WO1991002669A1 - Insassenschutzeinrichtung für kraftfahrzeuge - Google Patents
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- B60R2021/132—Roll bars for convertible vehicles
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- B60R2021/135—Roll bars for convertible vehicles movable from a retracted to a protection position automatically during an accident
Definitions
- the invention relates to an occupant protection device according to the preamble of claim 1.
- a device is known from European patent application 309 686. This device has the disadvantage of requiring a large amount of installation space and, due to its function, does not offer the possibility of operating an adjustable headrest with the same drive.
- the invention is therefore based on the object of providing a compact safety device for motor vehicles which has a headrest as an integrated component. This object is achieved by the characterizing features of claim 1.
- the solution according to the invention creates a safety device which is particularly suitable for convertibles.
- the vehicle can be driven with the roll-over headrest unit lowered, thereby avoiding disturbing wind noises, but in the event of a crash this unit is extended in fractions of a second.
- the headrest is positioned and the extended roll bar protects the occupants in the event of a rollover.
- the roll bar can be adjusted in at least one intermediate position between the lowered and the extended end position. An arbitrary adjustment of the headrest into a position which is comfortable for the occupant is thereby also possible. In the event of a crash, the additional drive is disconnected and the roll bar is ejected into its end position.
- a special effect for the safety of the vehicle occupants is achieved by means being provided which tighten a seat belt when the roll bar is extended into its end position, in the event of a crash.
- FIG. 1 a first exemplary embodiment of the invention
- FIG. 2 shows a section along the line A-A from FIG. 1,
- FIG. 3 a section along the line B-B of FIG. 1,
- FIG. 4 section along the line CC from FIG. 1
- FIG. 5 section along the line DD according to FIG. 3,
- FIG. 6 a second exemplary embodiment of the invention
- Figure 7 a third embodiment of the invention.
- the safety device has a housing 1 made of sheet metal parts, which can be screwed to the vehicle body, and which is arranged behind a rear seat of a four-seat convertible.
- the roll bar 2 is slidably mounted in the housing 1 by means of guide rollers 3.
- the roll bar is biased into the extended position by two spring elements 4 containing compression springs.
- the drive unit which is composed of the electric motor 5, the gear 6, the toothed belt 7 and the pinion 8, is located between the two spring elements 4, the latter being in engagement with a toothing 9 provided on the roll bar 2 .
- the electric motor 5, the gear 6 and the pinion 8 are mounted on the housing.
- the roll bar is each provided with a toothed rail 10 in the region of the two lateral guides, in which a pawl 11 mounted fixed to the housing engages in a spring-loaded manner.
- the pawl 11 secures the roll bar against the inward movement.
- the pawl 11 can be deflected by the actuating element 12 against the force of the spring 13, so that this direction of movement is released when the roll bar is retracted at will.
- the roll bar moves on a curved guide track.
- This measure requires a particularly small installation space.
- FIG. 2 shows both the fully retracted and the maximally extended end position of the roll bar 2.
- the roll bar is provided with a headrest cushion 15 which, according to the body size of the vehicle occupant concerned, can be moved into a position by means of the drive comfortable position. For example, in the case of a four-seater Carbiolet, if there are no occupants in the rear seats, the driver will set the rear roll bars into the retracted position, thereby avoiding annoying wind noises.
- the corresponding crash sensors In the event of a crash, the corresponding crash sensors generate a control signal which actuates the lifting magnet 16 in such a way that the toothed belt 7 is uncoupled from the transmission 6.
- the lifting magnet 16 separates the shaft of the toothed belt drive 18 from the gearwheel 17, a known coupling with radially displaceable ball elements being provided between the shaft and the gearwheel which engage both in the shaft and in the gearwheel 17 in the coupled state.
- the head support pillow 15 is dimensioned so that it can protect the head of the occupant in question even in the extended roll bar position.
- a mechanical coupling of the roll bar to a fastening point of the seat belt is not shown, as a result of which the seat belt is tightened when the roll bar is pulled out.
- the coupling takes place with the interposition of a transmission gear, whereby the movement for tightening the seat belt can be adjusted to a suitable dimension.
- FIG. 6 shows a safety device with a linear lifting movement, in which the headrest cushions are not shown.
- the U-shaped roll bar 2 is guided telescopically with the two legs in a standpipe 20. These standpipes 20 are rigidly connected to the vehicle body. Between the two standpipes 20, the guide column 21 of the drive 22 is provided, which transmits the actuating force to the roll bar 2 via a sleeve-shaped transmission element 23 and the levers 24-26.
