DE102004041505A1

DE102004041505A1 - Deformationselement mit einem energieabsorbierenden Schaumkörper

Info

Publication number: DE102004041505A1
Application number: DE200410041505
Authority: DE
Inventors: Andreas Rasch
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2006-03-16

Abstract

Ein Deformationselement (1) mit einem energieabsorbierenden Schaumkörper (7) mit einer Basis (3) und sich zwei daran anschließenden Schenkeln (5) ist von der Außenseite der Basis (3) zu den Außenseiten der Schenkel (5) mit einem reißfesten Überzugsmaterial (9) versehen, wobei das Überzugsmaterial (9) an den Schenkeln (5) des Deformationselementes (1) festgelegt ist, derart, dass sich bei einer Krafteinleitung auf die Außenseite der Basis (3) die freien Enden der Schenkel (5) voneinander entfernen und eine vergrößerte Aufprallfläche bilden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Deformationselement mit einem energieabsorbierenden Schaumkörper welcher mit einem reißfesten Material überzogen ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Gattungsgemäße Deformationselemente werden an vielfältigen Stellen in Fahrzeugen eingesetzt. So zum Beispiel im Innenraum, wenn es darum geht, das Verletzungsrisiko eines Fahrzeuginsassen bei einem Aufprall zu reduzieren. Deformationselemente finden auch Anwendung bei Stoßfängern eines Fahrzeuges, um bei kleineren Krafteinwirkungen die Energie umzuwandeln und dadurch die sich an das Deformationselement anschließenden Fahrzeugteile vor Beschädigung zu schützen. Deformationselemente im Frontbereich eines Fahrzeuges können auch dazu beitragen, bei einem Zusammenstoß des Fahrzeuges mit einem Fußgänger dessen Verletzungsrisiko zu reduzieren.
Die energieabsorbierenden Schaumkörper der vorstehend beschriebenen Deformationselemente zur Erhöhung der passiven Fahrzeugsicherheit können durch an sich für diesen Zweck bekannte Schäume (z. B. aus PU, EPP oder EPS) bestehen. Ein Nachteil der bekannten Deformationselemente mit einem energieabsorbierenden Schaumkörper besteht darin, dass sie relativ viel Platz beanspruchen und nach einer Belastung ein Restblock verbleibt, der nicht als Verformungsweg zur Verfügung steht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Deformationselement mit einer Basis und zwei Schenkeln, wobei die Krafteinleitung an der Basis des Deformationselementes erfolgt, so weiter zu bilden, dass ein verbesserter Schutz bei reduzierter Restblockdicke gegeben ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das das Deformationselement überziehende reißfeste Material von der Außenseite der Basis zu den Außenseiten der Schenkel des Deformationselementes geführt ist und die freien Enden des Überzugsmaterials an den Schenkeln des Deformationselementes festgelegt sind, wodurch sich bei einer Krafteinleitung auf die Außenseite der Basis die freien Enden der Schenkel voneinander entfernen.

Durch das "Auseinanderfalten" des erfindungsgemäßen Deformationselementes wird in einfacher Weise dessen Wirkfläche vergrößert. So kann sich bspw. ein abgeklappter Abschnitt des Deformationselementes in einen Bereich hinein erstrecken, der ansonsten für andere Zwecke, bspw. für eine Luftführung im Frontbereich des Fahrzeuges, benötigt wird. Der ausgeklappte Abschnitt oder die ausgeklappten Abschnitte können dabei so konzipiert werden, dass sie in Kraftrichtung gesehen vor scharfkantige oder vorstehende Bauteile des Fahrzeuges gelangen. Bei ausreichend großer Krafteinwirkung auf das neue Deformationselement wird also die stützende Fläche vergrößert und die Schutzwirkung verbessert.

Ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Deformationselementes ist auch darin zu sehen, dass relativ viel Schaumvolumen verfügbar ist und vor allen Dingen die Restblockdicke durch das Aufklappen verringert wird.

Sollte sich die auf das Deformationselement einwirkende Kraft im Bereich der elastischen Verformung des Deformationselementes bewegen, dann wird durch die Neugestaltung auch die Rückstellung des verformten Deformationselementes unterstützt.

Um die gewünschte Funktion des Deformationselementes bei einer Krafteinwirkung zu gewährleisten, ist der Überzug des Deformationselementes zumindest in dem Bereich von seiner Basis zu den Außenseiten seiner Schenkel aus reißfestem Material hergestellt. Durch die Festlegung des reißfesten Überzugmaterials an den Schenkeln des Deformationselementes wird bei Krafteinwirkung auf die Basis des Deformationselementes ein "Zugbandeffekt" bewirkt, der die freien Enden der Schenkel des Deformationselementes nach außen klappt.

Zur Erzielung der gewünschten Verformung können die Schenkel und deren Verbindung mit der Basis sehr variabel gestaltet sein. Auch die Befestigung des Überzugmaterials an einem oder beiden Schenkeln ist in vielfältiger Weise möglich.

So kann z.B. zumindest ein freies Ende des Überzugsmaterials an der Außenseite des zugeordneten Schenkels befestigt sein. Es ist aber auch möglich, das Überzugsmaterial weiter zu führen und an der Innenseite des zugeordneten Schenkels zu befestigen. In diesem Falle ist der jeweilige Schenkel zum großen Teil oder vollständig mit dem reißfesten Überzugsmaterial überzogen.

