Die Erfindung betrifft ein Überrollschutzsystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Cabriolet-Fahrzeug, gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.

Aus der DE 43 14 538 C3 ist eine Überrollschutz-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Cabriolet-Fahrzeug, mit einem zumindest annähernd translatorisch aus einer abgesenkten Ruhelage in eine über eine Fahrzeugbrüstung nach oben überstehende Stützlage und zurück verlagerbaren, etwa U-förmigen Überrollbügel eines gegenüber einem karosseriefesten ersten Modul von der Ruhelage in die Stützlage verfahrbar ausgebildeten zweiten Moduls bekannt.

Der Überrollbügel ist mit nach unten gerichteten Schenkeln durch in einem Gehäuse angeordnete Führungselemente geführt, in Ruhelage durch eine lösbare Haltevorrichtung gehalten, aus der Ruhelage durch Federkraft eines Federspeichers schlagartig nach oben in die Fahrzeuginsassen schützende Stützlage verlagerbar und in der Stützlage durch eine Verriegelungsvorrichtung festlegbar. Die Schenkel des Überrollbügels des zweiten Moduls, die Führungselemente und das an einer annähernd lotrechten Fahrzeugwand befestigbare Gehäuse des ersten Moduls bestehen aus Strangpressprofilen.

Mit dem Gehäuse des ersten Moduls ist eine gezahnte Rastleiste einer ersten Rasteinrichtung verschraubt, die zum sicheren Halten des zweiten Moduls in einer von der Ruhelage des zweiten Moduls abweichenden Position mit einer am Überrollbügel drehbar gelagerten und in Sperrlage federbelasteten Sperrklinke einer zweiten Rasteinrichtung zusammenwirkt.

Ungünstig dabei ist jedoch, dass sowohl die gezahnte Rastleiste als auch die Sperrklinke jeweils mit miteinander korrespondierenden Zahnprofilen ausgebildet sind, welche zur Gewährleistung der Verriegelungsfunktion der Verriegelungsvorrichtung im Bedarfsfall nur unter Einhaltung von die Herstellkosten in unerwünschter Art und Weise erhöhenden Anforderungen an die Fertigungstoleranzen mit der erforderlichen Güte herstellbar sind.

Des Weiteren ist der Dreheingriff des Zahnprofils der Sperrklinke in das Zahnprofil der Rastleiste ungünstig, da eine derartige Ausführung einer Verriegelungsvorrichtung zu einer weiteren Erhöhung der Anforderung an die Fertigungsgenauigkeit und damit auch zu einem Anstieg der Herstellkosten führt, um einen Überrollbügel mit der für den Insassenschutz erforderlichen hohen Sicherheit im Bedarfsfall in seiner oberen Stützlage verriegeln zu können.

Die DE 101 03 247 C1 beschreibt ein Überrollschutzsystem für Kraftfahrzeuge mit einem U-förmigen Überrollbügel, der über seine Schenkelrohre in einer fahrzeugfesten Führungseinheit geführt aufgenommen ist und der im Normalzustand gegen die Kraft von mindestens einer vorgespannten Antriebsdruckfeder durch eine Haltevorrichtung in einer unteren, eingefahrenen Ruhelage haltbar ist und unter Lösen der Haltevorrichtung durch die Federkraft der Antriebsdruckfeder in eine obere, schützende Stellung bzw. Stützlage bringbar ist.

Ferner ist eine Verriegelungsvorrichtung für das Verriegeln des Überrollbügels in seiner oberen Stützlage vorgesehen, die aus zwei Verriegelungskomponenten bzw. Rasteinrichtungen besteht. Eine der Rasteinrichtungen ist fahrzeugfest angebracht, während die andere mit dem verfahrbaren Überrollbügel verbunden ist. Die Verriegelungskomponenten besitzen Rastelemente, die in der ausgefahrenen Stellung bzw. in Stützlage des Überrollbügels in einem den Überrollbügel in Stützlage verriegelnden Wirkeingriff stehen.

Zur Gewährleistung einer hochwirksamen und gleichmäßigen Lastaufnahme bei gleichzeitig kleinem Bauraumbedarf ist eine Verriegelungskomponente durch einen schräg zur Verfahrrichtung des Überrollbügels linear geführten, federvorgespannten Verriegelungsschieber mit mehreren stirnseitig vorgesehenen Zahnsegmenten ausgebildet. Die andere Verriegelungskomponente ist aus einem sich in Verfahrrichtung des Überrollbügels erstreckenden, mit mehreren komplementären Zahnsegmenten versehenen Überrollkörper gebildet.

