DE102016119993A1

DE102016119993A1 - Kniepolstervorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102016119993A1
Application number: DE102016119993.1A
Authority: DE
Inventors: Jae Hyun An; Yong Han Kang; Sang Hyeon Park; Young Pyo Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp; Hyundai Mobis Co Ltd; LG Hausys Ltd
Current assignee: Hyundai Motor Co; Hyundai Mobis Co Ltd; Kia Corp; LX Hausys Ltd
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2017-09-28
Also published as: CN107226057B; US9845065B2; US20170274857A1; CN107226057A; KR101756000B1; JP2017171271A; JP6855208B2

Abstract

Eine Kniepolstervorrichtung für ein Fahrzeug, welche gedacht ist, um leistungsfähig eine Insassensicherheit zu verbessern durch Minimieren von Insassenverletzungen, wenn ein Zusammenstoß auftritt. Die Kniepolstervorrichtung ist in der Lage, Verletzungen von Insassen zu verhindern, welche ein unteres Zusammenstoßkissenpaneel (100) treffen und in einen Innenraum des unteren Zusammenstoßkissenpaneels (100) eindringen, da das untere Zusammenstoßkissenpaneel (100) durch ein Kompositmaterial (140) verstärkt ist und eine Energieabsorptionsstruktur (120; 122) im Innenraum des unteren Zusammenstoßkissenpaneels (100) installiert ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kniepolstervorrichtung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug), und insbesondere eine Kniepolstervorrichtung, welche dafür gedacht ist, um leistungsfähig eine Insassensicherheit durch Minimieren einer Insassenverletzung zu verbessern, wenn ein Zusammenstoß auftritt.
Beschreibung der bezogenen Technik
Im Allgemeinen, wenn ein Fahrzeug in einen Zusammenstoß involviert ist, können Insassen im Fahrzeug aufgrund der Massenträgheit in Richtung zu einem vorderen Zusammenstoßkissen gedrückt werden.
Deshalb sind Fahrzeuge grundsätzlich mit Airbags, Sitzgurten und dergleichen als Insassensicherheitsvorrichtungen zum Schutz der Insassen bei einem Unfall ausgestattet.
Jedoch, obwohl der obere Teil des Abdomens eines Insassenkörpers durch Sitzgurte und Airbags geschützt werden kann, ist es wahrscheinlich, dass Knie der Insassen einen Windlauf-Querträger, welcher sich unten (unterhalb) und innerhalb eines Zusammenstoßkissens befindet, sowie ein unteres Zusammenstoßkissenpaneel treffen, welches einen unteren Abschnitt des Zusammenstoßkissens bildet.
Um auf derartige Situationen vorbereitet zu sein, ist eine untere innere Seite des Zusammenstoßkissens typischerweise mit einem Kniepolster bereitgestellt, welches eine Vorrichtung zum Schutz der Knie ist, um einen Knieverletzungsgrad der Insassen zu reduzieren.
Als bezogene Technik für Kniepolster offenbart die offengelegte koreanische Patentanmeldung Nr. 10-2005-0027544 (21. März 2005) eine Vorrichtung zum Schutz der Knie, welche gebildet ist durch Formen eines äußeren Paneels, das aus einem Kunststoffmaterial gemacht ist, in einer U-Gestalt, Formen eines inneren Paneels, das aus einem Stahlmaterial gemacht ist, in einer U-Gestalt, Installieren der Paneele, um einen Raumabschnitt innerhalb des äußeren Paneels zu formen, und Installieren eines stoßabsorbierenden Elements, welches einen Stoß im Raumabschnitt absorbieren kann.
Da jedoch die Sprödigkeit des äußeren Paneels, welches aus dem Kunststoffmaterial gemacht ist, verglichen mit einer Belastung und einem Knieeindringbetrag groß ist, die beim Zusammenstoß erzeugt werden, können scharfe Ränder auftreten, wenn es zerbrochen wird, welche eher eine Knieverletzung verursachen. Darüber hinaus kann das innere Paneel, welches aus dem Stahlmaterial gemacht ist, eher das Induzieren der ausreichenden Verformung des Stoßabsorptionselements behindern.
Die obigen in diesem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung“ offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des Hintergrundes der Erfindung und können deshalb Informationen beinhalten, welche keinen Stand der Technik bilden, der dem Fachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
Erläuterung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kniepolstervorrichtung für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) bereitzustellen, welche in der Lage ist, leistungsfähig eine Insassensicherheit zu verbessern durch Minimieren einer Insassenverletzung (z.B. eines Insassen, welcher sich auf einem Vordersitz des Fahrzeugs befindet, z.B. auf einem Fahrersitz), wenn ein Zusammenstoß auftritt.
