DE112019007806T5

DE112019007806T5 - Fahrzeugpolsterelement

Info

Publication number: DE112019007806T5
Application number: DE112019007806.2T
Authority: DE
Inventors: Shinsuke MIOTANI
Original assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kasai Kogyo Co Ltd
Priority date: 2019-10-10
Filing date: 2019-10-10
Publication date: 2022-08-11
Also published as: US11623595B2; CN113811459A; CN113811459B; JPWO2021070327A1; JP7080397B2; US20220017033A1; WO2021070327A1

Abstract

Es wird ein Fahrzeugpolsterelement bereitgestellt, das in der Lage ist, einen größeren Betrag der Aufprallabsorption durch einen kleineren Wegbetrag sicherzustellen. Das Fahrzeugpolsterelement weist einen ersten und zweiten Biegeabschnitt auf, die einen ersten und zweiten konvexen Biegeabschnitt aufweisen, die eine konvexe Biegung von Seitenwänden fördern, wenn die obere Platte eine Kollisionskraft aufnimmt, und die einen ersten und zweiten konkaven Biegeabschnitt aufweisen, die eine konkave Biegung der Seitenwände fördern, wenn die obere Platte eine Kollisionskraft aufnimmt. Der erste und zweite konvexe Biegeabschnitt und der erste und zweite konkave Biegeabschnitte sind in Umfangsrichtung ausgebildet, während sie sich zwischen den benachbarten Seitenwänden gegenseitig abwechseln. Der erste konvexe Biegeabschnitt und der zweite konkave Biegeabschnitt sind an derselben Seitenwand ausgebildet. Der erste konkave Biegeabschnitt und der zweite konvexe Biegeabschnitt sind an derselben Seitenwand ausgebildet. Wenn in Bezug auf eine Höhenrichtung entlang der Achse einer im Wesentlichen mehreckigen Röhre eine Länge von einer Deckfläche der oberen Platte zu einem Flanschabschnitt 100% beträgt, beträgt eine Länge von der Deckfläche zum ersten Biegeabschnitt 24% oder mehr und 47% oder weniger, eine Länge vom ersten Biegeabschnitt zum zweiten Biegeabschnitt beträgt 34% oder mehr und 49% oder weniger, und eine Länge vom zweiten Biegeabschnitt auf einer Seite der oberen Platte des Flanschabschnitts beträgt 13% oder mehr und 33% oder weniger.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugpolsterelement.
Hintergrund
Ein herkömmlich vorgeschlagenes Fahrzeugpolsterelement ist auf einer Rückseite eines Verkleidungselements angeordnet. Das Verkleidungselement ist angebracht, um ein Fahrzeugkarosserieblech zu bedecken. Das Fahrzeugpolsterelement absorbiert Kollisionsenergie, wenn es eine Kollisionskraft aufnimmt. Das Fahrzeugpolsterelement weist eine obere Platte und mehrere Seitenwände auf (siehe beispielsweise Patentliteratur 1 und 2). Die obere Platte bildet eine Oberfläche zum Aufnehmen der Kollisionskraft. Es sind mehrere Seitenwände so ausgebildet, dass sie sich von einem Umfangsrandabschnitt der oberen Platte erstrecken, und sind in Bezug auf die obere Platte in Umfangsrichtung angeordnet. Ferner weist eines solcher Fahrzeugpolsterelemente eine äußere Biegelinie und eine innere Biegelinie auf, die an den Seitenwänden ausgebildet sind. Wenn die obere Platte eine Kollisionskraft aufnimmt, wird aus diesem Grund das Fahrzeugpolsterelement an der äußeren Biegelinie leicht nach außen gebogen, und an wird der inneren Biegelinie leicht konkav nach innen gebogen. Insbesondere sind die äußere und innere Biegelinie so vorgesehen, dass eine von irgendeiner Kraft herrührende Verformungsform in der Regel dieselbe ist und eine Absorptionswirkung der Kollisionsenergie stabilisiert werden kann.
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegung Veröffentlichung Nr. 2014-121887
Patentliteratur 2: Japanische Patentanmeldungsoffenlegung Veröffentlichung Nr. 2017-136965

Kurze Zusammenfassung
Technisches Problem
Hier ist es erwünscht, dass das Fahrzeugpolsterelement eine vorbestimmte Kraft-Wegbetrag- (F-S) Charakteristik aufweist. 14 stellt eine F-S-Charakteristik eines Fahrzeugpolsterelements gemäß einem Vergleichsbeispiel dar. Das Fahrzeugpolsterelement gemäß dem Vergleichsbeispiel kann einen stabilen Bruchmodus zum Zeitpunkt einer Seitenkollision erzielen. Jedoch neigt die Absorptionskraft in einer Frühphase (d.h. bei einem kleinen Weg) dazu, eine Spitze P anzunehmen und danach auf eine den Boden erreichende Wellenform abzunehmen, wie in 14 dargestellt.
Hier wird eine Obergrenze der Kraft für eine F-S-Charakteristik festgelegt. Es ist bei einem Fahrzeugpolsterelement erwünscht, dass es eine F-S-Charakteristik zum Absorbieren einer beliebigen Energie innerhalb eines Bereichs aufweist, der diese Obergrenze nicht überschreitet. Unterdessen ist es erwünscht, dass ein Fahrzeugpolsterelement eine große Aufprallenergie absorbiert (d.h. eine F-S-Charakteristik, deren integrierter Wert groß ist). Insbesondere bei kleinen Automobilen und dergleichen ist es schwierig, einen ausreichenden Wegbetrag sicherzustellen. Folglich hat eine Anforderung an eine F-S-Charakteristik zugenommen, die nahe an die Obergrenze gebracht wird, um diese Schwierigkeit auszugleichen.
Jedoch kann das Fahrzeugpolsterelement gemäß dem Vergleichsbeispiel die Anforderung an die F-S-Charakteristik nicht erfüllen, da es eine Neigung aufweist, dass sie Kraft (F) abnimmt, nachdem ein Weg (S) über die Spitze P hinausgeht. Eine Gegenmaßnahme gegen diese Angelegenheit ist nur eine Vergrößerung eines Polsters, was zu einer Verengung eines Fahrzeuginnenraums führt.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts solcher Umstände gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeugpolsterelement bereitzustellen, das zum Sicherstellen eines größeren Betrags einer Aufprallabsorption durch einen kleineren Wegbetrag imstande ist.
Lösung des Problems
Um die obige Aufgabe zu lösen, weist ein Fahrzeugpolsterelement gemäß der vorliegenden Erfindung eine Form einer im Wesentlichen mehreckigen Röhre auf und ist auf einer Rückseite eines Verkleidungselements angeordnet, wobei das Verkleidungselement so angebracht ist, dass es ein Fahrzeugkarosserieblech bedeckt, wobei das Fahrzeugpolsterelement aufweist:

