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Die
Erfindung betrifft eine lösbare
Halteeinrichtung zum Halten eines zwischen einer abgesenkten Ruheposition
und einer ausgefahrenen Stützposition
verlagerbaren Überrollkörpers einer Überrollschutzvorrichtung
für ein
Kraftfahrzeug in seiner Ruheposition nach der im Oberbegriff des
Patentanspruches 1 näher
definierten Art.
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Aus
der Praxis ist es bekannt, bei ausfahrbaren Überrollkörpern von Cabriolet-Fahrzeugen,
welche in Form von Überrollbügeln ausgeführt sein
können,
eine lösbare
Haltevorrichtung zum Halten des Überrollkörpers in
dessen abgesenkter Ruhelage, in der der Überrollkörper üblicherweise unter Druckbeaufschlagung
steht, vorzusehen. Die Haltevorrichtung kann dabei eine Bolzen-Klinke-Verbindung
aufweisen, bei der eine karosseriefest gelagerte Klinke an einem
Haltebolzen des Überrollkörpers eingreift und
diesen im Crashfall beispielsweise in Folge einer elektromagnetischen
Betätigung
der Klinke freigibt.
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Aus
der
DE 197 50 693
C2 ist ein Überrollschutzsystem
für Kraftfahrzeuge
bekannt, welches aus einem geführten Überrollkörper und
einer mit ihm in antreibender Wirkverbindung stehenden Druckfeder
zum Ausfahren des Überrollkörpers aus
einer abgesenkten Ruhelage in eine obere Stützlage im Crashfall besteht.
Zum Halten des Überrollkörpers in
abgesenkter Ruhelage dient eine lösbare Haltevorrichtung, die
in direkter Wirkverbindung mit einem am Überrollbügel befestigten Halteglied
steht. Bei dieser durch einen Aktuator betätigbaren Haltevorrichtung handelt
es sich um eine zweistufige Haltevorrichtung in Form eines Doppelhebelsystems
mit zwei in mechanischer Wirkverbindung miteinander stehenden Hebeln.
Dabei ist ein als Haltehebel dienender Hebel drehbar in einem Grundkörper gelagert,
besitzt an einem Ende einen Klinkenfortsatz für den Wirkeingriff mit dem
Halteglied an dem Überrollkörper und
ist im öffnenden
Sinne vorgespannt. Ein ebenfalls in dem Grundkörper drehbar gelagerter Auslösehebel
besitzt an einem Ende einen Klinkenfortsatz für einen Wirkeingriff mit dem
freien Ende des Haltehebels und wirkt mit dem ebenfalls an dem Grundkörper angebrachten
Aktuator zusammen.
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Dieses
bekannte Doppelhebelsystem erfordert nachteilhafterweise mehrere
Bauteile, welche mit hoher Präzision
hergestellt und montiert werden müssen, um die Funktionssicherheit
des Überrollschutzsystems
zu gewährleisten.
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Die
DE 198 30 407 A1 offenbart
eine Ver- und Entriegelungseinheit für ein Überrollschutzsystem eines Fahrzeuges
mit einem Elektromagneten, einer Verriegelungsvorrichtung und einer
Haltestange mit Haltevorrichtung. Auch hier wird vorgeschlagen,
dass die Verriegelungsvorrichtung zwei wirkungsmäßig hintereinander angeordnete,
jeweils um eine Achse drehbare Klinken aufweist, die von dem Elektromagneten
ausgelöst
werden, wobei ein permanentmagnetisches Element nach Auslösung der Verriegelungsvorrichtung
sie in Entriegelungsstellung hält.
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Die
hier vorgesehenen Sperr- und Halteklinken weisen eine komplexe geometrische
Gestaltung auf und erfordern eine Form-Flachfeder, welche mit hoher
Präzision
zwischen den Klinken angeordnet werden muss. Diese bekannte Ver-
und Entriegelungseinheit setzt sich somit ebenfalls aus einer Mehrzahl
kostenintensiver Präzisionsbauteile
zusammen.
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Die
DE 199 37 150 A1 offenbart
eine weitere Überrollschutzvorrichtung
für ein
Kraftfahrzeug mit einer lösbaren
Halteeinrichtung, welche als ein aufwändiges Doppelhebelsystem ausgebildet
ist.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine lösbare Halteeinrichtung zum
Halten eines zwischen einer abgesenkten Ruheposition und einer ausgefahrenen
Stützposition
verlagerbaren Überrollkörpers einer Überrollschutzvorrichtung
für ein
Kraftfahrzeug in seiner Ruheposition nach der eingangs genannten
Art zu schaffen, wobei die lösbare
Halteeinrichtung zum Halten des Überrollkörpers in
seiner Ruheposition mit möglichst
wenigen und kostengünstig
herzustellenden Bauteilen realisiert ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe mit einer lösbare
Halteeinrichtung gemäß den Merkmalen des
Patentanspruches 1 gelöst.
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Die
lösbare
Halteeinrichtung zum Halten des Überrollkörpers in
seiner Ruheposition umfasst erfindungsgemäß ein um eine feste Drehachse
schwenkbar gelagertes Verriegelungselement, welches scheibenartig
ausgebildet ist und welches neben einem Klinkenabschnitt eine umfangsseitige
Ausnehmung, in die ein Sperrglied eines Aktuators in Ruheposition eingreift,
und einen umfangsseitigen Anschlag, an dem das zur Überführung des Überrollkörpers in
dessen Stützposition
durch den Aktuator aus der Ausnehmung zurückgenommene Sperrglied nach
einer den Klinkenabschnitt aus Eingriff mit dem Verriegelungs-Gegenkörper bringenden
Rotation des Verriegelungselementes anliegt, aufweist.
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Eine
solche Ausgestaltung der lösbaren
Halteeinrichtung und einer hiermit ausgestatteten Überrollschutzvorrichtung
ermöglicht
eine sichere und kostengünstige
Verriegelung des Überrollkörpers in seiner
Ruheposition, wobei die Halteeinrichtung vorteilhafterweise mit
wenigen ohne großen
Präzisionsaufwand
zu fertigenden Bauteilen realisiert werden kann.
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Das
scheibenartige Verriegelungselement gemäß der Erfindung ersetzt die
Hebel eines bekannten Doppelhebelsystems, wobei das erfindungsgemäße Verriegelungselement
ohne Federeinrichtung gegenüber
dem Sperrglied des Aktuators gelagert werden kann.
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In
einfacher Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass
das Sperrglied durch den Aktuator in Axialrichtung linear bewegbar
ist, womit eine einfache Ausgestaltung des Aktuators z. B. als elektromagnetischer
oder piezoelektrischer Aktuator, welcher das Sperrglied in dessen
Axialrichtung zur Auslösung
des Überrollkörpers zurückzieht,
möglich
ist.
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Das
Sperrglied kann dabei ein mittels einer Feder entgegen dem Verriegelungselement
vorgespannter Stift oder ein Blechelement einfacher Bauart sein.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Drehachse
des Verriegelungselements durch einen Bolzen gebildet, welcher an
gegenüberliegenden
Seiten eines Grundkörpers
gelagert ist, wobei die Seiten des Grundkörpers durch eine Traverse miteinander
verbunden sind, welche einen Sitz für den Aktuator bildet. Der
Grundkörper stellt
somit eine Art Käfig
für die
lösbare
Halteeinrichtung dar, mit dem die Halteeinrichtung an beliebigen karosseriefesten
Bauelementen einer Überrollschutzvorrichtung
angeordnet werden kann.
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In
einer besonders einfachen Ausgestaltung kann der Grundkörper im
Wesentlichen als ein U-Profil ausgebildet sein, wobei die Seitenschenkel des
U-Profils die Seiten des Grundkörpers
bilden.
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Wenn
seitlich des Sperrglieds ein Widerlager zur Aufnahme von seitens
des Verriegelungselementes und dessen Anschlags auf das Sperrglied
in gelöstem
Zustand der Halteeinrichtung ausgeübten Kräfte vorgesehen ist, kann das
Sperrglied beliebig lang ausgeführt
sein, ohne dass die Gefahr eines Verkippens des Sperrgliedes gegeben
ist.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen einer lösbaren Halteeinrichtung
gemäß der Erfindung
sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer lösbaren
Halteeinrichtung für
eine Überrollschutzvorrichtung
eines Cabriolet-Kraftfahrzeuges gemäß der Erfindung ist in der
Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
Vorderansicht einer Haltevorrichtung für einen Überrollkörper eines Überrollschutzsystems in dessen
verriegeltem Ruhezustand;
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2 eine
dreidimensionale Darstellung der Halteeinrichtung der 1 in
Ruheposition des Überrollkörpers; und
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3 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht der Halteeinrichtung gemäß 1 und 2 nach
einer Aus lösung
und Verlagerung des Überrollkörpers in
dessen ausgefahrene Stützposition.
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Die
Figuren der Zeichnung zeigen in vereinfachter Darstellung eine Halteeinrichtung 10 zum Halten
eines Überrollkörpers 2 eines Überrollschutzsystems 1 eines
Cabriolet-Fahrzeuges. Der nur symbolisch und ausschnittsweise dargestellte Überrollkörper 2 ist
auf an sich bekannte Art und Weise in einer abgesenkten Ruhelage
mit Druck beispielsweise durch eine vorgespannte Druckfeder beaufschlagt, so
dass er nach einem Lösen
der Halteeinrichtung 2 von einer abgesenkten Ruhelage in
eine ausgefahrene obere Stützposition
verlagert wird.
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Die
Halteeinrichtung 10 umfasst ein um eine feste Drehachse 12 schwenkbar
gelagertes Verriegelungselement 14, welches im Wesentlichen
scheibenartig ausgebildet ist und an seinem Umfang einen Klinkenabschnitt 16 aufweist,
welcher bei der gezeigten Ausführung
als U-Ausnehmung ausgebildet ist und zum Zusammenwirken mit einem
Verriegelungselement-Gegenkörper 18 an
dem Überrollkörper 2 ausgelegt
ist.
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Der
Verriegelungselement-Gegenkörper 18 ist
bei der gezeigten Ausführung
in einfacher Weise als eine Haltelasche unterhalb einer Ausnehmung 20 an
dem Überrollkörper 2 ausgebildet.
Die Dimensionierung und Formgebung der Haltelasche 18 und
der U-Ausnehmung
des Klinkenabschnitts 16 ist derart aufeinander abgestimmt,
dass die Haltelasche 18 bei einer Rotation des Verriegelungselements 14 um dessen
Drehachse 12 problemlos aus dem Klinkenabschnitt 16 gleiten
kann.
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In
alternativen Ausführungen
kann statt der hier vorgesehenen Haltelasche auch ein Bolzen, ein Absatz
an dem Überrollkörper oder
ein geeignetes Hakenelement als Verriegelungselement-Gegenköper vorgesehen
sein.
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In
der abgesenkten Ruheposition des Überrollkörpers 2 ist das Verriegelungselement 14 durch ein
Sperrglied 22, welches mit einem Aktuator 24 zusammenwirkt,
gegen eine die Halteeinrichtung 10 lösende Rotation gesichert. Das
Sperrglied 22 ist vorliegend als ein auf einem zylindrischen,
durch den Aktuator 24 axial beweglichen Kolben befestigtes, flaches,
zungenartiges Blechelement ausgebildet.
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In
Ruheposition des Überrollkörpers 2 greift das
Sperrglied 22 in eine umfangsseitige Ausnehmung 28 des
scheibenartigen Verriegelungselements 14 ein, womit die
Ausnehmung 28 eine Verriegelungsraste bildet, welche vorliegend
in Ruheposition des Überrollkörpers 2 koaxial
zu einer Längsachse
des Sperrgliedes 22 und der Wirkrichtung des Aktuators 24,
welche der Bewegungsrichtung des Überrollkörpers 2 entspricht,
ausgerichtet ist und sich in Richtung eines die Drehachse 12 des
Verriegelungselements 14 bildenden, exzentrisch angeordneten Bolzens 30 im
Wesentlichen rechtwinklig zur Ausrichtung der U-förmigen Ausnehmung
des Klinkenabschnitts 16 erstreckt.
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Der
Aktuator 24 wird bei einer von einer Sicherheitssensorik
des Cabriolet-Fahrzeugs erkannten Unfallsituation von einem zugeordneten
Steuergerät
angesteuert, wobei der Aktuator 24 im Crash-Fall eine Zustandsänderung
erfährt,
welche eine translatorische Verschiebung des Sperrglieds 22 entgegen
der Kraft einer Druckfeder 32 in Richtung des Aktuators 24 zur
Folge hat. Das Sperrglied 22 wird durch diese translatorische
Bewegung in Richtung des Aktuators 24 aus der umfangsseitigen Ausnehmung 28 an
dem scheibenartigen Verriegelungselement 14 bis zu einem
vordefinierten, beispielsweise als Anschlag vorgegeben Punkt herausgezogen,
womit dieses in Folge der über
die Haltelasche 18 des Überrollkörpers 2 ausgeübten Zugkraft eine
Rotationsbewegung ausführt.
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Zur
Begrenzung dieser Rotationsbewegung ist am Umfang des scheibenartigen
Verriegelungselementes 14 ein Anschlag 34 ausgebildet,
an dem das bei Auslösung
der Halteeinrichtung aus der Ausnehmung 28 zurückgezogene
Sperrglied 22 nach einer den Klinkenabschnitt 16 aus
Eingriff mit der Haltelasche 18 bringenden Rotation des
Verriegelungselementes 14 zur Anlage kommt.
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Bei
der gezeigten Ausführung
ist eine Verschwenkung des Verriegelungselements 14 um
die Drehachse 12 um ca. 30° zur Auslösung der Halteeinrichtung 10 ausreichend.
Folglich ist die Umfangskontur des Verriegelungselements 14 in
einem Bereich von annähernd
30° in einem
Bereich anschließend
an die umfangsseitige Ausnehmung 28 entgegen der auslösesinnigen
Drehrichtung des Verriegelungselements 14 radial zurückgenommen
bis zu dem umfangsseitigen Anschlag 34.
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Der
Anschlag 34, der nach Auslösung der Halteeinrichtung 10 das
scheibenartige Verriegelungselement 14 im Zusammenwirken
mit dem Sperrglied 22 in Position hält, erleichtert bei einer eventuellen
Fehlauslösung
eine einfache Reversierung des Überrollschutzsystems.
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Die
Reversierung erfolgt dabei auf einfache Weise durch eine Verdrehung
des Verriegelungselementes 14 in sperrendem Sinne, bis
der Klinkenabschnitt 16 wieder in Eingriff mit der Haltelasche 18 des
in seine Ruheposition zurückverlagerten Überrollkörpers 2 gelangt.
In dieser Position fluchtet die umfangsseitige Ausnehmung 28 mit
dem Sperrglied 22, welches unter dem Druck der Druckfeder 32 in die
umfangsseitige Ausnehmung 28 einrastet und das Verriegelungselement 14 gegen
Rotation sichert.
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Das
Verriegelungselement 14 stellt eine Zweistufenscheibe dar,
bei der die Anordnung und Dimensionierung der Ausnehmung 28 und
des Anschlags 34 je nach Anordnung und Gestaltung des Aktuators 24 und
des Sperrglieds 22 zu wählen
sind.
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In
von der gezeigten Ausführung
abweichenden Ausführungsvariante
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Anschlag für das Sperrglied 22 an
dem Verriegelungselement als ein Vorsprung an der Umfangskontur
des Verriegelungselements ausgebildet ist, wobei der Anschlag auch
als ein separates, an dem Verriegelungselement befestigtes Bauteil
ausgeführt
sein kann.
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Ebenfalls
abweichend von dem gezeigten Ausführungsbeispiel können der
vorgesehene Rotationswinkel des Verriegelungselementes zwischen der
verriegelten und entriegelten Stellung und die Ausgestaltung des
Stellglieds, welches beispielsweise auch ein Stift anstelle des
gezeigten flachen Blechelementes sein kann, dem jeweiligen Anwendungsfall
entsprechend gewählt
werden.
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Wie
den Figuren der Zeichnung weiter zu entnehmen ist, ist seitlich
des Sperrglieds 22 ein Widerlager 36 in Form eines
Bolzens vorgesehen, welcher zur Aufnahme von Kräften dient, welche im gelösten Zustand
der Halteeinrichtung 10 seitens des Verriegelungselements 14 und
des Anschlags 34 auf das Sperrglied 22 seitlich
ausgeübt
werden. Mit Hilfe des Widerlagers 36 kann ein Verkippen
des Sperrglieds 22 im gelösten Zustand der Halteeinrichtung 10 auch
bei einer sehr langen Ausführung
des Sperrglieds 22 vermieden werden.
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Das
Widerlager 36 ist wie der die Drehachse 12 bildende
Bolzen 30 an einem ein Gehäuseelement darstellenden Grundkörper 38 der
Halteeinrichtung 10 gelagert, wobei der Grundkörper 38 gegenüberliegende
Seiten 40, 42 aufweist, zwischen denen der Bolzen 30 und
das Widerlager 36 gelagert sind.
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Bei
der gezeigten Ausführung
ist der Grundkörper 38,
von dem in 3 nur eine Seite 40 dargestellt
ist, in besonders einfacher Weise im Wesentlichen als ein U-Profil
ausgebildet, welches z. B. ein umgeformtes Flachband sein kann.
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Der
Grundkörper 38 weist
vorliegend an seinem im Einbauzustand oberen Ende, d. h. an den freien
Enden der Seiten 40, 42, jeweils eine rampenartige
Führung 46 zum
gesicherten Zuführen
des Überrollkörpers 2 bzw.
dessen Haltelasche 18 in den Eingriffsbereich mit dem Klinkenabschnitt 16 des
Verriegelungselements 14 auf.
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Zwischen
den die U-Schenkel des U-Profils bildenden Seiten 40, 42 des
Grundkörpers 38 erstreckt
sich eine Traverse 44, welche vorliegend als Sitz des Aktuators 24 genutzt
wird.
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Der
gezeigte Grundkörper 38 bildet
somit eine Art Systemkäfig,
welcher vorteilhafterweise bei wesentlich einfacherer Ausgestaltung
die Aufgaben eines bei bekannten Ausführungen häufig recht aufwändig ausgeführten Gehäuses erfüllt.
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Der
Aktuator 24 ist bei der gezeigten Ausführung als ein elektromagnetischer
Aktuator üblicher Bauweise
ausgeführt,
jedoch eignen sich auch nach einem anderen Wirkprinzip arbeitende
Aktuatoren, wie z. B. piezoelektrische Aktuatoren, pyrotechnische
Aktuatoren oder mit einem Schmelzeinsatz ausgestattete Aktuatoren,
zur Anwendung bei der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung.