DE602004003950T2

DE602004003950T2 - Armaturenbrett zur aufnahme der energie eines fahrers

Info

Publication number: DE602004003950T2
Application number: DE602004003950T
Authority: DE
Inventors: Jean-Michel Laborie
Original assignee: Faurecia Interieur Industrie SAS
Current assignee: Faurecia Interieur Industrie SAS
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2024-07-17
Also published as: DE602004003950D1; ATE349359T1; EP1651476B1; FR2857646B1; FR2857646A1; EP1651476A1; CN100384663C; CN1822970A; ES2279436T3; WO2005009800A1; PL1651476T3; BRPI0412171B1; RU2334633C2; RU2006104843A; BRPI0412171A

Description

Die Erfindung betrifft ein Armaturenbrett, das dazu bestimmt ist, die Energie eines Insassen des Fahrgastraumes eines Fahrzeuges im Fall eines Stoßes zu absorbieren.
Es ist bereits bekannt, den Fahrgastraum mit einer Vielzahl von Luftsäcken bzw. Airbags und Gurtvorspannern auszustatten, um die Energie der Fahrzeuginsassen zu absorbieren und ihr Aufprallen gegen das Armaturenbrett zu vermeiden oder wenigstens zu begrenzen.
Diese Vorrichtungen sind jedoch relativ kostspielig. Für einige Reihen von Fahrzeugen ist es auch notwendig, weniger komplizierte Vorrichtungen vorzusehen.
Andererseits beschreibt die US-A-4,349,214 ein Armaturenbrett, das zwei Platten aufweist, die am oberen Teil mit einem Belag bedeckt sind, der aus einem Material realisiert ist, welches die Stöße durch Verformung absorbiert. Dieser Belag ist dazu bestimmt, im Fall eines Stoßes die Knie des Fahrers aufzufangen. Er weist einen massiven Teil auf, der sich zwischen den zwei Platten zur Absorption der Energie erstreckt und dazu bestimmt ist, gegen die Lenksäule in Abstützung zu kommen.
Diese Lösung ist jedoch insofern kaum zufriedenstellend, als der massive Teil des Belags die Lenksäule direkt mit den Knien des Fahrers verbindet. Sie wird so während eines Stoßes zusammengedrückt und neigt als Folge dazu, einem Widerstand zu begegnen, der in Funktion ihres Zusammendrückens unter dem Druck der Knie des Fahrers anwächst. Um die Absorption der Energie des Fahrers zu optimieren, müßte folglich der Widerstand über eine große Amplitude relativ konstant sein. Ferner läuft dieser massive Teil Gefahr, insbesondere aufgrund des Zusammenziehens des Materials während der Abkühlung, Fehler im Aussehen aufzuweisen.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Probleme zu überwinden und ein preiswertes Armaturenbrett vorzuschlagen, welches es erlaubt, das Verletzungsrisiko der unteren Gliedmaßen des Fahrzeugfahrers zu verringern, wenn er mit dem Armaturenbrett in Kontakt kommt.
Hierfür weist das Armaturenbrett nach der Erfindung eine Schicht aus steifem Kunststoffmaterial auf, die sich fortlaufend auf der gesamten Breite des Fahrgastraumes des Fahrzeuges erstreckt, und eine Absorptionsplatte aus steifem Kunststoffmaterial, die sich gegenüber der Schicht aus steifem Kunststoffmaterial nur auf einem Teil des Armaturenbrettes erstreckt, wobei die Absorptionsplatte einen Hauptabschnitt aufweist, der sich im wesentlichen in Kontakt mit der Schicht aus steifem Kunststoffmaterial erstreckt, und einen Abschnitt, der eine Ausstülpung bildet, die sich im Abstand von der Schicht aus steifem Kunststoffmaterial derart erstreckt, daß in diesem Abschnitt, der dazu bestimmt ist, gegenüber der Lenksäule in Position zu kommen, ein Raum zwischen der Absorptionsplatte und der Schicht aus steifem Kunststoffmaterial ausgespart ist, um die Energie des Insassen durch Verformung der Absorptionsplatte zu absorbieren.
So verteilt die Schicht aus steifem Kunststoffmaterial die Kräfte auf die Absorptionsplatte, während die Absorptionsplatte mit der Lenksäule mittels ihrer Ausstülpung in Kontakt kommt und verformt sich, um die Energie sowohl in dem die Ausstülpung bildenden Abschnitt als auch in dem Hauptabschnitt zu absorbieren, indem den Knien des Fahrers ein im wesentlichen konstanter Widerstand entgegengesetzt wird, solange die Ausstülpung nicht völlig zusammengedrückt ist, bis sie mit der Schicht aus steifem Kunststoffmaterial in Kontakt kommen.
Der Raum zwischen der Absorptionsplatte und der Schicht aus steifem Kunststoffmaterial erlaubt es, die Energie des Fahrers durch Verformung der Absorptionsplatte über eine große Amplitude zu absorbieren, wobei ein relativ konstanter Widerstand geleistet wird.
Um ferner das Verletzungsrisiko der Knie zu verringern, weist die Absorptionsplatte nach der Erfindung außerdem einen Verbindungsabschnitt auf, welcher die Ausstülpung mit dem Hauptabschnitt verbindet und im Querschnitt eine Form im wesentlichen als U aufweist.
