DE102016124357A1

DE102016124357A1 - Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung

Info

Publication number: DE102016124357A1
Application number: DE102016124357.4A
Authority: DE
Inventors: Jae Hyun An; Il Sang Kim; Nam Seok Kim; Young Pyo Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp; Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Motor Co; Hyundai Mobis Co Ltd; Kia Corp
Priority date: 2016-07-19
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2018-01-25
Also published as: US20180022302A1; CN107627988B; US10315602B2; CN107627988A; KR101806723B1

Abstract

Eine Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung für ein Fahrzeug ist dazu eingerichtet, die Eindringungstiefe der Knie eines Insassen, welche gegen ein unteres Aufprallpolsterpaneel (10) stoßen, wenn eine Fahrzeugkollision auftritt, zu begrenzen, wodurch eine Verletzung des Insassen minimiert wird und ein Schutz des Insassen verbessert wird.

Description

Hintergrund
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung für ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft sie eine Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung (z.B. eine Integriertes-Kniepolster-Vorrichtung) für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug), welche eine Verletzung eines den Sitz benutzenden Insassen (nachfolgend nur noch als „Insasse“ bezeichnet) minimiert, wenn eine Fahrzeugkollision auftritt, wodurch eine Sicherheit / ein Schutz für den Insassen verbessert wird.
Beschreibung der bezogenen Technik
Im Allgemeinen kann, wenn ein fahrendes Fahrzeug in einen Zusammenstoß involviert ist, ein Insasse im Fahrzeug durch die Massenträgheit in Richtung zu einem vorderen Aufprallpolster / Zusammenstoßkissen (Crashpad), das an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet ist, gedrückt werden.
Angesichts dessen sind Fahrzeuge grundsätzlich mit Airbags, Sitzgurten und dergleichen als Sicherheitsvorrichtungen / Schutzvorrichtungen zum Schützen der Insassen bei einer Fahrzeugkollision ausgestattet.
Vom Körper eines Insassen (ein Fahrer oder eine Person auf einem Beifahrersitz) in einem Fahrzeug können Bereiche ungefähr oberhalb des Bauchbereichs mittels eines Airbags oder eines Sitzgurts geschützt werden, jedoch gibt es eine Wahrscheinlichkeit einer Kollision der Knie des Insassen mit einer Windlauf-Querstange, die innerhalb und unterhalb des Aufprallpolsters angeordnet ist, und mit einem unteren Aufprallpolsterpaneel, welches einen unteren Abschnitt des Aufprallpolsters ausbildet.
Um dieses Problem zu vermeiden, wird typischerweise ein Kniefänger, welcher eine Knieschutzvorrichtung ist, innerhalb des unteren Abschnitts des Aufprallpolsters bereitgestellt, um eine Verletzung der Knie des Insassen zu verringern.
Eine Technologie, welche sich auf solch einen Kniefänger bezieht, stellt eine Knieschutzvorrichtung vor, welche aufweist: ein Außenpaneel, welches aus einem Kunststoff gefertigt ist und in einer „U“-Form ausgebildet ist, ein Innenpaneel, welches aus Stahl gefertigt ist und in einer „U“-Form ausgebildet ist, wobei das Innenpaneel innerhalb des Außenpaneels installiert ist, so dass ein Raum innerhalb des Außenpaneels ausgebildet wird, und ein Aufprallabsorptionselement, welches in dem Raum installiert ist.
Das Außenpaneel, welches aus einem Kunststoff gefertigt ist, weist jedoch eine relativ hohe Zerbrechlichkeit bezüglich einer bei einer Fahrzeugkollision erzeugten Belastung oder bezüglich der Eindringungstiefe der Knie des Insassen auf. Wenn das Außenpaneel bricht, kann das Außenpaneel folglich eine scharfe Kante bilden, was den Knien eher eine Verletzung zufügt. Das Innenpaneel, welches aus Stahl gefertigt ist, kann zudem eine ausreichende Verformung des Aufprallabsorptionselements eher behindern.
Die obigen Informationen, welche in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem Verbessern des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
Erläuterung der Erfindung
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, welche die Eindringungstiefe der Knie eines Insassen, welche gegen ein unteres Aufprallpolsterpaneel stoßen, wenn eine Fahrzeugkollision auftritt, begrenzen kann, wodurch eine Verletzung des Insassen minimiert wird und eine Sicherheit / ein Schutz für den Insassen verbessert wird.
Gemäß einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung (z.B. eine Integriertes-Kniepolster-Vorrichtung) für ein Fahrzeug (z.B. ein Kraftfahrzeug) bereit, welche aufweist: ein Stoßabsorptionschaumstoffelement (bzw. Aufprallabsorptionsschaumstoffelement), welches installiert ist, so dass es durch eine Windlauf-Querstange, die hinter einem unteren Aufprallpolsterpaneel (bzw. Zusammenstoßkissenpaneel bzw. Crashpad-Paneel, nachstehend kurz: Aufprallpolsterpaneel), mit dem Knie eines Insassen beim Auftreten einer Fahrzeugkollision kollidieren, angeordnet ist, abgestützt ist, und einen Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter, welcher zwischen dem unteren Aufprallpolsterpaneel und der Windlauf-Querstange installiert ist, wobei ein erster Schaumstoffelement-Stützhalter und ein zweiter Schaumstoffelement-Stützhalter an einem Haupthalter der Windlauf-Querstange bereitgestellt sind und dazu eingerichtet sind, das Stoßabsorptionschaumstoffelement abzustützen.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter an einer Position, die basierend auf einer Längsrichtung der Windlauf-Querstange entgegengesetzt zu (z.B. gegenüberliegend) dem Stoßabsorptionschaumstoffelement ist, angeordnet sein.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann die Windlauf-Querstange ein Hauptrohr und ein Subrohr (bzw. Unterrohr / Nebenrohr), welche miteinander mittels eines Zentralpaneels verbunden sind, aufweisen, und das Subrohr kann durch das Zentralpaneel hindurch verlaufen und in eine Rohrmontageaussparung (z.B. eine Rohrmontagevertiefung), die in einer Seitenfläche des Stoßabsorptionschaumstoffelements ausgebildet ist, eingesetzt sein.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der erste Schaumstoffelement-Stützhalter an einer vorbestimmten Position an dem Haupthalter bereitgestellt sein, parallel mit dem Subrohr angeordnet sein und in ein Haltermontageloch, welches in der Seitenfläche des Stoßabsorptionschaumstoffelements ausgebildet ist, eingesetzt sein. Ein Clip (z.B. ein Halteelement, eine Klemme) kann in der Seitenfläche des Stoßabsorptionschaumstoffelements installiert sein und dazu eingerichtet sein, ein Ende des ersten Schaumstoffelement-Stützhalters, das sich durch das Haltermontageloch hindurch erstreckt, elastisch zu fixieren.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der zweite Schaumstoffelement-Stützhalter installiert sein, um an einem gebogenen (z.B. abgewinkelten) hinteren Ende des Haupthalters abgestützt zu sein und eine untere Fläche des Stoßabsorptionschaumstoffelements abzustützen.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der Haupthalter an dem Zentralpaneel in einer Form / Weise, dass das Subrohr durch den Haupthalter hindurch verläuft, angebracht sein und kann mit einer Außenumfangsfläche des Hauptrohrs verbunden (z.B. daran angeschweißt) sein.
Von entgegengesetzten (z.B. gegenüberliegenden) Enden des Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalters kann in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ein Ende mit der Windlauf-Querstange verbunden sein und kann das andere Ende zusammen mit einem unteren Halter eines Verteilerkastens mit einem Befestigungsteil des unteren Aufprallpolsterpaneels verbunden sein. Der Verteilerkasten kann einen oberen Halter, welcher mit der Windlauf-Querstange verbunden ist, aufweisen.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann ein Verstärkungshalter zum Verstärken einer Festigkeit an einem oberen Abschnitt des Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalters installiert sein.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann eine Verbundwerkstoffplatte zum Verstärken des unteren Aufprallpolsterpaneels an einer hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels in einem Bereich zwischen dem Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter und dem Stoßabsorptionschaumstoffelement bereitgestellt sein.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann die Verbundwerkstoffplatte einen Endlosfaser-Verbundwerkstoff (z.B. auch einen Langfaser-Verbundwerkstoff) aufweisen, bei welchem Endlosfasern (z.B. auch Langfasern) in Thermoplasten imprägniert (z.B. eingebettet) sind, und die Festigkeit der Verbundwerkstoffplatte kann beeinflusst (z.B. gesteuert / eingestellt / festgelegt) werden / beeinflussbar sein durch Verändern eines Anordnungsmusters der Endlosfasern. Wenn das untere Aufprallpolsterpaneel in einem Zustand, in welchem die Verbundwerkstoffplatte in eine Form eingesetzt ist, spritzgeformt wird, kann das Injektionsmaterial (bzw. Spritzformmaterial, nachstehend kurz: Injektionsmaterial) sogar auf ein oberes Ende eines Flanschs, welcher von einem Rand der Verbundwerkstoffplatte abgebogen (z.B. abgewinkelt) ist, aufgebracht werden / sein, so dass das obere Ende des Flanschs mit dem Injektionsmaterial beschichtet wird / ist.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann, um die Verbundwerkstoffplatte mit der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels mittels eines Ultraschallverbindungsvorgangs (z.B. eines Ultraschallschweißvorgangs) zu verbinden, eine Mehrzahl von Verbindungsvorsprüngen (z.B. Verschweißungsvorsprüngen) an der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels bereitgestellt sein und eine Mehrzahl von mit den korrespondierenden Verbindungsvorsprüngen zu verbindenden (z.B. zu verschweißenden) Verbindungslöchern (z.B. Verschweißungslöchern) in der Verbundwerkstoffplatte ausgebildet sein.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann ein Plattensitzteil (bzw. Plattenaufliegeteil) an einer Außenumfangsfläche jedes Verbindungsvorsprungs ausgebildet sein, und auf die korrespondierenden Plattensitzteile zu setzende / aufzuliegende Vorstehteile können in der Verbundwerkstoffplatte an jeweiligen Abschnitten davon, in denen die Verbindungslöcher ausgebildet sind, ausgebildet sein.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform können, wenn die Verbindungsvorsprünge mit den Verbindungslöchern mittels des Ultraschallverbindungsvorgangs verschweißt (z.B. verschmolzen) und verbunden sind, das untere Aufprallpolsterpaneel und die Verbundwerkstoffplatte mit Ausnahme von den Plattensitzteilen und den Vorstehteilen voneinander im Abstand angeordnet sein.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform können Positionen, an welchen die Verbindungsvorsprünge angeordnet sind, in der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels fokussiert (z.B. konzentriert) sein an Positionen, an welchen die Knie des Insassen gegen das untere Aufprallpolsterpaneel stoßen, wenn eine Fahrzeugkollision auftritt.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann die Verbundwerkstoffplatte durch Formpressen ausgebildet sein / werden, und wenigstens eine längliche Vertiefung (z.B. eine längliche Nut) kann in der Verbundwerkstoffplatte ausgebildet sein, so dass die Verbundwerkstoffplatte daran gehindert ist / wird, sich beim Formpressen zu bewegen.
Andere Aspekte und beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend diskutiert.
Es ist zu verstehen, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-...“ oder irgendein ähnlicher Begriff, welcher hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen, wie z.B. Personenkraftfahrzeuge, einschließlich sogenannter Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen einschließt und 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) einschließt. Ein Hybridfahrzeug, auf welches hier Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, z.B. Fahrzeuge, welche sowohl mit Benzin als auch elektrisch betrieben werden.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Ansicht, welche von dem Inneren eines Fahrzeugs aus ein unteres Aufprallpolsterpaneel, hinter welchem eine Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert ist, darstellt.
2 ist eine Ansicht, welche eine Kollisionslastabsorptionsstruktur, die in einem Bereich A von 1 angeordnet ist, darstellt.
3 ist eine Schnittansicht entlang Linie A-A von 1.
4 und 5 sind Ansichten, welche eine Stützstruktur, die in einem Bereich B von 1 angeordnet ist, um eine Knieeindringung zu verhindern, darstellen.
6 ist eine Ansicht, welche eine Verbundwerkstoffplatte, die an einer hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels in einem Bereich C von 1 installiert ist, darstellt.
7 ist eine Schnittansicht entlang Linie C-C von 1.
8 ist eine Ansicht, welche eine Struktur, bei welcher ein Injektionsmaterial des unteren Aufprallpolsterpaneels sogar auf ein oberes Ende eines Flanschs der Verbundwerkstoffplatte aufgetragen ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine Ansicht, welche ein unteres Aufprallpolsterpaneel und eine Verbundwerkstoffplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
10 ist eine Ansicht, welche eine hintere Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels, die mit der Verbundwerkstoffplatte verbunden ist, gemäß der Ausführungsform von 9, und
11 ist eine Schnittansicht entlang Linie D-D von 10.
Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, einschließlich z.B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden (zumindest) teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
In den Figuren beziehen sich Bezugszeichen durchgehend durch die diversen Figuren der Zeichnungen auf gleiche oder gleichwertige Bauteile der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, 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 Ansprüche definiert, enthalten sein können.
Ferner sind in der folgenden detaillierten Beschreibung Namen von Bauteilen, welche in derselben Beziehung stehen, unterteilt in „der/die/das erste“, „der/die/das zweite“, etc., jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf die Reihenfolge in der folgenden Beschreibung beschränkt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
1 ist eine Ansicht, welche von dem Inneren eines Fahrzeugs aus ein unteres Aufprallpolsterpaneel, in welchem eine Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung für Fahrzeuge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert ist, darstellt. Die optimale Struktur zum Minimieren einer Verletzung eines Insassen, welcher mit dem unteren Aufprallpolsterpaneel kollidiert, wenn eine Fahrzeugkollision auftritt, und folglich zum Sicherstellen der Sicherheit / des Schutzes für den Insassen wird in einen Bereich A, einen Bereich B und einen Bereich C unterteilt und separat bezüglich der Bereiche A, B und C beschrieben.
