DE60211174T2 - Energie-absorbierender Stossfänger für Fahrzeuge - Google Patents

Energie-absorbierender Stossfänger für Fahrzeuge Download PDF

Info

Publication number
DE60211174T2
DE60211174T2 DE60211174T DE60211174T DE60211174T2 DE 60211174 T2 DE60211174 T2 DE 60211174T2 DE 60211174 T DE60211174 T DE 60211174T DE 60211174 T DE60211174 T DE 60211174T DE 60211174 T2 DE60211174 T2 DE 60211174T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
foam
zone
thermoplastic
upper zone
energy absorbing
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60211174T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60211174D1 (de
Inventor
Joseph Padraig NAUGHTON
James Peter Blockley CATE
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.)
Dow Global Technologies LLC
Original Assignee
Dow Global Technologies LLC
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 Dow Global Technologies LLC filed Critical Dow Global Technologies LLC
Application granted granted Critical
Publication of DE60211174D1 publication Critical patent/DE60211174D1/de
Publication of DE60211174T2 publication Critical patent/DE60211174T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B60R19/22—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact containing mainly cellular material, e.g. solid foam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/37—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers of foam-like material, i.e. microcellular material, e.g. sponge rubber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/003—One-shot shock absorbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/04—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects formed from more than one section in a side-by-side arrangement
    • B60R19/12—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects formed from more than one section in a side-by-side arrangement vertically spaced

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf einen Artikel aus einem Thermoplastschaum, auf eine Energieabsorptionseinheit, die sich zur Verwendung beim Absorbieren von Energie eignet, die während eines Zusammenstoßes zwischen zwei Körpern übertragen wird, d.h. die Erfindung betrifft einen energieabsorbierenden Fahrzeugstoßfänger.
  • Eine Energieabsorptionseinheit (EAE) ist typischerweise Teil eines Artikels oder an diesem angebracht, um ein Mittel zur Reduzierung von Schaden an besagtem Artikel während eines Zusammenstoßes mit einem Körper zu bieten und um vielfach auch den Schaden an dem Körper zu verringern. Wenn eine EAE als Fahrzeugstoßfänger eingesetzt wird, fungiert sie zweckgemäß dazu, Schaden sowohl an dem Fahrzeug als auch an dem Körper zu mindern, mit welchem der Zusammenstoß erfolgt.
  • In jüngsten Jahren wurden Kraftfahrzeug-EAEs aus Kunststoff in Verbindung mit herkömmlichen Kraftfahrzeugstoßfängern aus Metall benützt, um Stöße mit geringer Energie (bei niedrigerer Geschwindigkeit) zu absorbieren. Als Fahrzeugstoßfänger verwendete Energieabsorptionseinheiten besitzen kennzeichnenderweise auf einer Seite eine ausgeformte Stoßfängerverkleidung, die gewöhnlich aus einem Kernmaterial aus Schaumstoff und einem den Schaumstoffkern umschließenden Oberflächenmaterial aus synthetischem Harz besteht und üblicherweise vor einem steifen Querbalken montiert ist. Der Schaumstoffkern stellt eine wichtige Komponente dar, der die Leistung einer Kraftfahrzeug-EAE beeinflusst und von dem allgemein verlangt wird, dass er über ausgezeichnete Energieabsorptionseigenschaften verfügt und eventuell auch seine Dimensionen wiederherstellt. Damit das Gewicht des Kraftfahrzeugs gesenkt wird, sollte das Kernmaterial der EAE eine geringe Dichte aufweisen.
  • Zu den Kunststoffmaterialien, die für den Schaumstoffkern vorgeschlagen wurden, zählen Polyurethan, Polyethylenkügelchen, Polystyrol- und Polypropylen-Partikelschaum. Ein herkömmlicher Kraftfahrzeug-EAE-Kern aus geschäumtem olefinischem Polymer wird gemeinhin dadurch hergestellt, dass expandierbare Kügelchen aus einem Polypropylenharz in eine Formvorrichtung gegeben werden, welche die Partikel umschließen kann, aber das Austreten von Gasen daraus gestattet, und dass die expandierbaren Kügelchen bei einer Temperatur erhitzt werden, bei der sie expandieren, weich werden und miteinander zu einer Masse verschmelzen, wodurch ein geschäumter, geformter Artikel entsteht, der zu einer Form und einer Größe expandiert ist, die beide der Höhlung der Formvorrichtung entsprechen. Ein Kern einer Kraftfahrzeug-EAE, der aus Kügelchen eines Polypropylenharzharzschaums hergestellt ist, verfügt passenderweise über eine Schaumdichte von 16 km/m3 bis 160 kg/m3, um eine durchschnittliche Druckspannung von ungefähr 50 kPa bis 1000 kPA bei 25 % Kompression zu erreichen.