- the transmission element 23 is axially displaceably mounted on the guide roller 21 and is biased vertically upwards by the spring 27. In the completely retracted state, the roll bar 2 is locked by the locking device 28. This locking device 28 is released both in the event of a crash and in the case of an arbitrarily controlled roll bar adjustment.
- the completely retracted safety device is shown in dashed lines in FIG.
- the symmetrically constructed drive and articulation mechanism consists of a lever 24, which on the one hand is pivotally mounted on the transmission element and on the other hand is articulated between the bearing 29 and the articulation 30 of the lever 25 on the latter.
- the bearing point 29 is located on an outer flange 31 firmly connected to the standpipe 20; by means of the joint 30 arranged at the other end of the lever 25, the lever 25 has one end connected to the lever 26, which is mounted at the opposite end in the respectively assigned bending region of the roll bar 2.
- the stroke of the drive 22 is translated into a correspondingly larger roll bar stroke by the appropriate choice of the lever dimensions.
- the drive 22 has hydraulic, pneumatic, mechanical or electromechanical means — approximately according to the drive shown in FIGS. 1-5.
- the drive 22 also has a locking bolt 32 which engages in corresponding recesses in the guide column 21 and which prevents the rollover iron prevents.
- This locking bolt corresponds functionally according to the locking pawl 11 and is brought into the unlocking position by appropriate actuating means if necessary (pulling in the roll bar).
- the embodiment according to FIG. 7 consists of a two-part roll bar, the two parts 33, 34 being pivotable about a common axis 35.
- the drive 22 corresponds essentially to that shown in FIG. 6 and is connected to the two roll bar parts 33 and 34 via the bearing points 36, 37.
- the corresponding transmission element 23 is mounted on the guide column 21 and biased in the opening direction by the spring 27.
- the spring 27 is supported on a support body 36 connected to the guide column 21.
- a sleeve-shaped section 37 of the transmission element 23 is provided with recesses into which locking bolts 32 engage in order to prevent the roll bar from moving inward.
- a cross member 38 can be arranged on the two parts 33, 34 of the roll bar, which on the one hand offers additional occupant protection if the vehicle hits a protruding obstacle suddenly in the event of a rollover; on the other hand, it can be used to fasten roof loads (ski carriers, etc.).
- the cross member 38 is usefully hinged to one of the two parts 34, 33, while it is displaceably guided in the other part — for example by means of an elongated hole pin connection.
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Abstract
Es wird eine einbauraumsparende Insassenschutzeinrichtung für Kraftfahrzeuge vorgeschlagen, die einen Überrollbügel (2, 33, 34) aufweist, der sowohl durch ein im Crash-Fall ausgelöstes Signal mittels elastischer Vorspannmittel (13, 27) in seine ausgestellte Endposition bringbar ist, als auch mittels eines zusätzlichen Antriebes (5, 6, 7, 8, 9, 17, 18) in die ausgestellt oder abgesenkte Endposition verstellbar ist, wobei die Bewegung des Überrollbügels (2, 33, 34) im wesentlichen in einer Ebene erfolgt, die senkrecht zur Fahrzeuglängsachse verläuft, und daß am Überrollbügel (2, 33, 34) mindestens eine Kopfstütze (15) vorgesehen ist.
Description
Insassenschutzeinrichtung für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Insassenschutzeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Einrichtung ist aus der europäischen Patentanmeldung 309 686 bekannt. Diese Einrichtung hat den Nachteil eines großen Einbauraumbedarfs und bietet ferner funktionsbe¬ dingt keine Möglichkeit eine verstellbare Kopfstütze mit dem gleichen Antrieb zu betreiben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine kompakte Sicherheitseinrichtung für Kraftfahrzeuge zu schaffen, welche eine Kopfstütze als intregriertes Bauteil aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine Sicherheits¬ einrichtung geschaffen, welche sich insbesonders für Cabriolets eignet. Das Fahrzeug kann mit abgesenkter Über¬ rollbügel-Kopfstützeneinheit gefahren werden, wodurch störende Windgeräusche vermieden werden, jedoch wird diese Einheit im Crash-Fall in Sekundenbruchteilen ausgefahren,
ERSATZBLATT
wodurch zum einen die Kopfstütze positioniert ist und zum anderen der ausgefahrene Überrollbügel die Insassen im Falle eines Überschlages schützt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Überrollbügel in mindestens einer zwischen der abgesenkten und der ausgestellten Endposition liegenden Zwischen¬ stellung einstellbar ist. Dadurch ist auch eine will¬ kürliche Einstellung der Kopfstütze in eine für den In¬ sassen komfortable Position möglich. Im Crash-Fall wird der zusätzliche Antrieb abgekoppelt und der Überrollbügel wird in seine ausgestellte Endposition ausgestoßen.