2 ist eine Ansicht, welche eine Kollisionslastabsorptionsstruktur, die in einem Bereich A von 1 aus den Bereichen hinter dem Aufprallpolsterpaneel angeordnet ist, darstellt, und 3 ist eine Schnittansicht entlang Linie A-A von 1.
Eine Fahrzeugkörperstruktur (bzw. Fahrzeugkarosseriestruktur) kann diesbezüglich eine Windlauf-Querstange (z.B. einen Windlauf-Querträger) 20 aufweisen, welche hinter dem unteren Aufprallpolsterpaneel 10 angeordnet ist und sich in einer Links-und-Rechts-Richtung (z.B. Fahrzeugbreitenrichtung) eines Fahrzeugkörpers erstreckt. Der Raum, welcher vor dem unteren Aufprallpolsterpaneel 10 definiert ist, kann einen Sitzraum eines Insassen des Fahrzeugs aufweisen. Der Raum, der hinter dem unteren Aufprallpolsterpaneel 10 definiert ist, kann einen Raum, in welchem die Windlauf-Querstange 20 angeordnet ist, aufweisen.
Der Bereich A von 1 ist ein Bereich, mit welchem geschätzt das rechte Knie eines Insassen kollidiert, wenn die Fahrzeugkollision auftritt. Wie in 2 und 3 gezeigt, ist ein Stoßabsorptionschaumstoffelement 30, welches eine Kollisionsenergie absorbieren kann, wenn das rechte Knie den Bereich A penetriert, in dem Bereich A des Raums hinter dem unteren Aufprallpolsterpaneel 10 angeordnet.
Das Stoßabsorptionschaumstoffelement 30 ist in einer Blockform, welche eine vorbestimmte Struktur und Größe aufweist, mittels eines Schäumverfahrens unter Verwendung eines aus einem expandierten Polypropylenmaterial (EPP) gefertigten Schaummittels ausgebildet. Wenn die Fahrzeugkollision auftritt, wird das Stoßabsorptionschaumstoffelement 30 durch eine Kollisionslast (z.B. eine Aufprallwucht) des Knies des Insassen, welches den Raum hinter dem Aufprallpolsterpaneel 10 penetriert, verformt, wodurch eine Kollisionsenergie, welche auf den unteren Körper des Insassen aufgebracht wird, absorbiert wird.
Das Stoßabsorptionschaumstoffelement 30 ist installiert, so dass es durch einen ersten Schaumstoffelement-Stützhalter 25 und einen zweiten Schaumstoffelement-Stützhalter 26 eines Haupthalters 24, welcher an der Windlauf-Querstange 20 installiert ist, abgestützt ist.
Die Windlauf-Querstange 20 weist ein Hauptrohr 21 und ein Subrohr 22, welche miteinander mittels eines Zentralpaneels 23 verbunden sind, so dass das Hauptrohr 21 und das Subrohr 22 sich in der Links-Richtung und Rechts-Richtung erstrecken, auf. Das Hauptrohr 21 ist in dem Raum des Sitzes des Insassen und hinter dem unteren Aufprallpolsterpaneel 10 angeordnet. Das Subrohr 22 ist an der rechten Seite des Hauptrohrs 21 und vor dem und unterhalb des Hauptrohrs 21 angeordnet.
Bezugnehmend auf 2 ist ein Haupthalter 24 angebracht an dem Zentralpaneel 23 angebracht (oder integral daran ausgebildet). Der Haupthalter 24 ist mit einer Außenumfangsfläche einer Seite des Hauptrohrs 21 verbunden (z.B. daran angeschweißt) und durch das Subrohr 22 in einer Weise, bei welcher das Subrohr 22 durch den Haupthalter 24 hindurch verläuft, abgestützt.
Der Haupthalter 24 weist den ersten Schaumstoffelement-Stützhalter 25 und den zweiten Schaumstoffelement-Stützhalter 26 auf, um das Stoßabsorptionschaumstoffelement 30 abzustützen.
Der erste Schaumstoffelement-Stützhalter 25 steht in einer annähernd plattenartigen Form von einer Seite des Haupthalters 24 in solch einer Weise vor, dass der erste Schaumstoffelement-Stützhalter 25 parallel mit dem Subrohr 22, welches durch das Zentralpaneel 23 hindurch verläuft, ist. Der zweite Schaumstoffelement-Stützhalter 26 ist ein Halter, welcher eine annähernd ⊏-förmige Form aufweist, und ist an dem Haupthalter 24 an einer Position hinter dem ersten Schaumstoffelement-Stützhalter 25 angebracht.
Bezugnehmend auf 3 ist der erste Schaumstoffelement-Stützhalter 25 (z.B. in Richtung zum unteren Aufprallpolsterpaneel) vor dem und unterhalb des Hauptrohrs 21 und unterhalb des Subrohrs 22 angeordnet. Der zweite Schaumstoffelement-Stützhalter 26 ist (z.B. in Richtung zum unteren Aufprallpolsterpaneel) hinter dem und unterhalb des Hauptrohrs 21 sowie hinter dem und unterhalb des Subrohrs 22 angeordnet.
Der erste Schaumstoffelement-Stützhalter 25 stützt das Stoßabsorptionschaumstoffelement 30 in einer Weise ab, bei welcher er durch ein Haltermontageloch 31 hindurch verläuft, welches in einem oberen Abschnitt einer Seitenfläche des Stoßabsorptionschaumstoffelements 30 ausgebildet ist. Ein Clip 33 ist an einem Ende des Haltermontagelochs 31 (das heißt, in einer Seitenfläche des Stoßabsorptionschaumstoffelements 30) bereitgestellt, um das Ende des ersten Schaumstoffelement-Stützhalters 25, das durch das Haltermontageloch 31 hindurch verläuft, zu halten und zu fixieren.
Der Clip 33 weist eine Lochstruktur auf, so dass das Ende des ersten Schaumstoffelement-Stützhalters 25 in den Clip 33 eingesetzt ist und dadurch elastisch mittels des Clips 33 fixiert ist. Wenn das Ende des ersten Schaumstoffelement-Stützhalters 25 in den Clip 33 zwangseingeführt (z.B. mit einer entsprechenden Kraft eingesetzt) wird, wird mit anderen Worten der Clip 33 elastisch verformt, wodurch eine Rückstellkraft am Clip 33 erzeugt wird. Der Clip 33 hält und stützt mittels der Rückstellkraft das Ende des ersten Schaumstoffelement-Stützhalters 25.
Eine Rohrmontageaussparung 32 ist ferner in der Seitenfläche des Stoßabsorptionschaumstoffelements 30 an einer Position, welche benachbart zum Haltermontagelochs 31 ist, ausgebildet. Das Ende des Subrohrs 22, welches durch den Haupthalter 24 hindurch verläuft, ist in die Rohrmontageaussparung 32 eingesetzt, wodurch das Stoßabsorptionschaumstoffelement 30 ohne die unerwünschte Bewegung des Stoßabsorptionschaumstoffelements 30 (z.B. unbewegbar) abgestützt wird.
