DE10064680A1 - Aufprallschutz für Seitentüren von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Bei einem Aufprallschutz für Seitentüren 1 von Kraftfahrzeugen mit einer aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigten schalenförmigen Türinnenverkleidung 6, die im Einbauzustand einen vorspringenden Armlehnenbereich 7, einen ersten oberhalb des Armlehnenbereiches 7 angeordneten und dem gegenüber zurückversetzten Verkleidungsbereich 8 sowie einen zweiten unterhalb des Armlehnenbereiches 7 angeordneten und dem gegenüber zurückversetzten Verkleidungsbereich 9 umfasst, wird vorgeschlagen, das zwischen dem ersten oberen Verkleidungsbereich 8 und dem Armlehnenbereich 7 ein in seiner Festigkeit geschwächter Übergangsbereich 10 vorgesehen ist, wobei dieser Übergangsbereich 10 einer parallel zur Türebene E in Richtung von dem ersten oberen Verkleidungsbereich 8 über den Armlehnenbereich 7 zum zweiten unteren Verkleidungsbereich 9 wirkenden hohen Druckbeanspruchung standhält und bei einer senkrecht zur Türebene E in Richtung auf den Armlehnenbereich 7 zu wirkenden geringeren Druckbeanspruchung einknickt, um in Abhängigkeit von der Größe der Druckbeanspruchung ein definiertes Nachgeben des Armlehnenbereiches 7 zu ermöglichen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufprallschutz für Seitentüren von Kraftfahrzeugen mit einer aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigten schalenförmigen Türinnenverkleidung, die im Einbauzustand einen vorsprin­ genden Armlehnenbereich, einen ersten oberhalb des Armlehnenbereiches angeordneten und dem gegenüber zurückversetzten Verkleidungsbereich sowie einen zweiten unterhalb des Armlehnenbereiches angeordneten und dem gegenüber zurückversetzten Verkleidungsbereich umfasst.

Aus Gründen des Komforts, der Funktionalität und des Designs werden Tü­ rinnenverkleidungen in der Regel mit einer vorspringenden Armlehne sowie mit einer unterhalb der Armlehne angeordneten Vertiefung für eine Kartenta­ sche ausgestaltet. Dadurch bedingt ist der empfindliche Bauchbereich eines Fahrzeuginsassen im Falle eines Seitenaufpralls der Armlehne direkt ausge­ setzt, bevor der Brustbereich und der Beckenbereich oberhalb und unterhalb der Armlehne auf der Türinnenverkleidung auftreffen. Damit im Falle eines Seitenaufpralles vermieden wird, dass zu große Kräfte auf den Bauchbereich des Fahrzeuginsassen wirken, muss also eine Lösung gefunden werden, durch welche trotz der bestehenden Anforderungen an den Komfort, die Funktionalität und das Design das Verletzungsrisiko eines Fahrzeuginsassen reduziert wird.

Ein Lösungsvorschlag hierzu sieht das Einbringen von Schaumstoffpolstern zwischen der metallischen Türinnenhaut und der Türinnenverkleidung vor. Solche Schaumstoffpolster haben jedoch den Nachteil, dass sie sich nur auf ein bestimmtes Maß verdichten lassen und dann einen festen Block bilden, der bei einem Seitenaufprall nicht mehr als Verformungsweg genutzt werden kann.

Ein anderer Lösungsvorschlag sieht vor, dass an der Rückseite der Türin­ nenverkleidung Rippen angeformt sind, die der Türinnenverkleidung in ver­ schiedenen Richtungen unterschiedliche Steifigkeiten verleihen. Solche Rip­ pen sind aber nur dann realisierbar, wenn die Türinnenverkleidung als ein Spritzgussteil gefertigt wird. Eine schalenförmige Türinnenverkleidung aus einem Faserverbundwerkstoff bietet dagegen keine Möglichkeit, um hierfür brauchbare Rippenstrukturen anzuformen.

Ein ganz anderer Lösungsvorschlag stellt schließlich die Unterbringung eines Seitenairbags oberhalb der Armlehne dar, wobei dieser Vorschlag jedoch verhältnismäßig kostspielig ist und gemäß der derzeit geltenden amerikani­ schen Gesetzgebung nicht oder nur unter ganz bestimmten Voraussetzun­ gen verwirklicht werden darf.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es somit Aufgabe der vorlie­ genden Erfindung einen verbesserten und dennoch kostengünstigen Auf­ prallschutz für Seitentüren von Kraftfahrzeugen zu realisieren.