So verhindert die Absorptionsplatte die Annäherung der Knie des Fahrers zur Linksäule hin und erlaubt, eine größere Energiemenge ohne Gefahr von Körperverletzung (die Widerstandskraft ist im wesentlichen konstant) zu absorbieren, wobei eine Verformung ohne Brechen der Verformungsplatte begünstigt wird.
In vorteilhafter Weise weist die Absorptionsplatte Rippen auf dem Hauptteil ihrer zwei Seiten auf.
So wird mit geringen Kosten das Absorptionspotential an Energie der Absorptionsplatte erhöht.
Nach einem anderen vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist die Absorptionsplatte einen Kern auf, der sich in dem Hauptabschnitt im wesentlichen parallel und im Abstand von der Schicht aus steifem Kunststoffmaterial erstreckt, und die Absorptionsplatte ist an der Schicht aus steifem Kunststoffmaterial in diesem Hauptabschnitt befestigt.
Man erhält so einen Aufbau vom Typ „doppelte Schale", welcher durch die Schicht aus steifem Kunststoffmaterial und dem Hauptabschnitt der Absorptionsplatte gebildet ist, was gute Energieabsorptionsmerkmale zu geringen Kosten schafft.
Um ferner das Zusammenprallrisiko der Knie des Fahrers mit der Lenksäule zu verringern, weist das Armaturenbrett nach der Erfindung außerdem eine steife Führungsplatte auf, die an der Schicht aus steifem Kunststoffmaterial gegenüber dem Raum befestigt ist.
Das Armaturenbrett ist auch gegenüber diesem Raum verstärkt und die Knie werden geführt, damit sie sich auf beiden Seiten dieses Raumes befinden.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Fahrzeug, das mit einem Armaturenbrett nach der Erfindung ausgestattet ist und zwei Stützelemente aufweist, die mit der Fahrzeugstruktur verbunden sind, zwischen denen die Verstärkungsplatte gehalten wird.
Diese zwei Stützelemente verbessern die Führung der Knie. Durch Verstärkung des Haltens der Absorptionsplatte an ihren Enden wird tatsächlich vermieden, daß sich die Knie entfernen und im Abstand von der Absorptionsplatte befinden.
Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung noch klarer, welche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gemacht wurde, in welchen:
die 1 bis 3 schematisch in Draufsicht ein Armaturenbrett nach der Erfindung vor einem Stoß, im Laufe der Verformung während des Stoßen und nach Aufnahme des Stoßes zeigen,
4 eine perspektivische Darstellung der Absorptionsplatte allein entlang dem mit IV bezeichneten Pfeil in 1 ist,
5 eine perspektivische Darstellung der Absorptionsplatte entlang dem mit V bezeichneten Pfeil in 1 ist.
Die Figuren zeigen teilweise ein Armaturenbrett 1, das dazu bestimmt ist, sich entlang der ganzen Breite des Fahrgastraumes 10 eines Fahrzeuges zu erstrecken, in welchem sich ein Fahrer 12 befindet (es wurden nur die Schenkel und die Knie des Fahrers dargestellt). In 1 ist nur der Teil des Armaturenbrettes dargestellt, der sich im wesentlichen gegenüber dem Fahrer erstreckt.
Das Armaturenbrett 1 weist eine Schicht 2 aus steifem Kunststoffmaterial auf, welche den Hauptteil des Armaturenbrettes bildet. Diese Schicht 2 aus steifem Kunststoffmaterial erstreckt sich auf der gesamten Breite des Armaturenbrettes. Sie ist in einem lokalisierten Bereich, der sich gegenüber den Beinen des Fahrers erstreckt, durch eine Absorptionsplatte 4 verdoppelt, welche sie bedeckt.
Die Absorptionsplatte weist einen im wesentlichen ebenen Hauptabschnitt 4a, eine Ausstülpung 4c, die in Richtung einer Lenksäule 14 bezüglich des Hauptabschnittes 4a hervorspringt, und einen Verbindungsabschnitt 4b auf, der sich zwischen dem Hauptabschnitt 4a und der Ausstülpung 4c erstreckt. Die Absorptionsplatte 4 ist aus einem einzigen, eingespritzten, einstückigen Teil gebildet, welches diese drei Abschnitte aufweist.
Die Ausstülpung 4c weist zwei seitliche Flächen 6a, 6b auf, die sich im wesentlichen vertikal, senkrecht zu dem Hauptabschnitt 4a zwischen den Beinen des Fahrers von einer oberen Seite 8a und einer angrenzenden unteren Seite 8b erstrecken, wobei sich die Seiten in Richtung der Lenksäule 14 erstrecken.
Die Ausstülpung 4c stellt sich also im wesentlichen in der Form eines Halbwürfels dar, der entlang der Diagonalen der seitlichen Flächen 6a, 6b geschnitten ist.
Der Verbindungsabschnitt 4b erstreckt sich im wesentlichen um die Ausstülpung 4c und weist im Querschnitt die Form eines U auf.