Die Rohrmontageaussparung 32 weist eine annähernd runde (z.B. kreisrunde) Form auf, so dass sowohl die Außenumfangsfläche als auch die Innenumfangsfläche des Subrohrs 22, welches in die Rohrmontageaussparung 32 eingesetzt ist, durch die Rohrmontageaussparung 32 abgestützt sind.
Der Haupthalter 24 weist ein gebogenes (z.B. abgewinkeltes) hinteres Ende, welches eine L-förmige Profilstruktur (bzw. Querschnittstruktur) aufweist, auf. Der zweite Schaumstoffelement-Stützhalter 26, der eine ⊏-förmige Profilstruktur (bzw. Querschnittstruktur) aufweist, ist an dem gebogenen Abschnitt des Haupthalters 24 angebracht und dadurch abgestützt auf solch eine Weise, dass der zweite Schaumstoffelement-Stützhalter 26 in engen Flächenkontakt (z.B. direkten Flächenkontakt) mit dem gebogenen Abschnitt kommt. Außerdem stützt der zweite Schaumstoffelement-Stützhalter 26 die hintere Fläche des Stoßabsorptionschaumstoffelements 30 in einem Zustand, in welchem sie miteinander in Flächenkontakt gebracht sind, ab.
Das heißt, dass der zweite Schaumstoffelement-Stützhalter 26 mittels des Haupthalters 24 abgestützt ist und simultan die hintere Fläche des Stoßabsorptionschaumstoffelements 30 abstützt.
Das Stoßabsorptionschaumstoffelement 30 ist installiert, so dass der erste Schaumstoffelement-Stützhalter 25 und der zweite Schaumstoffelement-Stützhalter 26 in das Haltermontageloch 31 und das Rohrmontageaussparung 32 eingesetzt sind. Die Seitenfläche des Stoßabsorptionschaumstoffelements 30 wird / ist in Flächenkontakt mit dem Haupthalter 24 gebracht.
Da das Stoßabsorptionschaumstoffelement 30 installiert ist, so dass es durch die Schaumstoffelement-Stützhalter 25 und 26 und das Sub-Rohr 22, welche an dem Haupthalter 24 bereitgestellt sind, abgestützt ist, kann die Verformung des Stoßabsorptionschaumstoffelements 30 aufgrund des rechten Knies des Insassens, das beim Auftreten der Fahrzeugkollision gegen das untere Aufprallpolsterpaneel 10 stößt und dieses penetriert, optimiert werden. Das Stoßabsorptionschaumstoffelement 30 kann folglich die Eindringungstiefe des rechten Knies des Insassen verringern sowie eine Kollisionsenergieabsorptionseffizienz bezüglich einer Kollisionslast verbessern.
4 und 5 stellen eine Stützstruktur dar, die in dem Bereich B von 1 in dem Raum hinter dem unteren Aufprallpolsterpaneel 10 angeordnet ist, um eine Knieeindringung zu verhindern.
Der Bereich B von 1 ist ein Bereich, mit welchem geschätzt das linke Knie eines Insassen kollidiert, wenn die Fahrzeugkollision auftritt. Wie in 4 und 5 gezeigt, ist ein Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter 40 in dem Bereich B des Raums hinter dem unteren Aufprallpolsterpaneel 10 angeordnet, um die Knieeindringungstiefe zu verringern und eine Kollisionslast (z.B. eine Aufprallwucht) bei der Fahrzeugkollision zu absorbieren.
Der Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter 40 ist zwischen dem unteren Aufprallpolsterpaneel 10 und der Windlauf-Querstange 20, die hinter dem unteren Aufprallpolsterpaneel 10 angeordnet ist, installiert. Der Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter 40 ist an einer Position angeordnet, die basierend auf der Längsrichtung der Windlauf-Querstange 20 entgegengesetzt zu (z.B. gegenüberliegend) dem Stoßabsorptionschaumstoffelement 30 ist. Von den entgegengesetzten Enden des Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalters 40 ist, wie in 4 und 5 gezeigt, im Detail ein Ende mit dem Hauptrohr 21 der Windlauf-Querstange 20 verbunden (z.B. daran angeschweißt) und davon abgestützt und ist das andere Ende mit einem ersten, seitlichen Befestigungsteil (siehe Bezugszeichen 11a von 6) des unteren Aufprallpolsterpaneels 10 verbunden und davon abgestützt.
Falls der Halter, welcher das untere Aufprallpolsterpaneel abstützt, in dem Bereich hinter dem unteren Aufprallpolsterpaneel durch eine Kollision mit dem Knie des Insassen übermäßig verformt wird, kann in der konventionellen Technik das untere Aufprallpolsterpaneel brechen, wodurch eine abnormale Bewegung des Insassen verursacht wird, was zu einer Erhöhung des Verletzungsgrads des Insassen führt.
Der Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter 40 ist installiert, um eine ausreichende Steifigkeit und eine Struktur bereitzustellen, welche in der Lage ist, die Knieeindringungstiefe beim Auftreten der Fahrzeugkollision optimal zu begrenzen und folglich eine abnormale Bewegung des Körpers des Insassen zu verhindern. Wie in 4 gezeigt, weist der Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter 40 beispielsweise einen oberen Teil 40a und einen unteren Teil 40b auf. Der untere Teil 40a ist mit der Windlauf-Querstange 20 verbunden und ausgebildet, so dass er sich um eine vorbestimmte Länge linear erstreckt. Der untere Teil 40b erstreckt sich integral oder monolithisch von dem oberen Teil 40a aus, um eine annähernd gleichmäßige runde (z.B. kreisförmige) Bogenform zu haben, und ist mit dem ersten, seitlichen Befestigungsteil 11a des unteren Aufprallpolsterpaneels 10 verbunden.
Ein Ende des Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalters 40, das mit dem Befestigungsteil 11a verbunden ist, ist diesbezüglich zusammen mit einem unteren Halter 52, der an einem unteren Ende eines Verteilerkastens (z.B. eines elektrischen Verteilerkastens) 50 bereitgestellt ist, mit dem ersten, seitlichen Befestigungsteil 11a des unteren Aufprallpolsterpaneels 10 verbunden.
In Bezug auf den Verteilerkasten 50 ist ein oberer Halter 51, der an einem oberen Ende des Verteilerkastens 50 bereitgestellt ist, mit der Windlauf-Querstange 20 verbunden und davon gehalten / abgestützt und ist ein unterer Halter 52, der an dem unteren Ende des Verteilerkastens 50 bereitgestellt ist, mit gegenüberliegenden Befestigungsteilen (siehe Bezugszeichen 11a und 11b von 6) des unteren Aufprallpolsterpaneels 10 verbunden und davon gehalten / abgestützt. Der untere Halter 52 ist zusammen mit dem Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter 40 mit dem ersten, seitlichen Befestigungsteil 11a der gegenüberliegenden Befestigungsteile 11a und 11b verbunden.
Wie in 4 und 5 gezeigt, sind detaillierter das Ende des unteren Teils 40b des Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalters 40 und ein Ende des unteren Halters 52 des Verteilerkastens 50 mit dem Befestigungsteil 11a des unteren Aufprallpolsterpaneels 10 an einem Punkt P verbunden.
