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Die Erfindung betrifft eine Armlehne für eine Seitentür eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Armlehne der im Oberbegriff des Patentanspruchs 8 angegebenen Art.
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Die
DE 10 2008 053 232 A1 offenbart eine Kraftfahrzeugarmauflage mit einem an einer Türinnenverkleidung angeordneten Armauflagenelement. Das Armauflagenelement besteht in X-Richtung des Fahrzeugs aus wenigstens drei, jeweils in Z-Richtung über ein Filmscharnier verbundenen Segmenten.
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Der
DE 41 40 706 A1 ist eine Armlehne zur Befestigung an einer Tür oder einer Seitenwand eines Kraftfahrzeugs als bekannt zu entnehmen, wobei sich die Armlehne bei einer Druckeinwirkung senkrecht zu ihrer Befestigungsfläche verformt. Die Armlehne weist eine sich über die gesamte Länge der Armlehne erstreckende Struktur auf, die zumindest auf Druckbelastung nachgiebig ist, wobei die Steifigkeit so bemessen ist, dass bei einer entsprechend hohen Druckkrafteinwirkung eine Verformung der Armlehne so erfolgt, dass eine etwa bündige Fläche mit der Befestigungsfläche entsteht. Die bekannten Armlehnen weisen einen hohen Herstellungsaufwand auf.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Armlehne für eine Seitentür eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Armlehne bereitzustellen, welche einen besonders geringen Fertigungsaufwand für die Armlehne ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Armlehne für eine Seitentür eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Armlehne mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Der erste Aspekt der Erfindung betrifft eine Armlehne für eine Seitentür eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens. Die Armlehne umfasst wenigstens ein Lehnenteil, welches zur Armauflage in einem Fahrgastraum des Kraftwagens dient. Das Lehnenteil ist dabei mit dem zumindest einen Energieabsorptionselement versehen, welches bei Kraftbeaufschlagung des Lehnenteils unter Energieverzehrung zumindest bereichsweise verformbar ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Energieabsorptionselement durch Urformen zumindest bereichsweise als Wabenstruktur und/oder als Faltstruktur ausgebildet und direkt in das Lehnenteil integriert ist. Dies bedeutet, dass das Energieabsorptionselement in einem sogenannten Direktverfahren und in zumindest im Wesentlichen einem Herstellungsschritt hergestellt ist. Dabei ist es nicht vorgesehen, dass beispielsweise zur Herstellung des Energieabsorptionselements zunächst ein Halbzeug durch Urformen hergestellt und das Halbzeug anschließend durch Umformen bearbeitet und so das fertige Energieabsorptionselement hergestellt wird. Vielmehr wird das Energieabsorptionselement direkt durch ein Urformverfahren hergestellt. Dadurch weisen das Energieabsorptionselement und damit die gesamte Armlehne einen besonders geringen Fertigungsaufwand auf, was mit einer zeit- und kostengünstigen Herstellung der Armlehne einhergeht.
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Ferner weist die erfindungsgemäße Armlehne infolge der direkten Integration des Energieabsorptionselements in das Lehnenteil eine sehr unkomplexe Konstruktionsweise auf, was die Kosten zur Herstellung der Armlehne ebenso gering hält. Ein weiterer Vorteil dieser einfachen Konstruktionsweise ist das geringe Gewicht der erfindungsgemäßen Armlehne, da eine Sandwichbauweise des Energieabsorptionselements, insbesondere zur Integration des Energieabsorptionselements in das Lehnenteil, vermieden ist. Bei einer solchen Sandwichbauweise ist das Energieabsorptionselement zwischen zwei zumindest bereichsweise in gegenseitiger Überdeckung angeordneten Schichten angeordnet und durch die Schichten zumindest bereichsweise abgedeckt. Dies erhöht das Gewicht und den Bauraumbedarf des Energieabsorptionselements und damit der gesamten Armlehne. Dies bedeutet, dass die erfindungsgemäße Armlehne auch einen nur sehr geringen Bauraumbedarf aufweist.
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Darüber hinaus ermöglicht die direkte Integration des Energieabsorptionselements in das Lehnenteil eine sehr unkomplexe und unaufwändige Anbindung des Energieabsorptionselements an das Lehnenteil, was die Teileanzahl, die Kosten und das Gewicht der erfindungsgemäßen Armlehne in einem besonders geringen Rahmen hält.
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Die Herstellung des fertigen Energieabsorptionselements durch Urformen birgt auch den Vorteil, dass durch das Urformen besonders geringe Wandstärken des Energieabsorptionselements darstellbar sind. Dies führt insbesondere zu einem sehr geringen Gewicht der erfindungsgemäßen Armlehne, was einem geringen Gewicht und damit einem niedrigen Kraftstoffverbrauch sowie geringen CO2-Emissionen des Kraftwagens zugute kommt.