  • Fahrzeugstoßfänger, die eine Anzahl von Abschnitten mit unterschiedlichen Absorptionscharakteristiken aufweisen, sind seit vielen Jahren bekannt. Beispielsweise offenbart das 1983 veröffentlichte Dokument DE 3224979 A einen Stoßfänger mit drei Abschnitten von unterschiedlicher Elastizität. EP 947727 A offenbart einen energieabsorbierenden Schaum mit zwei parallelen Schichten, die unterschiedliche Energieabsorptionscharakteristiken besitzen. Dieses System kann bei Stoßfängern eingesetzt werden, und es wird auf Polypropylen-, Polystyrol- und Polyurethanschaum Bezug genommen. WO 00/58144 offenbart einen Fahrzeugstoßfänger, der ein Thermoplastmaterial mit einer oberen Zone umfasst, die einen Schaum mit geringer Dichte enthält, und mit einer unteren Zone, die einen Schaum mit höherer Dichte aufweist.
  • Allerdings sind die derzeitigen Fahrzeugstoßfängersysteme nicht so entworfen, dass neben den anderen Arten von Zusammenstößen, in die ein Fahrzeug verwickelt sein kann, speziell einem Zusammenstoß mit Fußgängern Rechnung getragen wird. Die Herstellung von Fahrzeugstoßfängern kann beispielsweise aus im Autoklav geformten expandiertem Polypropylenschaum in Kügelchenform erfolgen; zwar erbringen diese Stoßfänger bei gewissen Arten von Zusammenstößen eine adäquate Leistung, können sich aber in Bezug auf andere Arten von Zusammenstößen als zu steif oder zu weich erweisen, weshalb sie nicht über das gesamte Spektrum verschiedener Arten von Zusammenstößen Optimales leisten.
  • Daher besteht die ständige Notwendigkeit, die Sicherheit von Fußgängern und anderen Verkehrsteilnehmern dadurch zu verbessern, dass die Zahl der Todesfälle gesenkt und die Schwere von Verletzungen infolge von Kollisionen mit Kraftfahrzeugen gemindert wird. Während eine Erhöhung der Fußgängersicherheit angestrebt wird, ist es auch wünschenswert, das Fahrzeug bei Aufprall mit niedriger Geschwindigkeit besser zu schützen und weiterhin eine Beschädigung der Fahrzeugstruktur zu reduzieren und wünschenswerterweise zu minimieren, indem das Fahrzeugchassis oder andere Strukturteile geschützt werden, was als „Versicherungs-Aufprallschutz" bezeichnet wird.
  • Wir haben nun herausgefunden, dass ein energieabsorbierender Fahrzeugstoßfänger mit einer Kombination aus Energieabsorptionscharakteristiken, die insbesondere im Knie- und Unterschenkelbereich einen ausgezeichneten Aufprallschutz für Fußgänger bieten und dazu einen Aufprallschutz bei niedriger Geschwindigkeit und auch einen „Versicherungs"-Aufprallschutz, mittels einer Einheit zur Verfügung gestellt werden kann, die aus einem thermoplastischen Schaumstoff mit einer Mehrzahl von Zonen mit unterschiedlichen Energieabsorptionscharakteristiken gebildet wird, die in einer bestimmten Weise angeordnet sind.
  • Dementsprechend bietet die Erfindung unter einem ersten Aspekt einen energieabsorbierenden Fahrzeugstoßfänger, der ein thermoplastisches Material aufweist, wobei der Fahrzeugstoßfänger mindestens eine obere Zone und eine untere Zone umfasst, wobei die obere Zone einen inneren Schaumstoff mit verhältnismäßig hoher Dichte aufweist, um ein Strukturteil des Fahrzeugs, z.B. ein Chassis, zu schützen, und zwar durch Absorbieren von Energie während eines Stoßes in einer im Allgemeinen longitudinalen Richtung des Fahrzeugs, und ferner einen äußeren Schaumstoff mit verhältnismäßig geringer Dichte, um einem Menschen- oder Tierkörper Schutz gegenüber einem Stoß zu verschaffen, und zwar durch Absorbieren von Energie während eines Stoßes, und wobei die untere Zone einen Schaumstoff mit einer Dichte enthält, die zwischen jener der Schaumstoffe in besagtem inneren und besagtem äußeren Bereich der oberen Zone liegt.