Da der Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter 40 zusammen mit dem unteren Halters 52 des Verteilerkastens 50 mit dem unteren Aufprallpolsterpaneel 10 verbunden ist, kann der Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter 40 zusammen mit dem Verteilerkasten 50 die Knieeindringungstiefe verringern.
Um die Knieeindringungstiefen sowohl eines Erwachsenen (oder eines 50%-Dummy) als auch eines Kindes (oder eines 5%-Dummy), welche unterschiedliche (Körper-)Gewichte, (Körper-)Höhen und dergleichen aufweisen, zu begrenzen, ist der Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter 40 mit einem Verstärkungshalter 42 zum Verstärken einer Festigkeit bereitgestellt.
Der Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter 40 kann basierend auf dem gebogenen Abschnitt davon in den oberen Teil 40a und den unteren Teil 40b geteilt sein. Entgegengesetzte Enden des Verstärkungshalters 42 sind jeweilig verbunden (oder gekoppelt) mit und gehalten / abgestützt durch den oberen Teil 40a und den unteren Teil 40b. Ein Ende des Verstärkungshalters 42 ist an einem oberen Abschnitt (näherungsweise ein Punkt, an welchem das Knie eines Erwachsenen getroffen wird, siehe 4) des unteren Teils 40b abgestützt.
Der Verstärkungshalter 42 ist mit anderen Worten installiert, um hinter einem oberen Abschnitt des unteren Aufprallpolsterpaneels 10 und an dem oberen Abschnitt des Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalters 40 angeordnet zu sein.
Da der Verstärkungshalter 42 zusammen mit dem Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter 40 installiert ist, kann die Kniefänger-Vorrichtung sowohl die Knieeindringungstiefe des Erwachsenen (oder des 50%-Dummy), der gegen den oberen Abschnitt des Stützhalters 40 stößt, als auch die Knieeindringungstiefe des Kindes (oder des 5%-Dummy), das gegen den unteren Abschnitt des Stützhalters 40 stößt, geeignet verringern. Indem die Knieeindringungstiefe des Insassen bei der Fahrzeugkollision verringert wird, kann die Distanz, um die sich das Becken des Insassen bewegt, verringert werden, wodurch eine Verletzung des Insassen minimiert werden kann.
Nachstehend wird eine Kollisionslastabsorptionsstruktur, welche in dem Bereich C von 1 angeordnet ist, beschrieben.
6 ist eine Ansicht, welche eine Verbundwerkstoffplatte, die an der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels in dem Bereich C von 1 installiert ist, darstellt. 7 ist eine Schnittansicht entlang Linie C-C von 1. 8 ist eine Ansicht, welche eine Struktur zeigt, bei welcher ein Injektionsmaterial (Injektionsharz) des unteren Aufprallpolsterpaneels sogar auf ein oberes Ende eines Flanschs der Verbundwerkstoffplatte aufgetragen ist, wenn das untere Aufprallpolsterpaneel spritzgeformt wird, wobei die Verbundwerkstoffplatte als ein Einsetzmaterial verwendet wird.
Wie in 6 gezeigt, ist die Verbundwerkstoffplatte 60 zum Verstärken des unteren Aufprallpolsterpaneels 10 an der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels 10 bereitgestellt. Die Verbundwerkstoffplatte 60 ist in einem Bereich zwischen dem Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter 40 und dem Stoßabsorptionschaumstoffelement 30, das heißt, in dem Bereich C von 1, angeordnet.
Die Verbundwerkstoffplatte 60 verteilt Belastungen, welche auf das linke und das rechte Bein des Insassen aufgebracht werden, wenn die Knie des Insassen bei der Fahrzeugkollision gegen das untere Aufprallpolsterpaneel 10 stoßen, gleichmäßig, wodurch es ermöglicht wird, das Gleichgewicht der auf das linke und das rechte Bein des Insassen aufgebrachten Belastungen zu steuern / einzustellen. Obwohl die Knie des Insassen die vorderen Abschnitte des Stoßabsorptionschaumstoffelements 30 und des Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalters 40 nicht präzise treffen, ermöglicht es die Verbundwerkstoffplatte 60 ferner dem Stoßabsorptionschaumstoffelement 30 und dem Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter 40, die Knieeindringungstiefe zu begrenzen und einen Stoß / Aufprall über einen weiten Bereich zu absorbieren.
Die Verbundwerkstoffplatte 60 kann an der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels 10 mittels eines separaten Verbindungselements oder mittels thermischen Verbindens (z.B. thermischen Schweißens), Vibrationsverbindens (z.B. Vibrationsschweißens) oder dergleichen angebracht werden. Außerdem kann die Verbundwerkstoffplatte 60 integral oder monolithisch an der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels 10 mittels eines Einsetz-Spritzformvorgangs (z.B. eines (Ein-)Spritzformvorgangs bzw. (Ein-)Spritzgießvorgangs zum Einsetzen / Einbetten der Verbundwerkstoffplatte) ausgebildet sein.
Die Verbundwerkstoffplatte 60 kann aus Endlosfaser-Thermoplasten (CFT), die in der Lage sind die Steifigkeit des unteren Aufprallpolsterpaneels 10 zu erhöhen, gefertigt sein.
Das CFT ist ein Verbundwerkstoff, welcher aus Endlosfasern und Thermoplasten gebildet ist, und ist ausgebildet, so dass Endlosfasern (z.B. auch lange Fasern / Langfasern), die in Thermoplasten imprägniert (z.B. eingebettet) sind, übereinander angeordnet / geschichtet sind, um eine Mehrlagenstruktur aufzuweisen.
Diesbezüglich können Glasfaser (GF), Kohlefaser (CF), etc. als Endlosfaser verwendet werden. Polypropylen (PP), Polyamid (PA), Polyethylenterephthalat (PET), etc. können als das thermoplastische Material verwendet werden können.
Dieser Endlosfaser-Verbundwerkstoff ist in einer Weise ausgebildet, dass Endlosfasern in einem thermoplastischen Werkstoff in einem vorbestimmten Anordnungsmuster imprägniert (z.B. eingebettet) werden. Die Steifigkeit und Festigkeit des Endlosfaser-Verbundwerkstoffs, d.h. der Verbundwerkstoffplatte 60, kann beeinflusst (z.B. gesteuert / eingestellt / festgelegt) werden durch Verändern des Anordnungsmusters der Endlosfasern.
Beispielsweise kann der Endlosfaser-Verbundwerkstoff auf solch eine Weise ausgebildet sein, dass Endlosfasern miteinander auf eine Weise, welche ähnlich einem Netz ist, verwoben werden, um eine Gewebeform aufzuweisen, und die gewebeförmigen Endlosfasern werden in einer Mehrlagenstruktur in Thermoplasten übereinander angeordnet. Das heißt, dass der Endlosfaser-Verbundwerkstoff auf solch eine Weise ausgebildet sein kann, dass horizontale Endlosfasern, welche sich in der Horizontalrichtung erstrecken, und vertikale Endlosfasern, welche sich in der Vertikalrichtung erstrecken, miteinander in einer Gewebeform verwoben werden, und die gewebeförmigen (bzw. gewebegeformten) Endlosfasern werden in einer Mehrlagenstruktur in Thermoplasten übereinander angeordnet.
