DE102005017470B4 - Energieabsorbierende Polsterung mit gestuften Elementen - Google Patents

Energieabsorbierende Polsterung mit gestuften Elementen Download PDF

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Abstract

Energieabsorbierende Polsterung (10) für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug umfasst:
a eine erste Basisschicht (12) mit einer ersten Seite (14), einer zweiten Seite (16) und einer Vielzahl von integral geformten, hohlen ersten Elementen (18), die aus der ersten Seite (14) der ersten Basisschicht (12) hervorstehen, wobei jedes der ersten Elemente (18) eine in einem ersten Abstand (D1) von der ersten Seite (14) der ersten Basisschicht (12) angeordnete konvexe Aufprallfläche (22) bildet;
b eine zweite Basisschicht (24) mit einer ersten Seite (26), einer zweiten Seite (28) und einer Vielzahl von integral geformten, hohlen zweiten Elementen (30), die aus der ersten Seite (26) der zweiten Basisschicht (24) hervorstehen, wobei jedes der zweiten Elemente (30) eine in einem zweiten Abstand (D2) von der ersten Seite (26) der zweiten Basisschicht (24) angeordnete konvexe Aufprallfläche (34) bildet;
c wobei die erste Basisschicht (12) mit ihrer zweiten Seite (16), die einer aus der...

Description

  • Fachgebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf energieabsorbierende passive Sicherheitseinrichtungen für Kraftfahrzeuganwendungen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Kraftfahrzeuge sind häufig mit energieabsorbierenden Instrumententafeln und Türverkleidungen ausgestattet, die bei einem Unfall Verletzungen von Fahrzeuginsassen lindern. Der Stand der Technik lehrt eine Vielzahl von auf Schaumstoffen, Wabenkörpern oder ausgespritzten Teilen basierenden energieabsorbierenden Strukturen, die zur Absorption des größten Teils der während des Unfalls erzeugten Energie und zur Steuerung des Kraftniveaus und der Knautschlänge ausgelegt sind.
  • Bekannte Konstruktionen verwenden häufig eine Vielzahl von geformten kegelstumpfförmigen energieabsorbierenden Elementen oder Modulen, die an einer Seite oder an beiden Seiten einer Mittelebene hervorstehen, so dass sich Spitzenwerte der Anfangsbelastung und der Belastungsrate ergeben, die die konstruktiven Zielwerte überschreiten können. Eine solche, wie im US-Patent 6,550,850 gelehrte und in 9 dargestellte, durch einander entgegengerichtet hervorstehende Kegelstumpfelemente gekennzeichnete bekannte Konstruktion 100 erreicht eine durch die Volllinie 104 in 10 dargestellte Kraft-Verschiebungs-Kennlinie, wobei die beim Auftreffen eines Fahrzeuginsassen erzeugte Spitzenbelastungsrate sehr hoch sein und die Anfangsbelastung schnell auf einen Endspitzenwert mit unerwünschter Höhe ansteigen kann. In 10, die eine gestrichelte Linie 106 der Kraft-Verschiebungs-Kennlinie der Konstruktion für einen um 20° achsversetzten Aufprall enthält, ist außerdem zu erkennen, dass die hohe Anfangssteifigkeit und die Anfangsspitzenbelastung solcher Konstruktionen nur teilweise gemindert werden, während die für eine bestimmte Knautschung erreichte Momentanbelastung auf der Basis des Knautschbetrags und des Aufprallwinkels weiterhin signifikant variiert, wodurch sich die Momentanbelastungen, denen der Fahrzeuginsasse bei einem Aufpral1 unterworfen ist, wiederum komplizierter gestalten.
  • Aus der DE 199 47 245 A1 ist eine Vorrichtung für die Absorption von Stoßenergie mit einer bestimmten Dicke bekannt, bei der sich auf einer Grundplatte eine Mehrzahl von stoßabsorbierenden hohlen Elementen erhebt, die einer Verformung durch Stoß Widerstand entgegensetzen und die im Wesentlichen konisch geformt sind. Dabei unterscheiden sich die Größencharakteristika wenigstens einiger Elemente, so dass gegenüber einer gedachten mittleren Ebene der Elemente jedes einzelne Element einen maximalen Deformationswiderstand, der einer bestimmten Deformationshöhe entspricht, aufweist. Des Weiteren ist diese Deformationshöhe zwischen wenigstens einigen Elementen unterschiedlich, um die gesamte maximale Widerstandskraft zu reduzieren. Eine Verringerung der Anfangssteifigkeit und der Anfangsspitzenbelastung wird durch die Polsterung mit den hohlen Elementen jedoch nur in beschränktem Umfang erreicht.
