DE102006048529A1

DE102006048529A1 - Aufprallschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE102006048529A1
Application number: DE200610048529
Authority: DE
Inventors: Christoph Stehncken; Christian Bögle; Günther Erdl; Carlo Dr. Sigolotto; Oliver Schauerte; Jürgen Enz
Original assignee: ACE ADVANCED COMPOSITE ENGINEE; ACE ADVANCED COMPOSITE ENGINEERING GmbH; Volkswagen AG
Current assignee: ACE ADVANCED COMPOSITE ENGINEE; ACE ADVANCED COMPOSITE ENGINEERING GmbH; Volkswagen AG
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2008-04-30

Abstract

Die Aufgabe, eine im Hinblick auf den Stand der Technik verbesserte Aufprallschutzvorrichtung für ein crashrelevantes Bauteil (2) an einem Fahrzeug, mit zumindest einem Zuggurt (1), der seinerseits in der Ebene der Fahrzeugtür (2) an gegenüberliegend angeordneten tragenden Abschnitten und/oder Bestandteilen des crashrelevanten Bauteils (2) und/oder der Fahrzeugkarosserie fixiert ist und aus einem Faserverbundmaterial mit einer Mehrzahl in eine Kunststoffmatrix (5) eingebetteter Verstärkungsfasern (6) besteht, zu schaffen, wird im Wesentlichen dadurch gelöst, dass der Zuggurt (1) derart ausgebildet ist, dass derselbe geeignet ist, infolge eines Aufpralles auf das crashrelevante Bauteil (2) und Deformation desselben definiert aus- und/oder aufzureißen, wodurch eine Änderung der wirksamen Länge des Zuggurtes (1), einhergebend mit einem Energieverzehr, gestattet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufprallschutzvorrichtung für ein crashrelevantes Bauteil an einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Zur Homologation von Kraftfahrzeugen verlangt die Vorschrift FMVSS214 (statischer Türeindrücker) bestimmte minimale Eindrückwiderstände bei vorgegebenem Weg. Werden diese Widerstände nicht durch den Rohbau der Tür selbst erreicht, wird ein so genannter Aufprallträger in die Tür eingebracht. Der Türaufprallträger nimmt im Falle eines Seitenaufpralles und bei dem zulassungsrelevanten quasistatischen Türeindrücktest die Hauptkräfte auf und leitet sie überwiegend über die Türscharniere und das Türschloss oder auch über so genannte Crashkrallen in die Kraftfahrzeugkarosserie ein. Konventionell werden solche Aufprallträger aus Metall, beispielsweise aus einer Stahllegierung mit hoher Streckgrenze gefertigt oder die Funktion wird in den Rohbau der Tür durch Aufdickung, Profile in der Tür etc. integriert. Ein derartiger Metallaufprallträger fungiert dabei in der Regel als Biegebalken, welcher durch die gesamte Türstruktur gedrückt werden muss und gegen seine eigene Steifigkeit gebogen wird.
Zur Reduzierung des Gewichts dieser konventionellen Variante werden seit langem Türaufprallträger aus einem Faserverbundwerkstoff aufgebaut, der dann in einen Türrohbau eingebaut oder direkt integriert werden kann. So ist aus der US 3,868,141 A eine Fahrzeugtür mit einer Mehrzahl horizontal angeordneter stabförmiger Bauteile bekannt, die sich ihrerseits beiderends mittels Befestigungselemente an einem tragenden Rahmen der Fahrzeugtür abstützen und geeignet sind, Seitenaufprallkräften einen Widerstand entgegenzusetzen, wobei dieselben elastisch respektive biegsam ausgebildet sind und aus einem Verbund aus einem gehärteten synthetischen Harz und einer Mehrzahl sich in Längsrichtung erstreckender elastischer Fasern, beispielsweise Glasfasern bestehen. Die stabförmigen Bauteile sind derart mit den Befestigungselementen verbunden, dass im Falle eines Seitenaufpralles und erhöhter Aufprallkräfte eine Verlängerung der wirksamen Länge des stabförmigen Bauteils gestattet ist, indem dieselben aus den Befestigungselementen herausgezogen werden. Mit der DE 30 39 895 A1 wird des Weiteren eine Kraftfahrzeugtür aus Kunststoff offenbart, die ihrerseits ein Band umfasst, welches fortlaufende, einen Einpresswiderstand bildende Glasfasern mit einer hohen Festigkeit und einer Dehnung, die im Wesentlichen Null ist, aufweist. Die fortlaufenden bzw. kontinuierlichen Fasern des Bandes sind horizontal angeordnet sowie in ein Harzmaterial eingebettet und können von der Tür getrennt ausgebildet sein oder ein integrales Teil mit der Tür bilden. Das Band ist beiderends mittels Befestigungselemente in Form von gefalteten Metallbändern an der Kraftfahrzeugkarosserie festgelegt, welche sich bei erhöhten Eindrückkräften infolge eines Seitenaufpralles unter Energieverzehr auffalten. Mit der DE 41 25 299 C2 ist eine Kraftfahrzeugtür mit Aufprallschutz offenbart, der seinerseits durch eine zwischen Türaußenblech und Türinnenverkleidung verdeckt liegende Verstärkungseinrichtung, die horizontal in Längsrichtung der Tür angeordnet ist, gebildet ist. Die Verstärkungseinrichtung ist im Bereich des vorderen und/oder rückwärtigen Randes der Tür geführt und im Ausgangszustand im Wesentlichen bogenförmig in Richtung der Türaußenseite gewölbt und schließt annähernd bündig mit dem Rand der Tür ab. Ferner besteht die Verstärkungseinrichtung aus faserverstärktem Kunststoff mit mehreren Kunststoffschichten, deren Verstärkungsfasern in Richtung der Türinnenseite abnehmende Bruchdehnung aufweisen. Im Falle eines Seitenaufpralles tritt die Verstärkungseinrichtung infolge Durchbiegung mit zumindest einem Endabschnitt am Rande der Tür hervor und greift in einen Pfosten und/oder einen Schweller der Kraftfahrzeugkarosserie. Aus der DE 199 14 344 A1 ist weiterhin ein Seitenaufprallträger für Fahrzeuge bekannt, bei dem mindestens zwei Tragelemente durch einen FVW-Zugverbund (FVW=Faserverbundwerkstoff) miteinander verbunden sind. Der Zugverbund beinhaltet endlose, hochdehnbare, in eine Matrix eingebettete Fasern, vorzugsweise hochvorgestreckte Polyethylenfasern oder Aramidfasern. Die Matrix soll aus einem duroplastischen oder thermoplastischen Material bestehen. Schließlich offenbart die EP 1 043 181 B1 eine Fahrzeugkarosserie mit einer Seitenaufprallschutzvorrichtung, die ihrerseits durch ein synthetisches Seil aus einer Vielzahl von wendelförmig geflochtenen Bündeln aus Fasersträngen, wie Aramidfasern und Flüssigkristall-Polymerfasern, gebildet sind, die wiederum eine hohe Dehnungsstarrheit und eine hohe Bruchdehnung aufweisen. Das synthetische Seil enthält vordere und hintere Befestigungen für vordere und hintere Säulen des Türrahmens und ist sehr starr gespannt, um ein seitliches Eindringen in den Fahrgastraum zu verhindern.