  • Die untere Zone besteht aus einem Schaumstoff, der ebenfalls Schutz für den Knie- und Unterschenkelbereich eines Fußgängers oder eines anderen Verkehrsteilnehmers bietet. Aufgrund der im mittleren Bereich liegenden Dichte dieser Zone kann der untere Abschnitt eines Beins nach vorne geschoben werden, wobei ein Zusammenwirken mit dem eine geringere Dichte aufweisenden Teil der oberen Zone stattfindet, damit das Kniegelenk so wenig wie möglich verbogen und so Fußgängern verstärkter Schutz während eines Aufpralls gewährt wird.
  • Demgemäß weist der Stoßfänger eine Kombination aus Absorptionscharakteristiken auf, die von Materialien verschiedener Dichte zur Verfügung gestellt werden, die in festgelegten Zonen angeordnet sind, die eine optimale Kombination bezüglich der Aufprallschutzleistung bei verschiedenen Arten von Zusammenstößen verschaffen.
  • Die Charakteristiken des Stoßfängers gemäß der vorliegenden Erfindung eröffnen die Möglichkeit, dass künftig hergestellte Fahrzeuge Fußgängern bei Zusammenstoß mit einem Fahrzeug ausgezeichneten Schutz bieten, dass sie weiterhin über einen Schutz für das Fahrzeug selbst bei Aufprall mit geringer Geschwindigkeit verfügen und zusätzlich „Versicherungs"-Aufprallschutz gewähren. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt, das eine Energieabsorptionseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält mindestens einer der Schaumstoffe, die in dem inneren Bereich oder dem äußeren Bereich der oberen Zone oder der unteren Zone verwendet werden, einen anisotropen Thermoplastschaum. Stärker bevorzugt umfassen die Schaumstoffe, die in dem inneren und dem äußeren Bereich und in der unteren Zone benützt werden, alle einen anisotropen Thermoplastschaum, der in einer im Allgemeinen longitudinalen Richtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist. Zweckgemäß ist der Fahrzeugstoßfänger so konstruiert, dass der anisotrope Schaum vorzugsweise parallel oder im Wesentlichen parallel zu der erwarteten Aufprallrichtung ausgerichtet ist, wobei es sich typischerweise um die Längsachse des Fahrzeugs handelt und wodurch ein Aufprallschutz in vorteilhafter Weise zur Verfügung gestellt wird.
  • Als Orientierung bei der Herstellung des anisotropen Thermoplasts kann ein beliebiges bekanntes Verfahren dienen, z.B. das Extrudieren des schäumbaren Thermoplasts. Die Materialien, aus denen der innere und der äußere Bereich der oberen Zone und die untere Zone wünschenswerterweise gebildet werden und die Verfahrensparameter zu deren Bildung, z.B. Temperaturen und Extrusionsrate, werden so gewählt, dass der Thermoplastschaum eine Dichte von unter 320 kg/m3 besitzt, vorzugsweise von 16 kg/m3 bis 192 kg/m3, stärker bevorzugt von 16 kg/m3 bis 160 kg/m3 und am stärksten bevorzugt von 16 kg/m3 bis 128 kg/m3. Die sich daraus ergebenden Extrudate weisen anisotrope Kompressionseigenschaften auf, wobei allgemein die höchsten Druckspannungen von mindestes etwa 170 kPa bei einer Kompression von ungefähr 25 % in Extrusionsrichtung beobachtet werden, wie in Übereinstimmung mit ASTM D3575-93 (Suffix D) gemessen.
  • Die Dichte der Materialien, aus denen der innere und der äußere Bereich der oberen Zone und die untere Zone gebildet werden, ist von der Ausführung des Stoßfängers abhängig, die ihrerseits vom Fahrzeugtyp abhängt, in dem der Stoßfänger verwendet werden soll, vorausgesetzt, dass die Dichte des Thermoplastschaums der unteren Zone höher ist als jene des Thermoplastschaums des äußeren Bereichs und geringer als jene des inneren Bereichs der oberen Zone. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der äußere Bereich der oberen Zone zweckgemäß einen Thermoplastschaum mit einer Dichte von 16 bis 40 kg/m3, der innere Bereich der oberen Zone enthält zweckgemäß einen Thermoplastschaum mit einer Dichte von 40 bis 128 kg/m3, und die untere Zone enthält zweckgemäß einen Thermoplastschaum mit einer Dichte von 16 bis 128 kg/m3, und zwar vorausgesetzt, dass die Dichte des Thermoplastschaums der unteren Zone höher ist als jene des äußeren Bereichs der oberen Zone und geringer als jene des inneren Bereichs der oberen Zone.