  • Folglich ist es Aufgabe der Erfindung, für eine verbesserte energieabsorbierende Polsterung zu sorgen, die die zuvor aufgeführten Unzulänglichkeiten des Standes der Technik überwindet.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Entsprechend einem Aspekt der Erfindung enthält eine energieabsorbierende Polsterung eine Vielzahl von hohlen, halbkugelförmigen oder balligen Elementen, die mit jeder der mindestens zwei einen Schichtverbund bildenden Basisschichten integral geformt sind, so dass eine Vielzahl von aus den Basisschichten hervorstehenden konvexen Aufprallflächen gebildet werden, die einen Aufprall progressiv absorbieren. Speziell die halbkugelförmigen bzw. balligen Elemente stellen einen konvexen Kontakt- oder Aufprallbereich auf der Polsterung bereit, der beim Aufprall ein Minimum darstellt und sich während des Knautschens progressiv vergrößert, wodurch eine hohe Anfangssteifigkeit und die für den Stand der Technik charakteristische Anfangsspitzenbelastung vermieden und ein verbesserter Insassenschutz geboten wird. Verstärkungsrippen, Änderungen in der Elementwandstärke und Modifikationen der Elementgestalt ermöglichen die Optimierung der Anfangsbelastungsrate und der relativen Steifigkeit des Elements über einen Knautschbereich. Das Energieabsorptionsvermögen der Polsterung wird durch die Erhöhung oder Verringerung der Anzahl der Elemente, ihre Größe, ihren Durchmesser, ihre Dicke und selbst das zum Beispiel aus der aus Stahl, Aluminium, Magnesium, Polymeren und verstärkten Materialien bestehenden Gruppe gewählte Material geregelt.
  • Entsprechend einem anderen Aspekt der Erfindung ist die Polsterung in mindestens zwei Ebenen oder Stufen eingeteilt, so dass eine hohe Qualität der Energieabsorption bereitgestellt wird, selbst wenn die Aufprallrichtung nicht parallel zur Hauptachse der Polsterung liegt. Speziell eine erste Stufe ist zur Bereitstellung einer Anfangsenergieabsorption ausgelegt, so dass eine Anfangsspitzenbelastung vermieden wird, woraufhin eine zweite und danach möglicherweise sogar eine dritte Stufe ein vergrößertes Energieabsorptionsvermögen bei zunehmendem Zusammenpressen der Polsterung bereitstellt. Vorzugsweise dient die erste Stufe außerdem zur Umlenkung der Belastungsrichtung, um die zweite Stufe für eine bestmögliche Energieabsorption zusammenzupressen.
  • In einer ersten Ausgestaltung umfasst die erste Stufe relativ kleinere Elemente, die in einer ersten Richtung aus einer ersten Basisschicht hervorstehen, und die zweite Stufe relativ größere Elemente, die in einer zweiten entgegengesetzten Richtung aus einer Rücken an Rücken mit der ersten Basisschicht verbundenen zweiten Basisschicht hervorstehen. In anderen Ausgestaltungen sind die Elemente der mindestens einen zweiten Stufe in die Elemente der ersten Stufe entweder konzentrisch oder exzentrisch eingesetzt oder ineinander geschachtelt, um in ähnlicher Weise eine mit zunehmendem Zusammenpressen vorhersehbar steigende Belastung bereitzustellen, wobei die Polsterung durch relativ verringerte Gesamtdicke vorteilhaft gekennzeichnet ist.
  • Entsprechend einem anderen Aspekt der Erfindung werden die Wanddicke und die Größe der Elemente einer oder mehrerer Stufen, die Anzahl der Elemente in jeder Stufe und die relative Positionierung oder Lage der Elemente jeder Stufe relativ zu denen in anderen Stufen ausgewählt, um die Art der Energieabsorption der Polsterung in einer bestimmten Anwendung, insbesondere bei einem achsversetzten Aufprall, produktspezifisch anzupassen. In ineinander geschachtelten Ausgestaltungen können zum Beispiel nahe ihrer jeweiligen Basis aneinander anliegende Abschnitte der ineinander geschachtelten Elemente vorteilhaft als zusammengehörig angesehen werden, so dass eine zusätzliche Steifigkeit, besonders in Reaktion auf achsversetzte Aufpralle, bereitgestellt wird.
