DE19856162A1 - Energy absorbing plastic structural member for energy absorbing components in vehicles has structural members in absorption direction and made of liquid crystal polymer - Google Patents

Energy absorbing plastic structural member for energy absorbing components in vehicles has structural members in absorption direction and made of liquid crystal polymer

Info

Publication number
DE19856162A1
DE19856162A1 DE1998156162 DE19856162A DE19856162A1 DE 19856162 A1 DE19856162 A1 DE 19856162A1 DE 1998156162 DE1998156162 DE 1998156162 DE 19856162 A DE19856162 A DE 19856162A DE 19856162 A1 DE19856162 A1 DE 19856162A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
structural element
energy
lcp
energy absorbing
liquid crystalline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1998156162
Other languages
German (de)
Inventor
Bruno Moeltgen
Daniel Schwendemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE1998156162 priority Critical patent/DE19856162A1/en
Publication of DE19856162A1 publication Critical patent/DE19856162A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • F16F7/121Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members the members having a cellular, e.g. honeycomb, structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0001Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/04Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0079Liquid crystals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/04Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings
    • B60R2021/0414Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings using energy absorbing ribs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/04Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings
    • B60R2021/0421Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings using honeycomb structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

The energy absorber has adjacent structural elements extending in the direction of expected loading and made of either a thermotropic liquid crystal polymer (LCP) or a mixture of two or more of these materials. Structural element wall thickness is not less than 1mm. Independent claims are included for: (a) the energy absorbing component (1) which deforms under a given loading when absorbing energy and includes the claimed structural members; (b) an injection molding process for the energy absorbing structural member; and (c) use of the energy absorbing component for cushioning in vehicles.

Description

Die Erfindung betrifft ein energieabsorbierendes Strukturelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein energieabsorbierendes Bauteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11 sowie ein Verfahren zur Herstellung des Strukturelements bzw. des Bauteils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.The invention relates to an energy-absorbing structural element according to the preamble of claim 1, an energy absorbing Component according to the preamble of claim 11 and a method for the production of the structural element or the component according to Preamble of claim 13.

Energieabsorbierende Bauteile oder kurz Energieabsorber sind prinzipiell bekannt. Dabei handelt es sich um Bauteile, die durch ihre Geometrie und Dimensionierung so ausgelegt sind, daß sie sich bei einer vorgegebenen Belastung, z. B. bei einem Aufprall, unter Aufnahme von Energie definiert verformen. Sie bestehen aus energieabsorbierenden Strukturelementen, die in Beanspruchungs­ richtung im wesentlichen flächendeckend nebeneinander angeordnet sind. Konventionelle Energieabsorber bzw. deren Strukturelemente bestehen überwiegend aus Aluminium bzw. Stahl oder Schäumen bzw. Elastomeren sowie Faserverbundwerkstoffen. Ferner sind Waben­ strukturen, sog. "honeycombs" bekannt.Are energy absorbing components or energy absorbers for short known in principle. These are components that pass through their geometry and dimensions are designed so that they at a given load, e.g. B. in the event of an impact, deform with absorption of energy. they consist of energy-absorbing structural elements used in stress Direction essentially arranged side by side are. Conventional energy absorbers and their structural elements consist mainly of aluminum or steel or foams or Elastomers and fiber composites. There are also honeycombs structures known as "honeycombs".

Energieabsorber mit Wabenstrukturen aus mit Kunstharz getränkter Pappe sind aus der Veröffentlichung WO-A-9525646 bekannt. Ein Schutzpolster mit einem deformierbaren Wabenkern aus Polyurethan­ schaum, Harnstoffharzschaum oder mit Kunstharz getränkten Papier­ waben ist aus der DE-AS 12 31 586 bekannt. Ein Schaumstoff- Polsterkörper mit einem in eine Schaumstoffmasse eingeschäumten Wabengitterrost aus mit Kunststoff getränkter Pappe zur Unfall­ schutz-Innenausstattung von Fahrzeugen ist aus der DE-AS 13 00 040 bekannt.Energy absorber with honeycomb structures made of resin soaked Cardboards are known from publication WO-A-9525646. On Protective pad with a deformable honeycomb core made of polyurethane foam, urea resin foam or paper impregnated with synthetic resin  honeycomb is known from DE-AS 12 31 586. A foam Upholstered body with one foamed into a foam mass Honeycomb grate made of cardboard soaked in plastic for the accident Protective interior of vehicles is from DE-AS 13 00 040 known.

Preßgeformte Energieabsorber aus thermoplastischen Harzen oder thermoplastischen bzw. hitzehärtbaren Elastomeren für Kfz- Stoßfänger sind aus der DE 25 09 265 C2 bekannt. Die US 5,098,124 beschreibt Absorber mit gasgefüllten federbelasteten Zellen.Press-molded energy absorbers made of thermoplastic resins or thermoplastic or thermosetting elastomers for automotive Bumpers are known from DE 25 09 265 C2. US 5,098,124 describes absorbers with gas-filled spring-loaded cells.

Aus der DE 41 15 456 A1 ist ferner ein Spritzgießverfahren zur Herstellung von mikrozellulären, elastischen Formkörpern aus Po­ lyurethanschaum bekannt.From DE 41 15 456 A1 an injection molding process is also known Production of microcellular, elastic molded articles from Po known polyurethane foam.

Alle bekannten nichtmetallischen Energieabsorber, die aus Struk­ turelementen zusammengesetzt sind, werden also aus Pappe gefer­ tigt oder aus Kunststoffen geschäumt oder preßgeformt. Nachteilig daran ist, daß mit diesen Verfahren keine filigranen Hohlraum- Strukturen bzw. keine Energieabsorber mit komplizierten äußeren Geometrien herstellbar sind. Für die Herstellung derartiger Bau­ teile bietet sich zwar an und für sich das Spritzgußverfahren an. Thermoplastische Kunststoffe, die sich im Spritzgußverfahren ver­ arbeiten lassen, sind für diese Anwendung aber zu zäh. Ihre Fließeigenschaften reichen zur Herstellung der hier gewünschten komplizierten Geometrien nicht aus Wanddicken unter 1 mm sind nicht realisierbar, was zu großen Blocklängen und somit zu rela­ tiv geringer Nutzung derartiger Elemente führt. Tatsächlich wer­ den sie bisher nur vereinzelt im Bereich Kfz-Stoßfänger einge­ setzt. Speziell im Fahrzeuginnenraum, wo Energieabsorber z. B. im Kopfaufschlag-Bereich an sich dringend benötigt werden, verhin­ dert der sehr eingeschränkte Bauraum ihren Einsatz.All known non-metallic energy absorbers, which are made of struc door elements are composed of cardboard tigt or foamed from plastics or press-formed. Disadvantageous the fact is that with these processes no filigree cavity Structures or no energy absorbers with complicated external ones Geometries can be produced. For the manufacture of such construction Parts are in and of themselves the injection molding process. Thermoplastic plastics that ver in the injection molding process Let work, but are too tough for this application. Your Flow properties are sufficient to produce the desired ones here complicated geometries are not made from wall thicknesses below 1 mm not feasible, which leads to large block lengths and thus to rela tiv low use of such elements leads. Indeed who which they have only occasionally used in the area of automotive bumpers  puts. Especially in the vehicle interior, where energy absorbers such. B. in Head impact area itself is urgently needed the very limited installation space makes their use.

Wabenstrukturen sind nur in Blöcken wirtschaftlich herstellbar. Insbesondere in einem Kraftfahrzeug gibt es aber nur wenige Ein­ satzmöglichkeiten für derartige quaderförmige Elemente.Honeycomb structures can only be produced economically in blocks. However, there are only a few in particular in a motor vehicle set options for such cuboid elements.

Die bekannten Faserverbundmaterialien, die an sich sehr gute Crasheigenschaften und eine hohe Energieaufnahme haben, lassen sich nur schwer zu Bauteilen für komplexe Belastungsanforderungen verarbeiten. Außerdem gibt es kein kostengünstiges und zuverläs­ siges Verfahren zur Verarbeitung dieser Werkstoffe mit gerichte­ ten bzw. orientierten Fasern für die für die Großserienproduktion typischen hohen Stückzahlen.The well-known fiber composite materials, which are very good in themselves Have crash properties and a high energy consumption difficult to find components for complex load requirements to process. In addition, there is no cheap and reliable Process for processing these materials with dishes or oriented fibers for those for large series production typical high quantities.

Der Erfindung liegt somit die Augabe zugrunde, ein energieabsor­ bierendes Strukturelement bzw. ein daraus zusammengesetztes ener­ gieabsorbierendes Bauteil bereitzustellen, die eine möglichst ho­ he spezifische Energieaufnahme aufweisen und auch bei komplexer Außengeometrie kostengünstig herstellbar sind. Aufgabe der Erfin­ dung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung derartiger Struktur­ elemente und Bauteile.The invention is therefore based on the disclosure, an energy absorber beier structural element or a composed of it to provide a gieabsorbing component that is as high as possible he specific energy consumption and also with complex External geometry are inexpensive to manufacture. Task of the Erfin is also a method of making such a structure elements and components.

Die Lösung der Aufgabe besteht in einem energieabsorbierenden Strukturelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einem energie­ absorbierenden Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und/oder einem Verfahren zu deren Herstellung mit den Merkmalen des Anspruchs 13. The solution to the problem is an energy-absorbing one Structural element with the features of claim 1, an energy absorbent component with the features of claim 11 and / or a method for their production with the features of claim 13.  

Flüssigkristalline Polymere oder LCPs enthalten steife Molekül­ segmente, die sog. Mesogene, die sich in flüssigem Zustand, d. h. in der Lösung oder in der Schmelze, aneinanderreihen und parallel zueinander ausrichten. Dadurch entsteht ein Ordnungszustand, der zwischen der perfekten Ordnung im Kristall und der völligen Un­ ordnung in gewöhnlichen Flüssigkeiten liegt und deshalb als "flüssigkristallin" oder "mesomorph" bezeichnet wird.Liquid crystalline polymers or LCPs contain rigid molecules segments, the so-called mesogens, which are in the liquid state, i.e. H. in solution or in the melt, string together and parallel align with each other. This creates a state of order that between the perfect order in the crystal and the total Un order lies in ordinary liquids and therefore as "liquid crystalline" or "mesomorph" is referred to.

Man unterscheidet zwischen Hauptketten- und Seitenketten-LCP. Bei den Hauptketten-LCP befinden sich die starren Mesogene in der Po­ lymerkette. Bei den Seitenketten-LCP sind die Mesogene über eine Verbindungsstruktur an das Polymer angehängt.A distinction is made between main chain and side chain LCP. At the main chain LCP are the rigid mesogens in the Po lymer chain. In the side chain LCP, the mesogens are over one Connection structure attached to the polymer.

Zur Verarbeitung im Spritzgießverfahren sind die thermotropen LCP geeignet, die eine flüssigkristalline Ordnung in der Schmelze zeigen.The thermotropic LCP are for processing in the injection molding process suitable which has a liquid crystalline order in the melt demonstrate.

Die erfindungsgemäßen Strukturelemente und Bauteile haben den Vorteil, daß sie feinere Strukturen, z. B. dünnere Wandstärken und/oder kleinere Lichträume, aufweisen als solche aus herkömmli­ chen Kunststoffen. Dies liegt daran, daß die Fließfähigkeit und das strukturviskose Verhalten flüssigkristalliner Polymere die Herstellung derart filigraner Strukturen im Spritzgießverfahren erlauben. Damit haben die erfindungsgemäßen Strukturelemente und Bauteile ein geringeres Bauteilgewicht als solche aus herkömmli­ chen Kunststoffen bei gleichzeitig verbesserter Funktion. Bei ei­ nem verringerten Materialeinsatz und einer geringen Blocklänge (z. B. 10%) ist der für die Energieaufnahme entscheidende nutzba­ re Deformationsweg größer. Eine hohe Energieaufnahme (40 kJ/kg und mehr) ist realisierbar.The structural elements and components according to the invention have the Advantage that they have finer structures, e.g. B. thinner wall thicknesses and / or smaller light spaces, as such from conventional chen plastics. This is because the fluidity and the pseudoplastic behavior of liquid crystalline polymers Manufacture of such delicate structures by injection molding allow. The structural elements and Components have a lower component weight than those made from conventional chen plastics with improved functionality. With egg reduced material usage and a short block length (e.g. 10%) is the most useful for energy consumption  re deformation path larger. A high energy consumption (40 kJ / kg and more) can be realized.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach und kostengünstig. Es greift auf bekannte Stoffe, nämlich flüssigkristalline Polymere zurück, die ein für die Herstellung filigraner Strukturen im Spritzgießverfahren geeignetes Fließverhalten und strukturvisko­ ses Verhalten zeigen. Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich ferner das Phänomen zunutze, daß die spezielle Morphologie dieser Verbindungsklasse dazu führt, daß sich die Moleküle dieser Ver­ bindungsklasse selbsttätig in einer bestimmten Orientierung aus­ richten. Dies ist besonders ausgeprägt in Längsrichtung der Wan­ dungen der einzelnen Strukturelemente. Da dies im Karosseriebau im allgemeinen gleichzeitig die Beanspruchungsrichtung ist, er­ gibt sich dadurch in dieser Richtung eine hohe Steifigkeit der erfindungsgemäßen Strukturelemente. Aufgrund dieser Eigenverstär­ kung steht bereits zu Beginn einer Deformation bzw. eines Auf­ pralls ein höheres Kraftniveau, also eine höhere spezifische Energieaufnahme, als bei Strukturelementen und Bauteilen aus her kömmlichen Kunststoffen zur Verfügung. Ferner resultiert hieraus im Vergleich zu Strukturelementen und Bauteilen aus herkömmlichen Kunststoffen ein steilerer Anstieg der Kraft-/Verformungskurve, bzw. der Absorptionskennlinie bei stoßartiger Beanspruchung.The method according to the invention is simple and inexpensive. It uses known substances, namely liquid crystalline polymers back, the one for the production of filigree structures in the Injection molding process suitable flow behavior and pseudoplastic show this behavior. The inventive method makes itself furthermore take advantage of the phenomenon that the special morphology of this Compound class leads to the molecules of this ver bond class automatically in a certain orientation judge. This is particularly pronounced in the longitudinal direction of the tub the individual structural elements. Since this is in the body shop is generally the direction of stress at the same time, he this gives a high degree of rigidity in this direction structural elements according to the invention. Because of this self-amplification kung is already at the beginning of a deformation or an opening bounces a higher level of force, i.e. a higher specific Energy absorption than in the case of structural elements and components conventional plastics. It also results from this compared to structural elements and components from conventional ones Plastics a steeper increase in the force / deformation curve, or the absorption characteristic for sudden loads.

Um diese Effekte, insbesondere das richtungsabhängige Kraftni­ veau, maximal zu nutzen, muß eine weitgehende Ausrichtung der Strukturelemente in Kraftrichtung gewährleistet sein. Dies ist mit dem Spritzgießprozeß über geeignete Werkzeugauslegung mit Schiebern, Kernzügen, etc. möglich. About these effects, especially the directional force veau, to make the most of it, a broad orientation of the Structural elements in the direction of force can be guaranteed. This is with the injection molding process using suitable mold design Sliders, core pulls, etc. possible.  

Durch die individuelle Gestaltung der Strukturelemente läßt sich die gewünschte Orientierung der Moleküle einstellen. Die Sprödig­ keit oder Zähigkeit ist in einfacher Weise durch die Materialwahl einstellbar. Die Nacharbeitung, z. B. das Anarbeiten von Trigge­ rungen zur Definierung eines Krafteinleitungspunkts am Struktur­ element kann entfallen. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine sehr hohe Formgestaltungsfreiheit und die Ausführung von filigra­ nen Energieabsorbern, z. B. für den Innenraum von Kraftfahrzeugen.Due to the individual design of the structural elements set the desired orientation of the molecules. The brittle Speed or toughness is easy due to the choice of materials adjustable. The rework, e.g. B. Trigge processing for defining a force application point on the structure element can be omitted. The method according to the invention offers a very high design freedom and the execution of filigra NEN energy absorbers, e.g. B. for the interior of motor vehicles.

Erfindungsgemäß ist eine Verwendung der erfindungsgemäßen Bautei­ le bei der Abpolsterung der Innenseiten der A-, B- und/oder C- Säulen, des Rückspiegels, des Armaturenbrettes, der Airbagver­ kleidung, der inneren Türverkleidungen (Seitenaufprallschutz), des Dachrahmens, als Aufprallschutz für Knie und Füße und/oder für die oberen, mittigen bzw. unteren Sitzaufprallbereiche im In­ nenraum eines Kraftfahrzeugs bevorzugt.According to the invention, the component according to the invention is used le when padding the inside of the A-, B- and / or C- Pillars, the rearview mirror, the dashboard, the airbagver clothing, the inner door panels (side impact protection), the roof frame, as impact protection for knees and feet and / or for the upper, middle and lower seat impact areas in the In Interior of a motor vehicle preferred.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprü­ chen. Insbesondere sind besonders geringe Wandstärken bzw. Durch­ messer realisierbar, die Größe und Gewicht der Strukturelemente und Bauteile verringern und sie für den Einsatz in engen Räumen geeignet machen. Die feinen Strukturen erlauben eine bessere Aus­ richtung der Mesogene in der Schmelze und somit einen größeren Grad an Eigenverstärkung mit den oben beschriebenen Effekten.Advantageous further developments result from the dependent claims chen. In particular, there are particularly small wall thicknesses or through knife realizable, the size and weight of the structural elements and reduce components and use them in tight spaces make suitable. The fine structures allow a better out Direction of the mesogens in the melt and thus a larger one Degree of self-amplification with the effects described above.

Bevorzugt werden Hauptketten-LCP verwendet, insbesondere solche, die als Füllstoffe Verstärkungsfasern wie Glasfasern enthalten. Dadurch kommt ein zusätzlicher Verstärkungseffekt zustande. Main chain LCP are preferably used, especially those which contain reinforcing fibers such as glass fibers as fillers. This creates an additional reinforcing effect.  

Bezüglich der Geometrie der erfindungsgemäßen Strukturelemente gibt es eine reiche Auswahl an Hohlkörpern mit verschiedenförmi­ gen Querschnitten, aber auch Wellenformen und Trapezformen sind geeignet. Die Auswahl hängt von der im Einzelfall gewünschten An­ wendung ab.With regard to the geometry of the structural elements according to the invention there is a wide selection of hollow bodies with different shapes cross sections, but also waveforms and trapezoidal shapes suitable. The selection depends on the type of application you require turn away.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung näher beschrieben.The following is an embodiment of the present invention described in more detail.

Als zu verarbeitende flüssigkristalline Polymere (LCP) wurden thermotrope Hauptketten-LCP gewählt. Diese sind thermoplastisch verarbeitbar und zeigen geordnete flüssigkristalline Strukturen in der Schmelze. Wird die flüssigkristalline Polymerschmelze Scher- und Dehnströmungen unterworfen, wie dies bei allen Verfah­ ren zur thermoplastischen Verarbeitung der Fall ist, ordnen sich die starren Moleküle bzw. Molekülteile teilweise zu Fasern und Fibrillen. Diese Ordnung wird beim Abkühlen der Polymerschmelze eingefroren. In die Matrix des Polymers sind dann Faserschichten aus dem gleichen Polymer eingelagert. Daher bezeichnet man diese Polymere auch als "selbstverstärkende" Polymere. Welche Faser­ struktur sich auf diese Weise einstellt, hängt von der Geometrie des Bauteils, insbesondere von der Wanddicke, der Strömungsform und der Fließgeschichte ab, ist also durch Parameter des Verar­ beitungsverfahrens, insbesondere durch Festlegung der Strömungs­ kanäle und Anschnittlagen, steuerbar.As liquid crystalline polymers (LCP) to be processed thermotropic main chain LCP selected. These are thermoplastic processable and show ordered liquid crystalline structures in the melt. Will the liquid crystalline polymer melt Subject to shear and stretching currents, as is the case with all processes ren for thermoplastic processing is the order the rigid molecules or parts of molecules to form fibers and Fibrils. This order becomes when the polymer melt cools down frozen. Fiber layers are then in the matrix of the polymer embedded from the same polymer. Therefore they are called Polymers also as "self-reinforcing" polymers. What fiber structure adjusts in this way depends on the geometry of the component, in particular the wall thickness, the flow shape and the flow history, is therefore by parameters of the process processing method, in particular by determining the flow channels and gate layers, controllable.

Diese Orientierung der Polymermoleküle führt dazu, daß flüssig­ kristalline Polymere ausgeprägt anisotrope Eigenschaften zeigen. This orientation of the polymer molecules leads to being liquid crystalline polymers show pronounced anisotropic properties.  

Generell sind die mechanischen Eigenschaftswerte stark richtungs­ abhängig. Bspw. sind Festigkeit und Steifheit in Orientierungs­ richtung wesentlich höher als quer dazu. Der thermische Ausdeh­ nungskoeffizient und die Schwindung sind senkrecht zur Orientie­ rungsrichtung zum Teil wesentlich höher als parallel dazu. Die Anisotropie kann durch Füllstoffe reduziert werden. Damit steht neben der chemischen Modifikation der Polymere eine zweite Mög­ lichkeit zur Modifikation der Werkstoffeigenschaften zur Verfü­ gung. Auf diese Weise ist eine hohe Modifikationsbreite der Poly­ mereigenschaften möglich.In general, the mechanical property values are strongly directional dependent. E.g. are strength and stiffness in orientation direction much higher than across. The thermal expansion and the shrinkage are perpendicular to the orientation direction is sometimes much higher than parallel to it. The Anisotropy can be reduced with fillers. With that stands in addition to the chemical modification of the polymers, a second possibility Possibility to modify the material properties supply. In this way, the poly has a wide range of modifications properties possible.

