DE19849942A1

DE19849942A1 - Säulenabdeckung

Info

Publication number: DE19849942A1
Application number: DE19849942A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Miyano
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Techno UMG Co Ltd
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 1999-05-06
Also published as: US6068320A; JPH11129839A

Description

Die Erfindung betrifft eine Säulenabdeckung für Fahrzeuge, insbesondere mit verbesserter Stoßdämpfung.

Eine solche Säulenabdeckung für Fahrzeuge dient nicht nur zur Aufrechterhaltung des schönen Anblicks des Fahrzeuginnenraums, sondern auch dazu, z. B. die beim Zusammenstoß von Fahrzeugen von der Karosserie auf die Insassen, insbesondere die Köpfe der Insassen übertragene Stoßkraft durch seine elastischen Verformung aufzunehmen und zu dämpfen.

Bei einer bekannten Säulenabdeckung 11 für Fahrzeuge, (vgl. Fig. 7), sind innerhalb eines Hauptkörpers 12 mit etwa C-förmigem Querschnitt eine mittlere, sich in Längsrichtung des Deckels erstreckende Längsrippe 13 und sich senkrecht zu dieser erstreckende Querrippen 14 vorgesehen, wobei jede Querrippe 14 einstückig mit Seitenwänden 12a, 12b des Hauptkörpers 12 verbunden ist.

Da bei der bekannten Säulenabdeckung die Längsrippe 13 und die Querrippen 14 sich schneiden und diese einstückig mit den Seitenwänden 12a, 12b des Hauptkörpers 12 verbunden sind, kann aber im wesentlichen keine elastische Verformung der Säulenverformung auftreten, so daß die Stoßdämpfung nur begrenzt möglich ist, und es ist unmöglich, den Kopf-Ver letzungswert HIC-(d)-Wert nach US-Norm FMVSS201 unter 1000 zu bringen.

Von diesem Nachteil ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Säulenabdeckung zu schaffen, bei der eine große elastische Verformung aufgrund der nicht sich schneidenden Rippen möglich ist, eine große Stoßdämpfung erreichbar ist und der HIC-(d)-Wert von unter 1000 gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß Rippen vorgesehen sind, die innerhalb eines Hauptkörpers mit etwa C- oder L-förmigem Querschnitt mit geeignetem Abstand voneinander in der Längsrichtung des Hauptkörpers so angeordnet sind, daß sie sich von einer Seitenwand zu einer gegenüberliegenden. Seitenwand des Hauptkörpers hin etwa senkrecht zu dessen Längsrichtung erstrecken, und die Vorderenden der Rippen freiliegen.

Da die erfindungsgemäße Säulenabdeckung derart ausgestaltet ist, daß sich die Rippen nicht schneiden und einstückig mit den Seitenwänden der Säulenabdeckung verbunden sind, und daß die vorderen Enden der Rippen freiliegen und die Räume zwischen den fluchtenden Rippen oder zwischen den Rippen und den Seitenwänden gebildet sind, ist eine große elastische Verformung der Säulenabdeckung bei der Stoßdämpfung erzielbar. Die Stoßbelastung bewirkt nämlich eine Verringerung des Querschnitts und eine leichte Knickung der Säulenabdeckung, so daß HIC (d) einen kleinen Wert aufweist, der gegebenenfalls geringer als 1000 ist, und eine Säulenabdeckung mit sehr hoher Sicherheit geschaffen wird.

Vorteilhaft ist es, daß jeweils zwei Rippen, die jeweils von der einen Seitenwand des Hauptkörpers ausgehen, ein Paar bilden, wobei die beiden Rippen unter Bildung eines Abstandes zwischen ihren Vorderenden miteinander fluchten.

Dabei ist es vorteilhaft, daß die Breite des Spalts 1/5 bis 4/5 des Abstandes zwischen den Oberkanten der Seitenwände ist.

Eine noch leichtere elastische Verformung der Säulenabdeckung und eine größere Stoßdämpfung sind erreichbar, wenn die Rippen mit geeignetem Abstand voneinander in der Längsrichtung des Hauptkörpers von den Seitenwänden des Hauptkörpers wechsel weise so ausgehen, daß ihre Vorderenden unter Bildung eines Freiraums der gegenüberliegenden Seitenwand gegenüberliegen.

Hierbei ist es vorteilhaft, daß die Breite des Raums, nämlich der Abstand zwischen den Vorderenden der Rippen und der gegenüberliegenden Seitenwand des Hauptkörpers, 1/5 bis 4/5 des Abstands zwischen den Oberkanten der Seitenwände ist.