  • Aus dem Voranstehenden ist zu folgern, dass die erfindungsgemäße energieabsorbierende Polsterung vorteilhaft einen progressiven Aufprallbereich bereitstellt, mit dem aufgebrachte Energie in einer für den Fahrzeuginsassen sanfteren Weise absorbiert wird, wodurch sich die Insassensicherheit verbessert, wobei eine gestufte Reaktion außerdem eine gleichmäßige Progression in der Anfangsbelastung und eine vorhersehbare, dem Spitzenwert nachfolgende Belastung bereitstellt, wobei diese Belastungen durch um 20° oder mehr achsversetzte Aufprallwinkel relativ unbeeinflusst sind.
  • Zusätzliche Merkmale, Nutzen und Vorteile der Erfindung werden den mit dem Fachgebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, vertrauten Personen aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen deutlich.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen, in denen die relative Dicke bestimmter Komponenten zur Verdeutlichung der bildlichen Darstellung vergrößert worden ist, sind:
  • 1 eine isometrische Ansicht der ersten beispielhaften erfindungsgemäßen Mehrstufenpolsterung;
  • 2 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht der durch ein relativ steifes Element abgestützten ersten Polsterung von 1;
  • 3 eine grafische Darstellung, die die Kraft-Verschiebungs-Kennlinien der ersten Polsterung zeigt, wenn sie axial und achsversetzt wirkenden Aufprallen ausgesetzt ist;
  • 4 eine Schnittdarstellung einer zweiten beispielhaften erfindungsgemäßen Mehrstufenpolsterung;
  • 5 eine grafische Darstellung, die die Kraft-Verschiebungs-Kennlinie der zweiten Polsterung zeigt, wenn sie axial wirkenden Aufprallen ausgesetzt ist;
  • die 6 bis 8 Schnittdarstellungen einer dritten, vierten und fünften beispielhaften erfindungsgemäßen Mehrstufenpolsterung;
  • 9 (= Stand der Technik) eine perspektivische Darstellung einer durch entgegengesetzt zueinander hervorstehende, identisch geformte Kegelstumpfelemente gekennzeichneten bekannten energieabsorbierenden Konstruktion; und
  • 10 (= Stand der Technik) eine grafische Darstellung, die die Kraft-Verschiebungs-Kennlinien der bekannten energieabsorbierenden Konstruktion zeigt, wenn sie axial und achsversetzt wirkenden Aufprallen ausgesetzt ist.
  • Ausführliche Beschreibung der Vorzugsausgestaltung
  • Eine in den 1 und 2 dargestellte für beispielsweise ein Kraftfahrzeug zur Installation in einer Fahrzeugtür unter einer Außenhaut der (nicht dargestellten) Innenverkleidung ausgelegte erste beispielhafte energieabsorbierende Polsterung 10 umfasst eine erste oder obere Basisschicht 12 mit einer ersten Seite 14, einer zweiten Seite 16 und einer Vielzahl von integral geformten, hohlen ersten oder oberen Elementen 18, die in einer ersten Achse 20 aus der ersten Seite 14 der oberen Basisschicht 12 hervorstehen, so dass sie in einem ersten Abstand D1 von der ersten Seite 14 der oberen Basisschicht 12 angeordnete konvexe Aufprallflächen 22 bilden. Die erste Polsterung 10 umfasst außerdem eine zweite oder untere Basisschicht 24, die ebenfalls eine erste Seite 26, eine zweite Seite 28 und eine Vielzahl von integral geformten, hohlen zweiten oder unteren Elementen 30 umfasst, wobei diese Elemente in einer zweiten Achse 32 aus der ersten Seite 26 auf der unteren Basisschicht 24 hervorstehen, so dass sie in einem zweiten Abstand D2 von der ersten Seite 26 der unteren Basisschicht 24 angeordnete konvexe Aufprallflächen 34 bilden. Der zweite Abstand D2 ist signifikant größer als der erste Abstand D1.
