DE2606640A1

DE2606640A1 - Im aufprallbereich der knie angeordnetes deformationsglied

Info

Publication number: DE2606640A1
Application number: DE19762606640
Authority: DE
Inventors: Hans-Gerd Dipl Ing Backhaus; Luigi Dr Ing Brambilla; Hansjuergen Dipl Ing Scholz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1976-02-19
Filing date: 1976-02-19
Publication date: 1977-08-25
Also published as: US4273359A; DE2606640C2; CA1080765A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 10

Stuttgart-Untertürkheim 13.Febr.1976

"Im Aufprallbereich der Knie angeordnetes Deformationsglied"

Die Erfindung betrifft ein im Aufprallbereich der Knie von Fahrer und Beifahrer eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens angeordnetes, sich in Fahrzeug-Querrichtung erstreckendes, als Hohlkörper ausgebildetes Deformationsglied, das auf der dem Fahrzeugfußraum zugekehrten Seite ein gerundetes Querschnittsprofil aufweist.

Ein derartiges Deformationsglied, das zusammen mit bekannten Rückhaltesystemen im Aufprallfall ein Untertauchen des Insassen in den Fußraum verhindert, ist aus der DT-OS 2 151 bekannt. Durch entsprechende Formgebung und Dimensionierung des vorzugsweise aus Blech bestehenden Körpers ist es möglich, die zur Verformung notwendigen Kräfte innerhalb einer bestimmten, Verletzungen ausschließenden Grenze zu halten. Nachteilig bei derartigen Blechhohlkörpern ist ihr relativ hohes Gewicht, da zum Auffangen und Abbremsen der Knie in der Regel nur eine geringe Tiefenerstreckung gegeben ist, was zu verhältnismäßig großen Materialstärken des Deformationsgliedes führt. Von dieser Tatsache leitet sich ein weiterer Nachteil ab, da derartige Bleche eine ziemlich harte Oberfläche aufweisen. Deshalb kann im Aufprallfall

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nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden, daß zumindest zu Beginn der Verformungsphase die maximal zulässige Belastung des Kniebereiches kurzzeitig überschritten wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, durch den Verletzungen der Knie in jeder Phase des Aufpralles mit Sicherheit vermieden werden.

Deshalb wird ein im Aufprallbereich der Knie von Fahrer und Beifahrer eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens angeordnetes, sich in Fahrzeug-Querrichtung erstreckendes, als Hohlkörper ausgebildetes Deformationsglied vorgeschlagen, das auf der dem Fnhrzeugfußraum zugekehrten Seite ein gerundetes Querschnittsprofil aufweist, wobei erfindungsgemäß die Stoßangriffsfläche des Deformationsgliedes mit einer nur örtlich nachgebenden Struktur ausgerüstet ist. Bei hohem Absorptionsvermögen wird dabei durch die örtlichen Einbeulungen ein seitliches Abrutschen der Knie verhindert.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zumindest die Stoßangriffsfläche des Deformationsgliedes eine nach Art eines Wellrohres gewellte Form auf. Die so geschaffenen Sicken werden im Aufprallfall unter Energieabsorption örtlich glatt gezogen.

Es ist aber auch möglich, daß die Stoßangriffsfläche die Deckschicht einer in Sandwichbauweise erstellten Deformationszone bildet. An diese Deckschicht kann sich eine relativ dicke

elastische Kunststoffschicht anschließen, die auf dem Deformationsgrundkörper angebracht ist. Dieser Aufbau erbringt eine Verteilung der Belastung auf eine größere Fläche, so daß die Materialstärke des Grundkörpers entsprechend reduziert werden kann.