Für die vorliegende Erfindung ist es besonders vorteilhaft, daß die flüssigkristallinen Polymere einen sehr großen Elastizitäts­ modul sowie eine sehr hohe Zugfestigkeit und Steifheit in Fließ­ richtung aufweisen. In Fließrichtung zeigen sie ferner eine sehr hohe Zähigkeit, insbesondere Kerbschlagzähigkeit. Die Werte neh­ men mit abnehmender Wanddicke sogar zu. Dies liegt daran, daß die Moleküle in dünnen Wänden stärker orientiert sind. Hierauf beruht die erfindungsgemäße Miniaturisierung der Energieabsorber bzw. Wanddickenverringerung der hohlen Strukturelemente.For the present invention, it is particularly advantageous that the liquid crystalline polymers have a very high elasticity modulus as well as a very high tensile strength and rigidity in flow have direction. In the flow direction they also show a very high toughness, especially notched impact strength. Take the values even increase with decreasing wall thickness. This is because the Molecules are more oriented in thin walls. Based on this the miniaturization of the energy absorbers or Reduction of the wall thickness of the hollow structural elements.

Ferner besitzen flüssigkristalline Polymere sehr kleine thermi­ sche Ausdehnungskoeffizienten, die sich so einstellen lassen, daß sie mit denjenigen von Metallen, Gläsern oder Keramiken ver­ gleichbar sind. Darüber hinaus zeigen sie eine geringe Schwin­ dung, eine kleine Schmelzwärme, d. h. hohe Erstarrungsgeschwindig­ keit, niedrige Fließviskosität der Schmelze, geringe Wasserauf­ nahme, hohe Chemikalienbeständigkeit und sehr geringe Entflamm­ barkeit selbst ohne flammhemmende Zusätze. Furthermore, liquid crystalline polymers have very small thermi cal expansion coefficients that can be adjusted so that ver with those of metals, glasses or ceramics are comparable. In addition, they show a low swine dung, a small heat of fusion, d. H. high solidification speed speed, low flow viscosity of the melt, low water uptake high chemical resistance and very low ignition availability even without flame retardant additives.  

Hauptketten-LCP haben Schmelzetemperaturen von 300°C bis 400°C. Die erfindungsgemäßen Absorber widerstehen daher Temperaturen über 200°C ohne Belastung des Materials.Main chain LCPs have melt temperatures from 300 ° C to 400 ° C. The absorbers according to the invention therefore withstand temperatures over 200 ° C without stressing the material.

Flüssigkristalline Polymere können mit den üblichen Werkzeugen und Maschinen bearbeitet und nach den bekannten Methoden getrennt oder gefügt werden. Sie sind mit den für Polyester gebräuchlichen Klebstoffen klebbar und können ultraschallgeschweißt werden. Sie können ferner galvanisch oder durch Besprühen metallisiert wer­ den.Liquid crystalline polymers can be made with the usual tools and machines processed and separated according to the known methods or be added. They are with the usual ones for polyester Adhesives can be glued and can be ultrasonically welded. she can also be galvanized or metallized by spraying the.

Alle diese Eigenschaften sind für die bevorzugte Anwendung der Erfindung in Kraftfahrzeugen vorteilhaft.All of these properties are for the preferred application of the Invention advantageous in motor vehicles.

Für das Ausführungsbeispiel wurden die Hauptketten-LCP der Fa. Hoechst vom Typ Vectra mit den Typenbezeichnungen B 130, K 130, L 130 und E 130i gewählt. Alle diese Typen besitzen einen Glasfa­ seranteil von 30%. Glasfasern gehören zu den Füllstoffen, die die ausgeprägte Anisotropie der oben beschriebenen Eigenschaften flüssigkristalliner Polymere mildern.For the exemplary embodiment, the main chain LCP from Hoechst of the type Vectra with the type designations B 130, K 130, L 130 and E 130i selected. All of these types have a glass fa water content of 30%. Glass fibers are among the fillers that the pronounced anisotropy of the properties described above mitigate liquid crystalline polymers.

Als Geometrie der erfindungsgemäßen energieabsorbierenden Elemen­ te wurde ein konisches Rohr gewählt. Der Durchmesser am verjüng­ ten Ende betrug 5 mm. Die Länge betrug einmal 100 mm und einmal 45 mm. Der Gesamtwinkel betrug 3° bis 6°. Auf der Seite mit dem kleinen Durchmesser sollte die Kraft eingeleitet werden. Auf die Triggerung konnte somit verzichtet werden, weil der tragende Querschnitt mit dem Zerstörungsweg zunahm. As the geometry of the energy-absorbing elements according to the invention a conical tube was chosen. The diameter at the tapered The end was 5 mm. The length was once 100 mm and once 45 mm. The total angle was 3 ° to 6 °. On the side with the small diameter, the force should be applied. On the Triggering could therefore be dispensed with because of the load-bearing Cross section increased with the path of destruction.  

Die erfindungsgemäßen Strukturelemente wurden auf einer Spritz­ gießmaschine vom Typ Arburg 270 M Allrounder 350-90 hergestellt. Dabei handelt es sich um eine vollhydraulische programmierbare Maschine mit einer Schneckenlänge von 600 mm, einem Schnecken­ durchmesser von 25 mm, einem Düsendurchmesser von 2 mm und einem Einspritzdruck an der Düse bis 1860 bar.The structural elements according to the invention were sprayed casting machine of the type Arburg 270 M Allrounder 350-90. It is a fully hydraulic programmable Machine with a screw length of 600 mm, a screw diameter of 25 mm, a nozzle diameter of 2 mm and a Injection pressure at the nozzle up to 1860 bar.

Die flüssigkristallinen Polymere lagen zunächst als Granulat vor. Das Granulat wurde 4 bis 5 Stunden bei 160°C im Trockenofen ge­ trocknet.The liquid crystalline polymers were initially in the form of granules. The granules were dried in a drying oven at 160 ° C. for 4 to 5 hours dries.

An der Spritzgießmaschine wurde die Plastifiziereinheit auf die für flüssigkristalline Polymere typischen Verarbeitungstemperatu­ ren von 300°C bis 350°C vorgeheizt werden. Die Wandtemperatur des Werkzeugs wurde auf 50°C bis 180°C, vorzugsweise 80°C bis 120°C eingestellt.The plasticizing unit on the injection molding machine was processing temperature typical for liquid crystalline polymers be preheated from 300 ° C to 350 ° C. The wall temperature of the Tool was at 50 ° C to 180 ° C, preferably 80 ° C to 120 ° C set.

Beim Spritzgießen wurde die Schneckendrehzahl so eingestellt, daß eine vollständige Plastifizierung der Masse 1 bis 2 Sekunden vor dem Öffnen des Werkzeugs stattgefunden hatte. Gebräuchliche Werte lagen bei 10 bis 20 m/min. Ein Staudruck beim Plastifizieren war im allgemeinen nicht nötig. Eine Schneckendekompression wurde, falls notwendig, auf ein Minimum beschränkt.During injection molding, the screw speed was set so that complete plasticization of the mass 1 to 2 seconds before opening of the tool. Common values were at 10 to 20 m / min. There was a dynamic pressure when plasticizing generally not necessary. A snail decompression was if necessary, kept to a minimum.

Der Spritzdruck betrug im allgemeinen 300 bis 900 bar, vorzugs­ weise 600 bis 800 bar, wobei mit niedrigeren Werten begonnen wur­ de und der Druck nach und nach erhöht wurde. Der optimale Spritz­ druck im Einzelfall hängt jedoch vom jeweiligen LCP-Typ sowie von der Gestaltung des Formteiles, des Werkzeugs und den Maschinenbe­ dingungen ab.The injection pressure was generally 300 to 900 bar, preferably wise 600 to 800 bar, starting with lower values en and the pressure was gradually increased. The optimal spritz However, pressure in individual cases depends on the respective LCP type and on  the design of the molded part, the tool and the machine parts conditions.