  • Wie außerdem in den 1 und 2 zu erkennen ist, ist die obere Basisschicht 12 mit der unteren Basisschicht 24 laminiert oder an dieser in beliebig geeigneter Weise wie zum Beispiel durch Bonden der zweiten Seite 16 der oberen Basisschicht 12 an die entgegengesetzt angeordnete zweite Seite 28 der unteren Basisschicht 24 befestigt. Dadurch erstrecken sich in der ersten Polsterung 10 die oberen und unteren Elemente 18, 30 in entgegengesetzte Richtungen.
  • Die oberen und unteren Elemente 18, 30 in 2 haben eine ballige oder gewölbte Form, wenn sie im Schnitt dargestellt werden. Entsprechend einem anderen Aspekt der Erfindung bleibt die relative Wanddicke jedes oberen Elements 18 von seiner Basis 36 bis zu seiner konvexen Spitze 38 im Wesentlichen konstant, während die relative Wanddicke jedes unteren Elements 30 mit zunehmender Elementhöhe, d. h. im Verlauf von seiner Basis 40 bis zu seiner konvexen Spitze 42, progressiv kleiner wird. Die Größe, die Gestalt, die Wandstärke, die relative Anzahl sowie die Verteilung und das Material (einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Stahl, Aluminium, Magnesium, Polymeren und verstärkten Materialien) werden für die oberen Elemente 18 und die unteren Elemente 30 ausgewählt, um für die erste Polsterung 10 eine bestimmte Kraft-Verschiebungs-Kennlinie bereitzustellen.
  • Eine Vielzahl von Rippen oder Rillen kann vorteilhaft in einem Element oder rund um ein Element oder in mehreren Elementen oder rund um mehrere Elemente 18 geformt sein, um die Kraft-Verschiebungs-Kennlinie der Polsterung zum Beispiel durch Regulierung der momentanen Elementsteifigkeit zum Erreichen einer beinahe konstanten Belastungsrate in einem signifikanten Knautschbereich oder einer geringeren Knautschlänge weiter gezielt abzustimmen. Wenn außerdem die von der Basis 36, 40 der Elemente aus gemessenen Längen der Rippen oder Rillen rund um den Umfang herum variiert werden, wird die Energie nicht nur beim geraden Zusammenpressen absorbiert, sondern auch beim Verdrehen des Elements 18, 30, so dass eine Energieabsorption in zwei Bewegungsarten ermöglicht wird – einer Translation und einer Rotation.
  • Entsprechend einem Aspekt der Erfindung lenken die relativ kürzeren oberen Elemente 18 die auf ihre konvexen Flächen 22 achsversetzt aufgebrachten Aufpralle vorteilhaft auf die relativ höheren unteren Elemente 30 um, so dass sich die Funktionsfähigkeit der Polsterung bei achsversetztem Aufprall weiter verbessert. Zu diesem Zweck sind die oberen und unteren Elemente 18, 30 seitlich gegeneinander versetzt, so dass die Hauptachse eines vorgegebenen oberen Elements 18 um einen bestimmten Abstand D3 zur Hauptachse des entsprechenden unteren Elements 30 versetzt ist. Analog sind, wie in den 1 und 2 dargestellt, mehrere kleinere obere Elemente 18 vorteilhaft rund um ein bestimmtes größeres unteres Element 30 herum gruppiert oder mit diesem in anderer Weise funktionsfähig verbunden, wodurch die auf die oberen Elemente 18 einwirkenden Aufprallbelastungen in geeigneter Weise auf die unteren Elemente 30 umgelenkt werden.
  • Im Einsatz bilden die konvexen Flächen 22 der oberen balligen Elemente 18 zusammen einen progressiven Aufprallbereich auf der Polsterung 10, der beim Aufprall ein Minimum darstellt und sich während des Knautschens vergrößert. Ein gleichmäßiges Anwachsen des Kraftniveaus bei Zunahme des Zusammenpressens wird dadurch erreicht, dass sich der Aufprallbereich der Polsterung 10 während des Knautschens progressiv vergrößert, wodurch die sehr hohe Steifigkeit zu Beginn des Absorptionsprozesses und die anfängliche Spitzenbelastung vermieden wird, wie in 3 durch eine Volllinie 44 für axial (allgemein parallel zu den Hauptachsen 20, 32 der Elemente 18, 30) erfolgte Aufpralle und durch eine gestrichelte Linie 46 für einen um 20° achsversetzten Aufprall dargestellt ist. Im Gegensatz dazu erzeugen in bekannten energieabsorbierenden Konstruktionen 100, wie z. B. bei der in 9 (= Stand der Technik) dargestellten Konstruktion, entgegengesetzt zueinander hervorstehende Kegelstümpfe 102 eine wie in 10 (= Stand der Technik) dargestellte Anfangsspitzenbelastung, ganz gleich, ob der Aufprall axial erfolgt, wie durch die Volllinie 104 in 10 gezeigt, oder achsversetzt mit der um 20° geneigten Aufprallrichtung, wie durch die gestrichelte Linie 106 in 10 dargestellt.