In einem anderen Beispiel kann der Endlosfaser-Verbundwerkstoff auf solch eine Weise ausgebildet sein, dass Endlosfasern, welche in einer Richtung in jeder Lage auf einer Ebene angeordnet sind, übereinander angeordnet werden, so dass sie zwischen benachbarten Lagen senkrecht zueinander sind, und folglich bilden in Thermoplasten imprägnierte (z.B. eingebettete) Endlosfasern eine senkrechte Struktur (z.B. eine Struktur, in der sie lagenweise senkrecht zueinander sind).
In noch einem weiteren Beispiel kann der Endlosfaser-Verbundwerkstoff auf solch eine Weise ausgebildet sein, dass Endlosfasern, welche sich in einer geneigten (z.B. schrägen) Richtung erstrecken, eine Gewebeform oder eine senkrechte Struktur in Thermoplasten ausbilden.
Solche Endlosfasern, welche in Thermoplasten vorliegen, können in diversen Richtungen / Ausrichtungen, einschließlich einer Horizontalrichtung (einer Querrichtung), einer Vertikalrichtung (einer Längsrichtung), einer schrägen Richtung (eine Richtung, welche einen beliebigen schrägen Winkel bezüglich einer Horizontalrichtung oder einer Vertikalrichtung bildet), etc., basierend auf der Links-und-Rechts-Richtung des Fahrzeugs angeordnet sein. Die Festigkeit der Verbundwerkstoffplatte 60 kann ausgestaltet sein, so dass sie optimiert ist, indem die Anordnungsmuster der Endlosfasern verändert / beeinflusst werden.
Im Fall, dass das untere Aufprallpolsterpaneel 10 mittels eines Spritzformens / Spritzgießens unter Verwendung der Verbundwerkstoffplatte 60 als ein Einsetzteil (z.B. als ein Einsatz) verwendet wird, gibt es einen Bedarf hinsichtlich eines Vorgangs zum Verhindern, dass aufgrund von Eigenschaften des Endlosfaser-Verbundwerkstoffs feine / dünne Fasern aus dem Rand der Verbundwerkstoffplatte 60 heraus exponiert werden.
Das untere Aufprallpolsterpaneel 10 kann mittels eines Spritzformverfahrens / Spritzgießverfahrens unter Verwendung eines Polymermaterial, wie z.B. eines mineralverstärkten (z.B. mineralgefüllten) Polypropylenmaterials (PPF), ausgebildet werden. Wenn das untere Aufprallpolsterpaneel 10 spritzgeformt wird, wird die vorgeformte Verbundwerkstoffplatte 60 als ein Einsetzmaterial (z.B. ein einzubettendes Teil) verwendet und integral in der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels 10 ausgebildet, wodurch das untere Aufprallpolsterpaneel 10 verstärkt wird.
Feine Fasern, welche in die Thermoplasten imprägniert (z.B. eingebettet) sind, können aus dem Rand der Verbundwerkstoffplatte 60, der mittels Schneiden gebildet wird, heraus freigelegt sein (z.B. vorstehen). In diesem Fall können die exponierten feinen Fasern eine Verletzung verursachen oder für den menschlichen Körper gefährlich sein. Um dieses Problem zu verhindern, wird, wenn das untere Aufprallpolsterpaneel 10 spritzgeformt wird, das Injektionsmaterial sogar auf das obere Ende eines Flanschs 61, welcher ausgebildet ist, so dass er von dem Rand der Verbundwerkstoffplatte 60 aus gebogen (z.B. abgewinkelt) ist, aufgebracht, so dass das obere Ende des Flanschs 61 mit dem Injektionsmaterial beschichtet wird.
Der Flansch 61 ist ausgebildet, so dass er annähernd senkrecht von dem Rand der Verbundwerkstoffplatte 60, die in einer planen Form ausgebildet ist, aus abgebogen ist. Da die Verbundwerkstoffplatte 60 integral mit dem unteren Aufprallpolsterpaneel 10 ausgebildet ist, bildet der Flansch 61 eine Struktur, welche von der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels 10 vorsteht.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist deshalb ein Auslaufspalt (bzw. Leckagespalt) für Injektionsmaterial absichtlich an einer Position, an welcher der Flansch 61 der Verbundwerkstoffplatte 60 in einer Form, in welche die Verbundwerkstoffplatte 60 beim Spritzformvorgang des unteren Aufprallpolsterpaneels 10 eingesetzt ist, angeordnet ist, ausgebildet. Wenn das Injektionsmaterial in die Form injiziert wird, fließt es über den Flansch 61 und wird folglich sogar auf das obere Ende des Flanschs 61 aufgebracht und darauf in Form einer Beschichtung aufgetragen. Folglich kann verhindert werden, dass feine Fasern aus den beschichteten Abschnitten heraus exponiert werden.
Die Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche die vorgenannte Konfiguration aufweist, kann eine Knieeindringungsbegrenzungsleistungsfähigkeit von einem solchen Niveau aufweisen, welches gleich dem oder höher als das der konventionellen Kniefänger-Vorrichtung ist, die das Kniefänger-Paneel und den Halter, welche aus Stahl gefertigt sind, verwendet. Außerdem kann die Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Vereinfachung hinsichtlich der Struktur und eine Verringerung hinsichtlich der Bauteileanzahl realisieren, wodurch Effekte, wie z.B. ein Verringerungen hinsichtlich des Gewichts, der Fertigungskosten und der Zahl von Fertigungsvorgängen, erzielt werden.
Eine Ausführungsform einer Zusammenbaustruktur einer Verbundwerkstoffplatte 61 und eines unteren Aufprallpolsterpaneels 12 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 9 bis 11 beschrieben.
Die Verbundwerkstoffplatte 62 kann mittels Ultraschallverbindens (z.B. Ultraschallverschweißens, Ultraschallverschmelzens) verbunden sein mit und fixiert sein an der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels 12.
Hierzu ist, wie in 9 gezeigt, eine Mehrzahl von Verbindungsvorsprüngen (z.B. Verschweißungsvorsprüngen) 13a an der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels 12 bereitgestellt und ist eine Mehrzahl von Verbindungslöchern (z.B. Verschweißungslöchern) 63b an der Verbundwerkstoffplatte 62 bereitgestellt, so dass die Verbindungsvorsprünge 13a in die zugehörigen Verbindungslöcher 63b eingesetzt und daran angebracht werden (bzw. darin einsetzbar und daran anbringbar sind).
Im Detail: Die Verbindungsvorsprünge 13a stehen von der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels 12 vor. Ein Plattensitzteil 13b, der sich in einer Radialrichtung erstreckt, ist an der Außenumfangsfläche jedes Verbindungsvorsprungs 13a ausgebildet. In der Verbundwerkstoffplatte 62 sind Vorstehteile 63a, die auf die korrespondierenden Plattensitzteile 13b aufzusetzen sind / zum Aufliegen zu bringen sind, an jeweiligen Abschnitten, in denen die Verbindungslöcher 63b ausgebildet sind, ausgebildet.