Die flüssigkristallinen Polymere wurden mit hohen Einspritzge­ schwindigkeiten von 60 bis über 100 ccm/min. vorzugsweise 80 bis 90 ccm/min und somit geringen Einspritzzeiten verarbeitet.The liquid crystalline polymers were injected with high speeds from 60 to over 100 ccm / min. preferably 80 to 90 ccm / min and thus short injection times processed.

Man erhielt erfindungsgemäße Strukturelemente mit den Wandstärken 0,6 mm und 0,425 mm. Diese Elemente wurden an einer Prüfmaschine vom Typ Zwick 1456 unter quasi statischen Bedingungen auf Ausnut­ zungsgrad, Stauchlänge, absorbierte Energie, gecrashte Masse und spezifische Energieaufnahme bei einer bestimmten Belastung (Crashlast) untersucht, wobei eine kontinuierliche Zerstörung vor der Seite mit dem kleineren Durchmesser her erfolgte. Dazu wurder Kraft-Weg-Diagramme aufgenommen. Daraus wurde die spezifische Energieaufnahme berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 für einen 45 mm langen Konus mit 0,6 mm Wandstärke und in Tabelle 2 für einen ebenso langen Konus mit 0,425 mm Wandstärke darge­ stellt. Structural elements according to the invention with the wall thicknesses were obtained 0.6 mm and 0.425 mm. These elements were on a testing machine of type Zwick 1456 under quasi static conditions on groove degree of compression, compression length, absorbed energy, crashed mass and specific energy consumption at a certain load (Crash load) examined, with continuous destruction before the side with the smaller diameter. To do that Force-displacement diagrams added. This became the specific one Energy consumption calculated. The results are in Table 1 for a 45 mm long cone with 0.6 mm wall thickness and in Table 2 for an equally long cone with a wall thickness of 0.425 mm poses.  

Tabelle 1 Table 1

Energieaufnahme der Energieabsorptionselemente mit der Länge 45 mm und der Wandstärke 0,6 mm Energy absorption of the energy absorption elements with a length of 45 mm and a wall thickness of 0.6 mm

Tabelle 2 Table 2

Energieaufnahme der Energieabsorptionselemente mit der Länge 45 mm und der Wandstärke 0,425 mm Energy absorption of the energy absorption elements with a length of 45 mm and a wall thickness of 0.425 mm

Generell ergaben sich bei den Energieabsorptionselementen aus dem Material Vectra E 130i die besten Ergebnisse, weil dieses beson­ ders fließfähig ist. Dieses Material zeichnet sich durch eine ge­ ringe Sprödigkeit und eine hohe Zähigkeit aus.In general, the energy absorption elements resulted from the Material Vectra E 130i the best results because of this particular which is flowable. This material is characterized by a ge wrestle brittleness and high toughness.

Bei den erfindungsgemäßen Elementen wurde die Energie durch Fal­ tenbeulen sowie durch Materialbrüche verschiedener Größe aufge­ nommen. Die spezifischen Energieaufnahmen lagen zwischen 25 und 40 kJ/kg. Diese Werte liegen oberhalb der Werte von metallischen Elementen und reichen bis an das Niveau von Faserverbundwerkstof­ fen heran.In the elements according to the invention, the energy was reduced by Fal bumps as well as broken material of various sizes taken. The specific energy consumption was between 25 and 40 kJ / kg. These values are above the values of metallic ones Elements and extend to the level of fiber composite material close up.

Die Geometrie der Energieabsorptionselemente beschränkt sich nicht auf die im Ausführungsbeispiel hergestellten und geprüften konischen Röhrchen. Andere Formen, wie Zylinder-, Wellen-, Trapez- oder Zickzackformen sowie andere Querschnitte der Röhrchen wie Dreiecke, Quadrate, Quader, Trapeze, Rauten, Sechsecke u. dgl. sind realisierbar.The geometry of the energy absorption elements is limited not on the manufactured and tested in the embodiment conical tube. Other shapes, such as cylinder, wave, trapezoid or zigzag shapes as well as other cross sections of the tubes such as Triangles, squares, cuboids, trapezoids, rhombuses, hexagons and the like. the like are feasible.

Die Anwendungsbereiche der erfindungsgemäßen Elemente im Kfz- Bereich liegen vorzugsweise dort, wo komplexe Strukturen bei ge­ ringem Platzangebot verwirklicht werden sollen. Das sind in er­ ster Linie die Bereiche ABC-Säule, Rückspiegel, Türinnenverklei­ dung (Seitenaufprallschutz), Airbagverkleidung, Knie- und Fußauf­ prallschutz, Armaturenbrett sowie Sitzaufprallbereiche oben, in der Mitte und unten.The fields of application of the elements according to the invention in motor vehicles The area is preferably where complex structures at ge limited space should be realized. These are in it line of the ABC pillar, rear-view mirror, interior door covering areas (side impact protection), airbag cover, knee and footrest impact protection, dashboard and seat impact areas above, in the middle and bottom.

In der nachfolgenden Beschreibung werden einige bevorzugte Aus­ führungsbeispiele beschrieben. Dabei zeigen die Zeichnungen: In the following description, some preferred out management examples described. The drawings show:  

Fig. 1 einen Crash-Absorber mit zylindrischen Elementen; Fig. 1 a crash absorber with cylindrical elements;

Fig. 2 eine Crash-Box; FIG. 2 is a crash box;

Fig. 3 einen Energieabsorber mit Wellenstruktur; FIG. 3 shows an energy absorber with shaft structure;

Fig. 4 einen Energieabsorber gemäß Fig. 3 mit Stützstegen zwischen den Wellen; FIG. 4 shows an energy absorber according to FIG. 3 with supporting webs between the shafts;

Fig. 5 einen Energieabsorber mit Wabenstruktur; und FIG. 5 shows an energy absorber with a honeycomb structure; and

Fig. 6 einen Energieabsorber mit zweiseitig konischer Hohlstruktur. Fig. 6 shows an energy absorber with a double-sided conical hollow structure.

In der Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines insgesamt bezeichneten Crash-Absorbers dargestellt. Dieser Crash-Absorber 1 weist eine Bodenplatte 2 auf, auf welcher eine Vielzahl von zy­ lindrischen Elementen 3 angeordnet sind. Die Elemente 3 sind ent­ weder als separate Elemente 3 hergestellt und werden anschließend mit der Bodenplatte 2, z. B. durch verkleben, verschweißen oder dergleichen verbunden, oder sie werden zusammen mit der Boden­ platte 2 einstückig hergestellt. Die Wanddicke der hohlen Elemen­ te 3 beträgt 0,3 mm bis 1 mm und deren Durchmesser beträgt 5 mm bis 20 mm. Die Anordnung der Elemente 3 auf der Bodenplatte 2 ist sowohl in Längs- als auch in Querrichtung regelmäßig. Sie können jedoch auch versetzt, d. h. auf Lücke angeordnet sein. Die Elemente 3 besitzen alle die gleich Länge. In Fig. 1 a first embodiment of a total designated crash absorber is illustrated. This crash absorber 1 has a base plate 2 , on which a plurality of cylindrical elements 3 are arranged. The elements 3 are made neither as separate elements 3 and are then with the base plate 2 , z. B. connected by gluing, welding or the like, or they are made together with the bottom plate 2 in one piece. The wall thickness of the hollow elements 3 is 0.3 mm to 1 mm and their diameter is 5 mm to 20 mm. The arrangement of the elements 3 on the base plate 2 is regular in both the longitudinal and transverse directions. However, they can also be staggered, ie arranged on a gap. The elements 3 all have the same length.

Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Crash-Box 4, in­ dem zwei Crash-Absorber 1 gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeils 5 ineinandergesteckt werden. Dabei greifen die offenen Seiten der Crash-Absorber 1 ineinander. Die Elemente 3 des einen Crash- Absorbers 1 liegen in den Lücken 6 des anderen Crash-Absorbers 1. Auf diese Weise stützen sich die Elemente 3 bei einem Crash ge­ genseitig ab. FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a crash box 4 in which two crash absorbers 1 according to FIG. 1 are inserted one into the other in the direction of arrow 5 . The open sides of the crash absorber 1 interlock. The elements 3 of one crash absorber 1 lie in the gaps 6 of the other crash absorber 1 . In this way, the elements 3 support each other in a crash ge.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 weisen die Elemente 3 eine Wellenform auf, wobei die Wellen 7 parallel zueinander laufen. Die Achsrichtungen der Wellenberge bzw. -täler verlaufen orthogo­ nal zur Ebene der Bodenplatte 2. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 sind die Wellen 7 über Stützstegen 10 miteinander verbun­ den. Auf diese Weise wird die Steifigkeit quer zur Achsrichtung erhöht. Die Stützstege 10 sind alle in zueinander parallelen Ebe­ nen angeordnet, wodurch das Bauteil wiederum eine Orientierung erfährt.In the exemplary embodiment in FIG. 3, the elements 3 have a wave shape, the waves 7 running parallel to one another. The axial directions of the wave crests or valleys run orthogonal to the level of the base plate 2 . In the embodiment of FIG. 4, the shafts 7 are connected to one another via support webs 10 . In this way the rigidity is increased transversely to the axial direction. The support webs 10 are all arranged in mutually parallel planes, which in turn gives the component an orientation.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 weisen die Elemente 3 eine Wabenform auf, wobei die Waben 11 mit ihren Wandungen 12 aneinan­ derliegen. Dies hat den Vorteil, daß aufgrund der geringen Wand­ dicken der Wandungen 12 sehr hohe Orientierungen erzielt werden.In the exemplary embodiment in FIG. 5, the elements 3 have a honeycomb shape, the honeycomb 11 lying against one another with their walls 12 . This has the advantage that, due to the small wall thickness of the walls 12, very high orientations are achieved.

Schließlich zeigt die Fig. 6 einen Energieabsorber 1 mit einer Hohlstruktur, wobei die Hohlräume 13 und 14 eine langgestreckte Form aufweisen und konisch ausgestaltet sind. Die Hohlräume 13 und 14 sind dabei derart ineinandergeschachtelt, daß sie stets auf Lücke liegen. Dies ist möglich, da der Konus der Hohlräume 13 entgegengesetzt verläuft, wie der Konus der Hohlräume 14. Auch dieser Absorber 1 besitzt geringe Wanddicken.Finally, FIG. 6 shows an energy absorber 1 with a hollow structure, the cavities 13 and 14 having an elongated shape and being conical. The cavities 13 and 14 are nested in such a way that they always lie on a gap. This is possible because the cone of the cavities 13 runs in the opposite direction to the cone of the cavities 14 . This absorber 1 also has small wall thicknesses.

Claims (23)