  • Ein besonders bevorzugtes Material zur Verwendung bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Stoßfängers ist ein anisotroper Thermoplastschaum, wie in WO 99/00236 beschrieben, auf dessen Offenbarung hiermit Bezug genommen wird.
  • Zu den schäumbaren Thermoplasten, die sich zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung eignen, zählen Polyethylen, einschließlich Polyethylen geringer Dichte und Polyethylen hoher Dichte (PE-HD), Polypropylen und Copolymere von Ethylen oder Propylen und ein monoethylenisch ungesättigtes Monomer, das damit copolymerisierbar ist. Der Thermoplast für die untere Zone, jener für den inneren Bereich der oberen Zone und jener für den äußeren Bereich der oberen Zone können der selben oder verschiedenen Materialklassen angehören, und sie werden zweckmäßigerweise unabhängig voneinander ausgewählt. Beispiele umfassen Copolymere von Ethylen und Acrylsäure oder Methacrylsäure und C1-4-Alkylester oder ionometrische Derivate davon, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Ethylen/Kohlenmonoxid-Copolymere, Anhydride, die olefinische Copolymere eines Diens enthalten, Copolymere von Ethylen und Alpha-Olefin mit ultrageringer Molekülmasse (d.h. einer Dichte von unter 0.92 g/cc) und Blends aus diesen Materialien. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der anisotrope Schaum, der zumindest entweder in dem inneren Bereich oder dem äußeren Bereich oder der unteren Zone verwendet wird, Polypropylen. Stärker bevorzugt enthält der Schaum, der in dem inneren Bereich, dem äußeren Bereich und der unteren Zone eingesetzt wird, Polypropylen.
  • Falls gewünscht, kann das anisotrope Material, das in einem beliebigen oder in mehreren Bereichen benützt wird, mit isotropem Material kombiniert werden, z.B. mit expandiertem Polypropylenpartikelschaum und Polyurethanschaum.
  • Der anisotrope Thermoplast bietet exzellente Energieabsorptionscharakteristiken, vor allem wenn er in oder nahe der Richtung der antizipierten Aufprallkraft ausgerichtet wird. Geeigneterweise absorbiert das thermoplastische Material, das vorzugsweise anisotrop ist, die Energie des Aufpralls durch Knautschen, Beulen und/oder Scherung. Insbesondere die Struktur des anisotropen Schaums und die Ausrichtung in dem Stossfänger verschaffen ein hohes Energieabsorptionsniveau im Vergleich zu bekannten EAEs mit ähnlichen Dichten, und zwar aufgrund der Kombination aus Thermoplasten mit geringer, mittlerer und hoher Dichte und deren relativer Position in dem Stoßfänger.
  • Die extrudierten anisotropen Thermoplastmaterialien, die sich zur Verwendung in dieser Erfindung eignen, können zugeschnitten, thermogeformt oder in anderer Weise bearbeitet werden, damit sie die gewünschte Form erhalten, die dem Stoßfänger entspricht, in dem sie verwendet werden. Alternativ dazu kann sich der Energieabsorptionsartikel aus einer Mehrzahl von Komponenten zusammensetzen, die z.B. durch Heißluftschweißen, Dampfschweißen, Hochfrequenzschweißen, Klebemittel, mechanische Befestigungsmittel oder Ähnliches zusammengefügt werden, um einen Verbundartikel zur Energieabsorption zu bilden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, Verbundartikel herzustellen, welche andere Materialien als Thermoplastschaum enthalten.