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Eine Verringerung der Materialstärke der Hohlkörperwandung wird auch dann ermöglicht, wenn durch Anbringen seitlich angeordneter Deckel ein insgesamt gasdicht abgeschlossener Hohlraum geschaffen wird. Beim Eintauchen der Knie in das Deformationsglied erhöht sich dessen Innendruck, wodurch sich eine erhöhte Tragkraft einstellt.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn der Hohlraum mit einem unter Atmosphärenüberdruck stehenden Gas gefüllt ist. Dadurch erhöht sich der durch den Innendruck aufgebrachte Tragkraftanteil, was unter bestimmten Voraussetzungen zu einer besseren Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Deformationsweges führt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Überdruck erst beim Auslösen eines auf bestimmte Kriterien ansprechenden Sensors aufgebaut. Wird dabei die Auslöseschwelle des Sensors entsprechend festgelegt, so kann man den Hohlkörper relativ weich ausbilden und erreicht bei niedrigen Aufprallgeschwindigkeiten ein besonders weiches Eintauchen der Knie. Erst bei höheren Aufprallgeschwindigkeiten und ausgelöstem Sensor erhöht sich der Innendruck durch das einströmende Gas und dadurch die Tragkraft des Hohlkörpers. Durch diese Maßnahmen erhält man eine selbsttätige Anpassung des Knieschutzes an die Unfallschwere.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, die Gase durch einen außerhalb der Stoßangriffsfläche liegenden Kanal zuzuführen, der mit zum Hohlraum gerichteten und z.B. durch eine Rückschlagklappe aus flexiblen» Material verschließbaren Öffnungen versehen ist.

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Dabei kann es vorteilhaft sein, den Kanal durch eine innerhalb des Hohlraumes verlaufende Schottwand zu bilden, oder den Kanal auf das Deformationsglied aufzusetzen.

Schließlich ist es insbesondere auf der Beifahrerseite auch möglich, den Kanal mit zum Kopfraum des Fahrzeuges hin gerichteten Öffnungen zu versehen, durch die das Gas im Dedarf sf all in einen aufblasbaren, dem Auffangen des Oberkörpers eines Insassen dienenden Sack übertritt.

Damit der Innendruck nicht unkontrolliert anwachsen kann,ist es vorteilhaft, diesen nach Erreichen eines vorbestimmten Wertes durch mindestens eine Abströmöffnung gezielt abzubauen. Diese Abströmöffnung könnte z.B. im normalen Fahrbetrieb durch eine Platzmembran verschlossen sein.

Der Gegenstand der Erfindung soll nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt in Querrichtung durch ein erfindungsgemäßes, als Wellrohr ausgebildetes Deformationsglied ,

Fig. 2 eine vereinfachte Draufsicht auf das Deformationsglied nach Fig.l vor dem Eintritt einer Deformation,

Fig. 3 ' das Deformationsglied gemäß Fig.l während eines ,. Knieaufpralls,

Fig. 4 einen Schnitt in Querrichtung durch ein Deformationsglied mit einer nach dem Sandwich-Prinzip aufgebauten Aufprallzone,

Fig. 5 eine Gesamtanordnung eines mit einem integrierten Gasführungskanal ausgestatteten Deformationsgliedes in einem Kraftwagen und

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Fig. 6 eine Anordnung gemäß Fig. 5 mit einem auf das Deformationsglied aufgesetzten Kanal.

Das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Peformntionsglied 1 besitzt einen wellrohrartigen Aufbau und ist durch seitlich angeordnete Deckel 2 (Fig.l) nach außen hin gasdicht abgeschlossen. Eine Stoßangriffsfläche 3 - in Fig· ² angedeutet -, die einen Teil des Deformationsgliedes 1 darstellt, liegt den Knien ¹I eines nicht dargestellten Insassen gegenüber. Im Aufprall fall tauchen die Knie 4 nach Fig. 3 in den Deformationskörper 1 ein, der sich dabei örtlich unter Energieabsorption eindrückt, wobei sich die wellrohrartige Struktur einebnet.

!leim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bildet die Stoßangriffsfläche 3 die Deckschicht 5 einer nach dem Sandwichprinzip erstellten Deformationszone, wobei sich an die Deckschicht 5 eine relativ dicke Stoßverteilschicht 6 anschließt.

Die Anordnung eines erfindungsgemäßen Deformationsgliedes 1 in einem nicht näher dargestellten Personenkraftwagen ist in Fig. 5 wiedergegeben. Das im Aufprallbereich der Knie k im unteren Abschnitt der Armaturentafel 7 mittels einer Konsole 3 an einem nicht gezeigten festen Fahrzeugteil festgelegte Deformationsglied 1 weist innerhalb seines Hohlraumes 9 eine Schottwand 10 auf, durch die ein Kanal 11 geschaffen wird. In diesen können im Gefahrenfall, z.B. ausgelöst durch einen Sensor, Treibgase von einer Druckmittelquelle aus eingeleitet werden, wobei die Treibgase durch Öffnungen 12 in den Hohlraum 9 übertreten.

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Die Gase können dabei gleichzeitig zur Entfaltung eines Sackes 13 auf der Beifahrerseite herangezogen werden, der sich in Richtung des Kopfraumes hin aufbläht und den Brust- und Kopfbereich des Insassen auffängt, wenn die Außenhaut des Deformationskörpers 1 entsprechend angeordnete Öffnungen Ik aufweist. Da der Drucli im Sack I3 gezielt abgebaut, der Druck im Hohlraum 9 jedoch in der Regel nicht reduziert werden soll, ist eine Rückschlagklappe 15 vorgesehen, die nach dem Druckaufbau selbsttätig die Öffnungen 12 verschließt.

Das AusführungsbeispieJ nach Figur 6 entspricht weitgehend dem nach Figur 5i so daß für artgleiche Teile auch gleiche Positionsnummern verwendet werden. Im Gegensatz zu dem integrierten Kanal 11 in Fig. 5 ist nach Fig. 6 der Kanal 11 auf das Deformationsglied 1 aufgesetzt.

Der Gegenstand der Erfindung ist nicht nur auf die Verwendung bei den dargestellten und näher beschriebenen Ausführungsbeispielen beschränkt. So wäre es z.B. auch möglich, einen Gaseintritt an einer Stirnseite des Knieschutzes vorzusehen.

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Claims

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Ansprüche

Im Aufprallbereich der Knie von Fahrer und Beifahrer eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens angeordnetes, sich in Fahrzeug-Querrichtung erstreckendes, als Hohlkörper ausgebildetes Deformationsglied, das auf der dem Fnhrzeugfußraum zugekehrten Seite ein gerundetes Querschnittsprofil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßangriffsfläche (3) des Deformationsgliedes (l) mit einer nur örtlich nachgebenden Struktur ausgerüstet ist.

Deformationsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest dessen Stoßangriffsfläche (3) eine nach Art eines Wellrohres gewellte Form aufweist.

Deformationsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Stoßangriffsfläche (3) die Deckschicht (5) einer in /Sandwichbauweise erstellten Deformationszone bildet.

Deformationsglied nach den Ansprüchen 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß durch Anbringen seitlich angeordneter Deckel (2) ein insgesamt gasdicht abgeschlossener Hohlraum (9) geschaffen wird.

Deformationsglied nach Anspruch (t, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (9) mit einem unter Atmospharenüberaruck stehenden Gas gefüllt ist.

Deformationsglied nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruck erst beim Auslösen eines auf bestimmte Kriterien ansprechenden Sensors aufgebaut wird.

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7. Deformationsglied nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase durch einen außerhalb der Stoßangriffsfläche (3) liegenden Kanal (ll) zugeführt werden, der mit zum Hohlraum (9) gerichteten und z.B. durch eine Rückschlagklappe (l5) aus flexiblem Material abschließbaren Öffnungen (12) versehen ist.

8. Deforämtionsglied nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (li) durch eine innerhalb des Hohlraumes (9) verlaufende Schottwand (lO) gebildet wird.

9. Deformationsglied nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (ll). auf das Deformationsglied (l) aufgesetzt ist.

10. Deformationsglied nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (ll) auch mit zum Kopfraum des Kraftfahrzeuges hin gerichteten Öffnungen (l4) versehen ist, durch die das Gas im Bedarfsfall in einen aufblasbaren, dem Auffangen des Oberkörpers eines Insassen dienenden Sack (13) übertritt.

11. Deformationsglied nach einem oder mehreren der Ansprüche k bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendruck nach Erreichen eines vorbestimmten Wertes durch Entweichen am mindestens einer Abströmöffnung gezielt abgebaut wird.

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