In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Kniepolstervorrichtung für ein Fahrzeug bereit, welche aufweist: ein linkes Stützhalteteil, welches an einem Seitenende von einem linken und einem rechten Seitenende einer Fahrzeugkarosseriestruktur (z.B. eines Windlauf-Querträgers) installiert ist, welche hinter einem unteren Zusammenstoßkissenpaneel platziert ist, das eingerichtet ist, um von Knien eines Insassen getroffen zu werden, wenn ein Zusammenstoß auftritt, und einen stoßabsorbierenden Schaum bzw. Schaumkörper (im Weiteren kurz: Schaum), welcher installiert ist, um durch ein rechtes Stützhalteteil gestützt zu sein, welches an der Fahrzeugkarosseriestruktur an der rechten Seite des linken Stützhalteteils installiert ist, wobei ein unterer Abschnitt (z.B. ein unterer Innenraumabschnitt) des unteren Zusammenstoßkissenpaneels mit einem Kompositmaterial (Verbundwerkstoff) bereitgestellt ist, welches mit dem unteren Zusammenstoßkissenpaneel einstückig geformt ist, um eine Festigkeit zu steigern, wobei das Kompositmaterial in einem Bereich zwischen dem linken Stützhalteteil und dem stoßabsorbierenden Schaum angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das rechte Stützhalteteil gekrümmt (z.B. gebogen), sodass eine obere Seite des rechten Stützhalteteils offen ist, und ist das rechte Stützhalteteil an einem unteren Abschnitt der Fahrzeugkarosseriestruktur angeordnet, ist ein vorderer Abschnitt eines Endes des rechten Stützhalteteils mit der Fahrzeugkarosseriestruktur verbunden und ist ein hinterer Abschnitt des anderen Endes an der Fahrzeugkarosseriestruktur installiert, ohne mit der Fahrzeugkarosseriestruktur (z.B. direkt) verbunden zu sein, und ist der hintere Abschnitt an einem hinteren Stützhalteteil befestigt, welches mit der Fahrzeugkarosseriestruktur gekuppelt ist, sodass der hintere Abschnitt des rechten Stützhalteteils gestützt ist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der vordere Abschnitt des rechten Stützhalteteils mit Schaumführungen (z.B. Führungselementen, bspw. Stegen, welche den Schaum führen) bereitgestellt, welche geformt sind, um in Richtung zum unteren Zusammenstoßkissenpaneel vorzustehen, um eine Baugruppenposition des stoßabsorbierenden Schaums zu führen und um gleichzeitig eine abnormale Verformung des stoßabsorbierenden Schaums zu verhindern, welche erzeugt wird, wenn der Fahrzeugzusammenstoß auftritt.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das linke Stützhalteteil gekrümmt (z.B. gebogen), sodass eine obere Seite des linken Stützhalteteils offen ist, ist ein vorderer Abschnitt eines Endes des linken Stützhalteteils an einem Hauptzusammenstoßkissenpaneel befestigt, welches angeordnet ist, um an einer oberen Seite des unteren Zusammenstoßkissenpaneels festgelegt zu sein, und ist ein hinterer Abschnitt des anderen Endes mit der Fahrzeugkarosseriestruktur verbunden.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der hintere Abschnitt des linken Stützhalteteils mit einem oder mehreren gekrümmten (z.B. gebogenen) Abschnitten bereitgestellt, in einer Gestalt, welche gekrümmt (z.B. gebogen) und konvex ist zum Induzieren einer Verformung, wenn es getroffen wird.
Um die Festigkeit zu steigern, sind einander entgegengesetzte Randabschnitte des linken Stützhalteteils mit Stufenabschnitten bereitgestellt, welche gekrümmt (z.B. gebogen) sind, um verglichen mit einem Zentralabschnitt basierend auf einer Breitenrichtung des linken Stützhalteteils eine Höhendifferenz zu haben.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform, wenn das untere Zusammenstoßkissenpaneel spritzgeformt (z.B. spritzgegossen) ist, ist Einspritzbasismaterial bis zu einem oberen Ende eines Flansches beschichtet, welcher an einem Rand des Kompositmaterials gekrümmt (z.B. gebogen) ist, sodass das obere Ende des Flansches mit dem Einspritzbasismaterial beschichtet ist.
Andere Aspekte und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die obigen und anderen Merkmale der vorliegenden Erfindung sind anschließend im Detail mit Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, welche in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, die hier nur zum Zweck der Darstellung beigefügt sind und deshalb für die vorliegende Erfindung nicht beschränkend sind, wobei:
1 eine Ansicht ist, welche einen unteren Abschnitt eines Zusammenstoßkissens zeigt, welches eine Kniepolstervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dessen Innenraum installiert hat, wobei es vor dem unteren Abschnitt des Zusammenstoßkissens dargestellt ist,
2 eine perspektivische Ansicht ist, welche einige Komponenten einer Kniepolstervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
3 eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A der 1 ist,
4 eine vergrößerte Ansicht ist, welche einige Komponenten einer Kniepolstervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
5 eine Querschnittansicht entlang der Linie B-B der 1 ist,
6 Teilansichten zum Erläutern einer Struktur eines linken Stützhalteteils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
7 eine Ansicht ist, welche die Innenseite eines unteren Zusammenstoßkissenpaneels zeigt, bei welchem ein Kompositmaterial in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einstückig geformt ist,
8 eine Querschnittansicht entlang der Linie C-C der 1 ist, welche eine Schnittstruktur eines unteren Zusammenstoßkissenpaneels zeigt, mit welchem ein Kompositmaterial einstückig geformt ist, und
9 eine Ansicht ist, welche einen Zustand zeigt, bei welchem ein Einspritzbasismaterial eines unteren Zusammenstoßkissenpaneels bis zu einem oberen Ende eines Flansches eines Kompositmaterials in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschichtet ist.
Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von zahlreichen bevorzugten Merkmalen darstellen, welche die Grundprinzipien der Erfindung aufzeigen. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem z.B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
Durchgehend in den zahlreichen Figuren der Zeichnung bezeichnen Bezugszeichen in den Figuren die gleichen oder wesensgleichen Teile der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Es ist zu verstehen, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-K“ oder irgendwelche anderen, ähnliche Begriffe, welche hier verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen einschließt, wie z.B. Personenkraftfahrzeuge, einschließlich sogenannter Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, sowie z.B. Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, sowie auch z.B. Flugzeuge und dergleichen, und ferner auch Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Plug-in Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge für alternative Treibstoffe (z.B. Treibstoffe, welche aus anderen Ressourcen als Erdöl hergestellt werden). Ein sogenanntes Hybridfahrzeug, auf welches hier Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, z.B. Fahrzeuge, welche sowie mit Benzin als auch elektrisch betrieben werden.
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck des Beschreibens von bestimmten Ausführungsformen und ist nicht dazu gedacht, die Erfindung zu beschränken. Die wie hierin verwendeten Singularformen „ein“, „eine“ und „der“, „die“, „das“ sind dazu gedacht, auch die Pluralformen einzuschließen, außer der Kontext weist eindeutig auf etwas anderes hin. Ferner ist zu verstehen, dass die Begriffe „aufweisen“ und/oder „aufweisend“ bei Verwendung in dieser Beschreibung das Vorliegen von genannten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen und/oder Komponenten davon spezifizieren, aber nicht die Anwesenheit oder den Zusatz von einem oder mehr anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, weist der Begriff „und/oder“ jede sowie alle Kombinationen von einem oder mehreren der dazugehörig aufgezählten Gegenstände auf. Durchgehend durch die Beschreibung, außer es ist explizit das Gegenteil beschrieben, ist der Begriff „aufweisen“ und Variationen wie „aufweisend“ so zu verstehen, dass sie das Miteinbeziehen der genannten Elemente anzeigen, aber nicht den Ausschluss von irgendwelchen anderen Elementen. Darüber hinaus bezeichnen die in der Beschreibung beschriebenen Begriffe „Einheit“ und „Modul“ Einheiten zum Verarbeiten von zumindest einer Funktion bzw. eines Vorgangs und können durch Hardwarekomponenten oder Softwarekomponenten sowie Kombinationen daraus umgesetzt sein.
Darüber hinaus kann die Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung als nicht-flüchtige, computerlesbare Mittel/Daten auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt sein, welche ausführbare Programminstruktionen aufweisen, die von einem Prozessor, der Steuerungsvorrichtung oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele der computerlesbaren Medien weisen auf, sind aber nicht darauf beschränkt: ROMs, RAMs, Kompakt-CD-ROMs (CD-ROMs), Magnetbänder, Disketten, Speicherlaufwerke, Chipkarten und optische Speichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt sein, sodass die computerlesbaren Mittel/Daten in einer verteilten Art gespeichert sind und ausgeführt werden, z.B. durch einen Telematikserver oder einen CAN-Bus.
Es wird nun im Detail auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
Die 1 ist eine Ansicht, welche einen unteren Abschnitt eines Zusammenstoßkissenpaneels zeigt, welches eine Kniepolstervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Innenraum (z.B. an dessen Rückseite) davon installiert hat, wobei es vor dem unteren Abschnitt des Zusammenstoßkissens dargestellt ist. Bezugnehmend auf die 1 ist eine optimale Struktur zum leistungsfähigen Sicherstellen einer Insassensicherheit durch Minimieren einer Verletzung von Insassen, welche ein unteres Zusammenstoßkissenpaneel 100 treffen, wenn ein Zusammenstoß auftritt, separat für Bereiche A, B und C beschrieben.
Die 2 zeigt Komponenten einer Kniepolstervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche an einer Fahrzeugkarosseriestruktur (z.B. einem Windlauf-Querträger) befestigt ist, wobei ein unteres Zusammenstoßkissenpaneel weggelassen ist, die 3 zeigt eine Schnittstruktur des Bereichs A entlang der Linie A-A der 1 und die 4 zeigt eine Struktur zum Anbringen eines rechten Stützhalteteils, welches an der Fahrzeugkarosseriestruktur befestigt ist und von hinten und der Seite gezeigt ist.
Die Fahrzeugkarosseriestruktur ist vorzugsweise ein Windlauf-Querträger 110, welcher in einer Links-rechts-Richtung einer Fahrzeugkarosserie vor einem Fahrersitz eines Fahrzeugs langgestreckt ist. Der Windlauf-Querträger 110 ist basierend auf einer Bewegungsrichtung der Insassen, welche das untere Zusammenstoßkissenpaneel 100 treffen, wenn ein Zusammenstoß auftritt, hinter dem unteren Zusammenstoßkissenpaneel 100 angeordnet.
Der Bereich A in der 1 ist ein Bereich, welcher im Allgemeinen vom rechten Knie des Insassen getroffen wird, wenn ein Zusammenstoß auftritt. Der Bereich A ist in seinem Innenraum (z.B. rückseitigen Raum) mit einem rechten Stützhalteteil 120, welches installiert ist, um mit dem Windlauf-Querträger 110 verbunden zu sein, und mit einem stoßabsorbierenden Schaum 122 bereitgestellt, welcher installiert ist, um durch das rechte Stützhalteteil 120 gestützt zu sein, wie es in den 2 und 3 gezeigt ist.