  • In einem bevorzugten Verfahren zur Fertigung des Stoßfängers der vorliegenden Erfindung erhalten die Thermoplastschäume, die den inneren und den äußeren Bereich der oberen Zone und der unteren Zone bilden, die gewünschte Gestalt durch zweckgemäßes Thermoformen oder passendes Zuschneiden. Besonders bevorzugt wird, dass der Stoßfänger seine Gestalt erhält, indem Materialien unterschiedlicher Dichte in der gewünschten Anordnung gemeinsam thermogeformt werden, um einen erfindungsgemäßen Stoßfänger zu schaffen.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren zur Fertigung des Stoßfängers das Formen thermoplastischer Vorformlinge mit verhältnismäßig geringer Dichte, verhältnismäßig hoher Dichte und mit einer Dichte, die zwischen der geringen und der hohen Dichte der Vorformlinge liegt; weiterhin beinhaltet das Verfahren das Zuschneiden der Vorformlinge auf eine vorgegebene Gestalt oder deren Formung dazu, das Erhitzen der Vorformlinge, das Zusammenfügen der Vorformlinge in einer Weise, dass ihre Gestalt der für die Energieabsorptionseinheit erforderlichen Form entspricht, und ferner das Komprimieren der Vorformlinge, durch das sie sich zusammenfügen, um die Energieabsorptionseinheit zu bilden. Die Thermoplastschäume, die in der vorliegenden Erfindung Anwendung finden, werden wünschenswerterweise mittels eines Verfahrens hergestellt, wie in WO 99/00236 offenbart.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden Platten aus dem extrudierten anisotropen Schaum hergestellt, die über die gewünschte Dichte verfügen. Zweckgemäß werden die Platten auf die gewünschte Größe und Form zugeschnitten, und zwar in Entsprechung zu dem Stoßfängerdesign und einem horizontalen Querschnitt des herzustellenden Stoßfängers. Daraufhin werden die zugeschnittenen Platten aus Thermoplast vorzugsweise aufeinander gestapelt und einer Thermoformung unterzogen, um sie fest zusammenzufügen, damit ein Artikel zur Verwendung als Fahrzeugstoßfänger geformt wird.
  • Für den Thermoformprozess werden spezielle Bedingungen ausgewählt, z.B. unter Verwendung der Lehre aus WO 99/00236, die bestimmte Faktoren berücksichtigt, einschließlich des Designs und der Stärke des Vorformlings oder der geformten Platte und des zu verwendenden Thermoplast-Typs. Zur Erläuterung sei erwähnt, dass ein Vorformling oder eine geformte Platte, die Polypropylen enthält, z.B. in einem Strahlofen solange auf eine Temperatur von 130 bis 160°C erhitzt werden kann, bis sie weich wird, woraufhin sie ungefähr bei Umgebungstemperatur in ein Thermoformwerkzeug gegeben und bei niedrigem Druck, z.B. bei 1 bis 4 bar komprimiert wird, um den Stoßfänger herzustellen.
  • Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, wobei 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stoßfänger darstellt.
  • Eine erfindungsgemäße EAE (1) umfasst eine obere Zone (2) und eine untere Zone (3). Die obere Zone (2) enthält zwei Teile, nämlich einen inneren Bereich (4) und einen äußeren Bereich (5). Der innere Bereich (4) besteht aus einem Thermoplastschaum mit einer verhältnismäßig hohen Dichte, um ein Strukturteil, z.B. das Chassis (6) des Fahrzeugs, zu schützen. Demgegenüber ist der äußere Bereich (5) aus einem Thermoplastschaum mit relativ geringer Dichte gefertigt, um Aufprallschutz bei niedriger Geschwindigkeit zu bieten. Die untere Zone (3) wird passenderweise ebenfalls aus Thermoplastschaum geformt, wobei dessen Dichte zwischen jener des inneren Bereichs (4) und des äußeren Bereichs (5) liegt.
  • Die obere Zone (2) und die untere Zone (3) sind durch herkömmliche Mittel an einem Stoßfängerträger (7) und einer unteren Leiste (8), die jeweils zu einem Fahrzeug (9) gehören, zweckgemäß angebracht.
  • Vorzugsweise werden die obere Zone (2) und die untere Zone (3) durch Extrudieren eines Thermoplasts, vorzugsweise Polypropylen, hergestellt, damit sie anisotrope Eigenschaften aufweisen, und dann wird das extrudierte Sheet in Formen geschnitten, die einen horizontalen Querschnitt des Stoßfängers (1) in einer Weise repräsentieren, dass die Extrusionsrichtung parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs (9) verläuft, wenn der Stoßfänger (1) auf diesem montiert ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Thermoplastschaum des äußeren Bereichs (5) einen im Allgemeinen „C"-förmigen vertikalen Querschnitt, und der Thermoplastschaum, der den inneren Bereich (4) definiert, besitzt einen im Allgemeinen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt. Der Thermoplastschaum, der die untere Zone (3) des Stoßfängers (1) definiert, ist so geformt, dass seine Fläche an die vordere und vorzugsweise auch an die untere oder obere Fläche der unteren Leiste (8) grenzt. Die untere Zone (3) und die obere Zone (2) werden so gebildet, dass sie komplementäre Oberflächen aufweisen, und sind vorzugsweise entlang einer im Allgemeinen horizontalen Ebene verbunden.