  • In 3 ist außerdem dargestellt, dass die erste Polsterung 10, sobald die Belastung einen Spitzenwert erreicht hat, weiterhin einem zusätzlichen Zusammenpressen mit einer ähnlichen Kraft für einen signifikanten Verschiebungsweg widersteht und dass außerdem der Kraftbetrag für eine bestimmte Verschiebung ähnlich bleibt ohne Rücksicht darauf, ob der Aufprall axial oder um bis zu möglicherweise 20° achsversetzt erfolgt. Im Gegensatz dazu zeigen die auf die axialen bzw. achsversetzten Aufpralle bezogenen Kurvenzüge 104, 106 in 10, dass die Kegelstümpfe 102 der bekannten energieabsorbierenden Konstruktionen 100 mit zunehmender Knautschung eine dem Spitzenwert nachfolgende ausgeprägte Verringerung der Knautschwiderstandskraft und damit Energieabsorption aufweisen und dass die dem Spitzenwert nachfolgende Momentanbelastung in Abhängigkeit des Aufprallwinkels sehr schwankt.
  • Eine zweite beispielhafte Ausgestaltung 50 der erfindungsgemäßen energieabsorbierenden Polsterung ist als Schnitt in 4 teilweise dargestellt. Wie die erste Polsterung 10 umfasst die zweite Polsterung 50 ein Paar einen Schichtverbund bildende Basisschichten 52, 54, wobei jede eine Vielzahl von jeweiligen konvexen Aufprallflächen 60, 62 bildenden hervorstehenden, hohlen, halbkugelförmigen oder balligen Elementen 56, 58 umfasst. In der zweiten Polsterung 50 stehen jedoch die Elemente 58 der unteren Basisschicht 54 wie die Elemente 56 der oberen Basisschicht 52 in dieselbe Richtung in allgemein kollinearen Achsen 64, 66 hervor, so dass sie dadurch eine in sich geschachtelte Beziehung bilden, in der die „unteren" Elemente 58 innerhalb der „oberen" Elemente 56 vorstehen.
  • Die 5 stellt die durch die zweite Polsterung 50 bereitgestellte resultierende Kraft-Verschiebungs-Kennlinie 68 dar, die durch eine progressiv ansteigende Belastung bei verstärkter Knautschung gekennzeichnet ist. Wie in 5 zu erkennen ist, stellt die zweite Polsterung 50 vorteilhaft einen progressiven Aufprallbereich bereit, mit dem die auf gebrachte Energie in einer für den Fahrzeuginsassen sanfteren Weise absorbiert wird, wodurch die Schutzfunktion der Polsterung 10 verbessert wird. Deshalb ist die zweite Polsterung 50 durch eine Anfangsspitzenbelastung gekennzeichnet, die im Vergleich zu denen der vorgestellten bekannten energieabsorbierenden Konstruktionen wesentlich verringert ist. Ebenso wie bei der ersten Polsterung 10 dienen die oberen Elemente 56 der zweiten Polsterung 50 vorteilhaft zum Umlenken achsversetzter Aufpralle auf die entsprechenden ineinander geschachtelten unteren Elemente 58, so dass sich die Funktionsfähigkeit bei achsversetztem Aufprall weiter verbessert.
  • Außerdem ist in 4 zu erkennen, dass entsprechend einem anderen Aspekt der Erfindung in einem peripheren Abschnitt 70 die ineinander geschachtelten Elemente 56, 58 der Polsterung 50 in einer geeigneten Weise in der Nähe ihrer jeweiligen Basen 72, 74 miteinander verbunden sind. Auf diese Weise dient das untere (innere) Element 58 zum Abfangen der anfänglichen Reaktion, die sowohl vom oberen (äußeren) Element 56 als auch durch die Funktionsfähigkeit der Polsterung bei achsversetztem Aufprall bereitgestellt wird.
