DE10303732A1

DE10303732A1 - Aufprallabfangbaugruppe für Fahrzeuginnensysteme und Sitzrückseiten

Info

Publication number: DE10303732A1
Application number: DE10303732A
Authority: DE
Inventors: David M Fox; George B Byma; Joseph J Grajewski; Timothy R Hubbert; Arun A Chickmenahalli
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: International Automotive Components Group North America Inc
Priority date: 2002-02-12
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: US20030038499A1; US6733064B2; DE10303732B4

Abstract

Eine Aufprallabfangbaugruppe für Fahrzeuginnenräume weist einen Körper auf, der mit Zungen versehen ist, die mit dem Körper über ein biegbares Scharnier verbunden sind. Der Körper kann entweder an einem Bauteil, einem Fahrzeugsitz, einem Innenausstattungsteil angebracht sein oder einstückig mit einem Teil eines Bauteils ausgebildet sein, das ein Teil des Fahrzeugs bildet. Die Aufprallabfangbaugruppe kann hinter einer Abdeckschicht oder einer Sitzrückschale angeordnet sein. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung einer Aufprallabfangbaugruppe mit Metallblechumformvorgängen sowie ein Verfahren zum Abfangen von Aufprällen vorgeschlagen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Abfangen von Energie, wenn ein Körperteil eines Insassen eines Fahrzeugs ein Innenteil des Fahrzeugs berührt, wodurch das durch den Aufprall hervorgerufene Trauma verringert wird. Spezieller betrifft eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Aufprallabfangteil, das zwischen einem Innenausstattungsteil und einem Fahrzeugsitzbauteil angeordnet sein kann, um ein Crash-Pad für Rücksitzinsassen auf der nach hinten weisenden Oberfläche eines Fahrzeugsitzes zu schaffen.

Die Innenräume von Fahrzeugen sind so ausgebildet, dass sowohl aktive als auch passive Insassenschutzsysteme vorgesehen sind. Ein Beispiel für ein aktives Insassenschutzsystem ist der wohlbekannte, aufblasbare Airbag, der sich beim Aufprall aufbläst. Passive Aufprallabfangsysteme umfassen Schaumverkleidung, Rippen auf Kunststoffinnenausstattungsteilen, Aluminium- Bienenwabenkissen, und dergleichen. Ein Beispiel für ein statisches System stellen Energieabfangelemente dar, die in einen Dachhimmel eingebaut sind. Fahrzeugdachhimmel kleiden die Innenoberfläche eines Fahrzeugdaches aus, und können Schaumauskleldung, Aluminium-Bienenwabenstrukturen, Papier, Folien und Kunststoffvorformlinge aufweisen. Ein Erzeugnis, das als "O-Flex" bekannt ist, und von einer Firma mit derselben Bezeichnung verkauft wird, weist ein gewickeltes Papier/Folienteil auf, das im wesentlichen die Form eines quadratischen Rohres aufweist.

Die Kosten für den Entwurf und die Herstellung vieler verschiedener Aufprallabfangerzeugnisse erhöhen die Gesamtkosten des Fahrzeugs. Der Einsatz vieler unterschiedlicher Aufprallabfangerzeugnisse kompliziert den computergestützten Entwurf und die Computersimulation zum Optimieren von Aufprallabfangsystemen. Energieabfang- Gegenmaßnahmen müssen so ausgelegt sein, dass sie festgelegte Niveaus an Aufprallschutz innerhalb bestimmter Raumbegrenzungsparameter zur Verfügung stellen. Die Verfügbarkeit einer großen Anzahl an unterschiedlichen Aufprall-Gegenmaßnahmenerzeugnissen erhöht die Entwurfskosten infolge der Schwierigkeit, Erzeugnisse an die Anwendungen anzupassen. Weiterhin sind viele Aufprallenergieabfang- Gegenmaßnahmeerzeugnisse relativ kostenaufwendige Bauteile.

Bei Aufprallabfangerzeugnissen nach dem Stand der Technik wird die konstruktive Freiheit in vielen Fällen eingeschränkt, und ist eine optimale Leistung für verschiedene Aufprallmechaniksysteme verschiedener Fahrzeuge schwierig zu erzielen.

Aluminium-Bienenwaben-Energieabfangteile oder Erzeugnisse des Typs O-Flex stellen komplexe Untergruppen dar. Derartige Erzeugnisse können aus Aluminium-Bienenwabenmaterial oder exotischen Kombinationen von Materialien hergestellt werden, um vorhandenen Aufprallabfangstandards innerhalb begrenzter Räume zu genügen, die zwischen dekorativen Innenausstattungsteilen und konstruktiven Karosserieteilen vorhanden sind.

Die Verwendung von Aluminium, Karton, Kunststoff und anderen Materialien führt darüber hinaus zu zusätzlichen Kosten, infolge des Erfordernisses, Leistungsstandards innerhalb Konstruktionsparametertemperaturspezifikationen zu erfüllen. Unterschiedliche Arten von Kunststoffen, Schäumen und Verbundmaterialien weisen sämtlich unterschiedliche Temperatureigenschaftsprofile auf, die eine rigorose Erzeugnisprüfung benötigen, um die Verträglichkeit mit Aufprallstandards sowie eine konstante Leistung bei allen vorhersehbaren Temperaturen sicher zu stellen.