Bezugnehmend auf die 2 und 4 ist das rechte Stützhalteteil 120 geformt, um einen U-förmigen oder ☐-förmigen Abschnitt zu haben durch Biegen der oberen Seite durch einen Pressvorgang, um offen zu sein, und ist an einem unteren Abschnitt des Windlauf-Querträgers 110 an der rechten Seite eines linken Stützhalteteils 130 angeordnet, welches am linken Ende des Windlauf-Querträgers 110 befestigt ist, wobei ein vorderer Abschnitt 120a eines Endes voneinander entgegengesetzten Enden installiert ist, um mit dem Windlauf-Querträger 110 durch Schweißen verbunden zu sein.
Insbesondere ist der vordere Abschnitt 120a eines Endes voneinander entgegengesetzten Enden des rechten Stützhalteteils 120 verbunden und gekuppelt mit einer unteren vorderen Fläche des Windlauf-Querträgers 110 (d.h., einer vorderen Fläche eines unteren Abschnitts eines Kreisquerschnittabschnitts des Windlauf-Querträgers), wohingegen ein hinterer Abschnitt 120b des anderen Endes mit einem bestimmten Intervall/Abstand von einer unteren hinteren Fläche des Windlauf-Querträgers 110 (d.h., einer hinteren Fläche des unteren Abschnitts des Kreisquerschnittabschnitts) separiert ist.
Weiter ist der hintere Abschnitt 120b an einem hinteren Stützhalteteil 124 befestigt, welches mit dem Windlauf-Querträger 110 nebst dem rechten Stützhalteteil 120 verbunden und gekuppelt ist, sodass der hintere Abschnitt 120b gestützt ist.
Im rechten Stützhalteteil 120 ist nur der vordere Abschnitt 120a mit dem Windlauf-Querträger 110 verbunden, wohingegen der hintere Abschnitt 120b nicht mit dem Windlauf-Querträger 110 verbunden ist, sondern durch das hintere Stützhalteteil 124 in solch einer Art gestützt ist, dass ein Nach-hinten-Drücken davon verhindert wird, sodass, wenn das untere Zusammenstoßkissenpaneel 100 vom Knie des Insassen getroffen wird, eine Verformung des rechten Stützhalteteils 120 induziert wird, während das rechte Stützhalteteil 120 in einem Zustand nach hinten gedrückt wird, in welchem der vordere Abschnitt 120a am Windlauf-Querträger 110 befestigt ist.
Dementsprechend, da eine Zusammenprallenergie in einem Zustand absorbiert werden kann, in welchem das rechte Stützhalteteil 120 am Windlauf-Querträger 110 befestigt ist, ist es möglich, die Absorptionseffizienz von Zusammenprallenergie (d.h., Zusammenprallenergie, welche im Falle eines Zusammenstoßes auf die Insassen wirken kann) mittels eines stoßabsorbierenden Schaums 122 zu steigern.
Mit anderen Worten, mit der Struktur, in welcher der stoßabsorbierende Schaum 122 unter Verwendung des rechten Stützhalteteils 120 angebracht ist, wenn das rechte Knie des Insassen das untere Zusammenstoßkissenpaneel 100 trifft und eindringt, wird ein Verformungsmodus aufgrund des Eindringgrads, der Belastung und dergleichen optimiert, und deshalb ist die Absorptionseffizienz von Zusammenprallenergie gesteigert. Weiter, da der Eindringgrad eines Insassenknies durch das rechte Stützhalteteil 120 gesteuert wird, ist es möglich das Nach-hinten-Drücken des stoßabsorbierenden Schaums 122 geeignet zu reduzieren und den stoßabsorbierenden Schaum daran zu hindern, nach hinten gedrückt zu werden, wenn der stoßabsorbierende Schaum 122 die Zusammenprallenergie absorbiert, welche von einem Zusammenstoß verursacht wird.
Der stoßabsorbierende Schaum 122 ist aus Schaumflüssigkeit als expandiertes Polypropylenmaterial (EPP) in einer Blockgestalt hergestellt, welche durch einen Schaumformprozess eine vorbestimmte Struktur und Größe hat. Wenn ein Zusammenstoß auftritt, wird der stoßabsorbierende Schaum durch die Zusammenprallbelastung des Insassenknies verformt, welches in Richtung zur Rückseite (z.B. zum dahinter liegenden Raum, d.h., z.B. zum Innenraum) des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100 eindringt, während er die auf den Insassen wirkende Zusammenprallenergie absorbiert, der das untere Zusammenstoßkissenpaneel 100 trifft.
Weiter ist der vordere Abschnitt 120a des rechten Stützhalteteils 120 mit einer plattenförmigen Schaumführung 120c bereitgestellt, welche in Richtung zum unteren Zusammenstoßkissenpaneel 100 am linken und am rechten Ende des vorderen Abschnitts 120a des rechten Stützhalteteils 120 vorsteht.