Claims (10)

  1. Energieabsorbierender Fahrzeugstoßfänger (1), der ein thermoplastisches Material aufweist, wobei der Stoßfänger mindestens eine obere Zone (2) und eine untere Zone (3) umfasst, wobei die obere Zone ein inneres Schaummaterial (4) mit verhältnismäßig hoher Dichte aufweist, um einen strukturellen Teil des Fahrzeugs zu schützen durch Absorbieren von Energie während eines Stoßes in einer im Allgemeinen longitudinalen Richtung des Fahrzeugs, und ein äußeres Schaummaterial (5) mit verhältnismäßig geringer Dichte, um einem Menschen- oder Tierkörper Schutz gegen Stoß zu verschaffen durch Absorbieren von Energie während eines Stoßes, und wobei die untere Zone (3) ein Schaummaterial mit einer Dichte zwischen jener der Schaummaterialien in dem inneren (4) und dem äußeren (5) Bereich der oberen Zone (2) enthält.
  2. Energieabsorbierender Fahrzeugstoßfänger nach Anspruch 1, bei welchem mindestens eines der Schaummaterialien, die in dem inneren Bereich oder dem äußeren Bereich der oberen Zone oder der unteren Zone verwendet werden, einen anisotropen thermoplastischen Schaum enthält.
  3. Energieabsorbierender Fahrzeugstoßfänger nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Schaummaterialien, die in dem inneren und äußeren Bereich der oberen Zone und der unteren Zone verwendet werden, alle einen anisotropen thermoplastischen Schaum enthalten, welcher in einer im Allgemeinen longitudinalen Richtung des Fahrzeugs (9) ausgerichtet ist.
  4. Energieabsorbierender Fahrzeugstoßfänger nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem der thermoplastische Schaum in dem inneren und dem äußeren Bereich der oberen Zone und der unteren Zone eine Dichte von weniger als 320 kg/m3 aufweist.
  5. Energieabsorbierender Fahrzeugstoßfänger nach Anspruch 4, bei welchem der thermoplastische Schaum eine Dichte von 16 kg/m3 bis 192 kg/m3 aufweist.
  6. Energieabsorbierender Fahrzeugstoßfänger nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das thermoplastische Schaummaterial mit verhältnismäßig hoher Dichte in dem inneren Bereich der oberen Zone eine Druckspannung von wenigstens 170 kPa bei 25 % Kompression aufweist, wie in Übereinstimmung mit ASTM D3575-93 (Suffix D) gemessen.
  7. Energieabsorbierender Fahrzeugstoßfänger nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das thermoplastische Schaummaterial für die untere Zone, den inneren Bereich der oberen Zone und den äußeren Bereich der oberen Zone unabhängig ausgewählt ist aus Polyethylen mit geringer Dichte, Polyethylen mit hoher Dichte, Polypropylen und Ethylen- oder Propylen-Copolymeren und einem monoethylenisch ungesättigten Monomer, das mit denselben copolymerisierbar ist.
  8. Energieabsorbierender Fahrzeugstoßfänger nach Anspruch 7, bei welchem das thermoplastische Schaummaterial, das in mindestens einem aus dem inneren Bereich, dem äußeren Bereich oder der äußeren Zone verwendet wird Polypropylen aufweist.
  9. Energieabsorbierender Fahrzeugstoßfänger nach Anspruch 8, bei welchem der thermoplastische Schaum, der in dem inneren Bereich, dem äußeren Bereich und der unteren Zone verwendet wird, Polypropylen aufweist.