Es besteht ein Bedürfnis nach einem Aufprallabfangerzeugnis, das maximale konstruktive Flexibilität zur Verfügung stellt, und optimale Aufprallabfangleistung bei verschiedenen Fahrzeugen sicherstellt. Weiterhin besteht ein Bedürfnis nach einem kostengünstigen Aufprallenergieabfang- Gegenmaßnahmenerzeugnis, das unter Einsatz wirksamer Metallstanzverfahren hergestellt werden kann. Weiterhin besteht ein Bedürfnis nach einem vollständig aus Metall bestehenden Aufprall-Gegenmaßnahmeerzeugnis, das durch die Temperatur nicht beeinflußt wird, und weniger von der Verformungsrate abhängt, und so zu einer vereinfachten Computersimulation und zur Optimierung von Konstruktionen führt. Weiterhin besteht ein Bedürfnis nach Aufprall- Gegenmaßnahmeerzeugnissen, die in Dachhimmeln, Dachsäulen, Türen, Armaturenbrettern, Schiebedachrahmen und dergleichen verwendet werden können.

Es gibt konstruktive Standards für Fahrzeugsitze in Bezug auf das Abfangen der Zusammenstoßenergie. Fahrzeugsitze, wie sie beispielsweise in Fig. 25 der beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, wurden so konstruiert, dass sie Blöcke A aus expandiertem Polypropylenschaum in den Ecken der Sitzrückschale B zwischen der Sitzrückschale B und dem Konstruktionsgestell C des Sitzes aufweisen. Bei expandiertem Polypropylenschaum hat sich herausgestellt, dass dessen Energieabfangfähigkeiten relativ ineffizient sind. Die Energieabfangfähigkeit wird dadurch gemessen, dass das Niveau der Verzögerung über den Zeitraum bestimmt wird, in welchem ein Aufprallzustand auftritt. Das Niveau der Verzögerung muß kleiner als ein Schwellenwert sein, wenn die Dauer des Aufpralls größer ist als ein vorbestimmtes Zeitintervall.

Einige Nachteile, welche Energieabfangteile aus expandiertem Polypropylenschaum betreffen, umfassen die Kosten dieser und anderer technischer Schaumerzeugnisse. Andere, mit expandiertem Polypropylenschaum zusammenhängende Nachteile umfassen die Schwierigkeit, eine genaue Steuerung des Energieabfangwirkungsgrades sicher zu stellen. Weiterhin neigen expandierte Polypropylenschäume dazu, beim Herstellungsvorgang variable Eigenschaften zu zeigen. Variationen der Aktivität des Blasmittels, der Feuchte und der Temperatur können die Aufpralleigenschaften hergestellter, technischer Schaumerzeugnisse beeinflussen.

Diese und andere Erfordernisse und Probleme, die bei Erzeugnissen nach dem Stand der Technik vorhanden sind, werden von der vorliegenden Erfindung angegangen, wie dies nachstehend zusammengefaßt ist.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeuginnenraum mit einer Aufprallabfanggruppe versehen. Das Aufprallabfangteil ist an einem Innenausstattungsteil im Fahrzeuginnenraum angebracht. Das Aufprallabfangteil kann einen plattenförmigen Körperabschnitt und mehrere Zungen aufweisen, die von dem Körperabschnitt ausgehen. Die Zungen sind teilweise von dem Körperabschnitt getrennt, und eine biegbare Scharnierverbindung ist entlang zumindest einem Rand jeder Zunge vorgesehen, wobei die Zungen immer noch an dem Körperabschnitt angebracht sind, jedoch abgebogen sind, so dass die Zunge von dem Körperabschnitt ausgeht. Eine Abdeckschicht ist auf dem Körperabschnitt an der Seite angebracht, die von der Baugruppe weg weist.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine Aufprallabfangbaugruppe auf einer vorhandenen Baugruppe eines Fahrzeuginnenraums vorgesehen. Die Baugruppe des Fahrzeuginnenraums dient als Aufprallabfangteil, das einen Körperabschnitt und mehrere von dem Körperabschnitt ausgehende Zungen aufweist. Die Zungen sind teilweise von dem Körperabschnitt getrennt, wobei eine biegbare Scharnierverbindung entlang zumindest einem Rand jeder Zunge vorgesehen ist. Eine Abdeckschicht ist auf die Baugruppe aufgebracht, um aus ästhetischen Gründen die Zungen abzudecken.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Aufprallabfangbaugruppe für Fahrzeuge zur Verfügung gestellt. Das Verfahren umfaßt den Schritt, ein Metallblechteil zur Verfügung zu stellen, und zum Teil zumindest eine Zunge von dem Metallblechteil abzutrennen. Die Zunge wird so gebogen, dass sie von einer Seite des Metallblechteils aus nach außen verläuft, um hierdurch eine biegbare Scharnierverbindung zwischen dem Körperabschnitt und den Abschnitten der Zunge auszubilden, die nicht von dem Körperabschnitt abgetrennt sind, und zwar dort, wo die Zunge vom Körperabschnitt aus nach außen gebogen ist.