eine obere Platte, die eine Deckfläche zum Aufnehmen einer Kollisionskraft bildet;
mehrere Seitenwände, die so ausgebildet sind, dass sie sich von einem Umfangsrandabschnitt der oberen Platte erstrecken, und die in Bezug auf die obere Platte in Umfangsrichtung angeordnet sind; und
einen plattenförmigen Flanschabschnitt, der von jeweiligen Endabschnitten der mehreren Seitenwände nach außen vorsteht, wobei die Endabschnitte auf einer gegenüberliegenden Seite der oberen Platte angeordnet sind;
wobei das Fahrzeugpolsterelement Kollisionsenergie absorbiert, wenn die obere Platte eine Kollisionskraft aufnimmt,
wobei die Seitenwände, die in den mehreren Seitenwände enthalten und zueinander benachbart sind, mittlere Abschnitte aufweisen, die in einem Querschnitt im Wesentlichen senkrecht zueinander sind, der im Wesentlichen parallel zur oberen Platte verläuft,
wobei die mehreren Seitenwände aufweisen:
- einen ersten Biegeabschnitt, der einen ersten konvexen Biegeabschnitt und einen ersten konkaven Biegeabschnitt aufweist, wobei der erste konvexe Biegeabschnitt eine konvexe Biegung der Seitenwand nach außen fördert, wenn die obere Platte eine Kollisionskraft aufnimmt, wobei der erste konkave Biegeabschnitt eine konkave Biegung der Seitenwand nach innen fördert, wenn die obere Platte eine Kollisionskraft aufnimmt, wobei der erste konvexe Biegeabschnitt und der erste konkave Biegeabschnitt in Umfangsrichtung ausgebildet sind, während sie sich zwischen den zueinander benachbarten Seitenwänden gegenseitig abwechseln; und
- einen zweiten Biegeabschnitt, der einen zweiten konvexen Biegeabschnitt und einen zweiten konkaven Biegeabschnitt aufweist, wobei der zweite konvexe Biegeabschnitt eine konvexe Biegung der Seitenwand nach außen fördert, wenn die obere Platte eine Kollisionskraft aufnimmt, wobei der zweite konkave Biegeabschnitt eine konkave Biegung der Seitenwand nach innen fördert, wenn die obere Platte eine Kollisionskraft aufnimmt, wobei der zweite konvexe Biegeabschnitt und der zweite konkave Biegeabschnitt in Umfangsrichtung ausgebildet sind, während sie sich zwischen den zueinander benachbarten Seitenwänden gegenseitig abwechseln,
- der erste konvexe Biegeabschnitt und der zweite konkave Biegeabschnitt an derselben Seitenwand ausgebildet sind, und der erste konkave Biegeabschnitt und der zweite konvexe Biegeabschnitt an derselben Seitenwand ausgebildet sind,
- wenn in Bezug auf eine Höhenrichtung entlang einer Achse der im Wesentlichen mehreckigen Röhre eine Länge von der Deckfläche der oberen Platte zu einer Oberfläche, die zum Flanschabschnitt gehört und auf einer Seite der oberen Platte angeordnet ist, 100% beträgt, eine Länge von der Deckfläche zum ersten Biegeabschnitt so festgelegt ist, dass sie gleich oder größer als 24% und gleich oder kleiner als 47% ist, eine Länge vom ersten Biegeabschnitt zum zweiten Biegeabschnitt so festgelegt ist, dass sie gleich oder größer als 34% und gleich oder kleiner als 49% ist, und eine Länge vom zweiten Biegeabschnitt zu der Oberfläche, die zum Flanschabschnitt gehört und auf der Seite der oberen Platte angeordnet ist, so festgelegt ist, dass sie gleich oder größer als 13% und gleich oder kleiner als 33% ist.