Die Schaumführung 120c führt eine Baugruppenposition des stoßabsorbierenden Schaums 122, welcher mit dem vorderen Abschnitt 120a des rechten Stützhalteteils 120 verbunden und gekuppelt ist, und dient gleichzeitig dazu, um eine abnormale Verformung des stoßabsorbierenden Schaums 122 zu verhindern, welcher dafür gedacht ist, um die Zusammenprallenergie in dem Fall eines Zusammenstoßes zu absorbieren.
In einem Fall, in welchem die Schaumführung 120c nicht zum vorderen Abschnitt 120a des rechten Stützhalteteils 120 ausgerichtet ist, wenn ein Zusammenstoß auftritt, tritt eine Lateraltorsion des stoßabsorbierenden Schaums 122 auf, und deshalb wird der stoßabsorbierende Schaum 122 vom rechten Stützhalteteil 120 getrennt oder abnormal verformt.
Als nächstes ist eine Struktur zum Absorbieren von Zusammenprallenergie beschrieben, welche im Innenraum des Bereichs B (d.h., einem Raum an der Rückseite des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100) in der 1 installiert ist.
Die 5 zeigt eine Querschnittstruktur des Bereichs B entlang der Linie B-B der 1, und die 6 zeigt teilweise eine Detailstruktur des linken Stützhalteteils, welches in 2 am linken Ende des Windlauf-Querträgers angebracht ist.
Der Bereich B ist ein Bereich, welcher im Allgemeinen vom linken Knie des Insassen getroffen wird und es dort eindringt, wenn ein Zusammenstoß auftritt. Der Bereich B ist in seinem Innenraum mit dem linken Stützhalteteil 130 bereitgestellt, das mit dem linken Seitenende des Windlauf-Querträgers 110 bezüglich einer Längsrichtung des Windlauf-Querträgers verbunden und gekuppelt ist, wie es in den 2 und 5 gezeigt ist.
Das linke Stützhalteteil 130 ist gedacht, um einen Eindringgrad und eine Belastungsverteilung des linken und des rechten Knies des Insassen einzustellen, welche das untere Zusammenstoßkissenpaneel 100 treffen, wenn ein Zusammenstoß auftritt, wobei das linke Stützhalteteil 130 an einer oberen vorderen Fläche des Windlauf-Querträgers 110 (d.h., der vorderen Fläche des oberen Abschnitts des Kreisquerschnitts des Windlauf-Querträgers) durch CO₂-Schweißen oder dergleichen verschweißt ist.
Beim Aufprall des linken Knies des Insassen, falls das linke Stützhalteteil 130 exzessiv verformt wird und deshalb der Eindringbetrag des linken Knies in das untere Zusammenstoßkissenpaneel 100 (z.B. exzessiv) größer ist als der des rechten Knies, ist es wahrscheinlich, dass ein Drehverhalten des Insassen verursacht wird, wodurch Verletzungen des Brustkorbs und der Beine verstärkt werden.
Deshalb, um den Eindringbetrag und die Lastverteilung des linken und des rechten Knies des Insassen zu steuern, wird ein exzessives Verformen des linken Stützhalteteils 130 verhindert und wird Zusammenprallenergie absorbiert aufgrund der angemessenen Verformung, wenn ein Zusammenstoß auftritt.
Zu diesem Zweck, wie es in den 5 und 6 gezeigt ist, ist das linke Stützhalteteil 130 gekrümmt (z.B. gebogen), sodass die obere Seite des linken Stützhalteteils 130 offen ist, um eine V-förmige Querschnittstruktur durch einen Pressprozess zu haben, wobei ein vorderer Abschnitt 130a eines Endes des linken Stützhalteteils 130 an einem Hauptzusammenstoßkissenpaneel 102, welches an einer oberen Seite des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100 positioniert und befestigt ist, durch Komponenten einer Baugruppe 132 befestigt ist, wie beispielsweise eine Mutter und dergleichen, wohingegen ein hinterer Abschnitt 130b des anderen Endes mit der oberen vorderen Fläche des Windlauf-Querträgers 110 verbunden und gekuppelt ist.
Insbesondere sind die Komponenten für die Baugruppe 132 mit einer inneren Fläche des vorderen Abschnitts 130a verbunden und dort angebracht, wohingegen das Hauptzusammenstoßkissenpaneel 102 an der oberen Seite des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100, welches einen unteren Abschnitt eines Zusammenstoßkissens der Fahrzeugkarosserie bildet, angeordnet ist und einen oberen Abschnitt des Zusammenstoßkissens bildet.
Darüber hinaus ist der hintere Abschnitt 130b mit einem oder mehreren gekrümmten (z.B. gebogenen) Abschnitten 134 zum Induzieren einer Verformung bereitgestellt, wenn er von einem Knie des Insassen getroffen wird.
Die gekrümmten Abschnitte 134 werden bearbeitet, um in einer gekrümmten und aufwärts konvexen Gestalt geformt zu sein, wenn das linke Stützhalteteil 130 gepresst wird, und eine Mehrzahl von gekrümmten Abschnitten 134 ist angeordnet, um mit einem bestimmten Intervall entlang einer Längsrichtung des hinteren Abschnitts 130b (oder entlang einer Eindringrichtung des Knies des Insassen) voneinander in Abstand zu sein.