Als besonders kritisch wird bei Türaufprallträgern der vorstehend beschriebenen Art die hohe Dehnung, die diese im Falle des Türeindrücktestes nach beispielsweise FMVSS214, FMVSS201, EP81 020.04 verkraften müssen, angesehen. Zur Homologation ist die Türeindrückung um mindestens 12 inch (304,8 mm) vorgeschrieben, und falls notwendig, auf bis zu 18 inch (457,2 mm) erweiterbar, während die Tür einen Mindesteindrückwiderstand aufbringen muss. In umfangreichen Versuchen führte das bei einem ausgewählten Kraftfahrzeug beispielsweise zu einer notwendigen Mindestdehnung des Aufprallträgers um ca. 32% (bei einem Eindrückweg von 304,8 mm), ggf. bis zu 48% (bei einem Eindrückweg von bis zu 457,2 mm). Eine solche Dehnung ist mit klassischen Fasern, wie Kohle-, Glas- und Aramidfasern nicht erzielbar.
Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, eine verbesserte Aufprallschutzvorrichtung für ein crashrelevantes Bauteil an einem Fahrzeug zu schaffen, welche im Hinblick auf herkömmliche gewichtsgünstiger ist und eine geringere Bauteilezahl aufweist sowie bei geringem Material-, Herstellungs- und somit Kostenaufwand den Anforderungen aus einem etwaigen Eindrücktest, bzgl. einer Fahrzeugtür als crashrelevantes Bauteil insbesondere auch vorstehenden Anforderungen aus besagtem Türeindrücktest Rechnung trägt.
Ausgehend von einer Aufprallschutzvorrichtung für ein crashrelevantes Bauteil an einem Fahrzeug, mit zumindest einem Zuggurt, der seinerseits in der Ebene des crashrelevanten Bauteils an gegenüberliegend angeordneten tragenden Abschnitten und/oder Bestandteilen des crashrelevanten Bauteils und/oder der Fahrzeugkarosserie fixiert ist und aus einem Faserverbundmaterial mit einer Mehrzahl in eine Kunststoffmatrix eingebetteter Verstärkungsfasern besteht, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass der Zuggurt derart ausgebildet ist, dass derselbe geeignet ist, infolge eines Aufpralles auf das crashrelevante Bauteil und Deformation desselben, definiert aus- und/oder aufzureißen, wodurch eine Änderung der wirksamen Länge des Zuggurtes einhergehend mit einem Energieverzehr, gestattet ist.
Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
Danach ist vorgesehen, dass der Zuggurt wenigstens einen Endabschnitt aufweist, der seinerseits infolge eines Aufpralles auf das crashrelevante Bauteil und Deformation desselben durch definiertes Ausreißen zumindest eines Befestigungselementes aus besagtem Endabschnitt und definiertes Aufreißen des Faserverbundmaterials im Bereich dieses Endabschnittes überwiegend in der Längserstreckung des Zuggurtes eine Änderung der wirksamen Länge des Zuggurtes, einhergehend mit einem Energieverzehr, gestattet.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zuggurt als lang gestreckter Zuggurt ausgebildet ist und beiderends im Bereich seiner Endabschnitte an gegenüberliegend angeordneten tragenden Abschnitten und/oder Bestandteilen des crashrelevanten Bauteils und/oder der Fahrzeugkarosserie mittels zumindest je eines Befestigungselementes fixiert ist.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann auch ein lang gestreckter Zuggurt vorgesehen sein, der seinerseits schlaufenförmig um gegenüberliegend angeordnete tragende Abschnitte und/oder Bestandteile des crashrelevanten Bauteils und/oder der Fahrzeugkarosserie herumgeführt ist, wobei dessen Endabschnitte mittels zumindest eines Befestigungselementes untereinander fest verbunden sind. In Weiterbildung dieser Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass sich der Zuggurt aus mehreren hintereinander angeordneten und mittels Befestigungselementen im Bereich ihrer Endabschnitte untereinander verbundenen Einzelabschnitten zusammensetzt.
Des Weiteren kann gemäß einer dritten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung der Zuggurt als endloser Zuggurt ausgebildet sein, dessen Endabschnitte durch Gurtabschnitte im Bereich von an denselben angreifenden Befestigungselementen, um die der Zuggurt herumgeführt ist, gebildet sind.