Vorteilhafte Wirkungen
Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung die Länge von der Deckfläche der oberen Platte zu der Oberfläche, die zum Flanschabschnitt gehört und auf der Seite der oberen Platte angeordnet ist, 100% beträgt, ist die Länge von der Deckfläche zum ersten Biegeabschnitt so festgelegt, dass sie gleich oder größer als 24% und gleich oder kleiner als 47% ist, die Länge vom ersten Biegeabschnitt zum zweiten Biegeabschnitt ist so festgelegt, dass sie gleich oder größer als 34% und gleich oder kleiner als 49% ist, und die Länge vom zweiten Biegeabschnitt zu der Oberfläche, die zum Flanschabschnitt gehört und auf der Seite der oberen Platte angeordnet ist, ist so festgelegt, dass sie gleich oder größer als 13% und gleich oder kleiner als 33% ist. Wenn die obere Platte eine Kollisionskraft aufnimmt, bewirkt eine solche Konfiguration, dass zuerst der erste Biegeabschnitt auf einer zur oberen Platte näher gelegenen Seite gebogen wird, und bewirkt dann, dass der zweite Biegeabschnitt auf einer von der oberen Platte weiter weg gelegenen Seite gebogen wird. Folglich kann das Erzielen einer idealen F-S-Charakteristik erleichtert werden. Daher ist es möglich, das Fahrzeugpolsterelement bereitzustellen, das in der Lage ist, einen größeren Betrag der Aufprallabsorption durch einen kleineren Wegbetrag sicherzustellen.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht, die schematisch eine Türverkleidung in einem Beispiel darstellt, in dem ein Fahrzeugpolsterelement gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf eine Seitentür angewendet worden ist.
2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie A-A in 1 aufgenommen ist.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die das in 2 dargestellte Fahrzeugpolsterelement darstellt.
4 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie B-B in 3 aufgenommen ist.
5 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie C-C in 3 aufgenommen ist.
6 ist eine Querschnittsansicht des in 3 dargestellten Fahrzeugpolsterelements und stellt einen Querschnitt dar, der im Wesentlichen parallel zu einer oberen Platte ist.
7 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Zustands darstellt, in dem Kollisionsenergie durch das Fahrzeugpolsterelement gemäß der vorliegenden Ausführungsform absorbiert wird, und stellt eine Frühphase einer Kollision in einem Querschnitt in einer ersten Richtung dar.
8 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Zustands darstellt, in dem Kollisionsenergie durch das Fahrzeugpolsterelement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform absorbiert wird, und stellt die Frühphase der Kollision in einem Querschnitt in einer zweiten Richtung dar.
9 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Zustands darstellt, in dem Kollisionsenergie durch das Fahrzeugpolsterelement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform absorbiert wird, und stellt eine Spätphase einer Kollision in einem Querschnitt in einer ersten Richtung dar.
10 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Zustands darstellt, in dem Kollisionsenergie durch das Fahrzeugpolsterelement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform absorbiert wird, und stellt ein erstes Beispiel der Spätphase einer Kollision in einem Querschnitt in einer zweiten Richtung dar.
11 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Zustands darstellt, in dem Kollisionsenergie durch das Fahrzeugpolsterelement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform absorbiert wird, und stellt ein zweites Beispiel der Spätphase einer Kollision in einem Querschnitt in einer zweiten Richtung dar.
12 ist eine Querschnittsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des Fahrzeugpolsterelements gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
13 stellt eine ideale F-S-Charakteristik mit einer dreistufigen Form dar.
14 stellt eine F-S-Charakteristik eines Fahrzeugpolsterelements gemäß einem Vergleichsbeispiel dar.