Die gekrümmten Abschnitte 134 haben eine Struktur, welche bezüglich der Eindringrichtung des Knies des Insassen Seite an Seite gekrümmt (z.B. gebogen) ist (z.B. sind sie in einer Wellengestalt angeordnet), und deshalb können sie angeregt werden, um in einer Richtung verformt zu werden, mit welcher sie beim Eindringen des Knies des Insassen getroffen werden, während sie sich zusammenfalten und zerdrückt werden.
Zu diesem Zeitpunkt ist der vordere Abschnitt 130a in einer Richtung angeordnet, welche (z.B. zumindest) im Wesentlichen rechtwinklig zur Eindringrichtung der Knie ist, und ist der hintere Abschnitt 130b in einer (z.B. zumindest) im Wesentlichen nach oben geneigten Richtung bezüglich der Eindringrichtung der Knie angeordnet, sodass eine geeignete Verformung durch die gekrümmten Abschnitte 134 zum Zeitpunkt des Getroffen-Werdens durch die Knie des Insassen ausgeführt wird.
Darüber hinaus ist das linke Stützhalteteil 130 mit Stufenabschnitten 136 zum Steigern der Festigkeit voneinander entgegengesetzten Ränder bereitgestellt, um eine angemessene Steifigkeit sicherzustellen.
Jeder der Stufenabschnitte 136 ist in einer Form bereitgestellt, in welcher basierend auf einer Breitenrichtung des linken Stützhalteteils 130 einander entgegengesetzte Ränder davon verglichen mit einem Zentralabschnitt eine Höhendifferenz aufweisen. Bezugnehmend auf die 6(c) sind die Stufenabschnitte in einer Art geformt, dass einander entgegengesetzte Ränder (z.B. zumindest) im Wesentlichen ☐-förmig und vorstehend gekrümmt sind, wenn dies ausgehend von einer unteren Fläche des linken Stützhalteteils 130 betrachtet wird.
Das linke Stützhalteteil 130 fungiert, um den Eindringgrad des linken Knies des Insassen zu steuern und um ein abnormales Bewegungsverhalten (z.B. ein Drehen) des Insassen zu verhindern, und somit eine Verletzung des Brustkorbs und der Beine des Insassen zu verhindern.
Als nächstes ist eine Struktur beschrieben, mit welcher das untere Zusammenstoßkissenpaneel Zusammenprallenergie im Bereich C in der 1 absorbiert.
Die 7 zeigt eine innere Seitenfläche (Rückseite) des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100, welches in der 2 nicht gezeigt ist. Bezugnehmend auf die 7, bei welcher ein vorderer Raum des unteren Zusammenstoßkissenpaneels, der in der Figur gezeigt ist, ein Raum ist, in welchem ein Insasse (Fahrer) sitzt, sind die Knie des Insassen vor dem unteren Zusammenstoßkissenpaneel 100 positioniert. Ein hinterer Raum des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100 ist mit einer stoßabsorbierenden Struktur bereitgestellt, wie beispielsweise das am Windlauf-Querträger 110 installierte rechte Stützhalteteil 120, der stoßabsorbierende Schaum 122, das linke Stützhalteteil 130 und dergleichen, so wie es oben beschrieben ist.
Die 8 zeigt eine Querschnittstruktur des Bereichs C entlang der Linie C-C der 1, und die 9 zeigt eine Struktur, in welcher ein Einspritzbasismaterial bis zu einem oberen Ende eines Flansches eines Kompositmaterials beschichtet ist, wenn das untere Zusammenstoßkissenpaneel unter Verwendung des Kompositmaterials als ein Einsetzmaterial spritzgeformt wird.
Der Bereich C in der 1 ist ein Bereich zwischen dem linken und dem rechten Knie des Insassen, welche in den Innenraum (d.h., den rückseitigen Raum) des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100 eindringen, und korrespondiert zu einem unteren Zentralabschnitt des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100 sowie einem Zentralabschnitt zwischen dem linken Stützhalteteil 130 und dem stoßabsorbierenden Schaum 122.
Der Zentralabschnitt des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100, welcher zum Bereich C korrespondiert, ist mit einem Kompositmaterial 140 bereitgestellt, welches einstückig geformt ist, um die Festigkeit zu steigern, wie es in den 7 und 8 gezeigt ist.
Mit anderen Worten ist ein unterer Abschnitt des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100 mit dem Kompositmaterial 140 bereitgestellt, welches mit dem unteren Zusammenstoßkissenpaneel 100 einstückig geformt ist, um die Festigkeit zu steigern, und das Kompositmaterial 140 ist in einem Zentralbereich zwischen dem linken Stützhalteteil 130 und dem stoßabsorbierenden Schaum 122 angeordnet.
Für das Kompositmaterial 140 ist es möglich, ein langfaserverstärktes Thermoplastkompositmaterial (CFT) zu verwenden, welches die Steifigkeit des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100 steigern kann.
Das CFT ist ein Kompositmaterial, welches aus langen/kontinuierlichen Fasern und einem Thermoplasten besteht, und es wird durch Laminieren der langen Fasern (Filamenten) im thermoplastischen Material als eine Mehrlagenstruktur hergestellt.