Der linear verschiebbar ausgeführte Verriegelungsschieber ist in einem mit einer Schrägführung ausgebildeten Führungsblock unter einem Winkel von 45° zur Vertikalen, d. h. zur Verfahrrichtung des Überrollkörpers, geführt. Diese Anordnung stellt eine konstruktiv komplexe und auch durch hohe Herstellkosten gekennzeichnete Ausführung dar, die nur mit hohem Aufwand an verschiedene Lastfälle anpassbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein konstruktiv einfaches und kostengünstiges Überrollschutzsystem für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, das zudem nur mit geringem Aufwand an verschiedene Lastfälle anpassbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Überrollschutzsystem für ein Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Ein Überrollschutzsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem gegenüber einem karosseriefesten ersten Modul und einem von einer Ruhelage in eine Stützlage verfahrbar ausgebildeten zweiten Modul, wobei eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen ist, mittels der das zweite Modul in einer von seiner Ruhelage abweichenden Position gegen einen in Richtung der Ruhelage wirkenden Kraftangriff abstützbar ist, wobei die Verriegelungsvorrichtung wenigstens eine erste Rasteinrichtung aufweist, die zum Abstützen des zweiten Moduls mit einer zweiten Rasteinrichtung in Wirkverbindung bringbar ist und die eine Bewegung des zweiten Moduls ausgehend von seiner Ruhelage in Richtung seiner Stützlage zulässt, und wobei die erste Rasteinrichtung und die zweite Rasteinrichtung jeweils als Zähne wirkende Rastelemente aufweisen, ist demnach erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise derart ausgestaltet, dass die Rastelemente einer der Rasteinrichtungen als zueinander beabstandet und parallel angeordnete, wenigstens annähernd zylindrische Körper ausgebildet sind, die mit einem Profilteil des zugeordneten Moduls verbunden und von diesem gehalten sind und deren Abstände und Abmessungen mit den Rastelementen der anderen Rasteinrichtung korrespondieren.

Die Ausgestaltung von Rastelementen der Verriegelungsvorrichtung als zylindrische Körper, welche an einem oder vorzugsweise beiden Enden beispielsweise von einem U-förmigen Profilteil gehalten werden, hat den Vorteil, dass ein mit einer solchen Verriegelungsvorrichtung ausgestattetes Überrollschutzsystem im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Überrollschutzsystemen eine konstruktiv einfachere Ausgestaltung aufweist und wesentlich kostengünstiger herstellbar ist. Zur Herstellung des Überrollschutzsystems bzw. dessen Verriegelungsvorrichtung genügen vorteilhafterweise handelsübliche Kaufteile, wie beispielsweise Spannhülsen oder Zylinderstifte, welche in Verbindung mit Strangpressprofilen eingesetzt werden können.

Zudem ist die Verriegelungsvorrichtung des erfindungsgemäßen Überrollschutzsystems an den jeweilig vorliegenden Lastfall auf einfache Art und Weise durch Veränderung der Dimensionierung der einzelnen Bauteile der Verriegelungsvorrichtung anpassbar, was bei herkömmlichen Überrollschutzsystemen aufgrund des komplexeren konstruktiven Aufbaus nur mit wesentlich höherem Aufwand durchführbar ist.

Prinzipiell können die Rastelemente der Rasteinrichtung des karosseriefesten Moduls wie auch die Rastelemente der an dem Überrollkörper-Profil angeordneten Rasteinrichtung als einfache, etwa zylindrischen Körper ausgeführt sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Überrollschutzsystems kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Rasteinrichtung des Überrollkörper-Profils mit einem in Richtung einer Abstützlage des Überrollkörper-Profils angefederten und translatorisch verschiebbaren Zahnprofil ausgeführt ist und die Rasteinrichtung des karosseriefesten Moduls mehrere zueinander beabstandet angeordnete und wenigstens annähernd zylindrisch ausgeführte Körper als Rastelemente aufweist, die mit einem Profilteil des karosseriefesten Moduls fest verbunden sind.

