DE9402743U1

DE9402743U1 - Aufprallschutz für ein Kraftfahrzeugverkleidungsteil

Info

Publication number: DE9402743U1
Application number: DE9402743U
Authority: DE
Original assignee: Gerhardi and Cie
Current assignee: Gerhardi and Cie
Priority date: 1994-02-19
Filing date: 1994-02-19
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2004-02-20
Also published as: DE4443840A1; DE4443840C2

Description

Dr. Werner Haßler

Patentanwalt

Asenberg 62 18. Februar 1994

58507 Lüdenscheid A 94 031

Anmelder: Gerhard! & Cie. GmbH & Co. KG Schlittenbacher Straße 2 58511 Lüdenscheid

Aufprallschutz für ein Kraftfahrzeuqverkleidunctsteil

Beschreibung

Das Gebrauchsmuster betrifft einen Aufprallschutz für ein Kraftfahrzeugverkleidungsteil .

Bei der Entwicklung neuer Kraftfahrzeugmodelle werden die Anforderungen an die Insassensicherheit ständig erhöht. Dies betrifft insbesondere die Gestaltung des Fahrgastraumes. Bisher hat man versucht, die Sicherheit bei einem Aufprall durch den Einsatz von Kunststoffschäumen zu erhöhen. Diese Kunststoffschäume haben jedoch bekanntermaßen Nachteile, insbesondere eine starke Gebrauchstemperaturabhängigkeit, Versprödung in der Kälte und Erweichung in der Wärme. Ein hygroskopisches Verhalten bedingt eine unzureichende Witterungsbeständigkeit. Durch ein elastisches Materialverhalten kommt es bei einem Aufprall zu Rückfedereffekten, die zusätzliche Beschleunigungsspitzen hervorrufen.

Anwendungsgebiet des Gebrauchsmusters ist der Schutz bei Kopfaufprall an den Säulenverkleidungen, am Armaturenbrett und auf dem Lenkrad. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist der Schutz gegen Knienaufprall am Armaturenträger oder am Lenktrad sowie ein Hü ft- oder Schulteraufprallschutz an der Türinnenverkleidung. Schließlich kommt ein Aufprallschutz unter der Motorhaube gegen einen Aufprall von Fußgängern in Betracht.

Der verfügbare Verformungsweg ist vergleichsweise gering. Daher kann ein elastisches Verhalten der bisher bekannten Stoffe zu keinem befriedigenden Ergebnis fühten.

Aufgabe des Gebrauchsmusters ist die Erhöhung der passiven Fahrzeugsicherheit gegen Aufprallverletzungen.

Diese Aufgabe wird nach dem Gebrauchsmuster dadurch gelöst, daß ' im Aufprallbereich zwischen dem Verkleidungsteil und dem Träger ein Kissen aus Leichtmetallschaum angeordnet ist.

Das Gebrauchsmuster unterscheidet sich insofern vom Stand der Technik, als der Aluminiumschaum mit an den Anwendungszweck angepaßter spezifischer Dichte eine außerwgeöhnlich große Energieaufnahmekapazität auch bei geringem Verformungsweg hat. Nach dem Aufbau der Gegenkraft erfolgt die Verfomung bei gleichmäßigem Kraftniveau unter Kompaktierung der Zellen. Bevorzugte Verwendung findet das Gebrauchsmuster bei Innenverkleidungnen aus thermoplastischen Kunststoffen. Die Ernergieauf nähme ist nach dem Gebrauchsmuster sehr groß. Die Gebrauchstemperaturabhängigkeit ist im Bereich zwischen -20 "C und 100 "C gering. Das Gebrauchsmuster bedingt eine hohe Witterungsbeständigkeit und Vermeidung von hygroskopiscvhem Verhalten.

Ein Schutz des Kissens wird dadurch erzielt, daß das Kissen einen Mantel aufweist. Der Mantel besteht vorzugsweise aus Aluminium, so daß für das Recyling eine Sortenreinheit gegeben ist.

Das Gebrauchsmuster ist insofern besonders wirtschaftlich, daß der Leichtmetallschaum ein Aluminiumschaum ist.

Das Kissen kann derart eine hohe Energie aufnehmen, daß das Kissen zwischen einer Säulenverkleidung aus Thermoplast und einem Karosserieblech angeordnet ist.

