DE19502226C1 - Aufprallschutz in einem Fahrzeuginnenraum, der über einen Biegeträger fahrzeugfest gelagert ist - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufprallschutz in einem Fahrzeuginnenraum gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der US 5 273 314, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 berücksichtigt ist, ist ein Knieschutz in einem Fahrzeuginnenraum bekannt, der eine an einem Biegeträger befestigte Aufprallplatte umfaßt. Der Biegeträger weist einen über deren Länge gebogenen Ober- und Untergurt auf, welche durch Hohlräume einschließende Rippen verbunden sind. Damit der Biegeträger bei einem Aufprall eines Insassen an die Aufprallplatte ausreichend weit verbiegbar ist, weisen die Gurte bereits eine Biegelinie auf, die in die vorgesehene Biegerichtung weist, und ist der Biegeträger in einem Winkel abweichend von einer Horizontalen angeordnet, wodurch ebenfalls die Biegerichtung vorgegeben wird. Die dreieckförmige Rippenanordnung selbst bietet offensichtlich keine ausreichende Nachgiebigkeit an. Ein derartiger Biegeträger gibt durch seinen Aufbau den zur Verminderung der Insassenbelastung bei einem Anprall notwendigen Verschiebeweg der Aufprallplatte vor.

Aus der DE 40 03 952 A1 sind Deformationselemente bekannt, an denen eine Blechschale festgelegt ist, die als Knieschutz dient. Die Deformationselemente sind aus aneinander festgelegten, sechseckigen Rohrstücken gebildet, die sich bei Belastung entsprechend der Belastungsrichtung zusammenbiegen lassen, dabei aber keine bestimmte Richtung vorgeben können. Diese Deformationselemente allein können die Blechschale nicht in eine vorbestimmte Richtung lenken, weshalb die Blechschale zusätzlich angelenkt ist, und nur um diesen Schwenkpunkt verschwenkt werden kann. Ein Einfluß, wie bei einem Biegeträger, auf die Verschieberichtung des Knieschutzes kann hierdurch nicht erzielt werden.

Zum allgemeinen Thema eines beim Anprall nachgiebigen Biegeträgers im Fahrzeuginnenraum wird noch auf folgende Druckschriften verwiesen: US 4 978 136, DE 20 61 595 A1, DE 23 32 420 A1 DE 41 05 027 C1, DE 38 03 643 C2.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen gattungsgemäßen Aufprallschutz in seiner gezielten Nachgiebigkeit bei Belastung zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der an einem Ende fahrzeugfest gelagerte Biegeträger, an dessen frei gegen den Fahrgastraum auskragendem Ende ein Aufprallfänger festgelegt ist, ermöglicht es, den Aufprallschutz bei Belastung durch einen Aufprall zurückweichend und dabei Aufprallenergie abbauend auf einer Verletzungen vermeidenden Verschiebebahn zu führen. Hierfür ist in Biegerichtung ein Obergurt und ein dazu beabstandeter Untergurt vorgesehen, welche durch Rippen, unter Bildung von Hohlräumen, verbunden sind. Um unter Beibehaltung dieser guten Führungseigenschaften eine ausreichende Verbiegung des Biegeträgers in die vorgesehene Richtung zu ermöglichen, verläuft ein Gurt mit einem höheren Biegewiderstand entlang einer Geraden, während der bei Belastung und Verbiegung innenliegend stärker zu verbiegende Gurt zwischen nebeneinanderliegenden Rippen mit aus- bzw. eingeformten Erhebungen und/oder Vertiefungen ausgebildet ist, und dabei bereits die Biegemöglichkeit in sich vorgibt. Der Biegeträger ist damit nur in einer gewünschten Richtung biegeweich, wobei aber ein Energieabbau über die gesamte Länge des Biegeträgers erfolgen kann. Hier können sowohl die Biegequerschnitte der Erhebungen bzw. Vertiefungen wie auch die der Rippen, z. B. durch angeformte Rippen, sich verändernde Wanddicken oder Sicken, derart gewählt werden, daß der Biegewiderstand des Biegeträgers vom Aufprallfänger zur Biegeträgerbefestigung hin zunimmt, und damit einer stärkeren Verbiegung ein größer werdender Widerstand entgegengesetzt wird.

Der Aufprallfänger kann ein Trägerelement zur Anbindung an einen Biegeträger umfassen, welches einen höheren Biegewiderstand als der Biegeträger aufweist, und welches durch ein aufpralldämpfendes Verformungsteil überdeckt ist, wodurch der Energieabbau bei einem Anprall an den Aufprallfänger in zwei Stufen, das heißt zuerst nur im Verformungsteil und bei stärkerer Krafteinwirkung im Biegeträger erfolgt.