  • In den 6 bis 8, in denen gleiche Bezugsnummern zur Kennzeichnung gleicher Komponenten verwendet werden, sind eine dritte, vierte und fünfte beispielhafte energieabsorbierende Polsterung 80, 82, 84 entsprechend der Erfindung durch zwei oder drei ineinander geschachtelte Elementstufen 86, 88, 90 gekennzeichnet. Speziell in der dritten Polsterung 80 (6) sind die Achsen 92, 94 der oberen und unteren Elemente 86, 88 allgemein kollinear, jedoch berühren sich die jeweiligen Basen 96, 98 der oberen und unteren Elemente 86, 88 nicht. In der vierten und fünften beispielhaften Polsterung 82, 84 (7 und 8) ist mindestens ein ineinander geschachteltes unteres Element 88 relativ zum oberen Element 86 exzentrisch angeordnet, wobei sich die jeweiligen Basen 96, 98 in nur einem Abschnitt berühren und/oder in geeigneter Weise aneinander befestigt sind. Wie in den ersten zwei beispielhaften Polsterungen 10, 50 werden die Wanddicke, die Größe, die Anzahl und das Material der ineinander geschachtelten Elemente 86, 88, 90 ausgewählt, um die Art der Energieabsorption der Polsterung in einer bestimmten Anwendung, insbesondere bei einem achsversetzten Aufprall, produktspezifisch anzupassen. Ebenso wie in den zuvor erwähnten Polsterungen 10, 50 lenkt die durch die obersten Elemente 86 definierte erste Stufe den einwirkenden achsversetzten Aufprall zum Knautschen in der bestgeeigneten Art der Energieabsorption vorteilhaft auf die zweite Stufe und jede nachfolgende Stufe um.
  • Obwohl die voranstehende Beschreibung die Vorzugsausgestaltung darstellt, ist zu erkennen, dass die Erfindung einer Modifikation, Variation oder Änderung unterworfen werden kann, ohne dass vom Geltungsbereich und eigentlichen Sinn der beigefügten Patentansprüche abgewichen wird.

Claims (12)

  1. Energieabsorbierende Polsterung (10) für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug umfasst: a eine erste Basisschicht (12) mit einer ersten Seite (14), einer zweiten Seite (16) und einer Vielzahl von integral geformten, hohlen ersten Elementen (18), die aus der ersten Seite (14) der ersten Basisschicht (12) hervorstehen, wobei jedes der ersten Elemente (18) eine in einem ersten Abstand (D1) von der ersten Seite (14) der ersten Basisschicht (12) angeordnete konvexe Aufprallfläche (22) bildet; b eine zweite Basisschicht (24) mit einer ersten Seite (26), einer zweiten Seite (28) und einer Vielzahl von integral geformten, hohlen zweiten Elementen (30), die aus der ersten Seite (26) der zweiten Basisschicht (24) hervorstehen, wobei jedes der zweiten Elemente (30) eine in einem zweiten Abstand (D2) von der ersten Seite (26) der zweiten Basisschicht (24) angeordnete konvexe Aufprallfläche (34) bildet; c wobei die erste Basisschicht (12) mit ihrer zweiten Seite (16), die einer aus der ersten Seite (26) der zweiten Basisschicht (24) und der zweiten Seite (28) der zweiten Basisschicht (24) bestehenden Gruppe ausgewählten Seite gegenüberliegt, mit der zweiten Basisschicht (24) einen Schichtverbund bildet, und der zweite Abstand (D2) sich vom ersten Abstand (D1) wesentlich unterscheidet.
  2. Energieabsorbierende Polsterung (10) nach Anspruch 1, wobei die ersten Elemente (18) aus der ersten Seite (14) der ersten Basisschicht (12) in eine erste Richtung hervorstehen und die zweiten Elemente (30) aus der ersten Seite (26) der zweiten Basisschicht (24) in eine zweite Richtung hervorstehen, wobei die erste Richtung zur zweiten Richtung allgemein entgegengesetzt ist.
  3. Energieabsorbierende Polsterung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Seite (26) der zweiten Basisschicht (24) mit der zweiten Seite (28) der zweiten Basisschicht (24) haftend verbunden ist.