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Darüber hinaus birgt die erfindungsgemäße Armlehne den Vorteil eines sehr vorteilhaften Unfallverhaltens. Insbesondere die Wabenstruktur und/oder die Faltstruktur ermöglichen bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung der Armlehne eine effiziente und effektive Aufnahme und Umwandlung von Aufprallenergie in Verformungsenergie. Dadurch ist durch die erfindungsgemäße Armlehne insbesondere bei einem Seitenaufprall einer Barriere auf den Kraftwagen ein vorteilhafter Seitenaufprallschutz für Insassen des Fahrgastraums des Kraftwagens bereitgestellt, so dass die Insassen vor unerwünschten und schwerwiegenden Verletzungen effektiv geschützt werden können.
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Die Herstellung des Energieabsorptionselements durch Urformen birgt auch den Vorteil, dass eine erwünschte Steifigkeit des Energieabsorptionselements und damit der Armlehne bedarfgerecht eingestellt und an die Fahrzeuggeometrie und die Position des Insassen relativ zum Kraftwagen angepasst werden kann. Dadurch kann das Verletzungsrisiko und die Verletzungsschwere bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung, insbesondere bei einem Seitenaufprall des Kraftwagens für den Insassen besonders gering gehalten werden.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind das Energieabsorptionselement und das Lehnenteil einstückig miteinander ausgebildet. Dies hält die Teileanzahl, das Gewicht und die Kosten der Armlehne gering, da insbesondere zusätzliche Verbindungsmittel zum Verbinden des Energieabsorptionselements mit dem Lehnenteil nicht vorgesehen und nicht von Noten sind. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist das Energieabsorptionselement über wenigstens ein Filmscharnier an das Lehnenteil angebunden. Bevorzugt sind das Energieabsorptionselement, das Lehnenteil und das Filmscharnier einstückig miteinander ausgebildet. Dabei ist das Filmscharnier im Wesentlichen aus einer dünnwandigen Verbindung beispielsweise in Form eines Falzes gebildet, die durch ihre Biegsamkeit eine Schwenkbewegung des Lehnenteils und des Energieabsorptionselements relativ zueinander ermöglicht. Dadurch können das Energieabsorptionselement und das Lehnenteil nach dem Urformen in eine gewünschte Relativstellung zueinander bewegt werden, so dass das Unfallverhalten der Armlehne gezielt eingestellt und auf die Fahrzeuggeometrie und/oder auf die Position des Insassen relativ zum Kraftwagen angepasst werden kann. Ein weiterer Vorteil der direkten Herstellung durch das Urformen ist, dass so das als Faltstruktur und/oder Wabenstruktur ausgebildete Energieabsorptionselement kostengünstig in großen Stückzahlen und somit in Serienfertigung hergestellt werden kann. Somit kann das vorteilhafte Unfallverhalten einer Vielzahl von Kraftwagen zugute kommen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Energieabsorptionselement durch Verschweißen über Kleben an das Lehnenteil angebunden. Dadurch sind das Energieabsorptionselement und das Lehnenteil besonders fest und definiert miteinander verbunden, was einen besonders vorteilhaften Kräftefluss bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung der Armlehne ermöglicht. Diese Verbindung kommt somit dem Unfallverhalten des Energieabsorptionselements zugute. Ferner sind das Energieabsorptionselement und das Lehnenteil dadurch auf zeit- und kostengünstige Weise miteinander verbindbar.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist das Energieabsorptionselement durch Vernieten an das Lehnenteil angebunden. Auch dadurch ist eine feste und definierte Verbindung zwischen dem Lehnenteil und dem Energieabsorptionselement geschaffen, was dem Unfallverhalten sowie den niedrigen Kosten der Armlehne zugute kommt.
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Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Energieabsorptionselement zumindest im Wesentlichen aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Thermoplasten, gebildet. Dies kommt dem geringen Gewicht der Armlehne zugute. Dadurch kann der Insasse effizient vor unerwünschten und schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden. Das Energieabsorptionselement ist beispielsweise zumindest im Wesentlichen aus Polypropylen und/oder Polyamid gebildet, was eine kostengünstige Herstellung sowie die Darstellung eines vorteilhaften Unfallverhaltens des Energieabsorptionselements ermöglicht.