Gemäß einem anderen Aspekt des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, um Aufprallkräfte abzufangen, die einwirken, wenn ein Insasse eines Fahrzeugs auf eine Baugruppe eines Fahrzeuginnenraums aufschlägt. Das Verfahren umfaßt die Bereitstellung, auf einer Baugruppe, eines Aufprallabfangteils, das einen plattenförmigen Körperabschnitt und mehrere von dem Körperabschnitt ausgehende Zungen aufweist. Die Zungen sind teilweise von dem Körperabschnitt abgetrennt, wobei eine biegbare Scharnierverbindung entlang zumindest einem Rand jeder Zunge vorgesehen ist. Wenn eine Kraft auf den Insassen des Fahrzeugs einwirkt, kann diese dazu führen, dass der Insasse das Aufprallabfangteil mit einer Kraft berührt, die größer ist als ein Schwellenwert. Falls der Insasse das Aufprallabfangteil mit einer Kraft berührt, die größer ist als der Schwellenwert, werden die Zungen plastisch verformt, und fangen so einen Teil der Kraft ab, die auf das Aufprallabfangteil durch den Insassen ausgeübt wird.

Gemäß anderer Aspekte der Erfindung können die Zungen entweder zur Baugruppe oder weg von dieser weisen. Die Zungen können in Reihen oder Spalten angeordnet sein. Die Zungen können konturiert sein, entweder einzeln oder relativ zu benachbarten Zungen. Die Aufprallabfangeigenschaften der Baugruppen können dadurch modifiziert werden, dass die Höhen der Zungen geändert werden, die Dicke des Materials, der Abstand der Zungen, der Winkel der Zunge relativ zum Körperabschnitt, und die Anordnung der Zungen auf dem Körperabschnitt. Die Aufprallabfangeigenschaften der Baugruppe können auch dadurch abgeändert werden, dass die geometrische Konfiguration der Zungen geändert wird. Die Zungen können flache Zungen sein, oder können Versteifungsrippen aufweisen, mehrere ebene Wände, oder gekrümmte Wände. Die Zungen können in Gruppen in einem kreisförmigen Muster um eine Öffnung herum angeordnet sein, oder können so ausgebildet sein, dass sie zwei oder mehr biegbare Scharnierverbindungen zum Körperabschnitt aufweisen. Die Zungen können auch mit teilweise kreisförmiger Form ausgebildet sein, oder eine zentrale Wand aufweisen, die zwei Seitenwände aufweist, welche die zentrale Wand mit dem Körperabschnitt verbinden. Die Zungen können so ausgebildet sein, dass sie von einer oder beiden Seiten des Körperabschnitts des Blechs ausgehen, und können viele verschiedene geometrische Formen aufweisen, einschließlich einer L-Form, oder dergleichen.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann der Körperabschnitt des Aufprallabfangteils als ebenes oder gekrümmtes Teil ausgebildet sein. Der Körperabschnitt kann weiterhin eine oder mehrere Versteifungsrippen aufweisen. Weiterhin kann der Körperabschnitt Oberflächenmerkmale aufweisen, beispielsweise Löcher oder Metallpfahlbefestigungsmittel, die um ein gestanztes Loch herum vorgesehen sind, die gezackte Ränder aufweisen, welche die Befestigung des Aufprallabfangteils an einem Bauteil oder der Abdeckschicht erleichtern.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann das Bauteil eine Dachsäule, ein Armaturenbrett, einen Dachrand, oder ein anderes Innenteil sein, das von einem geformten Kunststoffinnenausstattungsteil abgedeckt wird. Das Aufprallabfangteil kann an dem Innenausstattungsteil angebracht werden, bevor das Innenausstattungsteil an dem Bauteil angebracht wird. Weiterhin kann das Aufprallabfangteil eine gekrümmte, zentrale Wand und zumindest eine Seitenwand aufweisen, die an eine Innenoberfläche des Kunststoffinnenausstattungsteils angepaßt sind.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann der Körperabschnitt des Aufprallabfangteils zumindest einen Clip aufweisen, der darauf vorgesehen ist, um einen Kabelbaum an dem Aufprallabfangteil anzubringen.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird die konstruktive Freiheit maximiert, um das Optimieren von Aufprallabfangbaugruppen in einem weiten Bereich von Fahrzeugen zu gestatten. Die Aufprallabfangeigenschaften der Baugruppe können dadurch geändert werden, dass die Abmessungen, die Form, und die Anordnung der Zungen geändert werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Aufprallabfangteil vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium hergestellt, und kann durch Standard-Stanzverfahren ausgebildet werden. Da das Aufprallabfangteil aus Metall besteht, sind die Spannungs-Dehnungs-Eigenschaften weniger stark von der Verformungsrate abhängig, was eine einfachere Computersimulation beim Entwurf von Teilen und eine einfachere Überprüfung von Aufprallabfangeigenschaften ermöglicht. Die Konstruktion aus Metall stellt auch konsistente Leistungen über einen großen Temperaturbereich zur Verfügung.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugsitz mit einer Aufprallabfangbaugruppe versehen. Die Aufprallabfangbaugruppe ist an der Sitzrückschale zwischen einem Abschnitt der Sitzrückschale und einer Baugruppe des Fahrzeugsitzes angebracht. Das Aufprallabfangteil ist ein Metallteil, das die Form einer biegbaren, hohlen Struktur aufweist, die dort gebogen sein kann, wo sich benachbarte Wände schneiden, oder in Form von Zungen, die an einem biegbaren Scharnier gebogen sein können.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Aufprallabfangbaugruppe als Teil eines Fahrzeugsitzes zur Verfügung gestellt, durch ursprüngliches Ausformen eines Metallblechteils durch herkömmliche Vorgehensweisen zum Walzen von Metallblech oder Bearbeiten von Metallblech. Nach der Ausbildung wird das Aufprallabfangteil aus Metall mit der Fahrzeugsitzrückseite zwischen der Fahrzeugsitzrückseite und einem Bauabschnitt der Sitzrückseite zusammengebaut. Es können mehrere Aufprallabfangteile aus Metall um den Umfang der Fahrzeugsitzrückseite oder im Inneren des Sitzes vorgesehen sein. Die Sitzrückschale wird mit dem Fahrzeugsitz mit einem Aufprallabfangteil aus Metall so zusammengebaut, dass dieses so ausgerichtet ist, dass es sich verbiegt, falls auf die nach hinten weisende Oberfläche des Fahrzeugsitzes während eines Zusammenstoßes ein Aufprall erfolgt.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Aufprallabfangteile aus Metall einen Metallkörper auf, der mehrere Zungen aufweist, die aus dem Körper ausgeschnitten sind, und an einem biegbaren Scharnier in eine annähernd senkrechte Ausrichtung in Bezug auf den Metallkörper gebogen sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines Fahrzeuginnenraums, der mit mehreren Aufprallabfangbaugruppen versehen ist, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind;
Fig. 2 eine Perspektivansicht einer Aufprallabfangbaugruppe, die so ausgebildet ist, dass sie durch eine Kleber befestigt wird;
Fig. 3a eine Perspektivansicht einer Aufprallabfangbaugruppe, die Metallpfahlbefestigungsmittel aufweist;
Fig. 3b eine perspektivische Teilansicht der Metallpfahlbefestigungsmittel;
Fig. 4 eine Perspektivansicht einer Aufprallabfangbaugruppe, die Versteifungsrippen aufweist;
Fig. 5 eine Perspektivansicht einer Aufprallabfangbaugruppe, die einstückig ausgebildete Schienen aufweist;
Fig. 6 eine Perspektivansicht eines Säuleninnenausstattungsteils, an dem eine Aufprallabfangbaugruppe angebracht ist;
Fig. 7 eine perspektivische Teilansicht einer Dachsäule, in welcher mehrere Aufprallabfangzungen vorgesehen sind;
Fig. 8 eine Perspektivansicht einer Aufprallabfangbaugruppe, welche Drahtclips zum Anbringen eines Kabelbaums an ihr aufweist;
Fig. 9 eine perspektivische Teilansicht einer Aufprallabfangbaugruppe, welche konturierte Zungen aufweist;
Fig. 10 eine perspektivische Teilansicht einer Aufprallabfangbaugruppe, die Zungen mit unterschiedlichen Höhen aufweist;
Fig. 11 eine perspektivische Teilansicht einer Aufprallabfangbaugruppe, die einen Körperabschnitt mit erhöhter Dicke aufweist;
Fig. 12 eine perspektivische Teilansicht einer Aufprallabfangbaugruppe, zur Erläuterung des Abstands zwischen Zeilen und Spalten von Zungen;
Fig. 13 eine perspektivische Teilansicht der Winkelorientierung der Zungen in Bezug auf den Körperabschnitt;
Fig. 14 eine Perspektivansicht einer Aufprallabfangbaugruppe, die versetzte Reihen von Zungen aufweist;
Fig. 15 eine perspektivische Teilansicht einer Zunge, die Seitenwände aufweist, die beide an dem Körperabschnitt angebracht sind;
Fig. 16 eine perspektivische Teilansicht einer gekrümmten Zunge, die an zwei Orten mit dem Körperabschnitt verbunden ist;
Fig. 17 eine perspektivische Teilansicht einer Zunge, die Öffnungen entlang einem biegbaren Scharnier und einen Schlitz aufweist;
Fig. 18 eine perspektivische Teilansicht eines Aufprallabfangteils mit L-förmigen Zungen, die von entgegengesetzten Seiten eines Körperabschnitts ausgehen;
Fig. 19 eine perspektivische Teilansicht einer Zunge, die Rippen auf entgegengesetzten Seiten des zentralen, ebenen Abschnitts aufweist;
Fig. 20 eine perspektivische Teilansicht einer gekrümmten Zunge;
Fig. 21 eine perspektivische Teilansicht eines Aufprallabfangteils mit im Kreis angeordneten Zungen;