Gelöst wird diese Aufgabe, in dem zwischen dem ersten oberen Verklei­ dungsbereich und dem Armlehnenbereich ein in seiner Festigkeit ge­ schwächter Übergangsbereich vorgesehen ist, wobei dieser Übergangsbe­ reich einer parallel zur Türebene in Richtung von dem ersten oberen Verklei­ dungsbereich über den Armlehnenbereich zum zweiten unteren Verklei­ dungsbereich wirkenden hohen Druckbeanspruchung standhält und bei einer senkrecht zur Türebene in Richtung auf den Armlehnenbereich zu wirkenden geringeren Druckbeanspruchung einknickt, um in Abhängigkeit von der Grö­ ße der Druckbeanspruchung ein definiertes Nachgeben des Armlehnenbe­ reiches zu ermöglichen. Somit weist der Armlehnenbereich parallel zur Tür­ ebene eine hohe Steifigkeit auf, um eine Stützfunktion zu gewährleisten, während der Armlehnenbereich senkrecht zur Türebene eine geringe Steifig­ keit aufweist, um bei einem Seitenaufprall das Verletzungsrisiko eines Fahr­ zeuginsassen zu reduzieren. Erfindungsgemäß soll der in seiner Festigkeit geschwächte Übergangsbereich dabei lediglich eine Sollverformungsstelle und keine Sollbruchstelle vorgeben. Zur Erhöhung der Sicherheit könnte die erfindungsgemäße Lösung unter Umständen auch durch einen Seitenairbag im ersten oberen Verkleidungsbereich der Türinnenverkleidung ergänzt wer­ den.

Vorteilhaft weist der Übergangsbereich im Gegensatz zu den anderen Berei­ chen der schalenförmigen Türinnenverkleidung eine geringere Wandstärke auf. Diese geringere Wandstärke kann bei dem als Ausgangsmaterial ver­ wendeten mehrschichtigen Faserverbundwerkstoff verwirklicht werden, in­ dem am Übergangsbereich eine geringere Anzahl von miteinander verkleb­ ten Schichten verwendet wird oder indem die rückseitige Schicht der Türin­ nenverkleidung eine großflächige Aussparung für den Übergangsbereich aufweist.

Besonders vorteilhaft weist der Übergangsbereich im Gegensatz zu den an­ deren Bereichen der schalenförmigen Türinnenverkleidung eine durch alle Schichten des Faserverbundwerkstoffes hindurchgehende Perforation auf. Eine solche Perforation bedingt ebenfalls das gewünschte Einknicken bei einer Druckbelastung in Richtung auf den Armlehnenbereich zu, wobei durch die Größe und die Anordnung der Perforation die jeweils gewünschte Steifig­ keit der Türinnenverkleidung eingestellt werden kann.

Ähnlich vorteilhaft weist der Übergangsbereich an der Innenseite und/oder an der Außenseite des Faserverbundwerkstoffes eine Prägung auf, welche so angeordnet ist, dass die sich daraus ergebenden Biegelinien zu der ge­ wünschten Nachgiebigkeit des Armlehnenbereiches führen.

Ergänzend oder Alternativ kann der Übergangsbereich im Gegensatz zu den anderen Bereichen der Türinnenverkleidung einen geringeren Gehalt an Bin­ demittel aufweisen, so dass der Übergangsbereich einknicken und der Arm­ lehnenbereich nachgeben kann. Denn durch eine Variation des Gehalts an Bindemittel kann der Faserverbundwerkstoff der Türinnenverkleidung in Be­ reiche mit unterschiedlichen Festigkeiten unterteilt werden, wobei deren Fes­ tigkeiten innerhalb bestimmter Grenzen zu dem Gehalt an Bindemittel pro­ portional sind.

Aus ökologischen Gründen ist es wünschenswert, dass der Faserverbund­ werkstoff Naturfasern, wie Flachs, Sisal und/oder Hanfbeinhaltet, denn diese Fasern sind umweltfreundlich herstellbar und können auch genauso umwelt­ freundlich wieder entsorgt werden.