  4. Energieabsorbierende Polsterung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die ersten Elemente (18) und die zweiten Elemente (30) in derselben Richtung hervorstehen und wobei die zweite Seite (16) der ersten Basisschicht (12) entgegengesetzt zur ersten Seite (26) der zweiten Basisschicht (24) angeordnet ist.
  5. Energieabsorbierende Polsterung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Seite (16) der ersten Basisschicht (12) mit der ersten Seite (26) der zweiten Basisschicht (24) haftend verbunden ist.
  6. Energieabsorbierende Polsterung (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein peripherer Abschnitt (70) von einem ersten Element (56) in der Nähe der ersten Seite der ersten Basisschicht (52) an einem peripheren Abschnitt (70) von einem zweiten Element (58) in der Nähe der ersten Seite der zweiten Basisschicht (54) befestigt ist.
  7. Energieabsorbierende Polsterung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste (12) und die zweite Basisschicht (24) allgemein eben sind und wobei jedes der ersten Elemente (18) eine sich allgemein senkrecht zur ersten Basisschicht (12) erstreckende erste Hauptachse (20) hat und jedes der zweiten Elemente (30) eine sich allgemein senkrecht zur zweiten Basisschicht (24) erstreckende zweite Hauptachse (32) hat.
  8. Energieabsorbierende Polsterung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Hauptachse (20) eines ersten Elements (18) zur zweiten Hauptachse (32) eines zweiten Elements (30) um einen festgelegten Abstand (D3) versetzt ist.
  9. Energieabsorbierende Polsterung (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Hauptachse (64) eines ersten Elements (56) mit der zweiten Hauptachse (66) eines zweiten Elements (58) allgemein kollinear ist.
  10. Energieabsorbierende Polsterung (10, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein erstes (18, 56) und ein zweites Element (30, 58) eine Wanddicke haben, die als eine Funktion des Abstands (D1, D2) von der ersten Seite (14, 26) der jeweiligen Basisschicht (12, 24, 52, 54) des Elements (18, 30, 56, 58) variiert.
  11. Energieabsorbierende Polsterung (10, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei jedes der ersten Elemente (18, 56) im Querschnitt einen Kugelabschnitt bildet.
  12. Energieabsorbierende Polsterung (10, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei jedes der zweiten Elemente (30, 58) im Querschnitt einen Bogenabschnitt bildet.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7625036B2 (en) * 2006-04-04 2009-12-01 Oakwood Energy Management, Inc. Multi-sectional modular energy absorber and method for configuring same
DE102008047699A1 (de) * 2008-09-18 2010-03-25 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Mit Energieabsorbern ausgestatteter Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs
US10104924B2 (en) 2009-09-10 2018-10-23 Alfred K. Dassler Cycling glove and support area pads
US8726424B2 (en) 2010-06-03 2014-05-20 Intellectual Property Holdings, Llc Energy management structure
USD679058S1 (en) 2011-07-01 2013-03-26 Intellectual Property Holdings, Llc Helmet liner
US9516910B2 (en) 2011-07-01 2016-12-13 Intellectual Property Holdings, Llc Helmet impact liner system
USD683079S1 (en) 2011-10-10 2013-05-21 Intellectual Property Holdings, Llc Helmet liner
US10005408B2 (en) 2011-11-03 2018-06-26 Sabic Global Technologies B.V. Energy absorbing system for conflicting regulatory requirements for vehicle bumpers
US20130175128A1 (en) * 2012-01-05 2013-07-11 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Multi-stage energy absorber and method of making and using the same
US9731669B2 (en) * 2012-02-28 2017-08-15 Sabic Global Technologies B.V. Energy absorbing system
US9320311B2 (en) 2012-05-02 2016-04-26 Intellectual Property Holdings, Llc Helmet impact liner system
US9894953B2 (en) 2012-10-04 2018-02-20 Intellectual Property Holdings, Llc Helmet retention system