Hiermit wird die Rasteinrichtung, welche zur Realisierung einer Verrastung auch bei einem nur teilweisen Ausfahren des Überrollkörper-Profils ausgelegt sein muss und somit eine vergleichsweise lange Strecke mit Rastvorsprüngen aufweist, mit kostengünstigen, mit geringem Präzisionsaufwand herzustellenden und zu montierenden zylindrischen Körpern als Rastelemente ausgeführt.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel eines Überrollschutzsystems nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigt:

1 einen Teilbereich eines erfindungsgemäßen Überrollschutzsystems, in welchem eine Verriegelungsvorrichtung angeordnet ist;

2 eine Teilschnittansicht des in 1 dargestellten Bereichs des Überrollschutzsystems; und

3 eine vergrößerte Einzeldarstellung einer Rasteinrichtung der Verriegelungsvorrichtung.

In 1 ist ein Überrollschutzsystem 1 für ein Cabriolet-Fahrzeug dargestellt. Das Überrollschutzsystem 1 ist mit einem gegenüber einem karosseriefesten ersten Modul 2 verfahrbar ausgebildeten zweiten Modul 3 ausgeführt, wobei das zweite Modul 3 in der durch den Pfeil Z grafisch dargestellten Richtung mittels eines nicht näher dargestellten Kraftspeichers, wie einem Federspeicher, in an sich bekannter Art und Weise von einer Ruhelage in eine Stützlage überführbar ist.

Das zweite Modul 3 ist über eine Verriegelungsvorrichtung 4 in einer von seiner Ruhelage abweichenden Position gegen einen in Richtung seiner Ruhelage wirkenden Kraftangriff an dem ersten Modul 2 abstützbar. Dazu weist die Verriegelungsvorrichtung 4 wenigstens eine mit dem ersten Modul 2 fest verbundene erste Rasteinrichtung 5 auf, die zum Abstützen des zweiten Moduls 3 mit einer mit dem zweiten Modul 3 fest verbundenen zweiten Rasteinrichtung 6 in Wirkverbindung bringbar ist und die eine Bewegung des zweiten Moduls 3 ausgehend von seiner Ruhelage in Richtung seiner Stützlage zulässt.

Das erste Modul 2 stellt im Wesentlichen eine Stütz- und Führungseinrichtung für das zweite Modul 3 des Überrollschutzsystems 1 dar, wobei das zweite Modul 3 mit einem Überrollkörper-Profil 10 ausgebildet ist, welches an seinem einer Fahrzeugoberseite zugewandten Ende in nicht näher dargestellter Art und Weise mit einem herkömmlichen Überrollbügel oder einem damit vergleichbaren Aufprallelement ausgebildet ist, um die bei einem Überschlag auftretenden Kräfte über das erste Modul 2 der Fahrzeugkarosserie in an sich bekannter Art und Weise abzustützen und Fahrzeuginsassen vor Verletzungen zu schützen.

In 2 ist eine Teilschnittansicht des in 1 dargestellten Bereichs des Überrollschutzsystems 1 gezeigt, wobei aus der Teilschnittansicht hervorgeht, dass die zweite Rasteinrichtung 6 mit einem in Richtung einer Abstützlage des zweiten Moduls 3 angefederten und translatorisch verschiebbaren Zahnprofil 7 ausgeführt ist. Das Zahnprofil 7 ist im Wesentlichen als ein Profilstein ausgebildet und weist als Rastelemente in herkömmlicher Art und Weise im Querschnitt sich keilförmig verjüngende Zähne bzw. Rastklauen 7A auf.

Des Weiteren geht aus der Darstellung gemäß 2 hervor, dass die erste Rasteinrichtung 5 des karosseriefesten Moduls 2 mehrere zueinander beabstandet angeordnete, separat ausgeführte Rastelemente 8 aufweist, die mit einem Profilteil 9 des ersten Moduls 2 fest verbunden und von diesem gehalten sind.

Die Abstände und Abmessungen der Rastelemente 8 des karosseriefesten Moduls 2 korrespondieren dabei derart mit dem Zahnprofil 7 der zweiten Rasteinrichtung 6, dass in Abhängigkeit einer Position des zweiten Moduls 3 wenigstens eine, zwei oder alle der Rastklauen 7A des Zahnprofils 7 sich jeweils mit einem der Rastelemente 8 der ersten, karosseriefesten Rasteinrichtung 5 in Anlage befinden, was der vorgenannten Abstützlage des zweiten, verfahrbaren Moduls 3 entspricht.

Das Zahnprofil 7 der zweiten Rasteinrichtung 6 ist in Bezug auf das Überrollkörper-Profil 10 des zweiten Moduls 3 über zwei in 2 und 3 näher dargestellte Führungselemente 11A, 11B gegen die Federkraft einer Federeinrichtung 12 definiert aus oder in Wirkverbindung mit der ersten Rasteinrichtung 5 führbar. Dabei sind die vorliegend als Spannhülse ausgebildeten Führungselemente 11A, 11B mit dem Zahnprofil 7 fest verbunden und in vier in dem Überrollkörper-Profil 10 des zweiten Moduls 3 ausgebildeten Steuerbahnen 10A bis 10D verschieblich geführt, wobei in 3 erkennbar ist, dass jeweils zwei der vier Steuerbahnen auf gleicher Höhe angeordnet sind.

Die Steuerbahnen 10A bis 10D sind vorliegend in zueinander parallel angeordneten Seitenwänden des als im Wesentlichen rechteckförmiges Hohlprofil ausgeführten Überrollkörper-Profils 10 als bogenförmige Langlöcher ausgebildet. Die den Rastelementen 8 des karosseriefesten Moduls 2 zugewandten Enden der Langlöcher bzw. Steuerbahnen 10A bis 10D sind dabei oberhalb der den Rastelementen 8 des karosseriefesten Moduls 2 abgewandten Enden derart angeordnet, dass die Steuerbahnen 10A bis 10D in Fahrzeughöhenrichtung betrachtet schräg nach unten verlaufen.

Bei einem Ausfahren des zweiten Moduls 3 von seiner Ruheposition in Richtung seiner Stützposition wird das Zahnprofil 7 gegen die Federkraft der Federeinrichtung 12 in einen Innenraum 13 des Überrollkörper-Profils 10 aufgrund eines durch die Steuerbahnen 10A und 10B definierten Abgleitprozesses der entsprechend geformten Oberflächen der Rastklauen 7A an den Rastelementen 8 gedrückt, ohne dass die Rasteinrichtungen 5 und 6 miteinander verrasten. Dabei reduziert die schräge bzw. gebogene Ausführung der Steuerbahnen 10A bis 10D die zwischen den Führungselementen 11A und 11B und dem Überrollkörper-Profil 10 auftretenden Reibungskräfte derart, dass eine Relativbewegung zwischen dem Überrollkörper-Profil 10, welches in dem Profilteil 9 des ersten Moduls 2 geführt ist, und dem Profilteil 9 nicht behindert wird.

Andererseits sind die Rastklauen 7A des Zahnprofils 7 sowie die Steuerbahnen 10A und 10B derart ausgeführt, dass die Zahnklauen 7A des Zahnprofils 7 an den Rastelementen 8 des karosseriefesten Moduls 2 zum Anliegen kommen und die Führungselemente 11A und 11B an den den Rastelementen 8 zugewandten Enden der Steuerbahnen 10A bis 10D fest anliegen, wenn das zweite Modul 3 in einer von seiner Ruhelage abweichenden Position aufgrund eines in Richtung der Ruhelage wirkenden Kraftangriffes in seine Ruhelage verschoben werden soll.

Die Rastklauen 7A haken sich somit bei einem sensierten sicherheitskritischen Betriebszustand des Fahrzeugs bei ausgefahrenem Überrollschutzsystem 1 an den karosseriefesten Rastelementen 8 bei einem in Richtung der Ruhelage des zweiten Moduls 3 wirkenden Kraftangriff ein, womit das zweite Modul 3 über die zweite Rasteinrichtung 6 an der ersten Rasteinrichtung 5 sowie dem ersten Modul 2 abgestützt ist. Dazu wird das Zahnprofil 7 durch die vorliegend als bogenförmige Blattfeder ausgeführte Federeinrichtung 12 in die dafür erforderliche und in 2 dargestellte Abstützlage des zweiten Moduls 3 geschoben.

Alternativ zu der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform des Überrollschutzsystems 1 kann es auch vorgesehen sein, dass die Führungselemente als Zylinderbolzen ausgebildet sind oder dass die Führungselemente als Spannhülsen oder Zylinderbolzen ausgeführt sind, die mit dem Überrollkörper-Profil des zweiten Moduls fest verbunden sind und in dem Zahnprofil der zweiten Rasteinrichtung ausgebildeten Steuerbahnen verschieblich geführt sind.