  10. Fahrzeug (9) umfassend einen energieabsorbierenden Fahrzeugstoßfänger, wie in einem der Ansprüche 1 bis 9 definiert.
DE60211174T 2001-08-08 2002-08-08 Energie-absorbierender Stossfänger für Fahrzeuge Expired - Lifetime DE60211174T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0119357 2001-08-08
GBGB0119357.2A GB0119357D0 (en) 2001-08-08 2001-08-08 Energy absorption unit
PCT/IB2002/003650 WO2003013910A1 (en) 2001-08-08 2002-08-08 Energy absorption unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60211174D1 DE60211174D1 (de) 2006-06-08
DE60211174T2 true DE60211174T2 (de) 2007-02-08

Family

ID=9920038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60211174T Expired - Lifetime DE60211174T2 (de) 2001-08-08 2002-08-08 Energie-absorbierender Stossfänger für Fahrzeuge

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6755452B2 (de)
EP (1) EP1417115B1 (de)
JP (1) JP4163615B2 (de)
KR (1) KR100858584B1 (de)
CN (1) CN100351120C (de)
AT (1) ATE325015T1 (de)
DE (1) DE60211174T2 (de)
ES (1) ES2259111T3 (de)
GB (1) GB0119357D0 (de)
WO (1) WO2003013910A1 (de)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10209969B4 (de) * 2001-03-07 2007-08-30 Honda Giken Kogyo K.K. Stoßabsorberstruktur für Fahrzeuge
GB0128954D0 (en) * 2001-12-03 2002-01-23 Dow Chemical Co Energy absorption unit
US6672635B2 (en) * 2002-06-06 2004-01-06 Netshape Corporation Bumper with integrated foam and non-foam components
US7249745B2 (en) * 2003-06-24 2007-07-31 Mooreco, L.P. Encapsulated end caps and method of making the same for a writing board tray
GB0314824D0 (en) 2003-06-25 2003-07-30 Design Blue Ltd Energy absorbing material
US6948750B2 (en) * 2003-11-26 2005-09-27 Iee International Electronics & Engineering S.A. Collision sensor for vehicle bumper
DE102004013370B4 (de) * 2004-03-17 2007-11-22 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Energieabsorbierendes Bauteil
US8113606B2 (en) * 2005-04-23 2012-02-14 Greenberg Bertram M Method and apparatus for optimizing storage space
DE102005026868A1 (de) * 2005-06-10 2006-12-14 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Fußgängerschutz bei geländegängigen Fahrzeugen durch Upper Support Structure
CN100445134C (zh) * 2005-10-09 2008-12-24 现代自动车株式会社 应用于汽车前保险杠的能量吸收器
US20070132251A1 (en) * 2005-12-12 2007-06-14 Lee Jeong H Energy absorber applied to automobile front-bumper
JP4970790B2 (ja) * 2005-12-26 2012-07-11 株式会社ジェイエスピー バンパー芯材及びバンパー構造
JP4518061B2 (ja) * 2006-10-12 2010-08-04 トヨタ車体株式会社 車両の前部衝撃緩衝構造
US7533912B2 (en) * 2007-06-12 2009-05-19 Ford Global Technologies, Llc Hybrid energy absorber for automobile bumper
DE102007032031A1 (de) * 2007-07-10 2009-01-15 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorbau eines Kraftfahrzeugs
US8042847B2 (en) 2007-12-19 2011-10-25 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Tray energy absorber and bumper system
US7866716B2 (en) 2008-04-08 2011-01-11 Flex-N-Gate Corporation Energy absorber for vehicle
US8244499B2 (en) * 2009-01-30 2012-08-14 Aquifer Resource Management, Inc. Methods and systems for managing aquifer operation
EP2492151A4 (de) * 2009-10-21 2013-04-10 Toyota Motor Co Ltd Fahrzeugaufbaukonstruktion
US8336933B2 (en) 2010-11-04 2012-12-25 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Energy absorbing device and methods of making and using the same
US8322780B2 (en) 2010-12-20 2012-12-04 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Reinforced body in white and method of making and using the same
KR101395992B1 (ko) * 2011-11-02 2014-05-16 롯데케미칼 주식회사 플라스틱 범퍼 빔 제조장치
US8876179B2 (en) * 2012-02-01 2014-11-04 Sabic Global Technologies B.V. Energy absorbing assembly and methods of making and using the same
US8864216B2 (en) 2013-01-18 2014-10-21 Sabic Global Technologies B.V. Reinforced body in white and method of making and using the same