Wie die Erfindung weiter vorsieht, kann der Zuggurt neben dem wenigstens einen Endabschnitt, der seinerseits infolge eines Aufpralles auf das crashrelevante Bauteil und Deformation desselben durch definiertes Ausreißen zumindest eines Befestigungselementes aus besagtem Endabschnitt und definiertes Aufreißen des Faserverbundmaterials im Bereich dieses Endabschnittes überwiegend in Richtung der Längserstreckung des Zuggurtes eine Änderung der wirksamen Länge des Zuggurtes, einhergehend mit einem Energieverzehr, gestattet, einen weiteren Gurtabschnitt aufweisen, der bei hoher Zugfestigkeit neben einer vom verwendeten Fasermaterial abhängigen elastischen Dehnung in Anpassung an eine etwaige Deformation des crashrelevanten Bauteils infolge eines Aufpralles im Wesentlichen eine Biegung des Zuggurtes gestattet. Besagter weiterer Gurtabschnitt des Zuggurtes kann dabei aus einer oder mehreren geschichteten und in die Kunststoffmatrix eingebetteten Lagen aus einzelnen, im Wesentlichen in Richtung der Längserstreckung des Zuggurtes ausgerichteten Verstärkungsfasern gebildet sein. Ferner können die eine oder mehreren Lagen aus in Richtung der Längserstreckung des Zuggurtes ausgerichteten Verstärkungsfasern mit zumindest einer Decklage aus einzelnen Verstärkungsfasern und/oder einem Gewebe aus denselben versehen sein, wobei zumindest ein Teil der Verstärkungsfasern der Decklage in der Ebene der Decklage zur Längserstreckung des Zuggurtes abgewinkelt ausgerichtet ist. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die eine oder mehreren Lagen aus in Richtung der Längserstreckung des Zuggurtes ausgerichteten Verstärkungsfasern und/oder die Verstärkungsfasern der zumindest einen Decklage aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Ebenso kann es auch angezeigt sein, dass die eine oder mehreren Lagen aus in Richtung der Längserstreckung des Zuggurtes ausgerichteten Verstärkungsfasern und/oder die Verstärkungsfasern der zumindest einen Decklage durch ein Fasermix aus Verstärkungsfasern unterschiedlichen Werkstoffes gebildet sind.
Fernerhin kann der wenigstens eine Endabschnitt des Zuggurtes, der seinerseits infolge eines Aufpralles auf das crashrelevante Bauteil und Deformation desselben durch definiertes Ausreißen zumindest eines Befestigungselementes aus besagtem Endabschnitt und definiertes Aufreißen des Faserverbundmaterials im Bereich dieses Endabschnittes überwiegend in Richtung der Längserstreckung des Zuggurtes eine Änderung der wirksamen Länge des Zuggurtes, einhergehend mit einem Energieverzehr, gestattet, aus einer oder mehreren geschichteten und in die Kunststoffmatrix eingebetteten Lagen aus einzelnen Verstärkungsfasern und/oder Geweben aus denselben gebildet sein, wobei zumindest ein Teil der einzelnen Verstärkungsfasern wenigstens der außen liegenden Decklagen in der Ebene der jeweiligen Lage bzw. Decklage zur Längserstreckung des Zuggurtes abgewinkelt ausgerichtet ist. Werden mehrere geschichtete und in die Kunststoffmatrix eingebettete Lagen aus einzelnen Verstärkungsfasern vorgesehen, kann die Ausrichtung der Verstärkungsfasern von einer Lage/Decklage zur anderen wechseln. Auch hier können die eine oder mehreren Lagen/Decklagen durch ein Fasermix aus Verstärkungsfasern unterschiedlichen Werkstoffes gebildet sein.
Wie die Erfindung noch vorsieht, ist die Kunststoffmatrix, in welche die Verstärkungsfasern eingebettet sind, durch ein hochelastisches Matrix-System gebildet, welches die Übertragung der Fasereigenschaften und Faserspannungen der gewählten Verstärkungsfasern untereinander sowie die Biegung derselben gestattet. Die Kunststoffmatrix kann insoweit aus einem Polyurethanelastomer (PUR) oder einem Epoxidharz (EP) oder einer Kombination daraus bestehen.
In Weiterbildung der Erfindung ist des Weiteren vorgesehen, dass die Verstärkungsfasern durch zugfeste, sowie hochdehnfähige und biegefähige Fasern, wie Aramid-, Kohle-, Polyester-, R-Glas-, S-Glas-, S2-Glas-Fasern oder andere an sich bekannte Fasern mit äquivalenten Eigenschaften gebildet sind.
Was das zumindest eine Befestigungselement des wenigstens einen Endabschnittes anbelangt, ist vorgesehen, dass das Befestigungselement durch zumindest einen Anbindungsbolzen gebildet ist, der seinerseits im Bereich dieses Endabschnittes des Zuggurtes in das Faserverbundmaterial in Form der Kunststoffmatrix mit eingebetteten Verstärkungsfasern hinein oder durch dasselbe hindurchreicht oder von diesem wenigstens teilweise umwunden ist. Außerdem kann der zumindest eine Anbindungsbolzen in einer in das Faserverbundmaterial des Endabschnittes eingebrachten Längsnut geführt sein, welche über ihre Länge gesehen in ihrer Breite und/oder Tiefe variieren kann. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn der Ausreiß-/Aufreißweg des zumindest einen Befestigungselementes respektive Anbindungsbolzens durch einen Endanschlag begrenzt ist.
Insbesondere durch die Wahl der Zuggurtgeometrie, des Lagenaufbaues, der Längsnutgeometrie, des verwendeten Faser- und Matrixwerkstoffes und/oder eines Fasermixes können die Deformation des crashrelevanten Bauteils und das Ausreißverhalten des Befestigungselementes respektive das Aufreißverhalten des Zuggurtes sowie der Energieverzehr bauteil- und fahrzeugspezifisch definiert eingestellt werden. Weiterhin ist vorgesehen, dass sich der Zuggurt in der Ebene des crashrelevanten Bauteils in Längsrichtung, in Hochrichtung oder in einer Diagonalen erstrecken kann. Schließlich ist vorgesehen, dass das crashrelevante Bauteil eine Fahrzeugtür, ein Seitenteil, eine Kofferraum- oder Motorraumklappe oder ein Dachelement eines Fahrzeugs ist. Die Erfindung umfasst auch ein Fahrzeug, wie Land-, Wasser- oder Luftfahrzeug mit zumindest einer oben beschriebenen erfindungsgemäß ausgebildeten Aufprallschutzvorrichtung.