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Bevorzugt ist das zumindest im Wesentlichen aus dem Kunststoff gebildete Energieabsorptionselement durch Spritzgießen hergestellt. So können auf einfache und kostengünstige Weise auch komplexe Geometrien und/oder geringe Wandstärken des Energieabsorptionselements hergestellt werden. Somit ist es möglich, das Unfallverhalten des Energieabsorptionselements bedarfsgerecht einzustellen sowie ein besonders geringes Gewicht desselben zu realisieren.
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Bevorzugt ist ferner vorgesehen, dass auch das Lehnenteil aus einem Kunststoff und insbesondere aus dem gleichen Kunststoff wie das Energieabsorptionselement gebildet ist. Dabei werden das Lehnenteil und das Energieabsorptionselement bevorzugt in dem einen gemeinsamen Spritzgießverfahren zumindest im Wesentlichen gleichzeitig hergestellt und somit einstückig miteinander ausgebildet. Hierbei kann vorgesehen sein, dass im Rahmen des Spritzgießverfahrens das Filmscharnier ausgebildet wird, über welches das Lehnenteil und das Energieabsorptionselement miteinander verbunden sind. So können das Energieabsorptionselement und das Lehnenteil sowie ihre Verbindung zumindest im Wesentlichen in nur einem Verfahrensschritt zeit- und kostengünstig direkt hergestellt werden. Ein daran anschließender Bearbeitungsschritt zum Ausbilden des Energieabsorptionselements und/oder zur Integration dieses in das Lehnenteil ist nicht von Nöten, da dies bereits im Rahmen des Spritzgießens durchgeführt werden kann. Dies hält die Verfahrensschritte und damit die Kosten zur Herstellung der Armlehne besonders gering.
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Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Armlehne für eine Seitentür eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, bei welchem wenigstens ein Lehnenteil der Armlehne mit zumindest einem Energieabsorptionselement versehen wird.
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Erfindungsgemäß wird das Energieabsorptionselement durch Urformen wenigstens bereichsweise als Wabenstruktur und/oder als Faltstruktur ausgebildet und direkt in das Lehnenteil integriert. Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit anderen Worten das Energieabsorptionselement in einem Direktverfahren und in im Wesentlichen nur einem Verfahrensschritt hergestellt. Dies halt den Aufwand und damit die Zeit sowie die Kosten zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens gering. Ferner erfolgt die Anbindung des Energieabsorptionselements an das Lehnenteil auf besonders einfache Art und Weise und insbesondere bevorzugt ohne Sandwichbauweise des Energieabsorptionselements. Dies geht einher mit einer nur geringen Teileanzahl, einem geringen Gewicht und geringen Kosten der Armlehne.
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Darüber hinaus kann durch das Urformen des Energieabsorptionselements das Unfallverhalten dieses und damit der Armlehne bedarfsgerecht eingestellt und an unterschiedliche Parameter angepasst werden. Insbesondere kann dadurch die Steifigkeit des Energieabsorptionselements angepasst und damit dessen Unfallverhalten an die Fahrzeuggeometrie sowie an die Position des Insassen relativ zu dem Kraftwagen angepasst werden.
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Bevorzugt werden das Energieabsorptionselement und das Lehnenteil zumindest im Wesentlichen aus Kunststoff gebildet, woraus ein geringes Gewicht der Armlehne sowie ein vorteilhaftes Unfallverhalten resultieren. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass das Energieabsorptionselement und das Lehnenteil einstückig miteinander in einem gemeinsamen Spritzgießprozess hergestellt werden. Dadurch kann die Herstellung des Lehnenteils und die Herstellung des Energieabsorptionselements sowie die Verbindung dieser zumindest im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden, woraus geringe Kosten zur Herstellung der Armlehne resultieren.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 ein Lehnenteil mit einem Energieabsorptionselement einer Armlehne für eine Seitentür eines Personenkraftwagens, wobei das Energieabsorptionselement durch Urformen zumindest im Wesentlichen als Faltstruktur ausgebildet und direkt in das Lehnenteil integriert ist;
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2 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht des Lehnenteils mit dem Energieabsorptionselement gemäß 1; und
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3 eine schematische Schnittansicht des Lehnenteils mit dem Energieabsorptionselement gemäß den 1 und 2.
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Die 1 bis 3 zeigen ein Lehnenteil 10 einer Armlehne für eine Seitentür eines Personenkraftwagens. Das Lehnenteil ist dabei an einer Türinnenverkleidung der Seitentür anzuordnen und dient zur Armauflage eines Armes eines Insassen in einem Fahrgastraum des Personenkraftwagens.