Fig. 22 eine perspektivische Teilansicht eines Aufprallabfangbaugruppe, die mehrere kreisförmige Zungen aufweist, die auf einem Körperabschnitt durch mehrere Rippen gehaltert werden;
Fig. 23 eine Aufprallabfangbaugruppe, die eine Zunge aufweist, die mit Flügeln versehen ist.;
Fig. 24 eine perspektivische Teilansicht einer Zunge, welche beabstandete Rippen aufweist;
Fig. 25 eine perspektivische Teilansicht einer Fahrzeugsitzrückseite nach dem Stand der Technik, bei welcher ein Block aus expandiertem Polypropylenschaum zwischen der Sitzrückseite und der Fahrzeugsitzkonstruktion angeordnet ist;
Fig. 26 eine perspektivische Teilansicht, teilweise in Explosionsdarstellung, einer Fahrzeugsitzrückschale, eines Fahrzeugsitzrückseitenkonstruktionsteils, und von Aufprallabfangteilen, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind; und
Fig. 27 eine perspektivische Teilansicht, teilweise in Explosionsdarstellung, einer Fahrzeugsitzrückschale, eines Fahrzeugsitzrückseitenkonstruktionsteils, und von Aufprallabfangteilen, die gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind.
In Fig. 1 ist ein Fahrzeuginnenraum 10 mit mehreren Aufprallabfangbaugruppen 12 versehen, die gestrichelt an verschiedenen Orten im Fahrzeuginneren dargestellt sind. Es wird darauf hingewiesen, dass die Aufprallabfangbaugruppen 12 an zahlreichen, unterschiedlichen Orten innerhalb eines Fahrzeuginnenraums vorgesehen sein können.
So können beispielsweise die Aufprallabfangbaugruppen 12 auf dem Armaturenbrett 14 angeordnet sein, auf Dachsäulen 16, und oberhalb des Dachhimmels 18. Der Dachhimmel 18 kann Aufprallabfangteile 12 aufweisen, die in den Bereichen der Dachschiene 20 oder des oberen Endes der Windschutzscheibe 22 angeordnet sind. Auch die Tür 24 kann in vorteilhafter Weise mit einer oder mehreren Aufprallabfangbaugruppen 12 versehen sein.
In Fig. 2 ist ein Beispiel für eine Aufprallabfangbaugruppe 12 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, die mehrere Zungen 26 und Öffnungen 28 aufweist, die in einem Körperabschnitt 30 vorgesehen sind. Die Zungen 26 werden durch Metallblechumformvorgänge aus dem Körperabschnitt an drei Seiten gestanzt, wodurch die Öffnung 28 ausgebildet wird, und die vierte Seite der Öffnung 28 ein biegbares Scharnier 32 aufweist.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weist der Körperabschnitt 30 eine Gruppe von Löchern 34 auf zwei Rändern auf, die die Befestigung der Aufprallabfangbaugruppe 12 an einer Trägeroberfläche mit Hilfe eines Klebers 36 erleichtern. Eine Abdeckschicht 38 ist teilweise gestrichelt dargestellt, und deckt die Aufprallabfangbaugruppe 12 ab.
In den Fig. 3a und 3b ist eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei welcher Metallpfahlbefestigungsmittel 40 an den Ecken des Körperabschnitts 30 vorgesehen sind. Die Metallpfähle sind zu dem Zweck vorgesehen, die Befestigung der Aufprallabfangbaugruppe 12 an einer Trägeroberfläche zu erleichtern.
In Fig. 4 ist eine Aufprallabfangbaugruppe 12 gezeigt, die zwei parallele Rippen 42 aufweist. Die Rippen 42 sind zu dem Zweck vorgesehen, den Körperabschnitt 30 steifer auszubilden, und können auch die Befestigung der Aufprallabfangbaugruppe an einer Trägeroberfläche erleichtern.
In Fig. 5 ist eine alternative Ausführungsform gezeigt, bei welcher parallele Schienen 44 auf dem Körperabschnitt 30vorgesehen sind, die einstückig auf entgegengesetzten Seiten des Feldes aus Zungen 26 ausgebildet sind.
In Fig. 6 ist ein Säuleninnenausstattungsteil 46 zusammen mit einer Aufprallabfangbaugruppe 12 gezeigt. Die Aufprallabfangbaugruppe 12 weist einen Körperabschnitt 30 auf, aus welchem die Zungen 26 ausgebildet werden. Das Türinnenausstattungsteil 46 weist eine Innenoberfläche 48 auf, an welcher die Aufprallabfangbaugruppe 12 befestigt ist. Zumindest eine Seitenwand 50 ist neben dem Körperabschnitt 30 vorgesehen, so dass die Aufprallabfangbaugruppe an verschiedenen Oberflächen des Säuleninnenausstattungsteils 46 angebracht werden kann.
In Fig. 7 ist eine alternative Ausführungsform gezeigt, bei welcher ein Bauteil, beispielsweise eine Dachsäule 56, eine Säulenwand 58, die mit mehreren Zungen 60 versehen ist, welche direkt in der Säulenwand 58 vorgesehen sind. Die Zungen 60 sind aus der Säulenwand 58 ausgestanzt, in welcher Öffnungen 62 vorgesehen sind. Die Säule 56 ist von einer Abdeckschicht 64 abgedeckt.
In Fig. 8 ist eine alternative Ausführungsform der Aufprallabfangbaugruppe 12 gezeigt, bei welcher ein Kabelbaum 66 an der Aufprallabfangbaugruppe 12 durch einen oder mehrere Klipps 68 befestigt ist.