Des Weiteren beschränkt sich die Erfindung nicht auf vorstehende Fahrzeuge, sondern umfasst auch eine Aufprallschutzvorrichtung der erfindungsgemäßen Art, die ihrerseits an beliebigen anderen crashrelevanten Bauteilen als denen eines Fahrzeugs verwendet respektive angeordnet ist. So kann besagte Aufprallschutzvorrichtung auch an crashrelevanten Bauteilen, in Form von Begrenzungen und Leitplanken an Verkehrswegen, o. a. Verwendung finden. Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Begriffe „crashrelevantes Bauteil" und „Fahrzeugtür" werden im Hinblick auf die konkret beschriebenen Ausführungsbeispiele nachfolgend gleichbedeutend nebeneinander verwendet und demgemäß mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
1 ein Diagramm betreffend den Kraft-Weg-Verlauf nach der Vorschrift EP 81 020.04 bzw. FMVSS214 für Fahrzeugtüren,
2 eine perspektivische Ansicht eines crashrelevanten Bauteils in Form einer Fahrzeugtür mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Aufprallschutzvorrichtung in Form eines Zuggurtes,
3 ein Zuggurt der Aufprallschutzvorrichtung nach 2 in einer Einzelansicht gem. einer ersten möglichen Ausführungsform,
4 eine äußerst schematische Ansicht des Zuggurtes nach 3,
5 die Funktionsweise der Aufprallschutzvorrichtung in einem Versuchsaufbau,
6 einen mittleren Gurtabschnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Zuggurtes mit der Darstellung der Anordnung der Verstärkungsfasern innerhalb der Lagen,
7 einen endseitigen Gurtabschnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Zuggurtes mit der Darstellung der Anordnung der Verstärkungsfasern innerhalb der Lagen,
8 eine äußerst schematische Ansicht des Zuggurtes gem. einer zweiten möglichen Ausführungsform, und
9 eine äußerst schematische Ansicht des Zuggurtes gem. einer weiteren möglichen Ausführungsform.
Wie bereits oben dargetan, verlangt für crashrelevante Bauteile in Form von Fahrzeugtüren die Vorschrift FMVSS214 bzw. auch die Vorschrift EP81020.04 (statischer Türeindrücker) bestimmte minimale Eindrückwiderstände bei vorgegebenem Weg. Werden diese Widerstände nicht durch den Rohbau der Fahrzeugtür selbst erreicht, wird ein Aufprallträger in die Fahrzeugtür eingebracht. Zur Homologation ist die Türeindrückung um mindestens 12 inch (304,8 mm) vorgeschrieben, und falls notwendig, auf bis zu 18 inch (457,2 mm) erweiterbar, während die Fahrzeugtür einen Mindesteinrückwiderstand aufbringen muss (vgl. dazu auch 1 mit der Darstellung eines beispielgebenden Kraft-Weg-Verlaufes nach den o. g. Eindrücktest-Vorschriften).
Um den vorgenannten Vorschriften bzgl. des Türeindrücktestes gerecht zu werden, werden gemäß 2 die erforderlichen Kräfte durch zumindest einen Zuggurt 1 aus Faserverbundmateriai aufgebaut, der seinerseits in der Ebene des crashrelevanten Bauteils 2, vorliegend der Fahrzeugtür 2, an gegenüberliegend angeordneten tragenden Abschnitten und/oder Bestandteilen der Fahrzeugtür 2 und/oder der Fahrzeugkarosserie, beispielsweise an Türschlössern und/oder Türscharnieren der Fahrzeugtür 2, fixiert ist.
Die notwendige Dehnung respektive Streckung über den gesamten Mindesteindrückweg (vgl. 1) wird dadurch ermöglicht, dass der Zuggurt 1 kontrolliert aus- und/oder aufreißen kann, indem der Zuggurt 1 wenigstens einen Endabschnitt 3 aufweist, der seinerseits infolge eines Aufpralles respektive Seitenaufpralles auf die Fahrzeugtür 2 und Deformation derselben durch definiertes Ausreißen zumindest eines Befestigungselementes 4 aus dem wenigstens einen Endabschnitt 3 und definiertes Aufreißen des Faserverbundmaterials im Bereich des Endabschnittes 3 überwiegend in der Längserstreckung des Zuggurtes 1 eine Änderung der wirksamen Länge des Zuggurtes 1, einhergehend mit einem Energieverzehr, gestattet.
Der Zuggurt 1 besteht aus einem Faserverbundmaterial mit einer Mehrzahl in eine Kunststoffmatrix 5 eingebetteter Verstärkungsfasern 6 (insbes. 4–8).
Die Kunststoffmatrix 5, in welche die Verstärkungsfasern 6 eingebettet sind, ist vorzugsweise durch ein hochelastisches Matrix-System gebildet, welches die Übertragung der Fasereigenschaften und Faserspannungen der gewählten Verstärkungsfasern 6 untereinander sowie die Biegung derselben gestattet. Als Werkstoffe für besagte Kunststoffmatrix 5 haben sich Polyurethanelastomere (PUR) oder Epoxidharze (EP) oder eine Kombination aus diesen Werkstoffen besonders bewährt. Sicherlich sind ein Vielzahl weiterer äquivalenter Werkstoffe mit vergleichbaren Eigenschaften denkbar, deren Aufzählung jedoch den Umfang dieser Erfindung sprengen würde. Diese Matrixsysteme lassen sich besonders kostengünstig im Injektions- und Pressverfahren mit sehr kurzen Zykluszeiten verarbeiten, welches sich für den Serieneinsatz mit mittleren bis großen Stückzahlen besonders anbietet.
Was die Verstärkungsfasern 6 anbelangt, sind diese insbesondere durch an sich bekannte zugfeste, sowie hochdehnfähige und biegefähige Fasern, wie Aramid-, Kohle-, Polyester-, R-Glas-, S-Glas-, S2-Glas-Fasern oder andere an sich bekannte Fasern mit äquivalenten Eigenschaften gebildet.
Gemäß den 2 bis 4 ist der Zuggurt 1 als lang gestreckter Zuggurt 1 ausgebildet und beiderends, d. h., im Bereich seiner beiden Endabschnitte 3a, 3b an gegenüberliegend angeordneten tragenden Abschnitten der Fahrzeugtür 2, beispielsweise an einem Rahmenelement derselben, mittels zumindest je eines Befestigungselementes 4 fixiert. Sicherlich ist auch eine Fixierung an tragenden Abschnitten der Fahrzeugkarosserie und/oder an Türschlössern und/oder Türscharnieren denkbar und demgemäß durch die Erfindung mit erfasst (nicht näher gezeigt).