Es ist möglich, nur den Endbereich des Überzugsmaterials an dem Schenkel zu befestigen oder aber das Überzugsmaterial vollflächig mit dem Schenkel zu verbinden. Alternativ oder zusätzlich kann der Endbereich des Überzugsmaterials mit eingeschäumt werden.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die die Innenseiten der Schenkel verbindende Wand des Deformationselementes verstärkt ist. Durch diese Maßnahme kann verhindert werden, dass beim Aufklappen der Schenkel der Bereich zwischen den Schenkeln einreißt. Der "Zugbandeffekt" wird in diesem Falle verstärkt bzw. sichergestellt.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Schaumkörper in Verlängerung der Innenseite mindestens eines Schenkels eingeschnitten sein. Dadurch wird ein gezieltes Aufklappen des entsprechenden Schenkels erreicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben.
Es zeigen
1a im Schnitt ein Deformationselement mit einer Basis und zwei Schenkeln sowie einem Überzug aus reißfestem Material;
1b das Deformationselement aus 1a im belasteten Zustand;
2a ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Deformationselementes im Schnitt;
2b das Deformationselement aus 2a im belasteten Zustand.
Ein in den 1a und 1b im Schnitt dargestelltes Deformationselement 1 weist eine U- oder C-förmige Gestalt mit einer Basis 3 und sich daran anschließenden Schenkeln 5 auf.
Das Deformationselement 1 ist durch einen Schaumkörper 7 gebildet, welcher sich bei Belastung energieumwandelnd verformt. Die Basis 3 und die sich daran anschließenden Bereiche der Schenkel 5 sind mit einem Überzugsmaterial 9 aus einem reißfesten Material überzogen, wobei das Überzugsmaterial 9 mit dem Schaumkörper 7 fest verbunden ist.
In der 1b ist das Deformationselement 1 aus 1a bei einer Krafteinwirkung (durch einen Pfeil 11 angedeutet) auf die Basis 9 dargestellt. Wie die Zeichnung zeigt, wird durch die Krafteinwirkung nicht nur der Schaumkörper 7 komprimiert, sondern es werden darüber hinaus die freien Enden der beiden Schenkel 5 nach außen geklappt.
Die Schwenkbewegung der Schenkel 5 hat ihre Ursache in dem Überzugsmaterial 9, welches als Zugband die beiden Schenkel 5 nach außen zieht. Das Verformungsverhalten der Schenkel 5 lässt sich nicht nur durch den Querschnitt des Schaumkörpers 7, sondern auch durch die Art und Weise der Anbindung des Überzugsmaterials 9 an den beiden Schenkeln 5 festlegen.
Die 2a und 2b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei für gleiche Teile die Bezugszeichen aus den 1a und 1b verwendet werden.
Das Deformationselement 1 gemäß den 2a und 2b ist ebenfalls mit einem U- oder C-förmigen Schaumkörper 7 mit einer Basis 3 und zwei sich daran anschließenden Schenkeln 5 ausgebildet. Das den Schaumkörper 7 abdeckende Überzugsmaterial 9 ist jedoch um die Außenseiten beider Schenkel 5 bis an deren Innenseiten herumgeführt. Dort werden die freien Enden des Überzugsmaterials 9 in Schlitzen 13 aufgenommen. Die Schlitze 13 dienen jedoch nicht nur der Aufnahme der freien Enden des Überzugsmaterials 9, sondern unterstützen auch die "Entfaltung" des Deformationselementes 1. Das heißt, dass durch die Schlitze 13 die beiden Schenkel 5 noch weiter nach außen schwenken können und diese dadurch eine größere wirksame Fläche beim Aufprall bilden.

Claims

Deformationselement (1) mit einem energieabsorbierenden Schaumkörper (7) welcher mit einem reißfesten Material überzogen ist, wobei das Deformationselement (1) eine Basis (3) und zwei Schenkel (5) aufweist und die Krafteinleitung an der Basis (3) des Deformationselementes (1) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Überzugsmaterial (9) von der Außenseite der Basis (3) zu den Außenseiten der Schenkel (5) des Deformationselementes (1) geführt ist und die freien Enden des Überzugsmaterials (9) an den Schenkeln (5) des Deformationselementes (1) festgelegt sind, derart, dass sich bei einer Krafteinleitung auf die Außenseite der Basis (3) die freien Enden der Schenkel (5) voneinander entfernen.
Deformationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein freies Ende des Überzugsmaterials (9) an der Außenseite des zugeordneten Schenkels (5) befestigt ist.
Deformationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein freies Ende des Überzugsmaterials (9) an der Innenseite des zugeordneten Schenkels (5) befestigt ist.
Deformationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überzugsmaterial (9) zumindest mit einem Schenkel (5) vollflächig verbunden ist.
Deformationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Endbereich des Überzugsmaterials (9) eingeschäumt ist.
Deformationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die die Innenseiten der Schenkel (5) verbindende Wand des Deformationselements (1) verstärkt ist.
Deformationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumkörper (7) in Verlängerung der Innenseite mindestens eines Schenkels (5) eingeschnitten ist.