Die vorliegende Erfindung wir unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitentür eines Kraftfahrzeuges in vereinfachter ge­ schnittener Darstellung;

Fig. 2 einen Ausschnitt der Türinnenverkleidung aus Fig. 1 gemäß einer ersten Ausführungsform unter Einwirkung einer ersten Druckbeanspruchung Fx1 und einer zweiten größeren Druckbeanspruchung Fx2;

Fig. 3 einen Ausschnitt der Innenverkleidung aus Fig. 1 gemäß ei­ ner zweiten Ausführungsform;

Fig. 4 einen Teil der Innenverkleidung aus Fig. 1 gemäß einer an­ deren Ausführungsform; und

Fig. 5 einen entsprechenden Ausschnitt der Türinnenverkleidung gemäß einer weiteren Ausführungsform.

Die Seitentür 1 eines Kraftfahrzeuges weist eine metallische Türaußenhaut 2 und eine metallische Türinnenhaut 3 auf. Dazwischen ist eine Führung 4 für eine absenkbare Scheibe 5 angeordnet. An der Türinnenhaut 2 ist eine aus einem mehrschichtigen Faserverbundwerkstoff gefertigte schalenförmige Türinnenverkleidung 6 befestigt, welche verschiedene Anforderungen hin­ sichtlich Komfort, Funktionalität, Design und Sicherheit erfüllen muss.

Dazu umfasst die schalenförmige Türinnenverkleidung 6 einen im Einbauzu­ stand vorspringenden Armlehnenbereich 7, einen ersten oberhalb des Arm­ lehnenbereiches 7 angeordneten und dem gegenüber zurückversetzten Ver­ kleidungsbereich 8 sowie einen zweiten unterhalb des Armlehnenbereiches 7 angeordneten und dem gegenüber zurückversetzten Verkleidungsbereich 9. Der vorspringende Armlehnenbereich 7 befindet sich dabei auf Bauchhöhe eines Fahrzeuginsassen, während der erste obere Verkleidungsbereich 8 in Brusthöhe und der zweite untere Verkleidungsbereich 9 in Beckenhöhe an­ geordnet ist.

Der Armlehnenbereich 7 muss einer in Richtung parallel zur Türebene E wir­ kenden hohen Druckbeanspruchung Fy standhalten können, um im Normal­ betrieb eine Stützfunktion des Armlehnenbereiches 7 zu gewährleisten.

Im Falle eines Seitenaufpralls darf der vorspringende Armlehnenbereich 7 einer senkrecht zur Türebene E wirkenden weniger hohen Druckbeanspru­ chung Fx jedoch nicht standhalten, da dies für den Fahrzeuginsassen unter Umständen ernste Bauchverletzungen zu Folge hat.

Daher ist zwischen dem ersten oberen Verkleidungsbereich 8 und dem Armlehnenbereich 7 erfindungsgemäß ein Übergangsbereich 10 vor­ gesehen, der bei einer bestimmten Druckbeanspruchung Fx senkrecht zur Türebene E bzw. in Richtung auf den Armlehnenbereich 7 zu einknickt, um ein definiertes Nachgeben des Armlehnenbereiches 7 zu ermöglichen, so dass vorbestimmte Grenzwerte, die maximal auf den Bauch eines Fahr­ zeuginsassen wirken dürfen, nicht überschritten werden.

Damit der Übergangsbereich 10 einknicken kann, weist er gemäß der in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsform eine geringere Wandstärke auf, als die übrigen Bereiche 7, 8 und 9 der schalenförmigen Türinnenverkleidung 6. Dies lässt sich bei einem mehrschichtigen Faserverbundwerkstoff am besten dadurch verwirklichen, dass in den verschiedenen Bereichen 7, 8, 9 und 10 eine unterschiedliche Anzahl von Schichten übereinander gelegt und mitein­ ander verklebt werden. Die Bereiche des Faserverbundwerkstoffes, welche eine geringere Anzahl von Schichten aufweisen oder einzelne Schichten mit einer großflächigen Aussparung 11 aufweisen, sind somit dünner und bilden den in seiner Festigkeit geschwächten Übergangsbereich 10 der Türinnen­ verkleidung 6. Auf diese Weise kann die Türinnenverkleidung 6 einer zuläs­ sigen ersten Druckbeanspruchung Fx1, die in Richtung senkrecht zur Tür­ ebene E auf den Armlehnenbereich 7 wirkt, gerade noch standhalten, wäh­ rend sie bei einer größeren zweiten Druckbeanspruchung Fx2, wie in der Fig. 1 auf der linken Seite gezeigt, nachgibt.