1. Energieabsorbierendes Strukturelement aus Kunststoff, insbe­ sondere für ein energieabsorbierendes Bauteil, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei die Strukturelemente im energieab­ sorbierenden Bauteil in Beanspruchungsrichtung im wesentli­ chen flächendeckend nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturelement aus einem Werkstoff besteht, der im wesentlichen ein thermotropes flüssigkri­ stallines Polymer (LCP) oder eine Mischung aus zwei oder mehr thermotropen flüssigkristallinen Polymeren (LCP) enthält, wo­ bei die Wandstärke des Strukturelements kleiner als 1 mm ist.1. Energy-absorbing structural element made of plastic, in particular for an energy-absorbing component, in particular for motor vehicles, the structural elements in the energy-absorbing component being arranged side by side in the direction of stress in a substantially area-wide manner, characterized in that the structural element consists of a material which is essentially a Contains thermotropic liquid crystalline polymer (LCP) or a mixture of two or more thermotropic liquid crystalline polymers (LCP), where the wall thickness of the structural element is less than 1 mm. 2. Strukturelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Werkstoff besteht, der im wesentlichen ein oder mehrere thermotrope Hauptketten-LCP enthält.2. Structural element according to claim 1, characterized in that it consists of a material that is essentially one or contains several thermotropic main chain LCP. 3. Strukturelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das oder die LCP ein oder mehrere Füllstoffe enthalten.3. Structural element according to one of the preceding claims, since characterized in that the one or more LCP Contain fillers. 4. Strukturelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die LCP als Füllstoff Verstärkungsfasern, insbeson­ dere Glasfasern enthalten. 4. Structural element according to claim 3, characterized in that the LCP or the filler reinforcing fibers, in particular contain glass fibers.   5. Strukturelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß es sich um einen Hohlkörper han­ delt, dessen Durchmesser kleiner als 5 mm ist.5. Structural element according to one of the preceding claims, since characterized in that it is a hollow body delt whose diameter is less than 5 mm. 6. Strukturelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Strukturelements kleiner als 0,5 mm und/oder der Durchmesser des hohlen Struk­ turelements kleiner als 3 mm ist.6. Structural element according to one of the preceding claims, since characterized in that the wall thickness of the structural element less than 0.5 mm and / or the diameter of the hollow structure is less than 3 mm. 7. Strukturelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß es in Form von Waben, Zellen oder Röhrchen oder als Wellen-, Zickzack- oder Trapezverlauf aus­ gebildet ist.7. Structural element according to one of the preceding claims, since characterized in that it is in the form of honeycombs, cells or Tubes or as a wave, zigzag or trapezoidal course is formed. 8. Strukturelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein Röhrchen handelt, welches im Querschnitt rund, quadratisch, quaderförmig, trapezförmig, rautenförmig oder sechseckig ist.8. Structural element according to claim 7, characterized in that it is a tube with a round cross-section, square, cuboid, trapezoidal, diamond shaped or is hexagonal. 9. Strukturelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein konusförmiges Röhrchen handelt.9. Structural element according to claim 8, characterized in that it is a conical tube. 10. Strukturelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß es im Spritzgießverfahren herstell­ bar ist.10. Structural element according to one of the preceding claims, since characterized in that it produces by injection molding is cash. 11. Energieabsorbierendes Bauteil, welches sich bei einer vorge­ gebenen Belastung unter Aufnahme von Energie definiert ver­ formt, wobei das energieabsorbierende Bauteil mit sich in Be­ anspruchungsrichtung erstreckenden Strukturelementen versehen ist, welche innerhalb des Bauteiles im wesentlichen flächen­ deckend nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeich­ net, daß es aus Strukturelementen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zusammengesetzt ist.11. Energy absorbing component, which is in a pre given load with absorption of energy defined ver  forms, the energy absorbing component with itself in Be Structural elements extending direction of stress which is essentially areas within the component are arranged side by side, characterized net that it consists of structural elements according to one of claims 1 until 10 is composed. 12. Bauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es im Spritzgießverfahren herstellbar ist.12. The component according to claim 11, characterized in that it Injection molding process can be produced. 13. Verfahren zur Herstellung eines energieabsorbierenden Struk­ turelements nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und eines ener­ gieabsorbierenden Bauteils nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein Spritzgußver­ fahren handelt, wobei ein Werkstoff verwendet wird, der im wesentlichen ein thermotropes flüssigkristallines Polymer (LCP) oder eine Mischung aus zwei oder mehreren thermotropen flüssigkristallinen Polymeren (LCP) enthält.13. Process for producing an energy absorbing structure turelements according to one of claims 1 to 10 and one ener Gi-absorbing component according to one of claims 11 to 12, characterized in that it is an Spritzgußver driving is using a material that is used in essentially a thermotropic liquid crystalline polymer (LCP) or a mixture of two or more thermotropic contains liquid crystalline polymers (LCP). 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Hauptketten-LCP verwendet werden.14. The method according to claim 13, characterized in that a or more main chain LCP can be used. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß LCP mit einem oder mehreren Füllstoffen verwendet werden.15. The method according to any one of claims 13 or 14, characterized ge indicates that LCP with one or more fillers be used. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff Verstärkungsfasern, insbesondere Glasfasern verwen­ det werden. 16. The method according to claim 15, characterized in that as Use filler reinforcing fibers, especially glass fibers be det.   17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die flüssigkristallinen Polymere vor dem Spritzgießen mindestens etwa 4 Stunden bei etwa 160°C ge­ trocknet werden.17. The method according to any one of claims 13 to 16, characterized records that the liquid crystalline polymers before Injection molding at least about 4 hours at about 160 ° C be dried. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die flüssigkristallinen Polymere bei einer Tem­ peratur von etwa 300 bis 350°C aufgeschmolzen werden.18. The method according to any one of claims 13 to 17, characterized records that the liquid crystalline polymers at a tem temperature of about 300 to 350 ° C are melted. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gießwerkzeug auf eine Wandtemperatur von etwa 50 bis 180°C, vorzugsweise etwa 80 bis 120°C vorgeheizt wird.19. The method according to any one of claims 13 to 18, characterized records that the casting tool to a wall temperature of about 50 to 180 ° C, preferably about 80 to 120 ° C preheated becomes. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schneckendrehzahl auf etwa 10 bis 20 m/min. vorzugsweise auf etwa 15 m/min eingestellt wird.20. The method according to any one of claims 13 to 19, characterized records that the screw speed to about 10 to 20 m / min. is preferably set to about 15 m / min. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Spritzdruck auf etwa 300 bis 900 bar, vor­ zugsweise etwa 600 bis 800 bar, eingestellt wird.21. The method according to any one of claims 13 to 20, characterized records that the spray pressure to about 300 to 900 bar preferably about 600 to 800 bar. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einspritzgeschwindigkeit auf etwa 60 bis über 100 ccm/min. vorzugsweise etwa 80 bis 90 ccm/min. einge­ stellt wird. 22. The method according to any one of claims 13 to 21, characterized records that the injection speed to about 60 to over 100 ccm / min. preferably about 80 to 90 cc / min. turned on is posed.   23. Verwendung eines energieabsorbierenden Bauteils nach einem der Ansprüche 11 bis 12 oder eines durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16 herstellbaren energieabsorbie­ renden Bauteils für die Abpolsterung der Innenseiten der A-, B- und/oder C-Säulen, des Rückspiegels, des Armaturenbrettes, der Airbagverkleidung, der inneren Türverkleidungen (Seitenaufprallschutz), des Dachrahmens, als Aufprallschutz für Knie und Füße und/oder für die oberen, mittigen bzw. un­ teren Sitzaufprallbereiche im Innenraum eines Kraftfahrzeugs.23. Use of an energy absorbing component after a of claims 11 to 12 or one by a method according to one of claims 13 to 16 producible energy absorption component for cushioning the inside of the A-, B and / or C pillars, the rearview mirror, the dashboard, the airbag trim, the inner door trim (Side impact protection), the roof frame, as impact protection for knees and feet and / or for the upper, middle or un teren seat impact areas in the interior of a motor vehicle.
DE1998156162 1998-12-05 1998-12-05 Energy absorbing plastic structural member for energy absorbing components in vehicles has structural members in absorption direction and made of liquid crystal polymer Withdrawn DE19856162A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998156162 DE19856162A1 (en) 1998-12-05 1998-12-05 Energy absorbing plastic structural member for energy absorbing components in vehicles has structural members in absorption direction and made of liquid crystal polymer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998156162 DE19856162A1 (en) 1998-12-05 1998-12-05 Energy absorbing plastic structural member for energy absorbing components in vehicles has structural members in absorption direction and made of liquid crystal polymer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19856162A1 true DE19856162A1 (en) 2000-06-21

Family

ID=7890089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1998156162 Withdrawn DE19856162A1 (en) 1998-12-05 1998-12-05 Energy absorbing plastic structural member for energy absorbing components in vehicles has structural members in absorption direction and made of liquid crystal polymer

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19856162A1 (en)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1104857A1 (en) * 1999-12-02 2001-06-06 Ford Global Technologies, Inc. Motor vehicle energy absorbing member
WO2002026533A1 (en) * 2000-09-27 2002-04-04 Collins & Aikman Energy absorbing structure
WO2002070306A3 (en) * 2001-03-01 2003-01-03 Patent Holding Co Energy absorbing motor vehicle components and methods for manufacturing the same
DE10308766A1 (en) * 2003-02-28 2004-09-16 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag A-Pillar for car has energy-absorbing component on inside comprising honeycomb structure made up of hexagonal hollow profiles enclosed between inner face of pillar and internal cover strip
DE102004058249A1 (en) * 2004-12-03 2006-06-08 Volkswagen Ag Safety device for motor vehicle, has deformation unit formed by plate shaped deformation walls that are dimensioned and designed such that resisting force of unit increases than reaction force till threshold value by impact in impact area
EP1712428A1 (en) * 2005-04-15 2006-10-18 Cie Automotive, S.A. Pillar cover element for motor vehicles and method for the production thereof
ES2273573A1 (en) * 2005-05-30 2007-05-01 Fundacion Para La Investigacion Y Desarrollo En Automocion (Fundacion Cidaut) Bifunctional energy absorbing system for use in zone requiring integrity of component at low speed and absorption of energy at high speed has set of beams providing elastic behavior and elastoplastic behavior for low- and high-speed impact
DE202008012068U1 (en) 2008-09-11 2008-12-18 Polytec Automotive Gmbh & Co. Kg Motor vehicle with a side impact protection integrated in the vehicle door
DE102007053965A1 (en) 2007-07-18 2009-01-22 Johnson Controls Gmbh Structure for vehicle seat
WO2011075569A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 3M Innovative Properties Company Molding thermotropic liquid crystalline polymers and articles made therefrom
US20120118690A1 (en) * 2009-04-07 2012-05-17 Dallas Rex James Energy absorption device
DE102010052135A1 (en) * 2010-11-22 2012-05-24 Audi Ag Crash structure for a motor vehicle
WO2012074576A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-07 3M Innovative Properties Company Liquid crystalline polymer microneedles
CN108194560A (en) * 2018-01-08 2018-06-22 深圳市乾行达科技有限公司 It is oriented to tube-expanding type honeycomb and its manufacturing method
CN108263319A (en) * 2016-12-31 2018-07-10 郑州吉田专利运营有限公司 A kind of electric vehicle anticollision vehicle frame
CN108263318A (en) * 2016-12-31 2018-07-10 郑州吉田专利运营有限公司 Anticollision electric automobile vehicle frame
DE102017113943A1 (en) 2017-06-23 2018-12-27 Hans-Georg Glöckler Impact energy absorbing component
CN110345186A (en) * 2019-08-19 2019-10-18 河北创泰交通工程技术有限公司 A kind of high efficiency buffer power-absorbing
CN110371062A (en) * 2019-08-19 2019-10-25 河北创泰交通工程技术有限公司 A kind of Efficient automobile crash energy absorption equipment