Wenn die Rippen an den Oberseiten jeweils mit einer Ausnehmung versehen sind, deren Form der Innenform des Hauptkörpers entspricht, wird erreicht, daß die Säulenabdeckung bei der Montage unter Anordnung eines Rahmens eine kompakte Bauweise aufweist, wobei der Abstand zwischen dem Rahmen und dem Hauptkörper wegen der Rippen konstant ist, so daß eine gleichmäßige Stoßdämpfung über die Säulenabdeckung möglich ist.

Wenn die Rippen im Verbindungsbereich ihrer Oberseiten mit den Seitenwänden jeweils mit einer Abschrägung versehen sind, ist eine leichte Verformung der Säulenabdeckung bei der gerade auf die Rippen wirkenden Stoßbelastung und damit eine größere Stoßdämpfung erzielbar.

Die erfindungsgemäße Säulenabdeckung für Fahrzeuge dient beispielweise als Vorder-, Mittel- oder Hintersäulenabdeckung und ist vorzugsweise aus thermoplastischem Harz geformt. Als thermoplastischem Harz kann man - ohne besondere Beschränkung - z. B. Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Acrylharz, Polyamid, Polyester, Polycarbonat, ABS-Harz oder dergleichen einsetzen, und zwar insbesondere vorteilhaft Polypropylen und ABS-Harz. Als Formverfahren ist Spritzgießen vorteilhaft.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Selbstverständlich ist die Erfindung auf diese Ausfüh rungsbeispiele nicht beschränkt.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Säulenabdeckung für das Fahrzeug in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Säulenabdeckung für das Fahrzeug in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Säulenabdeckung für das Fahrzeug in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Säulenabdeckung für das Fahrzeug in perspektivischer Darstellung,

Fig. 5 HIC (d) der Säulenabdeckung gemäß dem dritten Ausfüh rungsbeispiel in einem Diagramm,

Fig. 6 HIC (d) der Säulenabdeckung gemäß dem vierten Ausfüh rungsbeispiel in einem Diagramm,

Fig. 7 eine bekannte Säulenabdeckung in perspektivischer Dar stellung, und

Fig. 8 HIC (d) der bekannten Säulenabdeckung in einem Dia gramm.

Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Säulenabdeckung für Fahrzeuge in perspektivischer Darstellung. Die Säulenab deckung 1 besteht aus Rippenpaaren 3a, 3b, die innerhalb eines Hauptkörpers 2 mit etwa C-förmigem Querschnitt mit geeignetem Abstand voneinander in der Längsrichtung des Hauptkörpers 2 so angeordnet sind, daß sich sie von einer Seitenwand 2a bzw. 2b zu einer gegenüberliegenden Seitenwand 2b bzw. 2a des Haupt körpers 2 hin etwa senkrecht zu dessen Längsrichtung er strecken und die Vorderenden der Rippen 3a, 3b mit Abstand d voneinander geradlinig miteinander fluchten.

Entsprechend der Dimensionierung des Fahrzeugs kann die Säu lenabdeckung 1 dimensioniert sein. Im allgemeinen weist der Hauptkörper 2 der Säulenabdeckung 1 eine Breite von 50 bis 120 mm, eine Länge von etwa 600 bis 1300 mm, die abhängig von der Montagestelle der Säule und dem Fahrzeugstyp unterschiedlich ist, eine Höhe von 15 bis 70 mm und eine Dicke von 1,5 bis 4,5 mm auf. Die Dicke der Rippe 3a oder 3b beträgt 1 bis 1,8 mm. Die jeweils zwei benachbarten Rippen 3a oder 3b liegen mit Abstand von 10 bis 35 mm, wobei der gleiche Abstand nicht zwingend ist und die Rippen mit unterschiedlichen Abständen unregelmäßig oder zufällig angeordnet sein können. Auch ist es möglich, daß die Rippen unterschiedliche Größen aufweisen, nämlich daß die Rippen 3a oder 3b teilweise in ihrer Größe unterschiedlich sind, oder daß sich die Rippen 3a und 3b in ihrer Größe voneinander unterscheiden.

Es ist ferner vorteilhaft, daß der Raum d zwischen den fluch tenden Rippen 3a und 3b 1/5 bis 4/5 von der Breite des Haupt körpers 2, nämlich vom Abstand D zwischen den Oberkanten der Seitenwände 2a und 2b beträgt. Ein zu kleiner Abstand d führt zu kleiner elastischer Verformung bei der Stoßbelastung und damit zu ungenügender Stoßdämpfung, während ein zu großer Ab stand d zu kleinen Berührungsflächen des Hauptkörpers 2 mit den Rippen 3a, 3b führt.