Ein entlang einer Geraden verlaufender Gurt, der zudem annähernd waagerecht im Fahrzeuginnenraum angeordnet ist, bietet sich zur Lagerung eines Ablagebehälters an, der in einen durch das Trägerelement und die seitlichen Biegeträger begrenzten Aufnahmeraum einsetzbar und an diesen gehalten ist. Die durch den Aufbau des Biegeträgers mögliche waagerechte Ausrichtung hat zudem den Vorteil, daß der Biegeträger wenig Innenraumhöhe belegt, und damit Bau- bzw. Bewegungsraum für den Insassen erhalten bleibt.

Die Biegeträgerbefestigung im Fahrzeug hat dann eine besonders vorteilhafte Wirkung, wenn der Biegeträger an einem Querträger des Fahrzeugs derart abgestützt ist, daß er bei seiner Belastung den Querträger mit einem Gegenmoment zum Torsionsmoment durch die Belastung einer bei einem Anprall gleichzeitig auf den Querträger einwirkenden Lenksäule beaufschlagt, wodurch deren Aufstellbewegung vermindert werden kann.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 in einem Schrägbild einen Aufprallschutz an beidseitigen Biegeträgern in einem Fahrzeuginnenraum, die an einem Fahrzeugquerträger gelagert sind, mit einem zwischen Biegeträgern und Aufprallschutz eingesetztem, gestrichelt dargestellten Ablagebehälter,

Fig. 2 in einer Seitenansicht einen Aufprallschutz mit Biegeträger, strichpunktiert dargestellt nach der Belastung des Aufprallschutzes durch z. B. einen Anprall eines Körpers, und

Fig. 3a, 3b, 3c mögliche Beispiele der Ausbildung der Erhebungen bzw. Vertiefungen in einem Gurt des Biegeträgers, entsprechend dem in Fig. 2 durch einen strichpunktierten Kreis gekennzeichneten Ausschnitt.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Fahrzeuginnenraums, in dem ein langgestreckter Aufprallfänger 1 beidseitig über einen Biegeträger 2 und daran anschließende Verbindungsträger 3 an einem Fahrzeugquerträger 4 festgelegt ist. Der Aufprallfänger 1 soll einen bei einem Unfall des Fahrzeugs dort anprallenden Insassen vor Verletzungen schützen, indem seine Oberfläche durch ein aufpralldämpfendes, nachgiebig gepolstertes Verformungsteil 5 gebildet ist, welches auf einem als Alustrangpreßprofil ausgebildeten Trägerelement 6 festgelegt ist, welches wiederum mit den seitlichen Biegeträgern 2 verbunden ist. Die Biegeträger 2 sind in sich gezielt biegbar gestaltet und führen durch ihre Verbiegung bei Krafteinleitung in den Aufprallfänger 1 diesen auf einer vorgesehenen Verschiebelinie schräg nach oben, wie es in Fig. 2 strichpunktiert dargestellt ist. Jeder Biegeträger 2 umfaßt einen in Biegerichtung obenliegenden Obergurt 7 und einen darunter beabstandeten Untergurt 8, welche durch Rippen 9, unter Bildung von Hohlräumen 10, verbunden sind. Der Untergurt 8 verläuft etwa waagerecht entlang einer Geraden, während der Obergurt 7 zwischen nebeneinanderliegenden Rippen 9 in Vertiefungen 11 verlaufend ausgebildet ist.

Die Anordnung des Aufprallfängers 1 dient dazu, die Knie eines Insassen bei einem Aufprall vor zu hoher Belastung zu schützen, weshalb der Aufprallfänger 1 bei seiner Kraftbeaufschlagung in Richtung des in Fig. 2 sichtbaren Pfeiles F auf einer gebogenen Verschiebelinie mit einem gewissen Widerstand gezielt nach oben und vom Insassen weggedrückt werden kann. Da das Trägerelement 6 einen höheren Biegewiderstand als der Biegeträger 2 aufweist, erfolgt der Energieabbau in zwei Stufen, nämlich zuerst nur im nachgiebigen Verformungsteil 5, während bei erhöhter Belastung die Verbiegung der Biegeträger 2 in der vorbestimmten Richtung beginnt. In die entgegengesetzte Biegerichtung weist der Biegeträger 2 durch den geraden Untergurt 8 einen demgegenüber weitaus höheren Biegewiderstand auf. Die Vertiefung 11 in Form einer bauchigen Wölbung des Obergurts 7 zwischen jeweils zwei Rippen 9 läßt eine Biegung mit geringerem Biegewiderstand zu, wobei durch die Biegemöglichkeit zwischen den Rippen über fast die gesamte Länge des Biegeträgers 2 Aufprallenergie abgebaut wird. Auch der Verbindungsträger 3, der mit einem Ende am Querträger 4 festliegt, wird hier durch seine Verbiegung zum Energieabbau herangezogen. Die Fig. 3a, 3b und 3c zeigen entsprechend dem durch einen strichpunktiert dargestellten Kreis in Fig. 2 gekennzeichneten Ausschnitt weitere Beispiele für eine sinnvolle Gestaltung des Biegeträgers 2.