Detaillierte Beschreibung
Das Folgende beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die unten beschriebene Ausführungsform beschränkt, und es können geeignete Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Wesentlichen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Darstellung und Beschreibung einiger Konfigurationen werden in der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsform an manchen Teilen weggelassen. Bekannte oder wohlbekannte Techniken werden natürlich auf Details der weggelassenen Techniken innerhalb eines Bereichs angewendet, in dem kein Widerspruch zu den unten beschriebenen Gegenständen auftritt.
1 ist eine Seitenansicht, die schematisch eine Türverkleidung in einem Beispiel darstellt, in dem ein Fahrzeugpolsterelement gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf eine Seitentür angewendet worden ist. 2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie A-A in 1 aufgenommen ist.
Die Seitentür 1 besteht aus einem Türaußenblech 2 und einem Türinnenblech 3. Das Türaußenblech 2 ist ein Fahrzeugkarosserieblech. Das Türinnenblech 3 bildet einen Teil einer Wandflächenplatte eines Fahrzeuginneren. Die Türverkleidung (Verkleidungselement) 4 ist an einer Seitenfläche angebracht, die zum Türinnenblech 3 gehört, und auf einer Fahrzeuginnenseite angeordnet.
Die Türverkleidung 4 ist aus einem geeigneten Kunstharzmaterial geformt. Die Türverkleidung 4 weist eine Seitenfläche (Oberfläche) auf, die auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet ist und auf der eine Haut geklebt ist. Die Haut dient sowohl als ein Polster als auch als Oberflächenverzierung. Die Türverkleidung 4 weist an ihrem Zwischenabschnitt in vertikaler Richtung eine Türarmlehne 5 auf. Ferner weist die Türverkleidung 4 an einer Position unter der Türarmlehne 5 eine Türtasche 6 auf.
Das Fahrzeugpolsterelement 10 mit einer hohen Aufprallabsorptionsfähigkeit ist an einer vorbestimmten Position der Türverkleidung 4 installiert. Ein Beispiel der vorbestimmten Position ist eine Position, die der Taille eines Insassen entspricht, der auf einem (nicht dargestellten) Sitzpolster sitzt.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die das in 2 darstellte Fahrzeugpolsterelement 10 dargestellt. Das Fahrzeugpolsterelement 10 ist in einer mehreckigen Röhrenform ausgebildet, deren eine Öffnung verschlossen ist (siehe 2). Das Fahrzeugpolsterelement 10 wird durch die Aufnahme einer Kollisionskraft F, die auf die Seitentür 1 zum Zeitpunkt einer Seitenkollision des Fahrzeugs ausgeübt wird, in der Richtung der Röhrenachse verformt. Dadurch absorbiert das Fahrzeugpolsterelement 10 Kollisionsenergie. Ein solches Fahrzeugpolsterelement 10 weist eine obere Platte 11, mehrere Seitenwände 12 und einen Flanschabschnitt 13 auf. Diese sind integral aus einem geeigneten Kunstharzmaterial (Elastomerharz oder dergleichen) ausgebildet.
Die obere Platte 11 bildet eine Deckfläche 11 a zum Aufnehmen der Kollisionskraft F. Diese obere Platte 11 (Deckfläche 11a) wird beispielsweise durch eine flache Oberfläche gebildet, die im Wesentlichen parallel zum Türinnenblech 3 ist (siehe 2). Die obere Platte 11 nimmt zum Zeitpunkt der Ausübung der Kollisionskraft F mit der Oberfläche das Türinnenblech 3 auf.
Mehrere Seitenwände 12 sind Wandelemente, die so ausgebildet sind, dass sie sich von einem Umfangsrandabschnitt der oberen Platte 11 erstrecken. Mehrere Seitenwände 12 sind in Bezug auf die obere Platte 11 in Umfangsrichtung angeordnet. Insbesondere ist die obere Platte 11 in der vorliegenden Ausführungsform eine vierseitige. Folglich sind mehrere Seitenwände 12 als vier Wände ausgebildet, deren Anzahl dieselbe ist wie die der jeweiligen Seiten der vierseitigen oberen Platte 11. Mehrere Seitenwände 12 sind so ausgebildet, dass sie sich von den jeweiligen Seiten der oberen Platte 11 zur Türverkleidung 4 erstrecken (siehe 2). Die zueinander benachbarten Seitenwände 12 sind miteinander verbunden. Infolgedessen weist das Fahrzeugpolsterelement 10 die mehreckige Röhrenform auf, deren eine Endseite geschlossen ist und deren andere Endseite offen ist.