Das Befestigungselement 4 ist seinerseits jeweils im Wesentlichen durch zumindest einen Anbindungsbolzen gebildet. Demgemäß sind auch zwei oder mehr Anbindungsbolzen je Befestigungselement 4, die ihrerseits beispielsweise in der Ebene des Zuggurtes 1 nebeneinander angeordnet sind, denkbar (nicht näher dargestellt). Der zumindest eine Anbindungsbolzen reicht im Bereich des jeweiligen Endabschnittes 3a, 3b des Zuggurtes 1 in das Faserverbundmaterial in Form der Kunststoffmatrix 5 mit eingebetteten Verstärkungsfasern 6 hinein oder durch dasselbe hindurch. Die Anbindungsbolzen sind über Verbindungslaschen 7 aus Stahl oder Titan oder auch einem Faserverbundwerkstoff (FVW) am tragenden Abschnitt der Fahrzeugtür 2, beispielsweise an einem Rahmenelement und/oder auch an einem Türschloss und/oder einem Türscharnier ggf. über eine nicht näher gezeigte, jedoch an sich bekannte so genannte „Crashkralle" abgestützt.
Gesetzt den Fall, es ist ein Seitenaufprall auf die Fahrzeugtür 2 zu verzeichnen, so wird der Anfangseindrückwiderstand zu Beginn der Eindrückwegstrecke hauptsächlich durch die Fahrzeugtür 2 selbst und deren Steifigkeit aufgebracht, solange bis der Zuggurt 1 innerhalb der Fahrzeugtür 2 komplett an der Eindrückbarriere anliegt und zwischen den Anbindungsrespektive Befestigungspunkten an der Fahrzeugtür 2 vollkommen gespannt ist. Über die weitere Wegstrecke wird das Kraftniveau durch den Zuggurt 1 aufgebaut und gehalten, der seinerseits an Befestigungselementen 4 in Form der Anbindungsbolzen kontinuierlich aus- bzw. aufreißt und damit Weg schafft respektive eine Änderung der wirksamen Länge des Zuggurtes 1, einhergehend mit einem Energieverzehr, bewirkt.
Während des Ausreißens und der fortschreitenden Deformation der Fahrzeugtür 2 steigt der Eindrückwiderstand beständig an, da das zerstörte Faserverbundmaterial 8 des Zuggurtes 1 entlang der ausgerissenen Wegstrecke das weitere Ausreißen zunehmend blockiert (vgl. 5).
Eine weiter zunehmende Deformation der Fahrzeugtür 2 führt in der Folge zu weiteren Blockierungen und einem Anstieg der Verspannungen in der Fahrzeugtür 2 sowie zu einer Beteiligung weiterer nicht näher dargestellter, jedoch an sich bekannter Komponenten der Fahrzeugtür 2, die den Widerstand gegen die Eindrückung noch weiter ansteigen lassen.
Das Erreichen des Spitzeneindrückwiderstandes wird dann durch eine erzwungene, vollständige Zerstörung des Zuggurtes 1 erreicht, indem beispielsweise ein Endanschlag 9 den Ausreißweg beschränkt und die eingestellte Festigkeitsgrenze des Zuggurtes 1 durch erhöhtes Kraftniveau überschritten wird (vgl. insbes. 3, 5).
Die Deformation der Fahrzeugtür 2 und das Ausreißverhalten des Befestigungselementes 4 bzw. Aufreißverhalten des Zuggurtes 1 sowie der gewünschte Energieverzehr sind tür- und fahrzeugspezifisch durch die Wahl der Zuggurtgeometrie, eines etwaigen Lagenaufbaus der Verstärkungsfasern, des verwendeten Faser- und Matrixwerkstoffes, eines etwaigen Fasermixes und/oder anderer geeigneter Maßnahmen in weiten Grenzen definiert einstellbar.
So hat es sich in umfangreichen Versuchen als vorteilhaft erwiesen, wenn der Zuggurt 1 neben dem wenigstens einen Endabschnitt 3a, 3b einen weiteren Gurtabschnitt 10 aufweist, der bei hoher Zugfestigkeit neben einer vom verwendeten Fasermaterial abhängigen elastischen Dehnung in Anpassung an eine etwaige Deformation der Fahrzeugtür 2 infolge eines Seitenaufpralles im Wesentlichen eine Biegung des Zuggurtes 1 gestattet. Ein solcher Gurtabschnitt 10 ist in 3 angedeutet und zwischen den beiden Endabschnitten 3a, 3b des Zuggurtes 1 angeordnet.
Dieser Gurtabschnitt 10 ist vorzugsweise aus einer oder mehreren geschichteten und in der Kunststoffmatrix 5 eingebetteten Lagen 11 aus einzelnen, im Wesentlichen in Richtung der Längserstreckung des Zuggurtes 1 ausgerichteten Verstärkungsfasern 6 gebildet (4).
Zweckmäßigerweise können diese eine oder mehreren Lagen 11 mit zumindest einer Decklage 12, vorliegend einer oberen und einer unteren Decklage 12 aus einzelnen Verstärkungsfasern 6 und/oder einem Gewebe aus denselben versehen sein, wobei zumindest ein Teil der Verstärkungsfasern 6 der Decklage 12 in der Ebene der Decklage 12 zur Längserstreckung des Zuggurtes 1 abgewinkelt ist. In besagten Versuchen hat sich eine Abwinkelung des besagten zumindest einen Teils von Verstärkungsfasern 6 von ± 45° zur normalen Orientierung des Zuggurtes 1 bewährt, jedoch ist die Erfindung nicht auf den vorgeschlagen Winkel beschränkt. 6 zeigt im Hinblick darauf äußerst schematisch die Orientierung der Verstärkungsfasern 6 der Decklage 12 im Verhältnis zu den Verstärkungsfasern 6 der übrigen mittig des Zuggurtes 1 angeordneten Lage/n 11.
Durch diese Maßnahme ist beispielsweise bei Überschreitung der oben bereits erwähnten Festigkeitsgrenze des Zuggurtes 1 und bei etwaigem „Aufplatzen" desselben ein gewisser „Splitterschutz" gegeben.
Eine weitere Möglichkeit der definierten Einstellung des Ausreißverhaltens des Befestigungselementes 4 bzw. Aufreißverhaltens des Zuggurtes 1 ist ferner durch die Wahl des Werkstoffes der Verstärkungsfasern 6 gegeben. Hierbei können sich die Werkstoffe der Verstärkungsfasern 6 innerhalb einer Lage 11 bzw. Decklage 12 oder zwischen den Lagen 11/Decklagen 12 unterscheiden, so dass beispielsweise auch ein Fasermix innerhalb des Zuggurtes 1 realisierbar ist.