Die Biegequerschnitte der Vertiefungen 11 ebenso wie die der Rippen 9 sind dabei in ihrem Biegequerschnitt derart variiert, daß deren Biegewiderstand vom Aufprallfänger 1 zur Biegeträgerbefestigung 12 am Verbindungsträger 3 ansteigt, und somit der Widerstand gegen eine weitere Verbiegung wächst.

Durch das Trägerelement 6 des Aufprallfängers 1 und durch die seitlichen Biegeträger 2 wird ein Aufnahmeraum begrenzt, in den ein in Fig. 1 gestrichelt eingezeichneter Ablagebehälter 13 einsetzbar ist, der hier durch Haltefinger 16 am etwa waagerechten und geradlinigen Untergurt 8 beider Biegeträger 2 gehalten ist. Zudem, daß die Biegeträger 2 durch ihre geradlinige und waagerechte Erstreckung wenig Bauraum in der Höhe belegen, dienen sie hier zusätzlich auch noch als Halterung für den Ablagebehälter 13.

Am Querträger 4 ist weiterhin eine Lenksäule 14 über eine Aufnahme 15 gelagert, an der in Fig. 2 am rechten Ende ein hier nicht dargestelltes, in den Fahrzeuginnenraum ragendes Lenkrad befestigt ist. Die Festlegung des Biegeträgers 2 über den Verbindungsträger 3 am Fahrzeugquerträger 4 ist derart gewählt, daß der Biegeträger 2 bei seiner Verbiegung den Querträger 4 mit einem Gegenmoment (im Uhrzeigersinn) zum Torsionsmoment (Gegenuhrzeigersinn) durch die beim Aufprall ebenfalls belastete Lenksäule 14 beaufschlagt, und damit die Aufstellbewegung der Lenksäule 14 vermindern kann.

Claims (8)

1. Aufprallschutz in einem Fahrzeuginnenraum, der über einen Biegeträger fahrzeugfest gelagert ist, wobei der Biegeträger in Biegerichtung einen Obergurt und einen dazu beabstandeten Untergurt aufweist, welche durch Rippen, unter Bildung von Hohlräumen, verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Gurt (8 oder 7) entlang einer Geraden erstreckt, und daß der andere Gurt (7 bzw. 8) zwischen nebeneinanderliegenden Rippen (9) in Richtung auf den geraden Gurt (8 bzw. 7) mit Erhebungen und/oder Vertiefungen (11) verlaufend ausgebildet ist.

2. Aufprallschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen bzw. Vertiefungen (11) Biegequerschnitte aufweisen, deren Biegewiderstand zur Biegeträgerbefestigung (12) hin ansteigend ist.

3. Aufprallschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegewiderstand der Rippen (9) in Richtung auf die Biegeträgerbefestigung (12) zunehmend ausgebildet ist.

4. Aufprallschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trägerelement (6) zur Anbindung an den Biegeträger (2) vorgesehen ist, welches einen höheren Biegewiderstand als der Biegeträger (2) aufweist, und welches durch ein aufpralldämpfendes Verformungsteil (5) überdeckt ist.

5. Aufprallschutz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (6) beidendig an Biegeträgern (2) gelagert ist.

6. Aufprallschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der entlang einer Geraden verlaufende Gurt (8 bzw. 7) annähernd waagerecht im Fahrzeug angeordnet ist.

7. Aufprallschutz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den durch das Trägerelement (6) und die seitlichen Biegeträger (2) begrenzten Aufnahmeraum ein Ablagebehälter (13) einsetzbar und an diesen gehalten ist.

8. Aufprallschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegeträger (2) an einem Querträger (4) des Fahrzeugs derart abgestützt ist, daß bei seiner Belastung der Querträger (4) mit einem Gegenmoment zum Torsionsmoment durch die Belastung einer bei einem Anprall gleichzeitig auf den Querträger (4) einwirkenden Lenksäule (14) beaufschlagt ist.