Die Verbindungsvorsprünge 13a, welche die Plattensitzteile 13b aufweisen, stehen mit anderen Worten von der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels 12 vor. Die Vorstehteile 63a, welche die Verbindungslöcher 63b aufweisen, sind an der Verbundwerkstoffplatte 62 in einer Form ausgebildet, wobei jeder von den Vorstehteilen 63a auf den korrespondierenden Plattensitzteil 13b gesetzt werden kann.
Jeder Plattensitzteil 13b ist ausgebildet, so dass der korrespondierende Vorstehteil 63a auf den Plattensitzteil 13b in einem Zustand, bei welchem der dazugehörige Verbindungsvorsprung 13a in das korrespondierende Verbindungsloch 63b eingesetzt wird, gesetzt / daran zum Aufliegen gebracht werden kann. Das heißt, dass der Plattensitzteil 13b an lediglich einem unteren Abschnitt des Verbindungsvorsprungs 13a ausgebildet ist, wodurch es einem oberen Ende des Verbindungsvorsprungs 13a erlaubt ist, durch das Verbindungsloch 63b hindurch zu gehen. Die Länge, um welche der Verbindungsvorsprung 13a durch das Verbindungsloch 63b hindurch verläuft, wird unter Berücksichtigung der Menge, mit welcher der Verbindungsvorsprung 13a angebracht (z.B. angeschweißt) wird, ermittelt (z.B. festgelegt).
Wie in 10 und 11 gezeigt, werden die oberen Enden der Verbindungsvorsprünge 13a mittels einer Ultraschallverbindungsvorrichtung verbunden, nachdem die Verbindungsvorsprünge 13a in die entsprechenden Verbindungslöcher 63b eingesetzt sind und die Vorstehteile 63a auf die jeweiligen Plattensitzteile 13b gesetzt sind. Die Verbindungsvorsprünge 13a werden dann mit den zugehörigen Verbindungslöchern 63b und den zugehörigen Vorstehteilen 63a um die Verbindungslöcher 63b herum verschweißt (z.B. miteinander verschmolzen) und verbunden. Die Verbundwerkstoffplatte 62 wird folglich mit dem unteren Aufprallpolsterpaneel 12 verbunden.
Für die Ultraschallverbindung weist beispielsweise jedes Verbindungsloch 63b einen Durchmesser auf, welcher um eine vorbestimmte Größe kleiner ist als derjenige des korrespondierenden Verbindungsvorsprungs 13a.
Wenn die Verbundwerkstoffplatte 62 mit dem unteren Aufprallpolsterpaneel verbunden wird, werden lediglich Abschnitte der Verbundwerkstoffplatte 62, welche mit dem unteren Aufprallpolsterpaneel 12 verschweißt werden, d.h. lediglich die Vorstehteile 63a, welche die jeweiligen Verbindungslöcher 63b darin aufweisen, mittels der Plattensitzteile 13b in (direkten) Kontakt mit dem unteren Aufprallpolsterpaneel 12 gebracht. Der andere Abschnitt der Verbundwerkstoffplatte 62 mit Ausnahme der Vorstehteile 63a ist um eine vorbestimmte Distanz von dem unteren Aufprallpolsterpaneel 12 im Abstand angeordnet (siehe 11).
Das heißt, dass, mit Ausnahme von den Plattensitzteilen 13b und den Vorstehteilen 63a, übrige Teile des unteren Aufprallpolsterpaneels 12 und der Verbundwerkstoffplatte 62 miteinander verbunden sind, so dass sie voneinander im Abstand angeordnet sind.
Die optimale Größe der Verbundwerkstoffplatte 62 in einer Struktur, bei welcher sie mit dem unteren Aufprallpolsterpaneel 12 verbunden sein kann, kann dadurch sichergestellt werden. Da die Distanz zwischen der Verbundwerkstoffplatte 62 und dem unteren Aufprallpolsterpaneel 12, ausgenommen die Berührungsabschnitte (der Vorstehteile) zum Verschweißen, aufrechterhalten werden kann, kann eine Lärmerzeugung aufgrund eines Kontakts zwischen diesen minimiert werden.
Da das Ultraschallverbindungsverfahren verwendet wird, um die Verbundwerkstoffplatte 62 mit der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels 12 zu verschweißen, können im Vergleich zum konventionellen Zusammenbauverfahren, wobei separate Verbindungselemente verwendet werden, die Anzahl von Bauteilen und von Fertigungsvorgängen zum Verbinden der Verbundwerkstoffplatte 62 mit dem unteren Aufprallpolsterpaneel 12 verringert werden.
Ferner sind die Positionen, an welchen die Verbindungsvorsprünge 13a angeordnet sind, in dem hinteren Flächenbereich des unteren Aufprallpolsterpaneels 12 fokussiert / konzentriert an Positionen, an denen die Knie des Insassen hauptsächlich gegen das untere Aufprallpolsterpaneel 12 stoßen, wenn die Fahrzeugkollision auftritt. Folglich kann die Anzahl von Verschweißungspunkten (z.B. Verschmelzungspunkten) zur Verbindung zwischen der Verbundwerkstoffplatte 62 und dem unteren Aufprallpolsterpaneel 12 vergleichsweise geringer sein.
Im Fall der Verbundwerkstoffplatte 62 kann ein Formpressvorgang bevorzugt verwendet werden, um die Verbundwerkstoffplatte 62 auszubilden, da es eine Wahrscheinlichkeit eines Auftretens eines Defekts in den Vorstehteilen 63 gibt, wenn ein (andersgearteter) Pressprozess verwendet wird.
Wenn die Verbundwerkstoffplatte 62 in einer vorgeheizten Form formgepresst wird, kann die Verbundwerkstoffplatte 62 nach links oder rechts bewegt werden. Um zu verhindern, dass sich die Verbundwerkstoffplatte 62 in der Form beim Formpressvorgang in unerwünschter Weise bewegt, ist deshalb eine längliche Vertiefung (z.B. eine längliche Nut) 64, welche sich in einer Links-Rechts-Querrichtung der Verbundwerkstoffplatte 62 um eine vorbestimmte Länge erstreckt, in der Verbundwerkstoffplatte 62 ausgebildet.
Wenn die vertikale Breite der Verbundwerkstoffplatte 62 erhöht wird, kann die Anzahl der länglichen Vertiefungen 64 erhöht werden. Die längliche Vertiefung 64 weist eine Form auf, bei welcher sie in der Richtung, die zur Vorstehrichtung der Vorstehteile 63 entgegengesetzt ist, vertieft (z.B. eingedrückt) ist.
Ferner ist eine Gitterverstärkungsrippe 65 zum Verstärken der Festigkeit der Verbundwerkstoffplatte 62 an einer Fläche der Verbundwerkstoffplatte 62 ausgebildet, wodurch es ermöglicht wird, die Dicke der Verbundwerkstoffplatte 62 zu verringern.
Eine Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung begrenzt die Eindringungstiefe der Knie eines Insassen, welche gegen ein unteres Aufprallpolsterpaneel stoßen und einen Raum hinter dem unteren Aufprallpolsterpaneel penetrieren, wenn eine Fahrzeugkollision auftritt, wodurch eine abnormale Bewegung des Insassen verhindert wird. Folglich kann das Verletzungsrisiko für den Insassen minimiert werden und folglich kann eine Sicherheit / ein Schutz für den Insassen verbessert werden.