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1231586B (en) * 1962-01-04 1966-12-29 Wtz Feikeramischen Ind Protective pads, in particular for use in motor vehicles
DE1300040B (en) * 1966-08-06 1969-07-24 Happich Gmbh Gebr Foam upholstery for accident protection interior fittings, in particular for motor vehicles

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1231586B (en) * 1962-01-04 1966-12-29 Wtz Feikeramischen Ind Protective pads, in particular for use in motor vehicles
DE1300040B (en) * 1966-08-06 1969-07-24 Happich Gmbh Gebr Foam upholstery for accident protection interior fittings, in particular for motor vehicles

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1104857A1 (en) * 1999-12-02 2001-06-06 Ford Global Technologies, Inc. Motor vehicle energy absorbing member
US6312028B1 (en) 1999-12-04 2001-11-06 Ford Global Technologies, Inc. Motor vehicle energy absorbing member
WO2002026533A1 (en) * 2000-09-27 2002-04-04 Collins & Aikman Energy absorbing structure
WO2002070306A3 (en) * 2001-03-01 2003-01-03 Patent Holding Co Energy absorbing motor vehicle components and methods for manufacturing the same
DE10308766B4 (en) * 2003-02-28 2007-08-16 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Pillar for a construction of a motor vehicle
DE10308766A1 (en) * 2003-02-28 2004-09-16 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag A-Pillar for car has energy-absorbing component on inside comprising honeycomb structure made up of hexagonal hollow profiles enclosed between inner face of pillar and internal cover strip
DE102004058249A1 (en) * 2004-12-03 2006-06-08 Volkswagen Ag Safety device for motor vehicle, has deformation unit formed by plate shaped deformation walls that are dimensioned and designed such that resisting force of unit increases than reaction force till threshold value by impact in impact area
DE102004058249B4 (en) 2004-12-03 2021-11-04 Volkswagen Ag Safety device for a vehicle, in particular for a motor vehicle
EP1712428A1 (en) * 2005-04-15 2006-10-18 Cie Automotive, S.A. Pillar cover element for motor vehicles and method for the production thereof
ES2273573A1 (en) * 2005-05-30 2007-05-01 Fundacion Para La Investigacion Y Desarrollo En Automocion (Fundacion Cidaut) Bifunctional energy absorbing system for use in zone requiring integrity of component at low speed and absorption of energy at high speed has set of beams providing elastic behavior and elastoplastic behavior for low- and high-speed impact
DE102007053965A1 (en) 2007-07-18 2009-01-22 Johnson Controls Gmbh Structure for vehicle seat
DE202008012068U1 (en) 2008-09-11 2008-12-18 Polytec Automotive Gmbh & Co. Kg Motor vehicle with a side impact protection integrated in the vehicle door
US20120118690A1 (en) * 2009-04-07 2012-05-17 Dallas Rex James Energy absorption device
US10174472B2 (en) 2009-04-07 2019-01-08 Valmont Highway Technology Limited Energy absorption device
US9163369B2 (en) * 2009-04-07 2015-10-20 Valmount Highway Technology Limited Energy absorption device
CN102770256B (en) * 2009-12-18 2016-08-24 3M创新有限公司 Molding TLCP and the goods being made from
US10155334B2 (en) 2009-12-18 2018-12-18 3M Innovative Properties Company Molding thermotropic liquid crystalline polymers and articles made therefrom
WO2011075569A1 (en) * 2009-12-18 2011-06-23 3M Innovative Properties Company Molding thermotropic liquid crystalline polymers and articles made therefrom
CN102770256A (en) * 2009-12-18 2012-11-07 3M创新有限公司 Molding thermotropic liquid crystalline polymers and articles made therefrom
US9339956B2 (en) 2009-12-18 2016-05-17 3M Innovative Properties Company Molding thermotropic liquid crystalline polymers
US8967698B2 (en) 2010-11-22 2015-03-03 Audi Ag Crash structure for a motor vehicle
DE102010052135A1 (en) * 2010-11-22 2012-05-24 Audi Ag Crash structure for a motor vehicle
EP3047950A1 (en) * 2010-12-02 2016-07-27 3M Innovative Properties Company Liquid crystalline polymer microneedles
WO2012074576A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-07 3M Innovative Properties Company Liquid crystalline polymer microneedles
AU2011337216B2 (en) * 2010-12-02 2015-09-24 Kindeva Drug Delivery L.P. Liquid crystalline polymer microneedles
CN108263319A (en) * 2016-12-31 2018-07-10 郑州吉田专利运营有限公司 A kind of electric vehicle anticollision vehicle frame
CN108263318A (en) * 2016-12-31 2018-07-10 郑州吉田专利运营有限公司 Anticollision electric automobile vehicle frame
DE102017113943A1 (en) 2017-06-23 2018-12-27 Hans-Georg Glöckler Impact energy absorbing component
CN108194560A (en) * 2018-01-08 2018-06-22 深圳市乾行达科技有限公司 It is oriented to tube-expanding type honeycomb and its manufacturing method
CN110345186A (en) * 2019-08-19 2019-10-18 河北创泰交通工程技术有限公司 A kind of high efficiency buffer power-absorbing
CN110371062A (en) * 2019-08-19 2019-10-25 河北创泰交通工程技术有限公司 A kind of Efficient automobile crash energy absorption equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19856162A1 (en) Energy absorbing plastic structural member for energy absorbing components in vehicles has structural members in absorption direction and made of liquid crystal polymer
DE60300496T2 (en) Energy-consuming, tubular composite material
EP0899168B1 (en) Deformation structure for the protection of occupants in vehicles
EP0906480B1 (en) Structural member
DE102010003497B4 (en) Method for producing an impact protection element
DE2255454A1 (en) HIGHLY DEMANDING SANDWICH BODY
DE102006056167A1 (en) Lightweight molding and corresponding manufacturing process
DE102011055929A1 (en) Multiple fiberglass reinforced and high strength plastic carrier
WO2005123459A1 (en) Impact energy absorbing component
EP2404788B1 (en) Module for absorbing energy
EP1925488B1 (en) Instrument panel and method for its manufacture
EP0994773B1 (en) Composite material and a method for the production thereof
DE69722427T2 (en) METHOD FOR PRODUCING A THERMOPLASTIC MOLDED PART
DE102016007283A1 (en) TWO-WAY SHOCKS
WO2002076701A1 (en) Reinforcing material comprising volumized fibers and method for producing said material
EP3079876B1 (en) Method for manufacturing a vehicle body element and vehicle body element
DE102004009244B4 (en) Plastic molding with a decorative layer, its manufacture and use
EP1198348B1 (en) Method of producing a composite material, composite material produced according to said method, molded articles that consist of such a composite material and method for the production thereof
EP3490782A1 (en) Method for producing a three-dimensional, multi-layer fibre composite part
WO2009062560A1 (en) Composite component and method for producing a composite component
DE102012013881A1 (en) Structural component for motor vehicle, has fiber reinforced polyester pipes and recesses of shell portion which are connected together without addition of adhesive
WO2019224013A1 (en) Composite component for a vehicle and method for producing a composite component
EP2383170A1 (en) Device for reinforcing hollow profiles or u-shaped profiles and reinforced profile
WO2012140151A1 (en) Method for producing an energy-absorbent component
EP3291972B1 (en) Hybrid, textile-reinforced multi-material composite material and method for producing same

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee