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Dokumentenidentifikation DE19523929A1 09.01.1997
Titel Kraftfahrzeug, insbesondere offener Personenkraftwagen
Anmelder Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 70327 Stuttgart, DE
Erfinder Knoll, Heinz, Dipl.-Ing. (FH), 70565 Stuttgart, DE;
Wünsche, Martin, Dipl.-Ing. (TH), 75382 Althengstett, DE;
Ellenrieder, Gunter, Dipl.-Ing., 73760 Ostfildern, DE
DE-Anmeldedatum 30.06.1995
DE-Aktenzeichen 19523929
Offenlegungstag 09.01.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.01.1997
IPC-Hauptklasse B60R 21/13
IPC-Nebenklasse B60R 21/16   B60R 21/32   
Zusammenfassung Als Überrollschutzsystem ist es aus dem Stand der Technik bekannt, in einem Heckbereich eines offenen Personenkraftwagens mehrere Luftsackgebilde derart aufzublasen, daß diese sich von der Karosserieaußenhaut aus nach oben erstrecken.
Erfindungsgemäß sind wenigstens zwei zu einem dreidimensionalen Tragwerk ausstellbare Trägerflächen vorgesehen und karosseriefest gelagert, denen das wenigstens eine Luftsackgebilde derart zugeordnet ist, daß es in der ausgestellten Schutzposition der Trägerflächen das Tragwerk von innen stützt.
Verwendung für offene Personenkraftwagen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen offenen Personenkraftwagen, mit einem wenigstens ein aufblasbares Luftsackgebilde aufweisenden Überrollschutzsystem.

Ein solches Kraftfahrzeug ist aus der DE 34 38 739 C1 bekannt. Dieses Kraftfahrzeug ist als offener Personenkraftwagen ausgebildet und weist in seinem Heckbereich ein unfallbedingt aktivierbares Luftsackgebilde in Form mehrerer Gaskissen auf, das den Insassenraum des offenen Personenkraftwagens bei einem Überschlag des Personenkraftwagens schützen soll. Die Gaskissen werden ballonartig aufgeblasen und ragen im aufgeblasenen Zustand von der Karosserieaußenhaut des Heckbereichs nach oben ab. Durch die aufgeblasenen Gaskissen bei einem Unfall, insbesondere bei einem Überschlag, wird für die Insassen des Personenkraftwagens ein ausreichender Überlebensraum geboten. Das Luftsackgebilde dient dabei sowohl mit geöffnetem als auch mit geschlossenem Verdeck als Überrollschutzsystem.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das einen wirksamen und zuverlässigen Schutz des Insassenraumes bei einem unfallbedingten Fahrzeugüberschlag bietet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß wenigstens zwei zu einem dreidimensionalen Tragwerk ausstellbare Trägerflächen vorgesehen und karosseriefest gelagert sind, denen das wenigstens eine Luftsackgebilde derart zugeordnet ist, daß es in der ausgestellten Schutzposition der Trägerflächen das Tragwerk von innen stützt. Die erfindungsgemäße Lösung weist gegenüber dem Stand der Technik eine höhere Stabilität auf und hat dennoch ein geringes Gewicht, da die Trägerflächen in Leichtbauweise hergestellt sein können. Seine insgesamt hohe Stabilität erhält das Tragwerk nämlich durch die Kombination von Trägerflächen und stützendem Luftsackgebilde, so daß die einzelnen Komponenten nicht übermäßig stabil konstruiert sein müssen. Gegenüber dem Stand der Technik entsteht durch die Erfindung der wesentliche Vorteil, daß das wenigstens eine Luftsackgebilde im aufgeblasenen Zustand innerhalb des Tragwerkes geschützt ist und bei den enormen, durch einen Überschlag auftretenden Kräften nicht zerplatzen kann. Gleichzeitig muß jedoch das Tragwerk nicht so stabil ausgebildet sein, daß es allein die Schutzfunktion übernimmt, da zur Unterstützung das von innen wirkende Luftsackgebilde hinzukommt.

In Ausgestaltung der Erfindung sind als Trägerflächen eine Außenhaut und eine Innenhaut eines Karosserieteils vorgesehen. Dadurch ist es möglich, ohnehin vorhandene Teile des Kraftfahrzeugs als Tragwerkselemente einzusetzen, so daß kein zusätzliches Fahrzeuggewicht anfällt. Vorteilhaft sind Karosserieteile im Heckbereich des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Kofferraumdeckel oder - bei einem offenen Personenkraftwagen - ein Verdeckkastendeckel entsprechend zweischalig ausgebildet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Trägerflächen durch einen Außenrahmen und einen Innenrahmen eines Verdeckkastendeckels gebildet. Dies ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung für ein Cabriolet, wobei die Überrollschutzvorrichtung nur bei geöffnetem Verdeck wirksam ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Trägerflächen entlang einer sich horizontal und quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Stirnkante schwenkbar gelagert, wobei die Trägerflächen im Bereich der gegenüberliegenden Stirnkanten miteinander in Wirkverbindung stehen. Dadurch wird ein Tragwerk mit einem stabilen Dreiecksprofil geschaffen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Stirnkanten der Trägerflächen mit Hilfe einer Langlochführung oder eines Schlepphebels miteinander verbunden. Dadurch wird gewährleistet, daß die Trägerflächen auch während des Aufstellens zu dem dreidimensionalen Tragwerk aneinander geführt sind, wodurch sich definierte Aufstellbewegungen ergeben.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind dem Luftsackgebilde als Aufblaseinrichtung ein Gasgenerator oder ein Druckspeicher sowie eine Zündeinrichtung zugeordnet, die an eine Neigungssensorik angeschlossen ist. Für die erfindungsgemäße Ausgestaltung wurde der grundsätzliche Aufbau eines Airbagsystems gewählt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Aufblaseinrichtung so ausgebildet, daß sie das Luftsackgebilde über einen längeren Zeitraum in seinem aufgeblasenen Zustand hält. Diese Ausgestaltung bietet den wesentlichen Vorteil, daß eine Stützwirkung des Tragwerkes über einen längeren Zeitraum erhalten bleibt, so daß auch bei mehrfachem Überschlag oder bei einem längeren Rutschen des Kraftfahrzeugs auf dem Kopf eine ausreichende Schutzwirkung für den Insassenraum erhalten bleibt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Luftsackgebilde in seiner Ruheposition zusammengefaltet zwischen den beiden Trägerflächen abgelegt. Dadurch wird für das Luftsackgebilde in der Bereitschaftsposition nahezu kein zusätzlicher Stauraum benötigt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich der Wirkverbindung der Stirnkanten der Trägerflächen eine verschleißfeste Schutzhaube vorgesehen. Diese Ausgestaltung birgt insbesondere bei Überschlägen Vorteile, bei denen das Fahrzeug über eine längere Strecke in der Überrollposition entlanggleitet.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und anhand der Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, das mit einem schematisiert dargestellten Überrollschutzsystem in einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs versehen ist, und

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung das Überrollschutzsystem des offenen Personenkraftwagens nach Fig. 1.

Ein Personenkraftwagen (1) stellt ein zweisitziges Cabriolet dar, dessen Insassenraum (2) zum einen durch einen stabilen Windschutzscheibenrahmen (3) gegen unfallbedingte Überschläge geschützt ist. Zum anderen weist das Cabriolet (1) in seinem Heckbereich (4) ein Überrollschutzsystem (5) auf, das nachfolgend in Verbindung mit Fig. 2 näher beschrieben wird.

Das Überrollschutzsystem (5) weist zwei Trägerflächen (6, 7) auf, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Außenschale (7) beziehungsweise eine Innenschale (6) eines Verdeckkastendeckels bilden. Die Außenschale (7) ist um eine horizontale und quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Schwenkachse (12) schwenkbar an der Karosserie gelagert, wobei die Schwenkachse (12) in Abstand hinter dem Insassenraum (2) angeordnet ist. Die Innenschale (6) des Verdeckkastendeckels ist ebenfalls um eine Schwenkachse (11) schwenkbar gelagert, die parallel zur Schwenkachse (12) ausgerichtet ist und unmittelbar an den Insassenraum (2) anschließend angeordnet ist. Die Schwenkachse (11) befindet sich daher in Abstand vor der Schwenkachse (12) (auf die normale Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs (1) bezogen). In der Ruheposition des Überrollschutzsystems (5), d. h. in seiner Bereitschaftsposition, sind die beiden als Trägerflächen dienenden Schalen (6, 7) des Verdeckkastendeckels flach zusammengeklappt, wobei die Außenschale (7) gleichzeitig auch die Außenhaut der Karosserie bildet. Die Außenschale (7) und die Innenschale (6) sind in eine Schutzposition in Richtung der Pfeile S (Fig. 1) zu einem dreidimensionalen Tragwerk mit einem einem gleichseitigen Dreieck entsprechenden Profil nach oben ausstellbar, indem die beiden Schalen (6, 7) um ihre jeweiligen Schwenkachsen (11, 12) nach oben ausgeschwenkt werden. Im Bereich ihrer freien Stirnkanten, die den den Schwenkachsen (11, 12) zugeordneten Stirnkanten gegenüberliegen, stehen die beiden Trägerflächen (6, 7) während des gesamten Ausstellvorganges über einen Schlepphebel oder eine Langlochführung miteinander in Wirkverbindung. Dadurch wird eine definierte Ausstellbewegung der Schalen (6, 7) erzielt, und es wird eine definierte Endposition (die Schutzposition) gewährleistet, da die Langlochführung wie auch der Schlepphebel in dieser oberen Ausstellposition einen Anschlag aufweisen. Die als Trägerflächen dienenden Schalen des Verdeckkastendeckels sind in Leichtbauweise aus leichten Werkstoffen wie Magnesium, Aluminium oder Faserverbundwerkstoffen hergestellt. In ihrer ausgestellten Schutzposition sind die freien Stirnkanten der Außenschale (7) und der Innenschale (6) durch einen dachfirstartigen Protektor in Form einer Schutzhaube (9) geschützt. Die Schutzhaube (9) ist verschleißfest.

Die beiden Trägerflächen werden durch ein ballonartiges Luftsackgebilde (8) aus ihrer flachen Bereitschaftsposition in die ausgestellte Schutzposition gedrückt, welches an einen Druckspeicher (10) angeschlossen ist. Das Luftsackgebilde ist hier in seiner voll aufgeblasenen Form skizziert, würde aber bei breiten Schalen (6, 7) in einer komprimierten Form an deren Innenflächen anliegen und gegen diese drücken.

Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anstelle eines Druckspeichers ein Gasgenerator vorgesehen. Der Druckspeicher (10) wird durch eine Zündeinrichtung ausgelöst, die mit einer Niveausensorik in Verbindung steht. Diese Niveausensorik löst bei einem Überschlag des Kraftfahrzeugs (1) ein Signal aus, das die Zündeinrichtung auslöst. Der Druckspeicher (10), die Zündeinrichtung und das Luftsackgebilde (8) stellen eine Aufblaseinrichtung dar. Entgegen der Ausbildung eines aus dem Fahrzeuginnenraum bekannten Airbags bleibt der Gasdruck innerhalb des Luftsackgebildes (8) über einen längeren Zeitraum erhalten, um eine längere Stützwirkung für das dreidimensionale Tragwerk (6, 7) zu erzielen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Druckspeicher (10) in einer Vertiefung (13) im Bereich des Verdeckkastendeckels angeordnet und das Luftsackgebilde (8) ist in seiner Bereitschaftsposition unterhalb der Außenschale (7) und der Innenschale (6) schmal zusammengefaltet angeordnet. Die Außenschale (7) und die Innenschale (6) bilden gemeinsam den Verdeckkastendeckel.

Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Kofferraumdeckel entsprechend zweischalig ausgebildet, wobei die Außenschale und die Innenschale entsprechend den Trägerflächen des dargestellten Verdeckkastendeckels schwenkbar gelagert sind. Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung bildet ein ähnliches, zweischaliges Bauteil des Kraftfahrzeugs die beiden Trägerflächen, wobei ein solches Bauteil insbesondere ein stabiles Dach- oder Verdeckteil ist. Falls mehrere Luftsackgebilde und somit auch mehrere Gasgeneratoren vorgesehen sind, ist es zweckmäßig, diese in der das Überrollschutzsystem umgebenden Fahrzeugstruktur anzuordnen und mit Hilfe von Gaskanälen an die Luftsackgebilde anzuschließen. Gleiches gilt für die Verwendung von Druckspeichern anstelle von Gasgeneratoren.

Da das gesamte Überrollschutzsystem (5) im Verdeckkastendeckel des Kraftfahrzeugs (1) angeordnet ist, ist es möglich, das Überrollschutzsystem (5) zu einer vormontierten Baueinheit zusammenzufügen. Beim Auslösen des Luftsackgebildes (8) durch die Niveausensorik wird selbstverständlich auch eine Verriegelung der beiden Trägerflächen (6 und 7) gelöst, um ein Ausschwenken der Trägerflächen (6, 7) durch das Aufblasen des Luftsackgebildes (8) zu ermöglichen.

Bei einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede der Trägerflächen zusätzlich mit einem Schwenkantrieb versehen, der mit der Auslösung des Luftsackgebildes koordiniert ist. Hierzu sind insbesondere hydraulische Stellantriebe geeignet.


Anspruch[de]
  1. 1. Kraftfahrzeug, insbesondere offener Personenkraftwagen, mit einem wenigstens ein aufblasbares Luftsackgebilde aufweisenden Überrollschutzsystem, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei zu einem dreidimensionalen Tragwerk ausstellbare Trägerflächen (6, 7) vorgesehen und karosseriefest gelagert sind, denen das wenigstens eine Luftsackgebilde (8) derart zugeordnet ist, daß es in der ausgestellten Schutzposition der Trägerflächen (6, 7) das Tragwerk von innen stützt.
  2. 2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerflächen eine Außenschale (7) und eine Innenschale (6) eines Karosserieteils vorgesehen sind.
  3. 3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerflächen durch einen Außenrahmen (7) und einen Innenrahmen (6) eines Verdeckkastendeckels gebildet sind.
  4. 4. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerflächen (6, 7) entlang einer sich horizontal und quer zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden Stirnkante schwenkbar gelagert sind, wobei die Trägerflächen (6, 7) im Bereich der gegenüberliegenden Stirnkanten miteinander in Wirkverbindung stehen.
  5. 5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnkanten der Trägerflächen (6, 7) mit Hilfe einer Langlochführung oder eines Schlepphebels miteinander verbunden sind.
  6. 6. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Luftsackgebilde (8) als Aufblaseinrichtung ein Gasgenerator oder ein Druckspeicher (10) sowie eine Zündeinrichtung zugeordnet sind, die an eine Neigungssensorik angeschlossen ist.
  7. 7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufblaseinrichtung (8, 10) so ausgebildet ist, daß sie das Luftsackgebilde (8) über einen längeren Zeitraum in seinem aufgeblasenen Zustand hält.
  8. 8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftsackgebilde (8) in seiner Ruheposition zusammengefaltet zwischen den beiden Trägerflächen (6, 7) abgelegt ist.
  9. 9. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Wirkverbindung der Stirnkanten der Trägerflächen (6, 7) eine verschleißfeste Schutzhaube (9) vorgesehen ist.






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