Die Rastelemente 8 des karosseriefesten ersten Moduls 2 sind vorliegend als im Wesentlichen zylindrische Körper ausgebildet. Bei der gezeigten Ausführung sind die zylindrischen Körper 8 zur Minimierung der Bauteilvielfalt ebenfalls als Spannhülsen ausgebildet, wobei es selbstverständlich im Ermessen des Fachmannes liegt, die Rastelemente in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles auch als Zylinderstifte oder dergleichen auszuführen.

Die zylindrischen Körper 8 sind mit ihren Enden jeweils fest in Bohrungen eines wenigstens bereichsweise U-förmigen Profilteils 9 des ersten Moduls 2 angeordnet, wobei die zylindrischen Körper 8 mit dem Profilteil wahlweise über eine Presspassung, eine Vernietung, eine Verschweißung, eine Verklebung oder eine dazu alternative Befestigungsmöglichkeit fest mit dem Profilteil 9 verbunden sein können, um einem Lösen der zylindrischen Körper 8 von dem Profilteil 9 aufgrund von im Betrieb eines Fahrzeugs auftretenden Schwingungen wirkungsvoll entgegentreten zu können. Darüber hinaus besteht jedoch auch die Möglichkeit, sowohl die Abstützelemente als auch die Führungselemente über Sicherungsringe oder Schraubverbindungen in ihrer vorgesehenen Wirkposition zu halten.

Die im Wesentlichen S-förmige Blattfeder der Federeinrichtung 12 ist mit einem Ende formschlüssig in einer schlitzartigen Aussparung 14 des Zahnprofils 7 angeordnet. Das zweite Ende der Federeinrichtung 12 ist wenigstens annähernd U-förmig ausgebildet und liegt frei verschieblich an der der mit den Rastklauen 7A ausgebildeten Seite abgewandten Seite des Zahnprofils 7 an. Zudem stützt sich die Federeinrichtung 12 in einem bogenförmigen Bereich zwischen den beiden Federenden an einer Seitenwand des Überrollkörper-Profils 10 des zweiten Moduls 3 ab.

Das Zahnprofil 7 wird bei einer Verschiebung des zweiten Moduls 3 in Richtung seiner Stützlage in den Innenraum 13 des Überrollkörper-Profils 10 geführt, wobei die Federeinrichtung 12 verformt wird und im Bereich seines freien Federendes an dem Zahnprofil 7 entlang gleitet.

Das über einen an sich bekannten Kraftspeicher aus seiner Ruhelage in Richtung seiner Stützlage verfahrbar ausgeführte zweite Modul 3 ist im Bereich seines Überrollkörper-Profils 10 mit einem Ausfahranschlag 15 ausgebildet, der mit dem karosseriefesten Profilteil 9, welches das Überrollkörper-Profil 10 umgibt, zu einer Begrenzung der Ausfahrbewegung des Überrollkörper-Profils 10 zusammenwirkt. Dazu ist der Ausfahranschlag 15 vorliegend als ein fest mit dem Überrollkörper-Profil 10 verbundener Bolzen ausgebildet, der den äußeren Umfang des Überrollkörper-Profils 10 derart überragt, dass dieser bei Erreichen der Stützlage des zweiten Moduls 3 an dem Profilteil 9 anliegt und eine weitere Verschiebung des zweiten Moduls 3 gegenüber dem ersten Modul 2 auf einfache Art und Weise verhindert bzw. begrenzt.

Damit das zweite Modul 3 ausgehend von seiner Stützlage, in der das zweite Modul mit einem nicht näher dargestellten Schutzelement einen Sitzbereich eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen derart überragt, dass die Fahrzeuginsassen bei einem Fahrzeugüberschlag durch das Schutzelement in an sich bekannter Art und Weise geschützt sind, in eine Ruhelage, in der das zweite Modul 3 vorzugsweise in Bezug auf eine Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes derart abgesenkt ist, dass das zweite Modul die Rücksitzlehne vorzugsweise nicht überragt, absenkbar ist, ist ein nicht näher dargestelltes stangenartig ausgeführtes Löseelement vorgesehen, mittels der die Wirkverbindung zwischen den Rasteinrichtungen 5 und bei 6 einer geovollten Absenkbewegung des zweiten Moduls 3 in Richtung seiner Ruhelage durchführbar ist.