DE10311034A1

DE10311034A1 - Pneumatisch druckgeformte Aufprallgegenmassnahme

Info

Publication number: DE10311034A1
Application number: DE10311034A
Authority: DE
Inventors: Alan G. Grosse Pointe Dry; Eric Stefan Rochester Mozer
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: International Automotive Components Group North America Inc
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2023-03-14
Also published as: GB2396139B; US6698819B1; DE10311034B4; GB2396139A; GB0303392D0

Abstract

Eine Aufprallgegenmaßnahmenvorrichtung, die zum Aufnehmen einer Aufprallkraft verwendet wird, hat einen generell hohlen Körper mit einer äußeren Wand, die einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt definiert. Die Wand hat wenigstens ein Blasloch dadurch. Die Wand hat wengistens einen Zusammenhaltebereich, der darin ausgebildet ist. Der Zusammenhaltebereich und das Blasloch steuern die Zusammendrückrate des Körpers in Antwort auf die Aufprallkraft.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Aufprallgegenmaßnahmen für Kraftfahrzeuge und, im Speziellen, auf hohle Gegenmaßnahmenstrukturen, die verwendet werden, um die Kraft des Aufpralls auf verschiedene Abschnitte des Inneren eines Kraftfahrzeuges zu reduzieren.
Hintergrund
Elastische Polster sind verwendet worden, um Fahrzeuginsassen vor dem Kontakt mit der Innenstruktur des Fahrzeuges während eines Aufpralles zu schützen. Ein üblicher Weg zum Verhindern des Kontaktes mit der Innenstruktur ist es, Airbags vorzusehen. Airbags wurden sowohl bei Vorder- und Seitenaufprallflächen eingesetzt. Jedoch schützen Airbags den Fahrzeuginsassen nicht vollständig. Andere Flächen des Kontakts für den Fahrzeuginsassen können die Karosseriesäulen, die Dachstruktur, den Türkopfbereich und Ähnliches einschließen. Häufig werden großzellige Schaumpolster bei solchen Flächen eingesetzt. Großzellige Schaumpolster sind aus geformtem und expandiertem Polypropylen- oder Polystyrolschaum ausgebildet. Das Verwenden von geformtem, expandiertem Polypropylen- oder Polystyrolschaum erfordert den Gebrauch von Prozessen mit langen Zykluszeiten. Solche Materialien sind relativ teuer und die Prozesse sind teuer, dadurch, dass sie Zeit verbrauchend sind, um einen Teil auszubilden.
Ein anderer Nachteil solcher Vorrichtungen ist es, dass, weil sich die Konstruktion für ein bestimmtes Kraftfahrzeug entwickelt, die Teile während des Prozesses möglicherweise grundsätzlich überarbeitet werden müssen.
Es wäre daher wünschenswert, eine Methode zum Ausbilden einer Aufprallgegenmaßnahme vorzusehen, die flexibel ist, um sowohl Konstruktionsänderungen einfach zu ermöglichen als auch den Einsatz von kostengünstigen Materialien und geringen Prozesszeiten.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung sieht eine Gegenmaßnahme vor, die einen Blasformprozess verwendet, um ein hohles Teil auszubilden.
Bei einem Aspekt der Erfindung, eine Gegenmaßnahme zum Aufnehmen einer Aufprallkraft hat einen grundsätzlich hohlen Vorrichtungskörper, der eine äußere Wand hat, die einen Innenabschnitt und einen Außenabschnitt definiert. Die Wand hat wenigstens ein Blasloch dadurch. Die Wand hat wenigstens einen darin ausgeformten Zusammenhaltebereich (aus dem Englischen „tack off area"). Der Zusammenhaltebereich und das Blasloch steuern die Eindrückrate des Körpers in Antwort auf die Aufprallkraft.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung, eine Methode zum Betreiben einer Gegenmaßnahmenvorrichtung weist das Lenken einer Aufprallkraft auf eine generell hohle Vorrichtung auf, die der Aufprallkraft entgegenwirkt durch Freigeben von Luft durch ein Blasloch in einer vorbestimmten Rate in Antwort auf den Aufprall, und dem Aufprall entgegenwirkt durch kontrollierbares Eindrücken des Zusammenhaltebereiches.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung, eine Methode zum Herstellen einer Gegenmaßnahmenvorrichtung weist auf Blasformen einer Vorrichtung, die einen generell hohlen Vorrichtungskörper hat, der eine äußere Wand hat, die einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt definiert, Ausbilden wenigstens eines Blasloches durch in die äußere Wand, Ausbilden wenigstens eines Zusammenhaltebereiches in der äußeren Wand, und Schaffen einer Eindrückrate durch Dimensionieren des Zusammenhaltebereiches und des genannten Blasloches.
Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass der Blasformprozess eine substantiell reduzierte Zykluszeit hat gegenüber den zum Hintergrund der Erfindung beschriebenen Schaumprozessen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass die Vorrichtung einfach für verschiedene Aufpralle abstimmbar ist durch Steuern der Blaslochgröße. Somit, wenn die Erfordernisse des Fahrzeuges verändert sind, kann das Blasloch leicht verändert werden.
Ein anderer Vorteil der Erfindung ist es, dass die Winkel der Seitenwände des Zusammenhaltebereiches leicht geändert werden können oder die Form geändert werden kann, um die Eindrückcharakteristik der Vorrichtung zu ändern, ohne die gesamte Vorrichtungskonstruktion zu ändern.
Andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden klar, wenn im Lichte der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform gesehen, wenn im Zusammenhang genommen mit den beigefügten Zeichnungen und den angefügten Ansprüchen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittseitenansicht eines Kraftfahrzeuges, dass verschiedene Vorrichtungen hat, die bezüglich der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind.
2 ist eine perspektivische Ansicht auf eine Gegenmaßnahmenvorrichtung, die bezüglich der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
3 ist eine Querschnittsansicht einer Gegenmaßnahmenvorrichtung aus 4.
4 ist eine zweite Querschnittsansicht einer Gegenmaßnahmenvorrichtung, die bezüglich der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
In den folgenden Figuren werden selbe Bezugszeichen verwendet, um selbe Komponenten zu erläutern.
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf verschiedene Realisierungen der Gegenmaßnahmenvorrichtungen beschrieben. Jedoch werden die in der Technik Gebildeten andere Anwendungen für das Implementieren von Aufprallgegenmaßnahmen der vorliegenden Erfindung erkennen.
Bezugnehmend auf 1 wird ein Kraftfahrzeug 10 gezeigt, das einen Fahrzeuginsassen 12 hat, der bezüglich einer A-Säule 14, einer B-Säule 16, einer Instrumententafel 18, einer Kopfleiste 20 und einer Tür 22 positioniert ist. Eine C-Säule 24 ist ebenfalls veranschaulicht. Vorrichtungen, die bezüglich der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind, können betreffen eine Kniepolstervorrichtung 26, die nahe der Instrumententafel positioniert ist, eine A-Säulen-Vorrichtung 28, die an der A-Säule 14 bei der vorliegenden Erfindung positioniert ist, eine Türvorrichtung 30, die an der Tür 22 des Kraftfahrzeuges positioniert ist, eine Türkopfbereichvorrichtung 32, die an dem Kopfbereich der Tür 22 des Kraftfahrzeuges positioniert ist, eine B-Säulen-Vorrichtung 34, die an der B-Säule des Kraftfahrzeuges positioniert ist, eine C-Säulen-Vorrichtung 36, die an der C-Säule 24 des Kraftfahrzeuges positioniert ist, eine Kopfleistenvorrichtung 38, die an der Kopfleiste 20 des Fahrzeuges positioniert ist. In der Technik Geschulte werden durchaus erkennen, dass eine Hintertürvorrichtung auch eingeschlossen sein kann, ähnlich zu der oben beschriebenen Türvorrichtung. Auch können Vorrichtungen, die bezüglich der Lehre hierin ausgebildet sind, an verschiedenen anderen Plätzen des Fahrzeuges positioniert sein. Zum Beispiel, in einem Van oder SUV (englisch: Sport Utility Vehicie) kann sowohl die D-Säule auch solche Vorrichtungen haben wie auch der Heckfensterkopfbereich oder die Innenseite der Rückviertelplatte. Grundsätzlich kann jeder Platz der Fahrzeugstruktur, den ein Insasse berühren kann, solch eine Vorrichtung aufweisen.