Einen für die Sicherheit der Fahrzeuginsassen besonderen Effekt erreicht man dadurch, daß Mittel vorgesehen sind, die beim Ausfahren des Überrollbügels in seine ausge¬ stellte Endposition -also im Crash-Falleinen Sicherheits¬ gurt straffen.
Weitere vorteilhafte Merkmale, sowie die Funktion der Er¬ findung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichung.
Hierzu zeigt
Figur 1: ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 2: einen Schnitt gemäß der Linie A-A von Figur 1,
Figur 3: einen Schnitt gemäß der Linie B-B der Figur 1,
Figur 4: Schnitt gemäß der Linie C-C von Figur 1,
Figur 5: Schnitt entlang der Linie D-D gemäß Figur 3,
Figur 6: ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 7: eine dritte Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß Figur 1 weist die Sicherheitseinrichtung ein Ge¬ häuse 1 aus Blechforteilen auf, welches mit dem Fahrzeug¬ aufbau verschraubbar ist, und welches jeweils hinter einem Rücksitz eines viersitzigen Cabriolet's angeordnet wird. Im Gehäuse 1 ist der Überrollbügel 2 verschiebbar mittels Führungsrollen 3 gelagert. Der Überrollbügel ist durch zwei Druckfedern enthaltende Federelemente 4 in die aus¬ gefahrene Stellung vorgespannt. Zwischen den beiden Feder¬ elementen 4 befindet sich die Antriebseinheit, welche sich aus dem Elektromotor 5,, dem Getriebe 6, dem Zahnriemen 7 und dem Ritzel 8 zusammensetzt, wobei letzteres in Ein¬ griff mit einer am Überrollbügel 2 vorgesehenen Ver¬ zahnung 9 steht. Der Elektromotor 5, das Getriebe 6 und das Ritzel 8 sind gehäusefest gelagert.
Wie aus Figur 4 hervorgeht, ist der Überrollbügel im Bereich der beiden seitlichen Führungen jeweils mit einer Zahnschiene 10 versehen, in welche eine gehäusefest ge¬ lagerte Sperrklinke 11 federbelastet eingreift. Die Sperr¬ klinke 11 sichert den Überrollbügel gegen die Einwärtsbe¬ wegung. Die Sperrklinke 11 kann durch das Betätigungs- element 12 gegen die Kraft der Feder 13 ausgelenkt werden, so daß beim willkürlichen Einfahren des Überrollbügels diese Bewegungsrichtung freigegeben wird. Durch die
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Sperrklinke 11 und die Zahnfeder 10 ist stets garantiert, daß der Überrollbügel in jeder Zwischen- Stellung gegen eine Einwärtsbewegung in das Gehäuse 1 gesichert ist.
Wie den Figuren 2 und 3 zu entnehmen ist, bewegt sich der Überrollbügel auf einer gewölbten Führungsbahn. Durch diese Maßnahme wird ein besonders geringer Einbauraum benötigt. Entsprechend dem Wölbungsradius von Gehäuse 1 und Überrollbügel 2 verlaufen die FederführungsStangen 14, welche von den Druckfedern des Federelementes 4 umgeben sind.
In Figur 2 ist sowohl die komplett eingefahrene, als auch die maximal ausgefahrene Endstellung des Überrollbügels 2 dargestellt.. Der Überrollbügel ist mit einem Kopfstütz- kissen 15 versehen, welches sich entsprechend der Körper¬ größe des betreffenden .Fahrzeuginsassen mittels des An¬ triebes in eine komfortable Position einstellen läßt. Be¬ finden sich beispielsweise bei einem viersitzigen Carbiolet keine Insassen auf den hinteren Sitzplätzen, so wird der Fahrer die hinteren Überrollbügel in die einge¬ fahrene Position einstellen, wodurch lästige Windgeräusche vermieden werden.
Im Crash-Fall wird von den entsprechenden Crash-Sensoren ein Ansteuersignal generiert, welches den Hubmagneten 16 derart betätigt, daß der Zahnriemen 7 vom Getriebe 6 ab- gekopelt wird. Hierzu trennt der Hubmagnet 16 die Welle des Zahnriemenantriebs 18 vom Zahnrad 17, wobei zwischen der Welle und dem Zahnrad eine ansich bekannte Kupplung mit radial verschiebbarem Kugelelementen vorgesehen ist, welche in eingekupelten Zustand sowohl in die Welle, als auch in das Zahnrad 17 eingreifen.
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Nach dem Abkoppeln des Getriebes 6 vom Zahnriemenan¬ trieb 18 schießt der Überrollbügel angetrieben durch die Federelemente 4 aus dem Gehäuse 1 heraus in seine maximal ausgestellte Position. Das KopfStützkissen 15 ist dabei so bemessen, daß es auch in ausgefahrener Überrollbügel- Position den Kopf des betreffenden Insassen zu schützen vermag.
Nicht dargestellt ist eine mechanische Kopplung des Über¬ rollbügels mit einem Befestigungspunkt des Sicherheits¬ gurtes, wodurch der Sicherheitsgurt beim herausfahren des Überrollbügels gestrammt wird. Die Kopplung geschieht dabei unter Zwischenschaltung eines Übersetzungsgetriebes, wodurch die Bewegung zum Anziehen des Sicherheitsgurtes auf ein geeignetes Maß eingstellbar ist.
Figur 6 zeigt eine Sicherheitseinrichtung mit geradliniger Hubbewegung, bei der die KopfStützenkissen nicht darge¬ stellt sind. Der U-förmige Überrollbügel 2 ist mit den beiden Schenkeln jeweils in einem Standrohr 20 teles¬ kopartig geführt. Diese Standrohre 20 sind mit dem Fahr¬ zeugaufbau starr verbunden. Zwischen den beiden Stand¬ rohren 20 ist die Führungssäule 21 des Antriebs 22 vor¬ gesehen, der die Betätigungskraft über ein hülsenförmiges Übertragungelement 23 und die Hebel 24-26 auf den Über¬ rollbügel 2 überträgt. Das Übertragungselement 23 ist axial verschiebbar auf der Führungsrolle 21 gelagert und durch die Feder 27 vertikal nach oben vorgespannt.
Im komplett eingefahrenen Zustand wird der Überrollbügel 2 durch die Verriegelungseinrichtung 28 arretiert. Diese Verriegelungseinrichtung 28 wird sowohl im Crash-Fall als auch bei willkürlich gesteuerter Überrollbügelverstellung gelöst.
In Figur 6 ist die komplett eingefahrene Sicherheitsein¬ richtung gestrichelt gezeichnet. Die symmetrisch aufge¬ baute Antriebs- und Anlenkmechanik besteht aus jeweils einem Hebel 24, welcher einerseits schwenkbar am Über¬ tragungselement gelagert ist und andererseits zwischen der Lagerstelle 29 und dem Gelenk 30 des Hebels 25 an letzt¬ genannten angelenkt ist. Die Lagerstelle 29 befindet sich an einem fest mit dem Stand- röhr 20 verbundenen Außenflansch 31; durch das am anderen Ende des Hebels 25 angeordnete Gelenk 30 ißt der Hebel 25 mit einem Ende den Hebel 26 verbunden, welcher mit dem gegenüberliegenden Ende im jeweils zugeordneten Biegungsbereich des Überrollbügels 2 gelagert ist. Durch die entsprechende Wahl der Hebelabmessungen wird der Hub des Antriebs 22 in einen entsprechend größeren Überrollbügelhub übersetzt.
Zum Wiedereinziehen des Überrollbügels und zum will¬ kürlichen positionieren weist der Antrieb 22 hydraulische, pneumatische, mechanische oder elektromechanische Mittel auf -etwa gemäß dem in Figur 1-5 dargestellten Antrieb.
Der Antrieb 22 weist ferner einen Sperriegel 32 auf, welcher in entsprechende Ausnehmungen der Führungssäule 21 eingreift, und der eine Einwärtsbewegung des Überroll-
bügeis verhindert. Dieser Sperriegel entspricht funktions¬ gemäß der Sperrklinke 11 und wird durch entsprechende Be¬ tätigungsmittel bei Bedarf (Einziehen des Überrollbügels) in Entriegelungsstellung gebracht.