In Fig. 9 ist eine alternative Ausführungsform der Aufprallabfangbaugruppe 12 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei welcher ein gekrümmtes Teil 70 vorgesehen ist, und mehrere, konturierte Zungen 72a-d vorgesehen sind. Die konturierten Zungen 72a-d weisen zwei im wesentlichen parallele Seiten und einen oberen Rand auf, der in einem Winkel in Bezug zur Oberfläche des gekrümmten Teils 70 angeordnet ist.
In den Fig. 10 bis 13 sind verschiedene Konstruktionsparameter dargestellt, von denen jeder geändert werden kann, um die Aufprallabfangeigenschaften der Baugruppe zu ändern. In Fig. 10 sind Zungen mit zwei unterschiedlichen Höhen vorgesehen, wobei die Pfeile "h₁" und "h₂" die unterschiedliche Höhe benachbarter Zungen angeben. In Fig. 11 bezeichnen Pfeile "w" die Dicke des Körperabschnitts, die geändert werden kann, um die Aufprallabfangeigenschaften der Baugruppe zu ändern. Fig. 12 erläutert, dass Abstände "s₁" und "s₂" vorgesehen sein können, so dass der Abstand zwischen Zeilen und Spalten der Zungen ebenfalls geändert werden kann, um konstruktive Vorgaben zu erfüllen. Fig. 13 erläutert, dass der Winkel der Zungen in Bezug auf den Körperabschnitt, bezeichnet durch einen Pfeil "α", geändert werden kann, um die Aufprallabfangeigenschaften der Baugruppe zu ändern.
Fig. 14 zeigt eine Aufprallabfangbaugruppe, bei welcher abwechselnde Reihen von Zungen unterschiedliche Anzahlen an Zungen 26 in jeder Reihe aufweisen.
Fig. 15 zeigt eine alternative Konstruktion der Zungen, bei welcher die Zunge 26 an zwei Enden mit dem Körperabschnitt verbunden ist. Die Zunge 26 weist eine zentrale Wand 76 auf, sowie zwei Seitenwände 78, die jeweils mit dem Körperabschnitt 30 verbunden sind.
Fig. 16 zeigt eine andere, alternative Ausführungsform einer Zunge, bei welcher die Zunge eine gekrümmte Wand 80 aufweist, die an zwei Enden 82 mit dem Körperabschnitt 30 verbunden ist.
In Fig. 17 ist eine andere Ausführungsform einer Zunge 26 gezeigt, welche ein Paar von Löchern 86 und einen Schlitz 88 aufweist. Die Löcher 86 sind an dem biegbaren Scharnier 32 angeordnet, und neigen dazu, den Widerstand der Zunge 26 gegen eine Verbiegung zu verringern, während die Öffnung oder der Schlitz 88 dazu vorgesehen sein kann, eine Biegeentlastung zur Verfügung zu stellen, oder das Gewicht der Baugruppe zu verringern.
In Fig. 18 ist eine andere, alternative Ausführungsform dargestellt, bei welcher die Zungen nicht von derselben Seite des Körperabschnitts 30 ausgehen. Die Zungen umfassen eine innere, L-förmige Zunge 90 sowie eine äußere, L-förmige Zunge 92. Die L-förmigen Zungen 90, 92 weisen jeweils zwei Schenkel auf, wobei ein Schenkel von dem Körperabschnitt ausgeht, und ein zweiter Schenkel im wesentlichen parallel zum Körperabschnitt 30 verläuft.
In Fig. 19 ist eine andere, alternative Ausführungsform einer Zunge 26 zum Einsatz bei der Aufprallabfangbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei zwei gekrümmte Rippen 94 auf entgegengesetzten Seiten eines zentralen, ebenen Abschnitts 96 vorgesehen sind. Die Rippen 94 und der ebene Abschnitt 96 können durch Metallblechumformvorgänge hergestellt sein, beispielsweise ein fortschreitendes Metallblech-Umformen in die gezeigte Form. Derartige Vorgänge können auch zur Herstellung anderer Arten von Zungen eingesetzt werden.
In Fig. 20 ist eine alternative Ausführungsform einer Aufprallabfangbaugruppe gezeigt, die eine gekrümmte Zunge 98 aufweist, wobei die gekrümmte Zunge 98 aus dem Körperabschnitt 30 hergestellt ist.
In Fig. 21 ist eine alternative Aufprallabfangbaugruppe 12 dargestellt, bei welcher mehrere verjüngte Zungen 100 aus dem Körperabschnitt 30 hergestellt sind, und in einem kreisförmigen Feld um eine Öffnung 28 herum angeordnet sind.
In Fig. 22 ist eine andere, alternative Ausführungsform einer Aufprallabfangbaugruppe dargestellt, bei welcher eine kreisförmige Zunge 102 im wesentlichen parallel in Bezug auf den Körperabschnitt 30 gehaltert wird, durch mehrere beabstandete Rippen 104.
In Fig. 23 ist eine andere, alternative Ausführungsform einer Zunge für ein Aufprallabfangteil vorgesehen, bei welcher eine gefaltete Zungen 106 mit Flügeln 108 auf entgegengesetzten Seiten eines zentralen Abschnitts 110 versehen ist.
In Fig. 24 ist eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei welcher eine Zunge 26 mit Rippen 112 versehen ist, welche die Zunge 26 versteifen.