Bezugnehmend auf 2, 3 und 4, ist die Türpolstervorrichtung 30 detaillierter veranschaulicht. Es sollte beachtet werden, dass, obwohl eine Türpolstervorrichtung 30 veranschaulicht ist, die Lehre der vorliegenden Erfindung gleichermaßen auf jede andere Art obig beschriebener Vorrichtungen anwendbar ist. Wie ersichtlich ist, hat die Türvorrichtung 30 einen generell hohlen Körper 50. Der Hohlkörper ist durch eine äußere Wand 52 definiert, die rundherum angeordnet ist. Somit definiert die äußere Wand 52 einen Innenabschnitt 54 und einen Außenabschnitt außenseitig der äußeren Wände 52. Wie weiter unter näher beschrieben wird, sind die äußeren Wände 52 vorzugsweise blasgeformt, um die Vorrichtung 30 auszubilden. Die blasgeformten äußeren Wände 52 ermöglichen es der Vorrichtung, Energie zu absorbieren, wenn durch eine Aufprallkraft 56 eingedrückt. Die Aufprallkraft ist grundsätzlich durch Pfeile 56 repräsentiert, die grundsätzlich rechtwinklig zu der äußeren Oberfläche der Vorrichtung 30 sind. Wie gezeigt, können die äußeren Wände 52 der Vorrichtung unregelmäßig geformt sein, jedoch ist die Richtung des Aufpralls für den jeweiligen Teil generell bekannt. Somit kann die Vorrichtung konstruiert sein, um die maximale Aufprallkraft abzuleiten.
Ein Blasloch durch die äußere Wand 52 kann dimensioniert sein, um die Zusammendrückrate der Vorrichtung 30 zu steuern. Wird das Blasloch größer dimensioniert, wird die Vorrichtung mit einer schnelleren Rate zusammengedrückt als wenn das Loch 60 kleiner ist.
Die Vorrichtung 30 hat generell eine Vorderwand 62 und eine Rückwand 64. Die Vorderwand 62 und die Rückwand 64 sind relativ zu der Richtung des Aufpralles 56 orientiert. D. h., die Vorderwand 62 nimmt den Aufprall auf, welche der Aufprall, nach dem Zusammendrücken, zu der Rückwand 64 tendiert. Wenn die Vorrichtung zusammengedrückt wird, gibt das Blasloch die Luft daraus frei und steuert die Zusammendrückrate davon.
Ein Zusammenhaltebereich 70 ist in der Vorrichtung ausgebildet. Der Zusammenhaltebereich 70 weist einen ersten Bereich 72 der Vorderwand 62 und einen zweiten Bereich 74 der Rückwand 64 auf, welche direkt aneinander angrenzend positioniert sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform berühren sich der erste Bereich 72 und der zweite Bereich 74. Der erste Bereich 72 und der zweite Bereich 74 sind vorzugsweise nahe der Mitte der Vorrichtung positioniert. D. h., der erste Bereich 72 und der zweite Bereich 74 sind vorzugsweise irgendwo zwischen der Vorderwand 62 und der Rückwand 64 positioniert. Der erste Bereich 72 ist durch eine winklige Vorderwand 76 an die Vorderwand 62 gekuppelt. Die winklige Vorderwand 76 ist grundsätzlich konischer Gestalt und hat einen Winkel α relativ zu dem Winkel des Aufpralles. Wie veranschaulicht, ist die winklige Vorderwand 76 im Querschnitt generell konisch.