Zur Erleichterung der Erklärung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „ober...“, „unter...“, „inner...“, „äußer...“, „hoch“, „runter“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorder...“, „hinter...“, „vorne“, „hinten“ „nach innen / einwärts“, „nach außen / auswärts“, „innerhalb, „außerhalb“, „innen“, „außen“, „nach vorne / vorwärts“ und „nach hinten / rückwärts“ dazu verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf deren Positionen, wie sie in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben.
Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.

Claims

Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung für ein Fahrzeug, welche aufweist: ein Stoßabsorptionschaumstoffelement (30), welches installiert ist, so dass es durch eine Windlauf-Querstange (20), die hinter einem unteren Aufprallpolsterpaneel (10), mit dem Knie eines Insassen beim Auftreten einer Fahrzeugkollision kollidieren, angeordnet ist, abgestützt ist, und einen Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter (40), welcher zwischen dem unteren Aufprallpolsterpaneel (10) und der Windlauf-Querstange (20) installiert ist, wobei ein erster Schaumstoffelement-Stützhalter (25) und ein zweiter Schaumstoffelement-Stützhalter (26) an einem Haupthalter (24) der Windlauf-Querstange (20) bereitgestellt sind und dazu eingerichtet sind, das Stoßabsorptionschaumstoffelement (30) abzustützen.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Windlauf-Querstange (20) ein Hauptrohr (21) und ein Subrohr (22), welche miteinander mittels eines Zentralpaneels (23) verbunden sind, aufweist, und das Subrohr (22) durch das Zentralpaneel (23) hindurch verläuft und in eine Rohrmontageaussparung (32), die in einer Seitenfläche des Stoßabsorptionschaumstoffelements (30) ausgebildet ist, eingesetzt ist.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der erste Schaumstoffelement-Stützhalter (25) an einer vorbestimmten Position an dem Haupthalter (24) bereitgestellt ist und parallel mit dem Subrohr (22) angeordnet ist, wobei der erste Schaumstoffelement-Stützhalter (25) in ein Haltermontageloch (31), welches in der Seitenfläche des Stoßabsorptionschaumstoffelements (30) ausgebildet ist, eingesetzt ist.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei ein Clip (33) in der Seitenfläche des Stoßabsorptionschaumstoffelements (30) installiert ist und dazu eingerichtet ist, ein Ende des ersten Schaumstoffelement-Stützhalters (25), das sich durch das Haltermontageloch (31) hindurch erstreckt, elastisch zu fixieren.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite Schaumstoffelement-Stützhalter (26) dazu eingerichtet ist, an einem gebogenen hinteren Ende des Haupthalters (24) abgestützt zu sein und eine untere Fläche des Stoßabsorptionschaumstoffelements (30) abzustützen.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Haupthalter (24) an dem Zentralpaneel (23) in einer Form, bei welcher das Subrohr (22) durch den Haupthalter (24) hindurch verläuft, angebracht ist, wobei der Haupthalter (24) mit einer Außenumfangsfläche des Hauptrohrs (21) verbunden ist.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, von entgegengesetzten Enden des Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalters (40), ein Ende (40a) mit der Windlauf-Querstange (20) verbunden ist und das andere Ende (40b) zusammen mit einem unteren Halter (52) eines Verteilerkastens (50) mit einem Befestigungsteil (11a) des unteren Aufprallpolsterpaneels (10) verbunden ist, wobei der Verteilerkasten (50) einen oberen Halter (51), welcher mit der Windlauf-Querstange (20) verbunden ist, aufweist.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Verstärkungshalter (42) zum Verstärken einer Festigkeit an einem oberen Abschnitt des Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalters (40) installiert ist.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Verbundwerkstoffplatte (60; 62) zum Verstärken des unteren Aufprallpolsterpaneels (10; 12) an einer hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels (10; 12) in einem Bereich zwischen dem Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter (40) und dem Stoßabsorptionschaumstoffelement (30) bereitgestellt ist.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Verbundwerkstoffplatte (60; 62) einen Endlosfaser-Verbundwerkstoff, bei welchem Endlosfasern in Thermoplasten imprägniert sind, aufweist und die Festigkeit der Verbundwerkstoffplatte (60; 62) beeinflusst ist durch Verändern eines Anordnungsmusters der Endlosfasern.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei, wenn das untere Aufprallpolsterpaneel (10; 12) spritzgeformt wird, Injektionsmaterial auf ein oberes Ende eines Flanschs (61), welcher von einem Rand der Verbundwerkstoffplatte (60, 62) abgebogen ist, aufgebracht ist, so dass das obere Ende des Flanschs (61) mit dem Injektionsmaterial beschichtet ist.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 11, wobei eine Mehrzahl von Verbindungsvorsprüngen (13a) an der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels (12) bereitgestellt ist und eine Mehrzahl von mit den korrespondierenden Verbindungsvorsprüngen (13a) zu verbindenden Verbindungslöchern (63b) in der Verbundwerkstoffplatte (62) ausgebildet ist.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei ein Plattensitzteil (13b) an einer Außenumfangsfläche jedes Verbindungsvorsprungs (13a) ausgebildet ist und auf die korrespondierenden Plattensitzteile (13b) zu setzende Vorstehteile (63a) in der Verbundwerkstoffplatte (62) an jeweiligen Abschnitten davon, in denen die Verbindungslöcher (63b) ausgebildet sind, ausgebildet ist.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei das untere Aufprallpolsterpaneel (12) und die Verbundwerkstoffplatte (62) mit Ausnahme von den Plattensitzteilen (13b) und den Vorstehteilen (63a) voneinander im Abstand angeordnet sind.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Verbindungsvorsprünge (13a) mit den korrespondierenden Verbindungslöchern (63b) mittels eines Ultraschallverbindungsvorgangs verbunden sind.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 15, wobei Positionen, an welchen die Verbindungsvorsprünge (13a) angeordnet sind, in der hinteren Fläche des unteren Aufprallpolsterpaneels (12) fokussiert sind an Positionen, an welchen die Knie des Insassen gegen das untere Aufprallpolsterpaneel (12) stoßen, wenn eine Fahrzeugkollision auftritt.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 16, wobei eine Verstärkungsrippe (65) zum Verstärken der Festigkeit an der Verbundwerkstoffplatte (62) ausgebildet ist.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 17, wobei die Verbundwerkstoffplatte (62) durch Formpressen ausgebildet ist und wenigstens eine längliche Vertiefung (64) in der Verbundwerkstoffplatte (62) ausgebildet ist, so dass die Verbundwerkstoffplatte (62) daran gehindert ist, sich beim Formpressen zu bewegen.
Integrierter-Kniefänger-Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Unterkörpereindringungsbegrenzung-Stützhalter (40) an einer Position, die basierend auf einer Längsrichtung der Windlauf-Querstange (20) entgegengesetzt zu dem Stoßabsorptionschaumstoffelement (30) ist, angeordnet ist.