Besonders hohe Energieaufnahmen erzielt man dadurch, daß der Aluminiumschaum eine Dichte zwischen 0,05 und 0,4 g/cm³ hat. Die Verformung des Aluminiumschaums setzt unmittelbar nach Stoßbeginn ein und setzt sich gleichbleibend über ein längeres Zeitintervall fort, so daß man eine hohe Energieaufnahme erhält. Infolge dieser rechteckfärmigen Aufnahmekurve ergibt sich ein hoher Wirkungsgrad. Durch das nichtelastische Verhalten des Kissens kommt es am Ende der Verformung nicht zu einem Rückfedern (Rebound-Effekt), so daß eine Abbremsung ohne zusätzliche Beschleunigung erreicht wird.

Ferner ist ein Mantel in Form eines Thermoplastspritzgußteils möglich. In diesem Fall erreicht man eine Befstigungsfunktion durch an das Thermoplastspritzgußteil angeformte Clipse, Laschen, ösen oder dergleichen.

Ein Ausführungsbeispiel des Gebrauchsmusters wird anhand der zugehörigen Zeichnung erläutert, in der darstellen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Säulenverkleidung und Fig. 2 Energieaufnahmekurven.

Fig. 1 zeigt ein Karosserieblech 1 in Form einer B-Säule. Eine Säulenverkleidung 2 ist im Schnitt dargestellt. Die Säulenverkleidung 2 ist als Thermoplastspritzgußteil ausgebildet und umgreift die Säule 1. Zwischen der Säule 1 und der Säulenverkleidung 2 ist als Hinterfütterung ein Kissen 3 aus einem Mantel 4 und einer Füllung 5 aus Aluminiumschaum angeordnet. Der Aluminiumschaum hat eine Dichte zwischen 0,05 und 0,4 g/cm³.

Es wurden Messungen an einer nicht hinterfütterten Säulenverkleidung und an einer Säulenverkleidung mit einem Kissen aus Aluminiumschaum einer Dichte von 0,16 g/cm³ durchgeführt. Die Messungen erfolgten in einem sogenannten Stoßkolbenprüfstand. Als Prüfkörper diente die Nachbildung eines Erwachsenenkopfes. Messungen wurden für Anprallgeschwindigkeiten von 5,3 m/s und 6,3 m/s durchgeführt. In Fig. 2 sind die Ergebnisse der Beschleunigungsmessung angegeben. Die strichtpunktierte Kurve für die nichthinterfütterte Verkleidung zeigt eine ausgeprägte Spitze der Beschleunigung bzw. Abbremsung. Die ausgezogene Kurve gibt Messungen mit einem Kissen aus Aluminiumschaum wieder. Man erkennt eine Bremsung über eine längere Dauer, also eine Energieabsorption durch das Kissen.

Bestimmt wurde auch der HIC-Wert (Head Injury Criterion), der nach den Vorschriften den Wert 1000 nicht übersteigen soll. Für die nichthinterfütterte Säulenverkleidung ergeben sich HIC-Werte weit über 1000, bis zu 4000. Für eine Säulenverkleidung mit einem Kissen aus Aluminiumschaum einer Dichte von 0,16 g/cm³ ergibt sich ein HIC-Wert von 430. Damit ergibt sich eine sprunghafte Verbesserung des Aufprallverhaltens einer Säulenverkleidung. Entsprechendes gilt für andere Verklei düngen.

Claims

Dr. Werner Haßler Patentanwalt Asenberg 62 18. Februar 1994 58507 Lüdenscheid A 94 031 Anmelder: Gerhardi & Cie. GmbH & Co. KG Schlittenbacher Straße 2 58511 Lüdenscheid Aufprallschutz für ein Kraftfahrzeugverkleiduncfsteil Ansprüche

1. Aufprallschutz für ein Kraftfahrzeugverkleidungsteil, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufprallbereich zwischen dem Verkleidungsteil (2) und dem Träger (1) ein Kissen (3) aus Leichtmetallschaum angeordnet ist.

2. Aufprallschutz nach Anspruch 1, daß der Leichtmetallschaum ein Aluminiumschaum ist.

3. Aufprallschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (3) zwischen einer Säulenverkleidung aus Thermoplast und einem Karosserieblech oder einem anderen Verletzungsgefahr hervorrufenden Bauteil (z.B Gurthöhenverstellung) angeordnet ist.

4. Aufprallschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aluminiumschaum eine Dichte zwischen 0,05 und 0,4 g/cm³ hat.

5. Aufprallschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (3) einen Mantel (4) aufweist.

6. Aufprallschutz nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Mantel aus Aluminium.

7. Aufprallschutz nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Mantel in Form eines Thermoplastspritzgußteils.

8. Aufprallschutz nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch an das Thermoplastspritzgußteil angeformte Clipse, Laschen, ösen oder dergleichen für eine Befestigung.