Der Flanschabschnitt 13 ist ein plattenförmiges Element, das von Seiten (Endabschnitten) von mehreren Seitenwände 12 zur Außenseite der Röhre vorsteht. Diese Seiten sind auf einer gegenüberliegenden Seite der oberen Platte 11 angeordnet. Der Flanschabschnitt 13 ist an einer Außenseite der Röhre so ausgebildet, dass er beispielsweise über den gesamten Umfang eine konstante Breite aufweist. Der Flanschabschnitt 13 bildet eine Oberfläche, die an der Türverkleidung 4 anliegt. Dieser Flanschabschnitt 13 nimmt mit einer Rückseite der Türverkleidung 4 einen Oberflächenkontakt auf, wenn das Fahrzeugpolsterelement 10 durch die Kollisionskraft F verformt wird. Der Flanschabschnitt 13 verteilt dadurch über die Oberfläche eine auf die Türverkleidung 4 ausgeübte Kraft.
Mehrere Seitenwände 12 des Fahrzeugpolsterelements 10 weisen einen ersten Biegeabschnitt 14 und einen zweiten Biegeabschnitt 15 auf, wie in 3 dargestellt. Der zweite Biegeabschnitt 15 ist auf einer Seite angeordnet, die dem Flanschabschnitt 13 näher liegt als der erste Biegeabschnitt 14. 4 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie B-B in 3 aufgenommen ist. 5 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie C-C in 3 aufgenommen ist.
Der erste Biegeabschnitt 14 weist einen ersten konvexen Biegeabschnitt 14a und einen ersten konkaven Biegeabschnitt 14b auf, wie in 3 bis 5 dargestellt. Der erste konvexe Biegeabschnitt 14a fördert eine konvexe Biegung der Seitenwand 12 nach außen, wenn die obere Platte 11 die Kollisionskraft F aufnimmt. Der erste konkave Biegeabschnitt 14b fördert eine konkave Biegung der Seitenwand 12 nach innen, wenn die obere Platte 11 die Kollisionskraft F aufnimmt. Der erste konvexe Biegeabschnitt 14a und der erste konkave Biegeabschnitt 14b sind in Umfangsrichtung (in einem gesamten Umfang) ausgebildet, während sie sich zwischen den zueinander benachbarten Seitenwände 12 gegenseitig abwechseln.
Der zweite Biegeabschnitt 15 weist einen zweiten konvexen Biegeabschnitt 15a und einen zweiten konkaven Biegeabschnitt 15b auf. Der zweite konvexe Biegeabschnitt 15a fördert eine konvexe Biegung der Seitenwand 12 nach außen, wenn die obere Platte 11 die Kollisionskraft F aufnimmt. Der zweite konkave Biegeabschnitt 15b fördert eine konkave Biegung der Seitenwand 12 nach innen, wenn die obere Platte 11 die Kollisionskraft F aufnimmt. Der zweite konvexe Biegeabschnitt 15a und der zweite konkave Biegeabschnitt 15b sind in Umfangsrichtung (in einem gesamten Umfang) ausgebildet, während sie sich zwischen den zueinander benachbarten Seitenwände 12 gegenseitig abwechseln.
Der erste konvexe Biegeabschnitt 14a und der zweite konkave Biegeabschnitt 15b sind an derselben Seitenwand 12 ausgebildet. Der erste konkave Biegeabschnitt 14b und der zweite konvexe Biegeabschnitt 15a sind an derselben Seitenwand 12 ausgebildet.
Hier weist die Seitenwand 12 als eine erste Wand 12a einen Abschnitt auf einer Seite auf, die zur oberen Platte 11 näher liegt als der erste Biegeabschnitt 14, weist als eine zweite Wand 12b einen Abschnitt zwischen dem ersten Biegeabschnitt 14 und dem zweiten Biegeabschnitt 15 auf, und weist als eine dritte Wand 12c einen Abschnitt auf einer Seite auf, die zum Flanschabschnitt 13 näher liegt als der zweite Biegeabschnitt 15. In diesem Fall sind die Winkel zwischen diesen wie folgt.
Insbesondere bildet die erste Wand 12a in der Seitenwand 12, die den ersten konvexen Biegeabschnitt 14a aufweist, eine Neigungsfläche, die beispielsweise aus der Normalenrichtung der oberen Platte 11 (die Höhenrichtung entlang der Achse der mehreckigen Röhre in der vorliegenden Ausführungsform) um einen Winkel geneigt ist, der gleich oder größer als 5 Grad und gleich oder kleiner als 30 Grad ist. Die zweite Wand 12b in der Seitenwand 12, die den ersten konvexen Biegeabschnitt 14a aufweist, bildet eine senkrechte Oberfläche oder Neigungsfläche, die beispielsweise aus der Normalenrichtung der oberen Platte 11 um einen Winkel geneigt ist, der gleich oder größer als 0 Grad und gleich oder kleiner als 15 Grad ist. Entsprechend bildet die zweite Wand 12b in der Seitenwand 12, die den zweiten konvexen Biegeabschnitt 15a aufweist, eine Neigungsfläche, die beispielsweise aus der Normalenrichtung der oberen Platte 11 um einen Winkel geneigt ist, der gleich oder größer als 5 Grad und gleich oder kleiner als 30 Grad ist. Die dritte Wand 12c in der Seitenwand 12, die den zweiten konvexen Biegeabschnitt 15a aufweist, bildet eine senkrechte Oberfläche oder Neigungsfläche, die beispielsweise aus der Normalenrichtung der oberen Platte 11 um einen Winkel geneigt ist, der gleich oder größer als 0 Grad und gleich oder kleiner als 15 Grad ist.
Die erste Wand 12a in der Seitenwand 12, die den ersten konkaven Biegeabschnitt 14b aufweist, bildet eine senkrechte Oberfläche oder Neigungsfläche, die beispielsweise aus der Normalenrichtung der oberen Platte 11 um einen Winkel geneigt ist, der gleich oder größer als 0 Grad und gleich oder kleiner als 15 Grad ist. Die zweite Wand 12b in der Seitenwand 12, die den ersten konkaven Biegeabschnitt 14b aufweist, bildet eine Neigungsfläche, die beispielsweise aus der Normalenrichtung der oberen Platte 11 um einen Winkel geneigt ist, der gleich oder größer als 5 Grad und gleich oder kleiner als 30 Grad ist. Entsprechend bildet die zweite Wand 12b in der Seitenwand 12, die den zweiten konkaven Biegeabschnitt 15b aufweist, eine senkrechte Oberfläche oder Neigungsfläche, die beispielsweise aus der Normalenrichtung der oberen Platte 11 um einen Winkel geneigt ist, der gleich oder größer als 0 Grad und gleich oder kleiner als 15 Grad ist. Die dritte Wand 12c in der Seitenwand 12, die den zweiten konkaven Biegeabschnitt 15b aufweist, bildet eine Neigungsfläche, die beispielsweise aus der Normalenrichtung der oberen Platte 11 um einen Winkel geneigt ist, der gleich oder größer als 5 Grad und gleich oder kleiner als 30 Grad ist.
Vorzugsweise weisen mehrere Seitenwände 12 ferner Abschnitte 16 mit geringer Dicke auf, die an Stellen ausgebildet sind, an der der erste Biegeabschnitt 14 und der zweite Biegeabschnitt 15 ausgebildet sind, wie in 4 und 5 dargestellt. Ein Innenwandteil des Abschnitts 16 mit geringer Dicke ist ausgehöhlt. Die Abschnitte 16 mit geringer Dicke können nur an einem des ersten Biegeabschnitts 14 und des zweiten Biegeabschnitts 15 ausgebildet sein. Vorzugsweise sind der erste Biegeabschnitt 14 und der zweite Biegeabschnitt 15 in Umfangsrichtung über mehrere Seitenwände 12 so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen parallel zur oberen Platte 11 sind (die Abweichung vom Parallelsein reicht beispielsweise von -10 bis + 10 Grad).
Hier erreicht das Fahrzeugpolsterelement 10, das den ersten Biegeabschnitt 14 und den zweiten Biegeabschnitt 15 aufweist, vorzugsweise eine F-S-Charakteristik, wie sie in 13 dargestellt wird. 13 stellt eine ideale F-S-Charakteristik mit einer dreistufigen Form dar. Das Fahrzeugpolsterelement der dreistufigen Form kann zu dem Zeitpunkt, an dem es am ersten Biegeabschnitt 14 und am zweiten Biegeabschnitt 15 gebogen wird, eine hohe Aufprall-Absorptionswirkung aufweisen. Folglich können zwei Spitzen P1 und P2 in der F-S-Charakteristik gebildet werden. Folglich kann die zu einer Obergrenze näher liegende F-S-Charakteristik erreicht werden, um ihren integrierten Wert zu erhöhen. Die in 13 dargestellte F-S-Charakteristik ist eine in dem Fall, wo zum Zeitpunkt einer Kollision der erste Biegeabschnitt 14 auf einer zur oberen Platte näher gelegenen Seite zuerst gebogen wird, und dann der zweite Biegeabschnitt 15 auf einer von der oberen Platte weiter weg gelegenen Seite gebogen wird.
Lediglich den ersten Biegeabschnitt 14 und den zweiten Biegeabschnitt 15 in den Seitenwänden 12 zu bilden, kann jedoch zu einer unabsichtlichen Verformung zum Zeitpunkt der Aufprallabsorption führen, so dass die in 13 dargestellte F-S-Charakteristik nicht erreicht werden kann.
In diesem Zusammenhang weist das Fahrzeugpolsterelement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration mit den folgenden beiden Merkmalen auf, um die in 13 dargestellte F-S-Charakteristik zu erreichen.
6 ist eine Querschnittsansicht des in 3 dargestellten Fahrzeugpolsterelements 10. 6 stellt einen Querschnitt dar, der im Wesentlichen parallel zu einer oberen Platte 11 ist. 6 stellt den Querschnitt in einer Ebene dar, die durch den zweiten Biegeabschnitt 15 verläuft. Erstens sind die in der Ebene zueinander benachbarten Seitenwände 12 unter einem im Wesentlichen rechten Winkel miteinander verbunden (die Abweichung vom rechten Winkel reicht beispielsweise von -10 bis + 10 Grad), wie durch die gestrichelten Linien in 6 dargestellt.
Zweitens weist das Fahrzeugpolsterelement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Abmessungsbeziehung in der Höhenrichtung auf, die durch die Tabelle 1 in Bezug auf die erste bis dritte Wand 12a bis 12c dargestellt wird. Die Tabelle 1 stellt die Beziehung der Abmessungen in der Höhenrichtung der ersten bis dritten Wand 12a bis 12c dar. [Tabelle 1]

Erste Wand 24% bis 47%

Zweite Wand 34% bis 49%

Dritte Wand 13% bis 33%
Eine Länge von der Deckfläche 11a der oberen Platte 11 zu einer Oberfläche, die zum Flanschabschnitt 13 gehört und auf einer Seite der oberen Platte 11 angeordnet ist, wird in der Höhenrichtung entlang der Achse der mehreckigen Röhre betrachtet als 100% vorausgesetzt. In diesem Fall ist eine Länge (von der Deckfläche 11a zum ersten Biegeabschnitt 14) der ersten Wand 12a so festgelegt, dass sie gleich oder größer als 24% und gleich oder kleiner als 47% ist. Eine Länge (vom ersten Biegeabschnitt 14 des zweiten Biegeabschnitts 15) der zweiten Wand 12b ist so festgelegt, dass sie gleich oder größer als 34% und gleich oder kleiner als 49% ist. Eine Länge (vom zweiten Biegeabschnitt 15 zu der Oberfläche, die zum Flanschabschnitt 13 gehört und auf der Seite der oberen Platte 11 angeordnet ist) der dritten Wand 12c ist so festgelegt, dass sie gleich oder größer als 13% und gleich oder kleiner als 33% ist.
Die Höhenbeziehung wird wie oben beschrieben so festgelegt, dass der erste Biegeabschnitt 14 in einer Frühphase der Kollision gebogen wird, und der zweite Biegeabschnitt 15 dann gebogen wird. Infolgedessen kann die in 13 dargestellte F-S-Charakteristik erreicht werden.
Als nächstes werden Zustände beschrieben, in denen die Kollisionsenergie durch das Fahrzeugpolsterelement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform absorbiert wird. 7 bis 10 sind Querschnittsansichten, die ein Beispiel der Zustände darstellen, in denen die Kollisionsenergie durch das Fahrzeugpolsterelement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform absorbiert wird. 7 und 8 stellen eine Frühphase der Kollision dar. 9 und 10 stellen eine Spätphase der Kollision dar.
Es wird vorausgesetzt, dass die Kollisionskraft F auf die obere Platte 11 ausgeübt wird, wie zuerst in 7 und 8 dargestellt. In diesem Fall wird zuerst der erste Biegeabschnitt 14 im Fahrzeugpolsterelement 10 gebogen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der zweite Biegeabschnitt 15 in einem Zustand, in dem er im Wesentlichen noch zu biegen ist.
Als nächstes beginnt sich der zweite Biegeabschnitt 15 in einer Zwischenphase der Kollision zu biegen. Folglich kann gesagt werden, dass sowohl der erste Biegeabschnitt 14 als auch der zweite Biegeabschnitt 15 in der Zwischenphase der Kollision gebogen werden.
Danach wird der erste Biegeabschnitt 14 in der Spätphase der Kollision vollständig gebogen und verformt, wie in 9 und 10 dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt wird der zweite Biegeabschnitt 15 immer noch gebogen.
Das Fahrzeugpolsterelement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann bewirken, dass der erste Biegeabschnitt 14 gebogen wird, und kann dann bewirken, dass der zweite Biegeabschnitt 15 gebogen wird, wie oben beschrieben. Folglich kann das Fahrzeugpolsterelement 10 die beabsichtigte Verformung zum Zeitpunkt der Kollision bewirken, und kann das Erreichen einer erwünschten F-S-Charakteristik erleichtern.
Das Fahrzeugpolsterelement 10 kann in der Spätphase der Kollision einen Querschnitt in einer zweiten Richtung aufweisen, wie in 11 dargestellt. 11 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die Kollisionsenergie durch das Fahrzeugpolsterelement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform absorbiert wird. 11 stellt ein zweites Beispiel in der Spätphase der Kollision dar.
Der zweite Biegeabschnitt 15 (zweite konvexe Biegeabschnitt 15a) kann in der Spätphase der Kollision im Querschnitt in einer zweiten Richtung nicht konvex gebogen werden, wie in 11 dargestellt. Selbst in einem solchen Fall wird der zweite Biegeabschnitt 15 (zweite konkave Biegeabschnitt 15b) in einem Querschnitt in einer ersten Richtung konkav gebogen, wie in 9 dargestellt. Aus diesem Grund wird ein Betrag der Aufprallabsorption nicht erheblich vermindert. Selbst im Fall einer solchen Verformung kann das Fahrzeugpolsterelement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform folglich eine F-S-Charakteristik erreichen, die relativ nahe zu der in 13 dargestellten ist.
Die Länge von der Deckfläche 11a der oberen Platte 11 zu der Oberfläche, die zum Flanschabschnitt 13 gehört und auf der Seite der oberen Platte 11 angeordnet ist, wird als 100% vorausgesetzt, wie oben beschrieben. In diesem Fall wird das Fahrzeugpolsterelement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wie folgt festgelegt. Die Länge von der Deckfläche 11a zum ersten Biegeabschnitt 14 ist gleich oder größer als 24% und gleich oder kleiner als 47%. Die Länge vom ersten Biegeabschnitt 14 zum zweiten Biegeabschnitt 15 ist gleich oder größer als 34% und gleich oder kleiner als 49%. Die Länge vom zweiten Biegeabschnitt 15 zu der Oberfläche, die zum Flanschabschnitt 13 gehört und auf der Seite der oberen Platte 11 angeordnet ist, ist gleich oder größer als 13% und gleich oder kleiner als 33%. Wenn die obere Platte 11 die Kollisionskraft F aufnimmt, bewirkt eine solche Konfiguration, dass zuerst der erste Biegeabschnitt 14 auf der zur oberen Platte 11 näheren Seite gebogen wird, und bewirkt dann, dass der zweite Biegeabschnitt 15 auf der von der oberen Platte 11 weiter entfernten Seite gebogen wird. Folglich kann das Erreichen der idealen F-S-Charakteristik erleichtert werden. Daher ist es möglich, das Fahrzeugpolsterelement 10 bereitzustellen, das in der Lage ist, einen größeren Betrag der Aufprallabsorption durch einen kleineren Wegbetrag sicherzustellen.
Mehrere Seitenwände 12 weisen die Abschnitte 16 mit geringer Dicke an den Stellen auf, wo der erste Biegeabschnitt 14 und der zweite Biegeabschnitt 15 ausgebildet sind. Der Innenwandteil des Abschnitts 16 mit geringer Dicke ist ausgehöhlt. Dies ermöglicht es, dass der erste Biegeabschnitt 14 und der zweite Biegeabschnitt 15 geeignet und leicht gebogen werden, wodurch eine Möglichkeit einer Verformung an einer unbeabsichtigten Stelle reduziert wird.
Der erste Biegeabschnitt 14 und der zweite Biegeabschnitt 15 sind im Wesentlichen parallel zur oberen Platte 11 ausgebildet. Dies ermöglicht es, dass der erste Biegeabschnitt 14 und der zweite Biegeabschnitt 15 durch die auf die obere Platte 11 ausgeübte Kollisionskraft F geeignet und leicht gebogen werden. Dadurch kann eine stabilere Absorptionswirkung einer Kollisionsenergie erreicht werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung oben beruhend auf der Ausführungsform beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Es können Modifikationen hinzugefügt werden und bekannte oder wohlbekannte Techniken können falls möglich kombiniert werden, ohne vom Wesentlichen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Insbesondere sind Formen und Größen nicht auf die oben beschriebenen oder dargestellten Gegenstände beschränkt, und können geeignet modifiziert werden, ohne vom Wesentlichen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die obere Platte 11 ist in ihrer Normalenrichtung betrachtet in der oben beschriebenen Ausführungsform eine Vierseitige, ist jedoch nicht besonders auf eine Vierseitige beschränkt, solange die zueinander benachbarten Seitenwände 12 in einem im Wesentlichen rechten Winkel miteinander verbunden werden können. Beispielsweise kann die obere Platte 11 in ihrer Normalenrichtung betrachtet eine konvexe Form aufweisen, oder kann eine Form wie eine X-Form, eine H-Form oder eine L-Form aufweisen.
Die zueinander benachbarten Seitenwände 12 im Fahrzeugpolsterelement 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind in dem Querschnitt, der im Wesentlichen parallel zur oberen Platte 11 ist, in einem im Wesentlichen rechten Winkel miteinander verbunden. Jedoch gibt es keine Beschränkung darauf, und mittlere Abschnitte der zueinander benachbarten Seitenwände 12 können sich in einer Beziehung befinden, in der sie in einem Querschnitt, der im Wesentlichen parallel zur oberen Platte 11 ist, im Wesentlichen senkrecht zueinander sind. 12 ist eine Querschnittsansicht, die ein modifiziertes Beispiel des Fahrzeugpolsterelements 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Die zueinander benachbarten Seitenwände 12 können an einem Verbindungsteil zwischen ihnen etwas abgerundet sein, wie in 12 dargestellt. Mit anderen Worten kann der Teil, an dem die zueinander benachbarten Seitenwände 12 miteinander verbunden sind, abgerundet sein, solange die mittleren Abschnitte der Seitenwände 12 sich in einer Beziehung befinden können, in der sie im Wesentlichen senkrecht zueinander sind.
Bezugszeichenliste