Die Aufprallabfangbaugruppe 12 gemäß der vorliegenden Erfindung ist im allgemeinen in einem Fahrzeuginnenraum 10 hinter einem Abdeckteil vorgesehen, beispielsweise einem Dachhimmel 18, oder innerhalb des Fahrzeugarmaturenbrettes 14 oder der Tür 24. Eine Abdeckschicht ist zum Abdecken der Baugruppe 12 vorgesehen, und kann auf den Spitzen der Zungen 26 oder an der Seite des Körperabschnitts 30 entgegengesetzt zu den Zungen 26 vorgesehen sein, wenn die Zungen 26 auf einer Seite des Körperabschnitts 30 angeordnet sind. Falls die Aufprallabfangbaugruppe 12 Zungen 90, 92 aufweist, die an entgegengesetzten Seiten des Körperabschnitts 30 angeordnet sind, kann die Abdeckschicht auf jeder Seite der Baugruppe angeordnet sein.
Bei einem Aufprall wirkt sich die Aufprallabfangbaugruppe 12 so aus, dass sie die kinetische Energie des Aufpralls abfängt, wobei die Zungen 26 plastisch verformt werden. Die plastische Verformung der Zungen 26 führt dazu, dass die Energie des Aufpralls abgefangen wird.
In Fig. 26 ist eine Sitzrückschale 120 so ausgebildet, dass sie an einem Bauteil 122 an der Sitzrückseite befestigt werden kann. Mehrere Aufprallabfangteile aus Metall sind an der Sitzrückschale 120 befestigt. Wie bei der Ausführungsform von Fig. 26 gezeigt, sind Aufprallabfangteile 124 um den Umfang der Sitzrückschale herum angeordnet.
Jedes Aufprallabfangteil 124 weist einen Körperabschnitt 126 und mehrere Zungen 28 auf, die von dem Körperabschnitt 126 ausgehen. Die Zungen 128 sind mit dem Körperabschnitt 126 mit Hilfe eines biegbaren Scharniers 130 verbunden.
In Fig. 27 sind eine Sitzrückschale 120 und ein Sitzrückschalen-Bauteil 122 in Perspektivansicht und Explosionsdarstellung dargestellt, wobei mehrere, alternative Aufprallabfangteile 132 an der Sitzrückschale 130 angebracht sind. Die Aufprallabfangteile 132 gemäß der alternativen Ausführungsform sind hohle, längliche Teile, welche Wände aufweisen, die entweder eine geschlossene oder offene, mehreckige Form haben. Bei der dargestellten Ausführungsform können die Aufprallabfangteile 132 eine quadratische, rechteckige, oder vielseitige Konfiguration aufweisen, wobei vier Seiten durch Metallblechumformvorgänge oder einen Walzformvorgang hergestellt werden. Das Aufprallabfangteil 132 kann auch im Querschnitt rund oder oval ausgebildet sein.
Eine Seite kann eine Naht 134 aufweisen, falls das Teil 132 geschlossen ist. Die Flansche 136, welche die Seite einschließlich der Naht 134 ausbilden, sind so dargestellt, dass sie aufeinander zu verlaufen, um die Naht 134 auszubilden. Alternativ können die Flansche 136 so ausgebildet sein, dass sie nach außen verlaufen. Das Aufprallabfangteil 132 kann auch teilweise gekrümmt oder insgesamt gekrümmt sein, oder eine andere, mehreckige Form aufweisen, beispielsweise fünfeckig, sechseckig, achteckig, oder dergleichen. Es ist vorzuziehen, dass keine der Wände des Aufprallabfangteils 132 direkt zur Quelle des Aufpralls verläuft, so dass sich beim Aufprall das Aufprallabfangteil 132 hauptsächlich an den Ecken des Aufprallabfangteils 132 verformt, so dass es nicht erforderlich ist, bei einem Aufprall eine Wand in Längsrichtung zusammenzudrücken.
Sobald ein Gegenstand auf die Sitzrückschale 120 auftrifft, führt die Sitzrückschale 120 dazu, dass eines oder mehrere der angebrachten Aufprallabfangteile 124, 132 in das Sitzrückseiten-Bauteil 122 bewegt werden. Die Aufprallabfangteile 124, 132 werden verformt, um die Aufprallenergie abzufangen. Die Eigenschaften der Aufprallabfangteile 124, 132 können abgestimmt sein, oder so eingestellt werden, dass Energieabfangwirkungsgradstandards erfüllt werden, durch einfache Änderung der Form, Orientierung oder Größe der Zungen des Aufprallabfangteils 134, oder durch Änderung der Dicke, Konfiguration, Größe oder Form des Aufprallabfangteils 132.
Zwar wurden Ausführungsformen der Erfindung erläutert und beschrieben, jedoch erläutern und beschreiben diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen der Erfindung. Die in der Beschreibung verwendeten Wörter dienen zur Erläuterung, sollen jedoch nicht einschränkend verstanden werden, und es wird darauf hingewiesen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Aufprallabfangbaugruppe für eine Fahrzeugsitzrückseite, wobei vorgesehen sind:
ein Bauteil eines Fahrzeugsitzes;
ein Aufprallabfangteil, das einen plattenförmigen Körperabschnitt und mehrere von dem Körperabschnitt ausgehende Zungen aufweist, wobei die Zungen teilweise von dem Körperabschnitt getrennt sind, und eine biegbare Scharnierverbindung entlang zumindest einem Rand jeder Zunge vorgesehen ist; und
eine Sitzrückschale, die das Aufprallabfangteil auf dem Bauteil umschließt.