Die Absorptionsplatte 4 weist einen Kern auf, von dem gekreuzte Rippen 16 auf jeder seiner Seiten in dem Hauptabschnitt 4a hervorspringen. Die Absorptionsplatte 4 ist vollkommen durch die Schicht 2 bedeckt, an welcher sie durch zahlreiche Schweißpunkte befestigt ist, die zwischen den Rippen 16 und der Schicht 2 realisiert sind. Da die Rippen 16 einen im wesentlichen konstanten Raum 30 zwischen dem Kern 28 der Absorptionsplatte 4 und der Schicht 2 in dem Hauptabschnitt 4a aufrecht halten, bildet dieser Aufbau einen Aufbau vom Typ Doppelschale.
Die oberen Seiten 8a und die unteren 8b der Ausstülpung 4c weisen übrigens auf der Seite, welche an der der Lenksäule 14 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, gekreuzte Rippen 18 auf.
Die Absorptionsplatte 4 und insbesondere die Ausstülpung 4c erstrecken sich zwischen der Lenksäule 14 und der Schicht 2. Da die Ausstülpung 4c der Absorptionsplatte 4 vertieft ist, bildet sie obendrein einen Raum 20 zwischen der Schicht 2 und der Absorptionsplatte 4.
Das Armaturenbrett 1 weist ferner eine an der Schicht 2 befestigte Führungsplatte 22 auf, welche sich gegenüber dem Raum 20 erstreckt. Die Führungsplatte 22 ist vom Fahrer aus gesehen im wesentlichen konvex, damit die Knie 12 des Fahrers auf beiden Seiten des Raumes 20 im Abstand gehalten werden. Sie ist steif und steht auf der Schicht 2 derart hervor, daß sie sich zwischen dem Raum 20 und der Führungsplatte 22 erstreckt. Ferner stellt die Führungsplatte 22 eine Zierleistenfunktion um das Lenkrad herum sicher und wird in dieser Funktion gewöhnlich „Muschel unter Lenkrad" genannt.
So kommen im Fall eines Stoßes die Knie 12 des Fahrers mit dem Armaturenbrett gegenüber dem Hauptabschnitt 4a der Absorptionsplatte 4 in Kontakt. Die Steifigkeit der Doppelschale, welche durch die Schicht 2 gebildet ist, die an der mit Rippen 16 ausgestatteten Absorptionsplatte 4 befestigt ist, sichert die Verteilung der Energie des Fahrers, welche durch die Knie 12 in den lokal durch die Absorptionsplatte 4 und die Schicht 2 gebildeten Aufbau übertragen wird.
Die Rückweichbewegung der Ausstülpung 4c unter der Einwirkung der Knie 12 wird durch die Anwesenheit der Lenksäule 14 begrenzt. Die Absorptionsplatte 4 verformt sich dann, und der Scheitel des U der Verbindungszone 4b verlagert sich, um die Nichtannäherung der Knie 12 des Fahrers gegeneinander oder gegen die Lenksäule 14 sicherzustellen.
Der Hauptabschnitt 4a und die Schicht 2 verformen sich übrigens, um die Energie des Fahrers aufzunehmen, desgleichen auch die Ausstülpung 4c, jedoch in kleinerem Maß.
Außer wenn der Stoß eine außergewöhnliche Gewalt hat, wird ein Teil des Raumes 20 geschützt, und das Armaturenbrett bietet den Knien des Fahrers 12 eine im wesentlichen konstante Widerstandskraft.
Die Verstärkungsplatte 4 wird zwischen zwei Stützelementen 24, 26, die mit dem Aufbau des Fahrzeuges verbunden sind, insbesondere der Traverse (nicht dargestellt), gehalten. Das Stützelement 24 ist direkt an der Absorptionsplatte 4 befestigt, während hier das Stützelement 26 an der Schicht 2 in der Nähe der Absorptionsplatte 4 befestigt ist. Diese Stützelemente 24, 26 widersetzen sich teilweise der Verschiebung der Verstärkungsplatte 4. Sie verformen sich jedoch, um in einem gewissen Maß die Bewegung der Absorptionsplatte 4 zu begleiten.
Aufgrund der Anwesenheit der Stützelemente 24, 26 und des Kontaktes zwischen der Ausstülpung 4c und der Lenksäule 14 während der Stoßaufnahme wird das linke Knie des Fahrers so geführt, daß es gegenüber dem Hauptabschnitt 4a zwischen dem Stützpunkt 24 und der Lenksäule 14 ruht, während das rechte Knie des Fahrers geführt wird, um gegenüber dem Hauptabschnitt 4a zwischen dem Stützpunkt 24 und der Lenksäule 14 zu ruhen.
Die Schicht aus steifem Kunststoffmaterial 2 und die Absorptionsplatte 4 sind in vorteilhafter Weise aus Polypropylen hergestellt, gegebenenfalls leicht durch Fasern verstärkt. Die Anwesenheit von Fasern muß jedoch begrenzt sein, um zu vermeiden, daß die Dehnbarkeit der Schicht aus steifem Kunststoffmaterial 2 und die Absorptionsplatte 4 nicht angegriffen werden, und daß sie unter Beanspruchung brechen, anstatt sich zu verbiegen.
Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf die Ausführung beschränkt, die soeben als nicht begrenzendes Beispiel beschrieben wurde. So könnte die Schicht aus steifem Kunststoffmaterial 2 von einer Ansichtshaut und einer Schaumschicht bedeckt sein, welche zwischen der Schicht aus steifem Kunststoffmaterial und der Haut angeordnet ist, um ein weiches Anfassen sicherzustellen.
Um die Biegungsträgheit der Absorptionsplatte 4 zu erhöhen, könnte man ferner vorsehen, diese Platte zum Beispiel in gewellter Form entsprechend zu bilden, anstelle sie mit Rippen zu versehen.

Claims

Armaturenbrett (1), das dazu bestimmt ist, die Energie eines Insassen (12) des Fahrgastraumes (10) eines Fahrzeuges im Fall eines Stoßes zu absorbieren, wobei das Armaturenbrett eine Schicht (2) aus steifem Kunststoffmaterial aufweist, die sich fortlaufend auf der gesamten Breite des Fahrgastraumes des Fahrzeuges erstreckt, und eine Absorptionsplatte (4) aus steifem Kunststoffmaterial, die sich gegenüber der Schicht aus steifem Kunststoffmaterial nur auf einem Teil des Armaturenbrettes erstreckt, wobei die Absorptionsplatte (4) einen Hauptabschnitt (4a) aufweist, der sich im wesentlichen in Kontakt mit der Schicht (2) aus steifem Kunststoffmaterial erstreckt, und einen Abschnitt (4c), der eine Ausstülpung bildet, die sich im Abstand von der Schicht (2) aus steifem Kunststoffmaterial derart erstreckt, daß in diesem Abschnitt, der dazu bestimmt ist, gegenüber der Lenksäule (14) des Fahrzeuges in Position zu kommen, ein Raum (20) zwischen der Absorptionsplatte (4) und der Schicht (2) aus steifem Kunststoffmaterial ausgespart ist, um die Energie des Insassen durch Verformung der Absorptionsplatte zu absorbieren.
Armaturenbrett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsplatte (4) ferner einen Verbindungsabschnitt (4b) aufweist, welcher die Ausstülpung (4c) mit dem Hauptabschnitt (4a) verbindet und im Querschnitt eine Form im wesentlichen als U aufweist.
Armaturenbrett nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsplatte (4) Rippen (16, 18) auf dem Hauptteil ihrer zwei Seiten aufweist.
Armaturenbrett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsplatte (4) einen Kern (28) aufweist, der sich in dem Hauptabschnitt im wesentlichen parallel und im Abstand von der Schicht (2) aus steifem Kunststoffmaterial erstreckt, und daß die Absorptionsplatte (4) an der Schicht (2) aus steifem Kunststoffmaterial in diesem Hauptabschnitt befestigt ist.
Armaturenbrett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsplatte (4) aus einem eingespritzten einstückigen Teil besteht.
Armaturenbrett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine steife Führungsplatte (22) aufweist, die an der Schicht aus steifem Kunststoffmaterial gegenüber dem Raum (20) befestigt ist.
Fahrzeug, das mit einem Armaturenbrett nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei Stützelemente (24, 26) aufweist, die mit dem Fahrzeugaufbau verbunden sind, und zwischen welchen die Verstärkungsplatte gehalten wird.