Die Ausführungsform gemäß Figur 7 besteht aus einem zwei¬ teiligen Überrollbügel, wobei die beiden Teile 33, 34 um eine gemeinsame Achse 35 schwenkbar sind. Der Antrieb 22 entspricht im wesenlichen dem in Figur 6 gezeigten und ist über die Lagerstellen 36, 37 mit den beiden Überrollbügel¬ teilen 33 bzw. 34 verbunden. Das entsprechende Übertragungselement 23 ist auf der Führungssäule 21 gelagert und durch die Feder 27 in Ausstellrichtung vorgespannt. Die Feder 27 stützt sich an einem mit der Führungssäule 21 verbundenen Stützkörper 36 ab. Ein hülsenförmiger Abschnitt 37 des Übertragungselementes 23 ist mit Ausnehmungen versehen, in welchen Sperriegel 32 eingreifen um eine Einwärtsbewegung des Überrollbügels zu verhindern.
Auf den beiden Teilen 33, 34 des Überrollbügels kann ein Querträger 38 angeordnet sein, welcher zum einen einen zu¬ sätzlichen Insassenschutz bietet, falls das Fahrzeug bei einem Überschlag glücklich auf ein hervorstehendes Hinder- niss trifft; andererseits kann es der Befestigung von Dachlasten (Ski-Träger, etc.) dienen. Der Querträger 38 ist sinnvoller Weise an einem der beiden Teile 34, 33 schwenkbar angelenkt, während er im anderen Teil verschiebbar -beispielsweise mittels einer Langloch-Stift- verbindug-, geführt ist.
SATZBLATT
Bezugs zeichenliste
ERSÄTZE! .
ERSATZBLATT
Claims
1. Insassenschutzeinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem Überrollbügel, der sowohl durch ein im Crash-Fall ausgelöstes Signal mittels elastischer Vorspannmittel in seine ausgestellte Endposition bringbar ist als auch mittels eines zusätzlichen Antriebes in die ausgestellte oder abgesenkte End¬ postion verstellbar ist, dadurch g e e n n ¬ z e i c h n e t, daß die Bewegung des Überrollbügels im wesentlichen in einer Ebene erfolgt, die senkrecht zur Fahrzeuglängsachse verläuft und daß am Überroll¬ bügel (2) mindestens eine Kopfstütze (15) vorgesehen ist.
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2. Insassenschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Überroll¬ bügel (2, 33, 34) in mindestens eine zwischen der ab¬ gesenkten und der ausgestellten Endposition liegende Zwischenstellung einstellbar ist.
3. Insassenschutzeinrichtung nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß Mittel vorgesehen sind, die beim Ausfahren des Überrollbügels (2, 33, 34) in seine ausgestellte Endposition mindestens einen Sicherheitsgurt straffen.
4. Insassenschutzeinrichtung nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Überrollbügel (2, 33, 34) hinter der Rücken¬ lehne der Fahrzeugrückbank vorgesehen sind.
5. Insassenschutzeinrichtung nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß jedem Sitzplatz eine Überrollbügeleinheit zuge¬ ordnet ist.
6. Insassenschutzeinrichtung nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ebene, in der sich der Überrollbügel bewegt, gebogen ist.
7. Insassenschutzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die konkave Seite der Ebene dem zugeordneten Fahrzeugsitz zugewandt ist.
8. Insassenschutzeinrichtung nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bewegung des Überrollbügels eine Hubbewegung mit gerader Bewegungsbahn ist.
9. Insassenschutzeinrichtung nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bewegung des Überrollbügels eine Hu_Bewegung mit gekrümmter Bewegungsbahn ist.
10. Insassenschutzeinrichtung nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bewegung des Überollbügels eine Schwenkbe¬ wegung um eine parallel zur Fahrzeuglängsachse ver¬ laufende Schwenkachse ist.
SATZBLATT
11. Insassenschutzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zwei Überrollbügel vorgesehen sind, die um eine gemeinsame Schwenk¬ achse (35) schwenkbar sind.
12. Insassenschutzeinrichtung nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß mehrere Überrollbügel von einer gemeinsamen An¬ triebseinheit antreibbar sind.
13. Insassenschutzeinrichtung nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß mehrere Überrollbügeleinrichtungen vorgesehen sind, die jeweils separat willkürlich verstellbar sind.
14. Insassenschutzeinrichtung nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Überrollbügeleinheit im Fahrzeugsitz integriert ist.
15. Insassenschutzeinrichtung nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Überrollbügeleinheit mehrere teleskopartig ineinander geschachtelte Hubelemente aufweist.
16. Insassenschutzeinrichtung nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Überrollbügel durch eine Hebel¬ mechanik (24, 25, 26) mit dem Antrieb verbunden ist.
ERSATZBLATT
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