Mit anderen Worten ist das CFT ein Kompositmaterial, welches hergestellt wird durch Flechten von langen/kontinuierlichen Fasern (Filamenten) und Thermoplasten in Netzform und Weben in Textilform und dann Laminieren der gewebten Textilien in einer Mehrlagenstruktur, welche die Steifigkeit des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100 durch Einsetzen in das untere Zusammenstoßkissenpaneel steigern kann.
Als ein Beispiel können Glasfasern (GF), Kohlefasern (CF) und dergleichen als die lange/kontinuierliche Faser verwendet werden können, während Polypropylen (PP), Polyamid (PA), Polyethylenterephthalat (PET) und dergleichen als das thermoplastische Material verwendet werden können.
Das untere Zusammenstoßkissenpaneel 100 kann aus Polymermaterialien, wie beispielsweise einem mineralverstärkten Polypropylen (PPF) und dergleichen, durch ein Einspritzformverfahren hergestellt sein, wobei das Kompositmaterial 140, in welchem die langen/kontinuierlichen Fasern in einer Mehrlagenstruktur laminiert sind, als ein Einsetzmaterial verwendet wird und das Kompositmaterial 140 und das untere Zusammenstoßkissenpaneel 100 einstückig geformt sind.
Wie es in den 7 und 8 gezeigt ist, ist das Kompositmaterial 140 an der unteren inneren Fläche des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100 einstückig geformt.
Da das untere Zusammenstoßkissenpaneel 100 unter Verwendung eines derartigen Kompositmaterials 140 als ein Einsetzmaterial spritzgeformt ist, wird eine Belastung, die auf das linke und das rechte Bein des Insassen wirkt, gleichmäßig verteilt, und wird ein verteilter Stoß absorbiert, welcher auf die Knie des Insassen übertragen wird, wenn die Knie des Insassen das untere Zusammenstoßkissenpaneel 100 aufgrund des Auftretens eines Zusammenstoßes treffen, und wird ebenfalls das Eindringen der Knie des Insassen in/zur Rückseite (d.h., in den Innenraum) des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100 verhindert.
Darüber hinaus, da das Kompositmaterial 140 verstärkt und deshalb die Steifigkeit des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100 steigert und es ebenfalls die Funktion eines herkömmlichen Kniepolsterpaneels, welches auf Stahlmaterial gemacht ist, bereitstellen kann, d.h., eine Funktion des Verhinderns des Eindringens der Knie des Insassen, ist es möglich, das herkömmliche Kniepolsterpaneel zu entfernen und dementsprechend einen Gewichtsreduktionseffekt zu erzielen.
Weiter kann der menschliche Körper verletzt werden oder einen Schaden erleiden durch Mikrofaserexposition, welche Mikrofasern in Außenrandabschnitten eingebettet sind, d.h., Randabschnitten des Kompositmaterials 140, die durch Schneiden des Kompositmaterials aufgrund der Art des CFT gebildet sind. Dementsprechend, um dies zu vermeiden, liegt eine derartige Ausgestaltung vor, dass, wenn das untere Zusammenstoßkissenpaneel 100 spritzgeformt wird, Einspritzbasismaterial (d.h., Einspritzlösung) bis zum oberen Ende des Flansches 142 angewendet wird, welcher am Randabschnitt des Kompositmaterials 140 gekrümmt (z.B. gebogen) und geformt ist, und deshalb das obere Ende des Flansches 142 mit dem Einspritzbasismaterial abgedeckt/beschichtet ist.
Der Flansch 142 ist gekrümmt (z.B. gebogen) und bearbeitet mit einem (z.B. zumindest) im Wesentlichen rechten Winkel am Rand des Kompositmaterials 140, welches in einer Plattengestalt bearbeitet ist, ist als ein Einsetzmaterial mit dem unteren Zusammenstoßkissenpaneel 100 einstückig geformt und bildet eine Struktur, welche an der inneren Seitenfläche des unteren Zusammenstoßkissenpaneels 100 nach hinten vorsteht.
In einem Fall, in welchem das Kompositmaterial 140 einen solchen Flansch 142 aufweist, um die Situation zu verhindern, dass Mikrofasern, welche am oberen Ende des Flansches 142 nach außen hin frei liegen und für den menschlichen Körper möglicherweise schädlich sind, ist ein Leckspalt für Einspritzbasismaterial an einem Abschnitt gewollt vorgesehen, an welchem der Flansch 142 des Kompositmaterials 140 auf einer Metallform positioniert ist, in welche das Kompositmaterial 140 eingesetzt ist, wenn das untere Zusammenstoßkissenpaneel 100 spritzgeformt wird. Dementsprechend, wenn es in die Metallform eingesetzt ist, fließt das Einspritzbasismaterial über den Flansch 142 hinweg und wird bis zum oberen Ende des Flansches 142 bereitgestellt und deckt diesen ab, wo die Mikrofasern frei liegen, und schließt dann die freiliegenden Mikrofasern ein und verhindern, dass die Mikrofasern zur Außenseite hin frei liegen.
Die Kniepolstervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, leistungsfähig die Insassensicherheit zu verbessern, dadurch, dass eine Verletzung von Insassen, welche das untere Zusammenstoßkissenpaneel treffen und in den Innenraum des unteren Zusammenstoßkissenpaneels eindringen, wenn ein Zusammenstoß auftritt, minimiert ist mittels des unteren Zusammenstoßkissenpaneels, welches durch das Kompositmaterial verstärkt ist, und einer Zusammenprallenergieabsorptionsstruktur, welche im Innenraum des unteren Zusammenstoßkissenpaneels installiert ist.
Die Erfindung wurde im Detail mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen davon beschrieben. Jedoch ist es dem Fachmann klar, dass Änderungen dieser Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne von den Prinzipien der Erfindung abzuweichen, deren Umfang durch die angehängten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail oben beschrieben sind, ist es klar, dass der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die im Detail beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und dass viele Variationen und Modifikationen an der vorliegenden Erfindung, welche durch den Fachmann unter Verwendung der grundsätzlichen Idee der vorliegenden Erfindung, so wie sie in den Ansprüchen definiert ist, durchgeführt werden, unter den Umfang der Erfindung fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2005-0027544 [0006]

Claims

Eine Kniepolstervorrichtung für ein Fahrzeug, aufweisend: ein linkes Stützhalteteil (130), welches an einem Seitenende von einem linken und einem rechten Seitenende einer Fahrzeugkarosseriestruktur (110) installiert ist, welche hinter einem unteren Zusammenstoßkissenpaneel (100) platziert ist, das eingerichtet ist, um von Knien eines Insassen getroffen zu werden, wenn ein Zusammenstoß auftritt, und einen stoßabsorbierenden Schaum (122), welcher installiert ist, um durch ein rechtes Stützhalteteil (120) gestützt zu sein, welches an der Fahrzeugkarosseriestruktur (110) an einer rechten Seite des linken Stützhalteteils (130) installiert ist, wobei ein unterer Abschnitt des unteren Zusammenstoßkissenpaneels (100) mit einem Kompositmaterial (140) bereitgestellt ist, welches mit dem unteren Zusammenstoßkissenpaneel (100) einstückig geformt ist, um die Festigkeit zu steigern, wobei das Kompositmaterial (140) in einem Bereich zwischen dem linken Stützhalteteil (130) und dem stoßabsorbierenden Schaum (122) angeordnet ist.
Die Kniepolstervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das rechte Stützhalteteil (120) gekrümmt ist, sodass eine obere Seite des rechten Stützhalteteils (120) offen ist, und es an einem unteren Abschnitt der Fahrzeugkarosseriestruktur (110) angeordnet ist, wobei ein vorderer Abschnitt (120a) eines Endes des rechten Stützhalteteils (120) mit der Fahrzeugkarosseriestruktur (110) verbunden ist und ein hinterer Abschnitt (120b) des anderen Endes an der Fahrzeugkarosseriestruktur (110) installiert ist, ohne mit der Fahrzeugkarosseriestruktur (110) verbunden zu sein, und wobei der hintere Abschnitt (120b) an einem hinteren Stützhalteteil (124) befestigt ist, welches mit der Fahrzeugkarosseriestruktur (110) gekuppelt ist, sodass der hintere Abschnitt (120b) des rechten Stützhalteteils (120) gestützt ist.
Die Kniepolstervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der vordere Abschnitt (120a) des rechten Stützhalteteils (120) mit Schaumführungen (120c) bereitgestellt ist, welche geformt sind, um in Richtung zum unteren Zusammenstoßkissenpaneel (100) vorzustehen, um eine Baugruppenposition des stoßabsorbierenden Schaums (122) zu führen und um gleichzeitig eine abnormale Verformung des stoßabsorbierenden Schaums (122) zu verhindern, wenn ein Fahrzeugzusammenstoß auftritt.
Die Kniepolstervorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kompositmaterial (140) ein langfaserverstärkter Thermoplast (CFT) ist.
Die Kniepolstervorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das untere Zusammenstoßkissenpaneel (100) spritzgeformt ist und Einspritzbasismaterial bis zu einem oberen Ende eines Flansches (142) beschichtet ist, welcher an einem Rand des Kompositmaterials (140) gekrümmt ist, sodass das obere Ende des Flansches (142) mit dem Einspritzbasismaterial beschichtet ist.
Die Kniepolstervorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das linke Stützhalteteil (130) gekrümmt ist, sodass eine obere Seite des linken Stützhalteteils (130) offen ist, ein vorderer Abschnitt (130a) eines Endes des linken Stützhalteteils (130) an einem Hauptzusammenstoßkissenpaneel (102) befestigt ist, welches angeordnet ist, um an einer oberen Seite des unteren Zusammenstoßkissenpaneels (100) festgelegt zu sein, und ein hinterer Abschnitt (130b) des anderen Endes mit der Fahrzeugkarosseriestruktur (110) verbunden ist.
Die Kniepolstervorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der hintere Abschnitt (130b) des linken Stützhalteteils (130) mit einem oder mehreren gekrümmten Abschnitten (134) bereitgestellt ist, welche in einer gekrümmten und konvexen Gestalt geformt sind zum Induzieren einer Verformung, wenn das linke Stützhalteteil (130) getroffen wird.
Die Kniepolstervorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei einander entgegengesetzte Randabschnitte des linken Stützhalteteils (130) mit Stufenabschnitten (136) bereitgestellt sind, welche gekrümmt sind, um verglichen mit einem Zentralabschnitt basierend auf einer Breitenrichtung des linken Stützhalteteils (130) eine Höhendifferenz zu haben, um die Festigkeit zu steigern.