Gemäß der zweiten Ausführungsform aus Fig. 3, ist der Übergangsbereich 10 dagegen mit einer Perforation 12 ausgestattet, so dass durch die Perfora­ tion 12 eine Schwächung hervorgerufen wird. Durch diese Schwächung kön­ nen an der Türinnenverkleidung 6 Knickkanten oder Knickbereiche präzise vorgegeben werden.

Fig. 4 zeigt des weiteren einen durch eine Anzahl von Prägungen 13 ge­ kennzeichneten Übergangsbereich 10 der Türinnenverkleidung 6, wobei sich die Prägungen 13 parallel zur Türebene E und parallel zur Längsachse des Armlehnenbereiches 7 erstrecken. Das Einknicken des Übergangsbereiches 10 erfolgt dort somit genau entlang der Prägungen 13.

Und Fig. 5 stellt schließlich eine andere Ausführungsform dar, wobei der Ü­ bergangsbereich 10 im Gegensatz zu den anderen Bereichen 7, 8 und 9 der schalenförmigen Türinnenverkleidung 6 einen geringeren Anteil an Binde­ mittel aufweist. Dadurch besitzt der Übergangsbereich 10 eine geringere Festigkeit, so dass die Türinnenverkleidung 6 in verschiedenen Richtung ver­ schiedene Steifigkeiten aufweist. In Fig. 5 ist der geringere Gehalt an Binde­ mittel durch die Punktierung 14 im Übergangsbereich 10 angedeutet.

Selbstverständlich können die vorgestellten Ausführungsformen auch mitein­ ander kombiniert werden, sofern dadurch sichergestellt ist, dass die Türin­ nenverkleidung 6 parallel zur Türebene E eine ausreichende Steifigkeit bei­ behält, um weiterhin eine Stützfunktion der Armlehnenbereiches 7 zu ge­ währleisten.

Claims (7)

1. Aufprallschutz für Seitentüren von Kraftfahrzeugen mit einer aus einem Fa­ serverbundwerkstoff gefertigten schalenförmigen Türinnenverkleidung, die im Einbauzustand einen vorspringenden Armlehnenbereich, einen ersten o­ berhalb des Armlehnenbereiches angeordneten und dem gegenüber zu­ rückversetzten Verkleidungsbereich sowie einen zweiten unterhalb des Armlehnenbereiches angeordneten und dem gegenüber zurückversetzten Verkleidungsbereich umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten oberen Verkleidungsbereich (8) und dem Armlehnen­ bereich (7) ein in seiner Festigkeit geschwächter Übergangsbereich (10) vorgesehen ist, wobei dieser Übergangsbereich (10) einer parallel zur Tür­ ebene (E) in Richtung von dem ersten oberen Verkleidungsbereich (8) über den Armlehnenbereich (7) zum zweiten unteren Verkleidungsbereich (9) wir­ kenden hohen Druckbeanspruchung standhält und bei einer senkrecht zur Türebene (E) in Richtung auf den Armlehnenbereich (7) zu wirkenden gerin­ geren Druckbeanspruchung einknickt, um in Abhängigkeit von der Größe der Druckbeanspruchung ein definiertes Nachgeben des Armlehnenberei­ ches (7) zu ermöglichen.

2. Aufprallschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Über­ gangsbereich (10) im Gegensatz zu den anderen Bereichen der schalenför­ migen Türinnenverkleidung (6) eine geringere Wandstärke aufweist.

3. Aufprallschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Türin­ nenverkleidung (6) wenigstens eine Faserverbundschicht mit einer großflä­ chigen Aussparung (11) für den Übergangsbereich (10) aufweist.

4. Aufprallschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (10) im Gegensatz zu den anderen Bereichen der schalenförmigen Türinnenverkleidung (6) eine durch alle Faserverbund­ schichten hindurchgehende Perforation (12) aufweist.

5. Aufprallschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (10) im Gegensatz zu den anderen Bereichen der schalenförmigen Türinnenverkleidung (6) an der Innenseite oder der Außenseite der Faserverbundschicht eine Prägung (13) aufweist.

6. Aufprallschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (10) im Gegensatz zu den anderen Bereichen der schalenförmigen Türinnenverkleidung (6) einen geringeren Gehalt an Bindemittel (14) aufweist.

7. Aufprallschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverbundwerkstoff Naturfasern, wie Flachs, Sisal und/oder Hanfbeinhaltet.