Ebenso kann es von Vorteil sein, die einzelnen Abschnitte des Zuggurtes 1, nämlich Endabschnitte 3; 3a, 3b und den einen weiteren Gurtabschnitt 10, der gemäß 4 ein mittlerer Gurtabschnitt 10 ist, in ihrer Geometrie unterschiedlich auszubilden. Vorliegend sind die beiden Endabschnitte 3a, 3b stärker ausgebildet als der mittlere Gurtabschnitt 10.
In Anlehnung an die vorstehend beschriebene Ausbildung des vorliegend mittleren Gurtabschnittes 10 können auch die Endabschnitte 3a, 3b gem. den 2 bis 4 aus einer oder mehreren geschichteten und in die Kunststoffmatrix 5 eingebetteten Lagen 11 aus einzelnen Verstärkungsfasern 6 und/oder Geweben aus denselben gebildet sein, wobei zumindest auch hier ein Teil der einzelnen Verstärkungsfasern 6 wenigstens der außen liegenden Lagen respektive Decklagen 12 in der Ebene der jeweiligen Lage/Decklage 11, 12 zur Längserstreckung des Zuggurtes 1 abgewinkelt ausgerichtet ist. Ebenso kann die Ausrichtung der Verstärkungsfasern 6 von einer Lage/Decklage 11, 12 zur anderen wechseln (vgl. 7) und/oder es können eine oder mehrere Lagen/Decklagen 11, 12 durch ein Fasermix aus Verstärkungsfasern 6 unterschiedlichen Werkstoffes gebildet sein.
Wie insbesondere den 3 und 4 zu entnehmen ist, kann innerhalb des Faserverbundmaterials des jeweiligen Endabschnittes 3; 3a, 3b eine beispielsweise eingefräste Längsnut 13 vorgesehen sein, in welcher das Befestigungselement 4 in Form des Anbindungsbolzens definiert geführt ist, wenn derselbe aus dem Faserverbundmaterial ausreißt. Besagte Längsnut 14 kann über ihre Länge gesehen, in ihrer Breite und/oder Tiefe variieren, wodurch eine weitere Möglichkeit gegeben ist, auf das Ausreißverhalten des Befestigungselementes 4 über den Ausreißweg definiert Einfluss zu nehmen, indem das Befestigungselement 4 bzw. der Anbindungsbolzen beispielsweise durch unterschiedliche Materialstärken des Zuggurtes 1 gerissen werden muss.
Vorliegend ist ein Zuggurt 1 gezeigt, der sich in der Ebene der Fahrzeugtür 2 in einer Diagonalen erstreckt. Durch die Erfindung ist jedoch jedwede andere geeignete Erstreckung mit erfasst. So kann sich der Zuggurt 1 beispielsweise in der Ebene der Fahrzeugtür 2 auch in Längsrichtung oder Hochrichtung derselben erstrecken. Die Erfindung beschränkt sich ferner nicht nur auf einen einzigen Zuggurt 1, sondern umfasst auch eine Mehrzahl erfindungsgemäß ausgebildeter Zuggurte 1, die ihrerseits an einer einzigen Fahrzeugtür 2 angeordnet sind, wobei es sich bei der Fahrzeugtür 2 nicht um eine Seitentür handeln muss, sondern auch Hecktüren entsprechend ausgebildet bzw. mit einem oder mehren der erfindungsgemäß ausgebildeten Zuggurte 1 versehen sein können.
Das Ausführungsbeispiel nach 8 unterscheidet sich zu dem vorhergehenden im Wesentlichen dadurch, dass ein lang gestreckter Zuggurt 1 lediglich einenends mittels eines Befestigungselementes 4 in Form eines Anbindungsbolzens, der geeignet ist, infolge eines Seitenaufpralles auf die Fahrzeugtür 2 definiert aus der mit Verstärkungsfasern 6 versehenen Kunststoffmatrix 5 im Sinne der Erfindung definiert auszureißen, am tragenden Abschnitt und/oder Bestandteil der Fahrzeugtür 2 und/oder der Fahrzeugkarosserie festgelegt ist, wogegen das andere Ende herkömmlich am tragenden Abschnitt und/oder Bestandteil der Fahrzeugtür 2 und/oder der Fahrzeugkarosserie festgelegt ist.
Demgegenüber kann ein lang gestreckter Zuggurt 1 auch schlaufenförmig um gegenüberliegend angeordnete tragende Abschnitte und/oder Bestandteile der Fahrzeugtür 2 und/oder der Fahrzeugkarosserie herumgeführt sein und können dessen Endabschnitte 3a, 3b mittels zumindest eines Befestigungselementes 4 in Form eines Anbindungsbolzens, der geeignet ist, infolge eines Seitenaufpralles auf die Fahrzeugtür 2 im Sinne der Erfindung definiert aus der mit Verstärkungsfasern 6 versehenen Kunststoffmatrix 5 auszureißen, untereinander fest verbunden sein (nicht näher dargestellt).
Denkbar ist es auch, dass der lang gestreckte Zuggurt 1 aus mehreren hintereinander angeordneten Einzelabschnitten besteht, die ihrerseits mittels ausreißbarer Befestigungselemente 4 im Bereich ihrer Endabschnitte 3a, 3b untereinander verbunden sind, wobei die freien Enden des gebildeten lang gestreckten Zuggurtes 1 herkömmlich oder erfindungsgemäß mittels ausreißbarer Befestigungselemente 4 am tragenden Abschnitt und/oder Bestandteil der Fahrzeugtür 2 und/oder der Fahrzeugkarosserie festgelegt sind oder schlaufenförmig um gegenüberliegend angeordnete tragende Abschnitte und/oder Bestandteile der Fahrzeugtür 2 und/oder der Fahrzeugkarosserie herumgeführt und untereinander herkömmlich oder erfindungsgemäß mittels ausreißbarer Befestigungselemente 4 verbunden sind (nicht näher dargestellt).
Schlussendlich ist in 9 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Aufprallschutzvorrichtung gezeigt, welche ihrerseits einen endlosen Zuggurt 1 aufweist, dessen Endabschnitte 3a, 3b durch Gurtabschnitte im Bereich von an denselben angreifenden Befestigungselementen 4 in Form von am tragenden Abschnitt und/oder Bestandteil der Fahrzeugtür 2 und/oder der Fahrzeugkarosserie sich abstützenden Anbindungsbolzen, um die der Zuggurt 1 herumgeführt ist, gebildet sind.
Hierbei sind innerhalb der gebildeten Schlaufe in Normalrichtung des Zuggurtes 1 weisende Verstärkungsfasern 6 (0°) mit von innen nach außen der Zuggurt-Schlaufe ansteigender Länge vorgesehen, so dass die Anbindungsbolzen im Falle eines Seitenaufpralles auf die Fahrzeugtür 2 definiert die in der Kunststoffmatrix 5 eingebetteten Verstärkungsfasern 6 im Wesentlichen von innen nach außen unter Energieverzehr nacheinander brechen.
Eine Aufprallschutzvorrichtung gemäß der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele geht aufgrund des besonderen Faserverbundkonzeptes mit beispielsweise verschiedenen Faserarten gegenüber konventionellen Türaufprallträgern aus Stahl je nach Ausführung und Detaillösung mit einer Gewichtsreduktion von ca. 25–50 % einher.
Die vorstehenden Ausführungsbeispiele stellen im Wesentlichen auf ein crashrelevantes Bauteil 2 in Form einer Fahrzeugtür 2 ab. Mit den beschriebenen Aufprallschutzvorrichtungen lassen sich jedoch auch andere insbesondere großflächige crashrelevante Bauteile eines Fahrzeugs, erfindungsgemäß bestücken. So ist es auch gestattet, eine oder mehrere derartige Aufprallschutzvorrichtungen an Seitenteilen, der Kofferraumklappe, der Motorraumklappe oder dem Dach eines Fahrzeugs anzuordnen, welches nicht nur ein Landfahrzeug, wie ein Kraftfahrzeug, sondern jegliches Fahrzeug, demgemäß auch ein Wasser- oder Luftfahrzeug, sein kann.
Ebenso beschränkt sich die Erfindung nicht auf crashrelevante Bauteile 2 an Fahrzeugen, sondern regt an, die erfindungsgemäße Aufprallschutzvorrichtung an beliebig anderen denkbaren crashrelevanten Bauteilen 2 zu verwenden bzw. anzuordnen. Insofern bieten sich beispielsweise Begrenzungen und Leitplanken an Verkehrswegen zur Bestückung mit derartigen Aufprallschutzvorrichtungen an.

1: Zuggurt
2: crashrelevantes Bauteil/Fahrzeugtür
3: Endabschnitt
3a: Endabschnitt
3b: Endabschnitt
4: Befestigungselement
5: Kunststoffmatrix
6: Verstärkungsfasern
7: Verbindungslaschen
8: zerstörtes Fasermaterial
9: Endanschlag
10: Gurtabschnitt
11: Lagen (Verstärkungsfasern 6)
12: Decklagen
13: Längsnut

Claims

Aufprallschutzvorrichtung für ein crashrelevantes Bauteil (2) an einem Fahrzeug, mit zumindest einem Zuggurt (1), der seinerseits in der Ebene des crashrelevanten Bauteils (2) an gegenüberliegend angeordneten tragenden Abschnitten und/oder Bestandteilen des crashrelevanten Bauteils (2) und/oder der Fahrzeugkarosserie fixiert ist und aus einem Faserverbundmaterial mit einer Mehrzahl in eine Kunststoffmatrix (5) eingebetteter Verstärkungsfasern (6) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuggurt (1) derart ausgebildet ist, dass derselbe geeignet ist, infolge eines Aufpralles auf das crashrelevante Bauteil (2) und Deformation desselben, definiert aus- und/oder aufzureißen, wodurch eine Änderung der wirksamen Länge des Zuggurtes (1) einhergehend mit einem Energieverzehr, gestattet ist.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuggurt (1) wenigstens einen Endabschnitt (3; 3a, 3b) aufweist, der seinerseits infolge eines Aufpralles auf das crashrelevante Bauteil (2) und Deformation desselben durch definiertes Ausreißen zumindest eines Befestigungselementes (4) aus besagtem Endabschnitt (3; 3a, 3b) und definiertes Aufreißen des Faserverbundmaterials im Bereich dieses Endabschnittes (3; 3a, 3b) überwiegend in der Längserstreckung des Zuggurtes (1) eine Änderung der wirksamen Länge des Zuggurtes (1), einhergehend mit einem Energieverzehr, gestattet.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuggurt (1) als lang gestreckter Zuggurt (1) ausgebildet ist und beiderends im Bereich seiner Endabschnitte (3a, 3b) an gegenüberliegend angeordneten tragenden Abschnitten und/oder Bestandteilen des crashrelevanten Bauteils (2) und/oder der Fahrzeugkarosserie mittels zumindest je eines Befestigungselementes (4) fixiert ist.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein lang gestreckter Zuggurt (1) schlaufenförmig um gegenüberliegend angeordnete tragende Abschnitte und/oder Bestandteile des crashrelevanten Bauteils (2) und/oder der Fahrzeugkarosserie herumgeführt ist und die Endabschnitte (3a, 3b) mittels zumindest eines Befestigungselementes (4) untereinander fest verbunden sind.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Zuggurt (1) aus mehreren hintereinander angeordneten und mittels Befestigungselementen (4) im Bereich ihrer Endabschnitte (3a, 3b) untereinander verbundenen Einzelabschnitten zusammensetzt.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuggurt (1) als endloser Zuggurt (1) ausgebildet ist, dessen Endabschnitte (3a, 3b) durch Gurtabschnitte im Bereich von an denselben angreifenden Befestigungselementen (4), um die der Zuggurt (1) herumgeführt ist, gebildet sind.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuggurt 1() neben dem wenigstens einen Endabschnitt (3; 3a, 3b), der seinerseits infolge eines Aufpralles auf das crashrelevante Bauteil (2) und Deformation desselben durch definiertes Ausreißen zumindest eines Befestigungselementes (4) aus besagtem Endabschnitt (3; 3a, 3b) und definiertes Aufreißen des Faserverbundmaterials im Bereich dieses Endabschnittes (3; 3a, 3b) überwiegend in Richtung der Längserstreckung des Zuggurtes (1) eine Änderung der wirksamen Länge des Zuggurtes 1(), einhergehend mit einem Energieverzehr, gestattet, einen weiteren Gurtabschnitt (10) aufweist, der bei hoher Zugfestigkeit neben einer vom verwendeten Fasermaterial abhängigen elastischen Dehnung in Anpassung an eine etwaige. Deformation des crashrelevanten Bauteils (2) infolge eines Aufpralles im Wesentlichen eine Biegung des Zuggurtes (1) gestattet.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Gurtabschnitt (10) des Zuggurtes (1) aus einer oder mehreren geschichteten und in die Kunststoffmatrix (5) eingebetteten Lagen (11) aus einzelnen, im Wesentlichen in Richtung der Längserstreckung des Zuggurtes (1) ausgerichteten Verstärkungsfasern (6) gebildet ist.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Lagen (11) aus in Richtung der Längserstreckung des Zuggurtes (1) ausgerichteten Verstärkungsfasern (6) mit zumindest einer Decklage (12) aus einzelnen Verstärkungsfasern (6) und/oder einem Gewebe aus denselben versehen sind, wobei zumindest ein Teil der Verstärkungsfasern (6) der Decklage (12) in der Ebene der Decklage (12) zur Längserstreckung des Zuggurtes (1) abgewinkelt ausgerichtet ist.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Lagen (11) aus in Richtung der Längserstreckung des Zuggurtes (1) ausgerichteten Verstärkungsfasern (6) und/oder die Verstärkungsfasern (6) der zumindest einen Decklage (2) aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Lagen (11) aus in Richtung der Längserstreckung des Zuggurtes (1) ausgerichteten Verstärkungsfasern (6) und/oder die Verstärkungsfasern (6) der zumindest einen Decklage (12) durch ein Fasermix aus Verstärkungsfasern (6) unterschiedlichen Werkstoffes gebildet sind.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Endabschnitt (3; 3a, 3b) des Zuggurtes (1), der seinerseits infolge eines Aufpralles auf das crashrelevante Bauteil (2) und Deformation desselben durch definiertes Ausreißen zumindest eines Befestigungselementes (4) aus besagtem Endabschnitt (3; 3a, 3b) und definiertes Aufreißen des Faserverbundmaterials im Bereich dieses Endabschnittes (3; 3a, 3b) überwiegend in Richtung der Längserstreckung des Zuggurtes (1) eine Änderung der wirksamen Länge des Zuggurtes (1), einhergehend mit einem Energieverzehr, gestattet, aus einer oder mehreren geschichteten und in die Kunststoffmatrix eingebetteten Lagen (11) aus einzelnen Verstärkungsfasern (6) und/oder Geweben aus denselben gebildet ist, wobei zumindest ein Teil der einzelnen Verstärkungsfasern (6) wenigstens der außen liegenden Decklagen (12) in der Ebene der jeweiligen Lage/Decklage (11, 12) zur Längserstreckung des Zuggurtes (1) abgewinkelt ausgerichtet ist.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren geschichteten und in die Kunststoffmatrix eingebetteten Lagen/Decklagen (11, 12) aus einzelnen Verstärkungsfasern (6) die Ausrichtung der Verstärkungsfasern (6) von einer Lage/Decklage (11, 12) zur anderen wechselt.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Lagen/Decklagen (11, 12) durch ein Fasermix aus Verstärkungsfasern (6) unterschiedlichen Werkstoffes gebildet sind.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffmatrix (5), in welche die Verstärkungsfasern (6) eingebettet sind, durch ein hochelastisches Matrix-System gebildet ist, welches die Übertragung der Fasereigenschaften und Faserspannungen der gewählten Verstärkungsfasern (6) untereinander sowie die Biegung derselben gestattet.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffmatrix aus einem Polyurethanelastomer (PUR) oder einem Epoxidharz (EP) oder einer Kombination daraus besteht.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern (6) durch zugfeste, sowie hochdehnfähige und biegefähige Fasern, wie Aramid-, Kohle-, Polyester-, R-Glas-, S-Glas-, S2-Glas-Fasern oder andere an sich bekannte Fasern mit äquivalenten Eigenschaften gebildet sind.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Befestigungselement (4) des wenigstens einen Endabschnittes (3; 3a, 3b) durch zumindest einen Anbindungsbolzen gebildet ist, der seinerseits im Bereich dieses Endabschnittes (3; 3a, 3b) des Zuggurtes (1) in das Faserverbundmaterial in Form der Kunststoffmatrix (5) mit eingebetteten Verstärkungsfasern (6) hinein oder durch dasselbe hindurchreicht oder von diesem wenigstens teilweise umwunden ist.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Anbindungsbolzen in einer in das Faserverbundmaterial des Endabschnittes (3; 3a, 3b) eingebrachten Längsnut (13) geführt ist.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnut (13) über ihre Länge gesehen in ihrer Breite und/oder Tiefe variiert.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausreiß-/Aufreißweg des zumindest einen Befestigungselementes (4) respektive Anbindungsbolzens durch einen Endanschlag (9) begrenzt ist.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Wahl der Zuggurtgeometrie, des Lagenaufbaues, der Längsnutgeometrie, des verwendeten Faser- und Matrixwerkstoffes und/oder eines Fasermixes die Deformation des crashrelevanten Bauteils (2) und das Ausreißverhalten des Befestigungselementes (4) respektive das Aufreißverhalten des Zuggurtes (1) sowie der Energieverzehr bauteil- und fahrzeugspezifisch definiert einstellbar sind.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuggurt (1) sich in der Ebene des crashrelevanten Bauteils (2) in Längsrichtung, in Hochrichtung oder in einer Diagonalen erstreckt.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das crashrelevante Bauteil (2) eine Fahrzeugtür (2), ein Seitenteil, eine Kofferraum- oder Motorraumklappe oder ein Dachelement eines Fahrzeugs ist.
Fahrzeug, wie Land-, Wasser- oder Luftfahrzeug, mit einer Aufprallschutzvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 24.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, verwendet respektive angeordnet an beliebigen anderen crashrelevanten Bauteilen (2) als denen eines Fahrzeugs, wie an crashrelevanten Bauteilen (2) in Form von Begrenzungen und Leitplanken an Verkehrswegen, o. a.