Eine winklige Rückwand 78 kuppelt den zweiten Bereich 74 mit der Rückwand 64. Wie gezeigt, hat die winklige Rückwand 78 einen Winkel β bezüglich der Richtung des Aufpralles 56. Durch Verändern der Winkel α und β kann die Zusammendtückrate der gesamten Vorrichtung verändert werden.
Wie am Besten in 3 gezeigt, kann die Zusammendrückrate auch durch Vorsehen von Diskontinuitäten oder Riffelungen 80 in der winkligen Vorderwand 76 verändert werden. Somit, wenn in die Vorrichtung hineingesehen wird, erscheinen die Diskontinuitäten oder Riffelungen 80 wie kontinuierliche Ringe der winkligen Vorderwand 76.
Bezüglich 4 wird ein Zusammenhaltebereich 84 gezeigt. Der Zusammenhaltebereich 84 ist rückwärtig zu dem ersten Zusammenhaltebereich 70 angeordnet. Ein Zusammenhaltebereich 84 kann zum Anbringen der Vorrichtung an der Struktur des Fahrzeuges verwendet werden. Somit kann der Zusammenhaltebereich 84 einen Kleber oder Ähnliches dazwischen haben.
Während des Betriebes, wenn die Vorrichtung einer Aufprallkraft 56 ausgesetzt ist, wird der Aufprallkraft auf zwei Wegen entgegengewirkt. Erstens wird die Luft steuerbar durch ein oder mehrere Blaslöcher freigegeben und die Zusammendrückrate kann hierdurch gesteuert werden. In einer zweiten Hinsicht verändern die Winkel der Zusammenhaltewände und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Diskontinuitäten die Zusammendrückrate der Vorrichtung, im Speziellen im Bereich der Vorrichtung, die den meisten Aufprall empfängt. D. h., wie am Besten in 4 gezeigt, werden der Zusammenhaltebereich 70 zusammen mit dem Blasloch 70 dem meisten Aufprall für die Vorrichtung entgegenwirken.
Um die Vorrichtung auszubilden, wird der Körper der Vorrichtung vorzugsweise blasgeformt. Abschnitte der Vorrichtung werden zusammengehalten, so dass die Vorrichtung in den Zusammenhaltebereichen nicht hohl ist. Durch Blasformen der Vorrichtung werden ein Innenabschnitt und ein Außenabschnitt definiert. Blaslöcher können während des Blasformprozesses ausgebildet werden oder unmittelbar danach durch Bohren, Schneiden oder Ähnliches. Wenn somit eine Kraft auf die Vorrichtung gegeben wird, wirken sowohl der Zusammenhaltebereich und das Vorhandensein und die Größe des Blasloches der Kraft dadurch entgegen.
Während spezielle Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, sind verschiedene Variationen und alternative Ausführungsformen für in der Technik Geschulte möglich. Dementsprechend wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nur durch die Begriffe der beiliegenden Ansprüche begrenzt ist.

Claims

Eine Aufprallgegenmaßnahmenvorrichtung (30) zum Aufnehmen einer Aufprallkraft, die eine Aufprallrichtung hat, aufweisend: einen generell hohlen Vorrichtungskörper (50), der eine äußere Wand (52) hat, die einen inneren Abschnitt (54) und einen äußeren Abschnitt definiert, wobei die genannte Wand (52) wenigstens ein Blasloch (60) dadurch hat; und wobei die genannte äußere Wand (52) wenigstens einen Zusammenhaltebereich (70) hat, der darin ausgebildet ist, wobei der genannte Zusammenhaltebereich (70) und das genannte Blasloch (60) eine Zusammendrückrate des genannten Körpers in Antwort auf die Aufprallkraft steuern.
Eine Vorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei die äußere Wand (52) eine Vorderwand (62) und eine Rückwand (64) hat, wobei der genannte Zusammenhaltebereich (70) einen ersten Bereich der genannten Vorderwand aufweist, der direkt an einen zweiten Bereich der genannten Rückwand angrenzend angeordnet ist.