USD733972S1 (en) 2013-09-12 2015-07-07 Intellectual Property Holdings, Llc Helmet
AU2014342635B2 (en) 2013-10-28 2019-07-11 Team Wendy, Llc Helmet retention system
US9415708B2 (en) 2014-02-18 2016-08-16 Oakwood Energy Management, Inc. Conformable energy absorber
US10537149B2 (en) * 2015-03-02 2020-01-21 Viconic Sporting Llc Multi-stage energy absorber
US20210293295A1 (en) * 2018-09-20 2021-09-23 The Curators Of The University Of Missouri Energy Dissipation Using Negative Stiffness Shells
CN109612840B (zh) * 2018-12-27 2021-03-09 东北大学 用于获得脆性岩石峰后曲线和残留强度的实验装置及方法
CN114229234B (zh) * 2021-12-22 2023-09-08 江南大学 一种模块化通用缓冲衬垫及设计方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19947245A1 (de) * 1998-10-01 2000-04-06 Sai Automotive Allibert Ind Na Vorrichtung für die Absorption von Stossenergie
US6550850B2 (en) * 2000-10-09 2003-04-22 Sai Automotive Allibert Industrie Device for absorbing energy during impact, and motor vehicle door comprising such a device

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2117264A (en) * 1935-08-06 1938-05-10 Firestone Tire & Rubber Co Resilient support
US2221310A (en) * 1937-08-26 1940-11-12 Insulfoil Corp Of America Fabricated insulation
US2405001A (en) * 1944-04-08 1946-07-30 Westinghouse Electric Corp Shock absorbing device
US3086899A (en) * 1956-05-04 1963-04-23 Dow Chemical Co Constructional lamina
US3288405A (en) * 1964-10-08 1966-11-29 Kenneth W Johnson Vibration isolator
US3554527A (en) * 1968-06-26 1971-01-12 North American Rockwell Shock absorber
US3616155A (en) * 1968-06-26 1971-10-26 Sealed Air Corp Cellular laminate made from two thermoplastic sheets having polyvinylidene chloride coatings on facing sides of the sheets
US3679159A (en) * 1971-02-09 1972-07-25 Bert Bach Vibration isolation structure
JPS5255836Y2 (de) * 1972-06-23 1977-12-16
US4269400A (en) * 1979-05-04 1981-05-26 Barry Wright Corporation Stacked, resilient isolator components
US4289419A (en) * 1979-10-01 1981-09-15 Energy Absorption Systems, Inc. Inertial barrier system
DE3412846A1 (de) * 1984-04-05 1985-10-17 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Flaechenfoermiger sandwichformkoerper
US4852704A (en) * 1988-01-06 1989-08-01 Usx Corporation Energy absorption and barrier device for automotive vehicles and method for making the same
US5470641A (en) * 1992-12-18 1995-11-28 Shuert; Lyle H. Panel structure
USD378968S (en) * 1994-03-24 1997-04-29 Libertyville Saddle Shop, Inc. Shock absorbing cone cushion material
US6029962A (en) * 1997-10-24 2000-02-29 Retama Technology Corporation Shock absorbing component and construction method
US6682128B2 (en) * 1998-02-04 2004-01-27 Oakwood Energy Management, Inc. Composite energy absorber
US6199942B1 (en) * 1998-02-04 2001-03-13 Oakwood Energy Management, Inc. Modular energy absorbing assembly
USD416741S (en) * 1998-10-16 1999-11-23 Foamex L.P. Mattress overlay
USD419356S (en) * 1998-10-16 2000-01-25 Foamex L.P. Mattress overlay
US6547280B1 (en) * 1998-11-21 2003-04-15 Cellbond Limited Energy-absorbing structures
US6926947B1 (en) * 2000-06-29 2005-08-09 Peter H. Seckel Domed packing material
US6604735B2 (en) * 2000-12-22 2003-08-12 Lockheed Martin Corporation Elastomer variants
US6557929B2 (en) * 2001-08-10 2003-05-06 Lear Corporation Impact absorbing assembly for automobile interior systems
US7338038B2 (en) * 2004-03-12 2008-03-04 Dow Global Technologies, Inc. Impact absorption structure

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19947245A1 (de) * 1998-10-01 2000-04-06 Sai Automotive Allibert Ind Na Vorrichtung für die Absorption von Stossenergie
US6550850B2 (en) * 2000-10-09 2003-04-22 Sai Automotive Allibert Industrie Device for absorbing energy during impact, and motor vehicle door comprising such a device

Also Published As

Publication number Publication date
US20080035442A1 (en) 2008-02-14
DE102005017470A1 (de) 2005-11-17
US20050230205A1 (en) 2005-10-20

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