Bei einer derartigen Säulenabdeckung für Fahrzeuge ist die Anordnung so getroffen, daß sich im Gegensatz zum Stand der Technik weder die Rippen schneiden noch daß die Rippen ein stückig mit den Seitenwänden verbunden sind. Die erfin dungsgemäße Säulenabdeckung ist vielmehr so ausgestaltet, daß die zueinander gegenüberliegenden Vorderenden der Rippen frei liegen und Freiräume vorgesehen sind, was zu einer elastischen Verformung der Säulenabdeckung bei Stoßbelastung (nämlich zur Verringerung des Hauptkörper-Querschnitts) und zur Verringe rung der Knickbelastung der Rippen führt, so daß ein HIC-(d)-Wert von unter 1000 ohne Schwierigkeiten erreicht werden kann.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Säulenab deckung in perspektivischer Darstellung gezeigt. Die Säulen abdeckung 1 weist Rippen 3a, 3b auf, die innerhalb des Haupt körpers 2 mit etwa C-förmigem Querschnitt mit geeignetem Ab stand voneinander in der Längsrichtung des Hauptkörpers 2 wechselweise so angeordnet sind, daß sie sich von der Seiten wand 2a bzw. 2b zur gegenüberliegenden Seitenwand 2b bzw. 2a des Hauptkörpers 2 hin etwa senkrecht zu dessen Längsrichtung erstrecken und die Vorderenden der Rippen 3a bzw. 3b einen Ab stand d von den Seitenwänden 2a bzw. 2b haben.

Die Dimensionierung der Säulenabdeckung 1 sowie die Größe und die gleich oder ungleich beabstandete und regelmäßige oder un regelmäßige bzw. zufällige Anordnung der Rippen 3a, 3b sind gleich wie beim ersten Ausführungsbeispiel, wobei es vor teilhaft ist, daß die Abstände d zwischen den Vorderenden der Rippen 3a bzw. 3b und den gegenüberliegenden Seitenwänden 2b bzw. 2a etwa 1/5 bis 4/5 der Breite des Hauptkörpers 2, nämlich von dem Abstand D zwischen den Oberkanten der Seiten wände 2a und 2b betragen. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel besteht der Grund dafür darin, daß ein zu kleiner Abstand d zu kleiner elastischer Verformung bei der Stoßbelastung und damit zu ungenügender Stoßdämpfung führt, während ein zu großer Ab stand d zu kleinen Berührungsflächen des Hauptkörpers 2 mit den Rippen 3a, 3b führt.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Anordnung so ge troffen, weder daß sich weder die Rippen schneiden noch daß die Rippen einstückig mit den Seitenwänden verbunden sind. Die Säulenabdeckung ist vielmehr so ausgestaltet, daß die einander gegenüberliegenden Vorderenden der Rippen frei liegen, was zu einer elastischen Verformung der Säulenabdeckung bei Stoßbela stung (nämlich zur Verringerung des Hauptkörper-Querschnitts) und zur Verringerung der Knickbelastung der Rippen führt, so daß ein HIC-(d)-Wert von unter 1000 ohne Schwierigkeiten erreicht werden kann.

Durch die wechselweise Anordnung der Rippen 3a und 3b bei die sem Ausführungsbeispiel sind gegenüber dem ersten Ausführungs beispiel eine leichtere elastische Verformung durch die Stoß belastung und eine größere Stoßdämpfung erzielbar.

In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Säulenab deckung in perspektivischer Darstellung gezeigt, das sich von der Säulenabdeckung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) darin unterscheidet, daß die Rippen 3a, bzw. 3b an den Oberseiten jeweils mit einer Ausnehmung 4a bzw. 4b ver sehen sind, deren Form im wesentlichen der Form der Innenseite des Hauptkörpers 2 entspricht. Im übrigen entspricht dieses Ausführungsbeispiel bezüglich der Bauweise dem ersten Ausfüh rungsbeispiel.

Durch die Ausnehmungen 4a, 4b gemäß dem vorliegenden Aus führungsbeispiel wird erreicht, daß die Säulenabdeckung 1 bei der Montage unter Anordnung eines Rahmens eine kompakte Bau weise aufweist, wobei der Abstand zwischen dem Rahmen und dem Hauptkörper 2 wegen der Rippen 3a, 3b konstant ist, so daß eine gleichmäßige Stoßdämpfung möglich ist. Die anderen Vorteile sind gleich wie beim zweiten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Säulenab deckung in perspektivischer Darstellung gezeigt, das sich von der Säulenabdeckung 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 3) darin unterscheidet, daß die Rippen 3a bzw. 3b im Be reich der Seitenwand 2a bzw. 2b jeweils mit einer Abschrägung 5a bzw. 5b versehen sind. Im übrigen entspricht dieses Ausfüh rungsbeispiel bezüglich der Bauweise dem dritten Ausfüh rungsbeispiel.