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Das Lehnenteil 10 ist mit einem Energieabsorptionselement 12 versehen. Das Energieabsorptionselement 12 ist dabei zumindest im Wesentlichen als Faltstruktur ausgebildet und weist dadurch ein besonders vorteilhaftes Energieaufnahme- und -umwandlungsvermögen auf. Kommt es beispielsweise zu einem Aufprall einer Barriere zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung auf die Seitentür, so kann das Energieabsorptionselement 12 in Form der Faltstruktur Aufprallenergie besonders effizient aufnehmen, wobei es unter Energieverzehrung zumindest bereichsweise verformt wird. Dadurch wird die Aufprallenergie zumindest teilweise in Verformungsenergie umgewandelt. So kann der Insasse besonders effizient vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden.
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Das Energieabsorptionselement 12 ist durch Urformen mittels eines Spritzgießverfahrens zumindest im Wesentlichen aus einem Thermoplasten gebildet. Ebenso ist das Lehnenteil 10 zumindest im Wesentlichen durch Spritzgießen aus einem Thermoplasten gebildet. Das Energieabsorptionselement 12 und das Lehnenteil 10 werden dabei in einem Schritt des Spritzgießverfahrens gemeinsam, d. h. zumindest im Wesentlichen gleichzeitig hergestellt und einstückig miteinander ausgebildet.
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Im Rahmen des Spritzgießverfahrens wird ein einstückig mit dem Energieabsorptionselement 12 und dem Lehnenteil 10 ausgebildetes Filmscharnier 14 ausgebildet, über welches das Energieabsorptionselement 12 direkt an das Lehnenteil 10 angebunden und in dieses integriert ist.
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Das Filmscharnier 14 ermöglicht dabei zeitlich nach dem Urformen durch das Spritzgießverfahren ein Verschwenken des Energieabsorptionselements 12 relativ zum Lehnenteil 10 um eine Schwenkachse, was in der 3 durch einen Richtungspfeil 18 angedeutet ist. Dadurch ist es trotz der einstückigen Ausbildung des Energieabsorptionselements 12 mit dem Lehnenteil 10 möglich, das Energieabsorptionselement 12 und das Lehnenteil 10 relativ zueinander auszurichten und in eine gewünschte Relativstellung zueinander zu bewegen. Dadurch kann das Unfallverhalten der Armlehne gezielt eingestellt und an die Fahrzeuggeometrie sowie an die Position des Insassen relativ zum Personenkraftwagen angepasst werden.
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Eine weitere Anpassungsmöglichkeit des Unfallverhaltens stellt das Urformen des Energieabsorptionselements 12 durch das Spritzgießen dar, wodurch entsprechende Wandstärken des Energieabsorptionselements 12 sowie des Lehnenteils 10 und die Faltstruktur des Energieabsorptionselements 12 selbst hinsichtlich ihrer Geometrie und/oder ihrer Wandstärken eingestellt werden können. Dabei ermöglicht das Spritzgießen die zeit- und kostengünstige Herstellung sowohl des Energieabsorptionselements 12 als auch des Lehnenteils 10 und das auch, wenn beispielsweise relativ komplexe Geometrien des Energieabsorptionselements 12 und/oder des Lehnenteils 10 vorgesehen werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Energieabsorptionselement 12 wenigstens bereichsweise mit einer Wabenstruktur versehen werden, wobei das zur Faltstruktur Geschilderte analog auf die Wabenstruktur übertragbar ist und angewendet werden kann. Die Wabenstruktur kann dabei Waben aufweisen, die beispielsweise in Form von Honigwaben vorgesehen sind.
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Ist das Energieabsorptionselement 12 mittels des Filmscharniers 14 relativ zu dem Lehnenteil 10 in eine gewünschte Relativstellung verschwenkt, so erfolgt eine Fixierung des Energieabsorptionselements 12 relativ zum Lehnenteil 10 mittels in der 2 erkennbarer Kunststoffnieten 16.
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Wie insbesondere der 1 zu entnehmen ist, ist das Lehnenteil 10 mit einer Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 20 versehen. Einerseits führt dies zu einem besonders geringen Gewicht des Lehnenteils 10 und damit der gesamten Armlehne. Andererseits kann so die Steifigkeit des Lehnenteils 10 und damit das Unfallverhalten der Armlehnen bedarfgerecht eingestellt werden. Die Anzahl und die Geometrie der Durchgangsöffnungen kann auch variiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Lehnenteil
- 12
- Energieabsorptionselement
- 14
- Filmscharnier
- 16
- Kunststoffnieten
- 18
- Richtungspfeil
- 20
- Durchgangsöffnungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008053232 A1 [0002]
- DE 4140706 A1 [0003]