Eine Vorrichtung (30) nach Anspruch 2, wobei die genannte äußere Wand (52) eine Vorderwand (62) hat, die einen ersten Bereich (72) hat, und eine Rückwand (64), die einen zweiten Bereich (74) hat, wobei der genannte erste Bereich (72) und der genannte zweite Bereich (74) zwischen der genannten Vorderwand und der genannten Rückwand (64) angeordnet sind.
Eine Vorrichtung (30) nach Anspruch 3, wobei der genannte Zusammenhaltebereich (70) eine erste winklige Wand (76) aufweist, die zwischen den genannten ersten Bereich und die genannte Vorderwand gekuppelt ist, und eine zweite winklige Wand (78), die zwischen den genannten zweiten Bereich (72) und die genannte Rückwand (64) gekuppelt ist.
Eine Vorrichtung (30) nach Anspruch 4, wobei die genannte erste winklige Wand (76) mit einem Winkel bezüglich der genannten Richtung des Aufpralles angeordnet ist.
Eine Vorrichtung (30) nach Anspruch 5, wobei der genannte Winkel 0 bis 45 Grad hat.
Eine Vorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei die genannte erste winklige Wand (76) nicht linear ist.
Eine Vorrichtung (30) nach Anspruch 5, wobei die erste winklige Wand (76) gestuft ist.
Eine Vorrichtung (30) nach Anspruch 4, wobei die genannte zweite winklige Wand (78) nicht linear ist.
Eine Vorrichtung (30) nach Anspruch 9, wobei die genannte zweite winklige Wand (78) gestuft ist.
Eine Vorrichtung (30) nach Anspruch 3, wobei der genannte erste Bereich (72) und der genannte zweite Bereich (74) generell rechtwinklig zu der Aufprallrichtung angeordnet sind.
Eine Vorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung blasgeformt ist.
Eine Vorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei der genannte Körper aus Polypropylen oder Polyethylen gebiltet ist.
Eine Kopfleiste (20), die die Vorrichtung nach Anspruch 1 aufweist.
Eine Türplatte (30), die die Vorrichtung nach Anspruch 1 aufweist.
Eine Instrumententafel (18), die die Vorrichtung nach Anspruch 1 aufweist.
Ein Kniepolster (26), das die Vorrichtung nach Anspruch 1 aufweist.
Eine Methode zum Vorsehen einer Aufprallgegenmaßnahme, aufweisend: Richten einer Aufprallkraft auf eine generell hohle Vorrichtung (30); Entgegenwirken der Aufprallkraft durch Freigeben von Luft durch ein Blasloch (60) in einer vorbestimmten Rate in Antwort auf den Aufprall; und Entgegenwirken dem Aufprall durch steuerbares Zusammendrücken eines Zusammenhaltebereiches (70).
Eine Methode nach Anspruch 18, wobei dem Aufprall durch steuerbares Zusammendrücken winkliger Wände des Zusammenhaltebereiches (70) entgegengewirkt wird.
Eine Methode zum Ausbilden einer Aufprallgegenmaßnahme, aufweisend: Blasformen einer Vorrichtung, die einen generell hohlen Vorrichtungskörper (30) hat, der eine äußere Wand (52) hat, die einen inneren Abschnitt (54) und einen äußeren Abschnitt definiert; Ausbilden wenigstens eines Blasloches (60) durch die äußere Wand; Ausbilden wenigstens eines Zusammenhaltebereiches (70) in der äußeren Wand; und Schaffen einer Zusammendrückrate durch Dimensionieren des Zusammenhaltebereiches (70) und des genannten Blasloches (60).
Methode nach Anspruch 20, ferner aufweisend das Einstellen der Zusammendrückrate in Antwort auf das Einstellen der Größe des Blasloches (60).
Methode nach Anspruch 20, ferner aufweisend das Einstellen der Zusammendrückrate in Antwort auf das Einstellen des Winkels einer winkligen Wand (76) des Zusammenhaltebereiches (70).