Durch die Abschrägungen 5a, 5b gemäß dem vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel ist eine noch leichtere Verformung der Säulenab deckung bei der gerade auf die Rippen wirkenden Stoßbelastung und damit eine größere Stoßdämpfung erzielbar. Die anderen Vorteile sind gleich wie beim dritten Ausführungsbeispiel.

In den Fig. 5, Fig. 6 und Fig. 8 sind die HIC-(d)-Werte der Säulenabdeckungen gezeigt, die sich jeweils aus dem dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 3), dem vierten Ausführungsbeispiel (Fig. 4) und dem Stand der Technik (Fig. 7) ergaben. Die HIC-(d)-Werte wurden dabei gemäß den folgenden Formeln ermittelt:

a = Resultierende Beschleunigung.

t₁ und t₂ stellen zwei Zeitpunkte beim Zusammenstoß dar, wobei der Abstand zwischen den beiden Zeitpunkten unter 36 msec beträgt.

HIC (d) = 0.754 × HIC + 166.4.

Der HIC-(d)-Wert beträgt beim dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 3) 837, wie in Fig. 5 gezeigt, und beim vierten Aus führungsbeispiel (Fig. 4) 819, wie in Fig. 6 gezeigt. Also weist HIC (d) in den beiden Fällen einen Wert von unter 1000 auf. Bei der Säulenabdeckung gemäß dem Stand der Technik (Fig. 7) weist dagegen HIC (d) einen Wert von über 1000, nämlich von 1003, auf.

Bei den oben erwähnten Ausführungsbeispielen weist die Säulen abdeckung einen etwa C-förmigen Querschnitt auf. Zur Erzielung der gleichen Vorteile ist es auch möglich, daß die Säulen abdeckung einen etwa L-förmigen Querschnitt aufweist. Selbstverständlich ist es möglich, die Säulenabdeckung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit den Ausnehmungen und/oder den Abschrägungen zu versehen.

Da die Säulenabdeckung gemäß der Erfindung derart ausgestaltet ist, daß sich die Rippen nicht schneiden und einstückig mit den Seitenwänden des Säulendeckel verbunden sind und daß die vorderen Enden der Rippen freigegeben sind und die Abstände zwischen den fluchtenden Rippen oder zwischen den Rippen und den Seitenwänden gebildet sind, ist eine große elastische Verformung der Säulenabdeckung bei der Stoßdämpfung erzielbar. Die Stoßbelastung bewirkt nämlich eine Verringerung des Querschnitts und eine leichte Knickung der Säulenabdeckung, so daß HIC (d) einen kleinen Wert aufweist, der gegebenenfalls geringer als 1000 ist, und eine Säulenabdeckung mit sehr hoher Sicherheit geschaffen wird.

Claims

1. Säulenabdeckung für Fahrzeuge, mit Rippen (3a, 3b), die innerhalb eines Hauptkörpers (2) mit etwa C- oder L-förmigem Querschnitt mit geeignetem Abstand voneinander in der Längsrichtung des Hauptkörpers so angeordnet sind, daß sie sich von einer Seitenwand (2a, 2b) zu einer gegenüberliegenden Seitenwand (2b, 2a) des Hauptkörpers (2) hin etwa senkrecht zu dessen Längsrichtung erstrecken, und deren Vorderenden freigegeben sind.

2. Säulenabdeckung nach Anspruch 1, wobei jeweils zwei Rippen, die jeweils von den Seitenwänden des Hauptkörpers ausgehen, ein Paar bilden, wobei die beiden Rippen unter Bildung eines Abstandes d zwischen ihren Vorderenden miteinander fluchten.

3. Säulenabdeckung nach Anspruch 2, wobei der Abstand d etwa 1/5 bis 4/5 des Abstandes zwischen den Oberkanten der Seitenwände (2a, 2b) ist.

4. Säulenabdeckung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Rippen mit geeignetem Abstand voneinander in der Längsrichtung des Hauptkörpers von den Seitenwänden des Hauptkörpers wechselweise so ausgehen, daß ihre Vorderenden unter Bildung eines Abstandes der ge genüberliegenden Seitenwand gegenüberliegen.

5. Säulenabdeckung nach Anspruch 4, wobei der Abstand d etwa 1/5 bis 4/5 des Abstandes zwischen den Oberkanten der Seitenwände (2a, 2b) ist.

6. Säulenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Rippen an den Oberseiten jeweils mit einer Ausnehmung (4a, 4b) versehen sind, deren Form der Innenform des Hauptkörpers entspricht.

7. Säulenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Rippen im Verbindungsbereich ihrer Oberseiten mit den Seitenwänden jeweils mit einer Abschrägung (5a, 5b) versehen sind.