­ fer 10 bewegt sich im Komfortbetrieb synchron zur Traverse 5 mit nach oben und unten. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist der Mitläufer 10 auch ein der Spindel 4 entsprechendes Gewinde auf und wird auf der Spindel 4 mit gleichbleibendem Abstand zur Traverse 5 mit nach oben und nach unten bewegt.

Wird nun die oberste Position des Komfortbetriebes erreicht, so läuft die Traverse 5, wie in Fig. 4 gezeigt, in einen keilför­ migen Endanschlag 11 ein und wird dabei verklemmt und somit auch sicher in Position gehalten. Gleichzeitig erreicht das Ge­ winde 5A der Traverse 5 den Bereich der Verlängerung 4A der Spindel 4, welche ohne Gewindegänge ausgeführt ist.

Wenn nun die Spindel 4 weitergedreht wird, so bewegt sich der Mitläufer 10, wie in Fig. 5 zu erkennen ist, relativ zu der Traverse 5, da der Mitläufer 10 sich noch auf dem mit Gewinde versehenen Abschnitt der Spindel 4 befindet. Diese Bewegung kann fortgesetzt werden, bis der Mitläufer 10 an dem Gewinde 5A der Traverse beziehungsweise an der Traverse 5 selbst an­ schlägt.

Wie insbesondere in Fig. 6 dargestellt ist, wird der Magnet 6 während der Relativbewegung des Mitläufers 10 in Richtung zur Traverse 5 über den Keil 10B des Mitläufers 10, der das Gegen­ stück zum Keil 6B des Magneten bildet, gegen die Federkraft des Spannmittels, das hier als eine Feder 12 ausgebildet ist, ver­ schoben. Dabei wird auch die Sperrklinke 7 in die verrastete Stellung gebracht, d. h. mit der Zahnstange 8 in Eingriff ge­ bracht.

Hierbei ist, um Toleranzen ausgleichen zu können, in der "Ket­ te" zwischen dem Keil 6B des Magneten 6 und der Sperrklinke 7 eine ausreichend dimensionierte Federkonstante vorgesehen, um eine optimale Wirkung und Funktion der Ausführung zu gewährlei­ sten.

Dies bedeutet, daß in dieser vollständig ausgefahrenen Position die innere Kassette 2 auch im Komfortbetrieb immer gegen ein Wiedereinfahren gesichert ist.

Wenn nun im Komfortbetrieb das Überrollschutzsystem wieder ein­ gefahren wird, so entfernt sich der Mitläufer 10 wieder von der Traverse 5. Dabei wird auch die Sperrklinke 7 durch den mittels der Feder 12 rückgestellten Magneten 6 wieder außer Eingriff gebracht, da der Keil 10A durch das Zurücklaufen des Mitläufers 10 eingefahren wird.

Der Mitläufer 10 entfernt sich wiederum solange von der Traver­ se 5, bis über die Wirkung der Rückholeinrichtung 10A das Ge­ winde 5A der Traverse 5 wieder in das Gewinde der Spindel 4 eingreift. Dann laufen Mitläufer 10 und Traverse 5 wieder mit gleichbleibendem Abstand zueinander synchron nach unten.

Um Toleranzen beim Eingreifen der Traverse in das Gewinde der Spindel 4 ausgleichen zu können, weist die Rückholeinrichtung 10A dabei eine geeignete Federkonstante auf, welche derart aus­ gelegt ist, daß die Rückholeinrichtung 10A mindestens um die Höhe eines Gewindeganges der Spindel 4 gedehnt werden kann, oh­ ne Schaden zu nehmen.

Claims (8)

1. Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge, das jeweils einem Fahrzeugsitz zugeordnet ist mit einer äußeren fahrzeugfest anbringbaren Kassette (1), mit einer inneren, verschiebbar in der äußeren Kassette (1) gehalterten Kassette (2), die als Überrollkörper ausgelegt ist und einen Schnellantrieb (9) für sein Ausfahren in die obere Schutz-Endstellung in einem Gefahrenfall aufnimmt, und mit einer Antriebsanord­ nung für ein kontinuierliches Verfahren der inneren Kasset­ te (2) bestehend aus einer Motor-/Getriebeeinheit (3) mit einer Spindel (4) vorgegebener Länge sowie aus einer in der inneren Kassette (2) geführten Traverse (5), die mit der Spindel (4) in Gewindeeingriff steht und auf der die innere Kassette (2) lösbar aufsitzt, wobei die Spindel (4) im obe­ ren Bereich eine Verlängerung (4A) aufweist, die ohne Ge­ windegänge ausgeführt ist, und wobei unterhalb des Gewinde­ eingriffs der Spindel (4) mit der Traverse (5) ein Mitläu­ fer (10) mit einer Rückholeinrichtung (10A) für die Traver­ se (5) angeordnet ist.

2. Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (5) in ihrer obersten Position in einen Endanschlag (11) läuft.

3. Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Kassette (2) über ein diese Kassette (2) im Gefahrenfall freigebendes Auslösesystem (6A) mit einem Ak­ tuator (6) verbunden ist, der auf der Traverse (5) ange­ bracht ist.

4. Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (6) als ein Magnet ausgebildet ist.

5. Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitläufer (5) mit einem Keil (10B) und einer Führung (10A) ausgeführt und auf der Traverse (5) beweglich gelagert ist, und daß der Magnet (6) beweglich zur Traverse (5) gela­ gert und mit einem Keil (6B) versehen ist.

6. Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (6) von einem Spannmittel (12) in Normalstel­ lung gehalten ist.

7. Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem oberen Teil der inneren Kassette (2) ein eine Kopfstütze (13) bildendes Kopfstützenpolster (14) angeformt ist.

8. Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der inneren Kassette (2) eine Sperrklinke (7) mit Zahnprofil angelenkt ist, die über das Auslösesystem (6A) mit dem in dem Gefahrenfall aktivierten Aktuator (6) lösbar verbunden ist, und daß in einem Inneren der äußeren Kassette (1) eine Zahnstange (8) angebracht ist, mit der das Zahnpro­ fil der Sperrklinke (7) im Gefahrenfall nach Freigabe der Sperrklinke (7) durch das Auslösesystem (6A) über den Aktua­ tor (6) in Wirkverbindung bringbar ist.