4: Türverkleidung (Verkleidungselement)
10: Fahrzeugpolsterelement
11: Obere Platte
11a: Deckfläche
12: Seitenwand
13: Flanschabschnitt
14: Erster Biegeabschnitt
14a: Erster konvexer Biegeabschnitt
14b: Erster konkaver Biegeabschnitt
15: Zweiter Biegeabschnitt
15a: Zweiter konvexer Biegeabschnitt
15b: Zweiter konkaver Biegeabschnitt
16: Abschnitt mit geringer Dicke
F: Kollisionskraft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014121887 [0002]
JP 2017136965 [0002]

Claims

Fahrzeugpolsterelement, das eine Form einer im Wesentlichen mehreckigen Röhre aufweist und auf einer Rückseite eines Verkleidungselements angeordnet ist, wobei das Verkleidungselement so angebracht ist, dass es ein Fahrzeugkarosserieblech bedeckt, wobei das Fahrzeugpolsterelement aufweist: eine obere Platte, die eine Deckfläche zum Aufnehmen einer Kollisionskraft bildet; mehrere Seitenwände, die so ausgebildet sind, dass sie sich von einem Umfangsrandabschnitt der oberen Platte erstrecken, und die in Bezug auf die obere Platte in Umfangsrichtung angeordnet sind; und einen plattenförmigen Flanschabschnitt, der von jeweiligen Endabschnitten der mehreren Seitenwände nach außen vorsteht, wobei die Endabschnitte auf einer gegenüberliegenden Seite der oberen Platte angeordnet sind; wobei das Fahrzeugpolsterelement Kollisionsenergie absorbiert, wenn die obere Platte eine Kollisionskraft aufnimmt, wobei die Seitenwände, die in den mehreren Seitenwände enthalten und zueinander benachbart sind, mittlere Abschnitte aufweisen, die in einem Querschnitt im Wesentlichen senkrecht zueinander sind, der im Wesentlichen parallel zur oberen Platte verläuft, wobei die mehreren Seitenwände aufweisen: einen ersten Biegeabschnitt, der einen ersten konvexen Biegeabschnitt und einen ersten konkaven Biegeabschnitt aufweist, wobei der erste konvexe Biegeabschnitt eine konvexe Biegung der Seitenwand nach außen fördert, wenn die obere Platte eine Kollisionskraft aufnimmt, wobei der erste konkave Biegeabschnitt eine konkave Biegung der Seitenwand nach innen fördert, wenn die obere Platte eine Kollisionskraft aufnimmt, wobei der erste konvexe Biegeabschnitt und der erste konkave Biegeabschnitt in Umfangsrichtung ausgebildet sind, während sie sich zwischen den zueinander benachbarten Seitenwänden gegenseitig abwechseln; und einen zweiten Biegeabschnitt, der einen zweiten konvexen Biegeabschnitt und einen zweiten konkaven Biegeabschnitt aufweist, wobei der zweite konvexe Biegeabschnitt eine konvexe Biegung der Seitenwand nach außen fördert, wenn die obere Platte eine Kollisionskraft aufnimmt, wobei der zweite konkave Biegeabschnitt eine konkave Biegung der Seitenwand nach innen fördert, wenn die obere Platte eine Kollisionskraft aufnimmt, wobei der zweite konvexe Biegeabschnitt und der zweite konkave Biegeabschnitt in Umfangsrichtung ausgebildet sind, während sie sich zwischen den zueinander benachbarten Seitenwänden gegenseitig abwechseln, der erste konvexe Biegeabschnitt und der zweite konkave Biegeabschnitt an derselben Seitenwand ausgebildet sind, und der erste konkave Biegeabschnitt und der zweite konvexe Biegeabschnitt an derselben Seitenwand ausgebildet sind, wenn in Bezug auf eine Höhenrichtung entlang einer Achse der im Wesentlichen mehreckigen Röhre eine Länge von der Deckfläche der oberen Platte zu einer Oberfläche, die zum Flanschabschnitt gehört und auf einer Seite der oberen Platte angeordnet ist, 100% beträgt, eine Länge von der Deckfläche zum ersten Biegeabschnitt so festgelegt ist, dass sie gleich oder größer als 24% und gleich oder kleiner als 47% ist, eine Länge vom ersten Biegeabschnitt zum zweiten Biegeabschnitt so festgelegt ist, dass sie gleich oder größer als 34% und gleich oder kleiner als 49% ist, und eine Länge vom zweiten Biegeabschnitt zu der Oberfläche, die zum Flanschabschnitt gehört und auf der Seite der oberen Platte angeordnet ist, so festgelegt ist, dass sie gleich oder größer als 13% und gleich oder kleiner als 33% ist.
Fahrzeugpolsterelement nach Anspruch 1, wobei die mehreren Seitenwände an einer Stelle, an der der erste Biegeabschnitt ausgebildet ist, und/oder an einer Stelle, an der der zweite konvexe Biegeabschnitt ausgebildet ist, einen Abschnitt mit geringer Dicke aufweisen, wobei ein Innenwandteil des Abschnitts mit geringer Dicke ausgehöhlt ist.
Fahrzeugpolsterelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Biegeabschnitt und der zweite konvexe Biegeabschnitt, die in Umfangsrichtung über die mehreren Seitenwände ausgebildet sind, im Wesentlichen parallel zur oberen Platte ausgebildet sind.