2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen vom Körperabschnitt zur Sitzrückschale verlaufen.

3. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen von dem Bauteil zur Sitzrückschale verlaufen, und die Enden der Zungen jene Seite bilden, die von dem Bauteil weg weist, an welchem die Sitzrückschale angebracht ist.

4. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen in Reihen und Spalten auf dem Körperabschnitt des Aufprallabfangteils angeordnet sind.

5. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körperabschnitt des Aufprallabfangteils eben ist.

6. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körperabschnitt des Aufprallabfangteils gekrümmt ist.

7. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen teilweise kreisförmig ausgebildet sind.

8. Aufprallabfangbaugruppe für einen Fahrzeuginnenraum, wobei vorgesehen sind:
ein Bauteil des Fahrzeugsitzes, das ein Aufprallabfangteil festlegt, das mit einem Körperabschnitt und mehreren Zungen versehen ist, die von dem Körperabschnitt ausgehen, wobei die Zungen teilweise von dem Körperabschnitt getrennt sind, und eine biegbare Scharnierverbindung entlang zumindest einem Rand jeder Zunge vorgesehen ist; und
eine Sitzrückschale, die an dem Bauteil des Fahrzeugsitzes angebracht ist, und die Zungen abdeckt.

9. Verfahren zur Herstellung einer Aufprallabfangbaugruppe für einen Fahrzeugsitz mit folgenden Schritten:
Bereitstellung eines Metallblechteils;
teilweises Abtrennen zumindest einer Zunge von dem Metallblechteil;
Biegen der Zunge auf solche Weise, dass sie von einer Seite des Metallblechteils nach außen verläuft, wodurch eine biegbare Scharnierverbindung zwischen dem Körperabschnitt und dem Innenabschnitt der Zunge ausgebildet wird, der nicht von dem Körperabschnitt abgetrennt ist, wo die Zunge vom Körperabschnitt nach außen abgebogen ist.

10. Verfahren zum Abfangen von Aufprallkräften, die einwirken, wenn ein Insasse eines Fahrzeugs auf einen Fahrzeugsitz aufprallt, mit folgenden Schritten:
Bereitstellung eines Aufprallabfangteils auf dem Fahrzeugsitz, welches einen plattenförmigen Körperabschnitt und mehrere von dem Körperabschnitt ausgehende Zungen aufweist, wobei die Zungen teilweise von dem Körperabschnitt abgetrennt sind, und eine biegbare Scharnierverbindung entlang zumindest einem Rand jeder Zunge vorgesehen ist;
Anbringen einer Sitzrückschale über dem Aufprallabfangteil;
Einwirkenlassen einer Kraft auf den Insassen des Fahrzeugs, welche dazu führt, dass der Insasse in Berührung mit der Sitzrückschale gelangt, die in das Aufprallabfangteil mit einer Kraft bewegt wird, die größer ist als ein Schwellenwert,
Biegen zumindest einer der Zungen, um eine elastische Verformung der Zungen hervorzurufen, die einen Teil der Kraft abfängt, die auf die Sitzrückschale durch den Insassen ausgeübt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen entsprechend konstruktiver Vorgaben für den Aufprallabfang ausgebildet sind, um ein Abfangen eines Aufpralls an vorgegebenen Orten im Inneren des Fahrzeugs zu ermöglichen, wobei die Abmessungen, die Form, die Dicke, die Orientierung und die Anordnung der Zungen zum Erfüllen der konstruktiven Vorgaben geändert werden können.