US9067550B2 (en) 2013-01-18 2015-06-30 Sabic Global Technologies B.V. Polymer, energy absorber rail extension, methods of making and vehicles using the same
US9016737B2 (en) * 2013-03-14 2015-04-28 Autoliv Asp, Inc. Compressive sensor packaging techniques
JP6212368B2 (ja) * 2013-12-03 2017-10-11 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 歩行者衝突検知装置
EP3154828B1 (de) 2014-06-16 2020-01-15 SABIC Global Technologies B.V. Verfahren zur herstellung eines laminats, energieabsorbierende vorrichtung und zusammensetzung einer energieabsorbierenden vorrichtung sowie formwerkzeug
US9327662B1 (en) * 2014-11-24 2016-05-03 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Bumper assemblies including lower reinforcement members
US9580030B2 (en) 2015-04-08 2017-02-28 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Bumper assemblies including lower reinforcement members
US10065587B2 (en) 2015-11-23 2018-09-04 Flex|N|Gate Corporation Multi-layer energy absorber
US10744966B2 (en) 2015-12-23 2020-08-18 Sabic Global Technologies B.V. Hybrid/composite energy-absorbing lower member for automobiles and process for making the same
USD820749S1 (en) 2015-12-29 2018-06-19 Sabic Global Technologies B.V. Roof component for a motor vehicle
DE102019108742A1 (de) * 2019-04-03 2020-10-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energieabsorptionsvorrichtung
US11505148B2 (en) * 2019-09-27 2022-11-22 Nissan North America, Inc. Vehicle reinforcement assembly

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3784182A (en) 1971-10-01 1974-01-08 Collision Devices Inc Deformable shock absorbing guard
IT986580B (it) 1973-06-25 1975-01-30 Fiat Spa Paraurti di materiale elastico per autoveicoli
GB1547764A (en) 1976-08-10 1979-06-27 Marley Tile Co Ltd Bumpers for motor vehicles
DE3224979A1 (de) * 1982-07-03 1983-08-25 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Stossfaengerbiegetraeger mit einer vorgelagerten verkleidung
US4648923A (en) 1983-12-28 1987-03-10 Bernard Chapnick Method of forming a shoe insert
US4616866A (en) 1983-12-30 1986-10-14 Michael Ladney, Jr. Vehicle bumper
JPH01168543A (ja) * 1987-12-24 1989-07-04 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 車輌用衝撃エネルギー吸収バンパー
US5306068A (en) 1991-08-30 1994-04-26 Toray Industries Inc. Automobile door
DE19641944A1 (de) * 1996-10-11 1998-04-16 Huels Chemische Werke Ag Bauteil zur Energieabsorption
GB2322602A (en) 1997-02-17 1998-09-02 Lin Pac Mouldings Bumper assemblies for motor vehicles
EP0991514B1 (de) 1997-06-27 2002-08-21 The Dow Chemical Company Energieabsorbierende artikel aus extrudierten, thermoplastischen schaumstoffen
DE19810871A1 (de) * 1998-03-13 1999-09-16 Dynamit Nobel Kunststoff Gmbh Energieabsorbierende Schaumstruktur
TW452613B (en) * 1998-08-07 2001-09-01 Ein Kohsan Co Ltd Shock absorber and method for producing the same, and filler for the same
FR2791628B1 (fr) * 1999-03-29 2001-06-22 Peguform France Combinaison d'une peau de pare-chocs et d'un carenage sous moteur pour vehicule
CN2373318Y (zh) * 1999-06-08 2000-04-12 中国船舶工业总公司第七研究院第七二五研究所 高能量吸收型泡沫金属保险杠
JP3646858B2 (ja) * 1999-08-09 2005-05-11 株式会社ジェイエスピー 多層ポリプロピレン系樹脂発泡成形体及びその製造方法、並びに容器
GB2355435A (en) * 1999-10-18 2001-04-25 Ford Global Tech Inc A vehicle bumper arrangement
US6758507B2 (en) 2001-03-01 2004-07-06 Venture Industries Energy absorbing external component for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
GB0119357D0 (en) 2001-10-03
EP1417115A1 (de) 2004-05-12
KR20040043183A (ko) 2004-05-22
ATE325015T1 (de) 2006-06-15
JP2004537460A (ja) 2004-12-16
US20030034658A1 (en) 2003-02-20
JP4163615B2 (ja) 2008-10-08
CN1564763A (zh) 2005-01-12
KR100858584B1 (ko) 2008-09-17
CN100351120C (zh) 2007-11-28
WO2003013910A1 (en) 2003-02-20
ES2259111T3 (es) 2006-09-16
EP1417115B1 (de) 2006-05-03
US6755452B2 (en) 2004-06-29
DE60211174D1 (de) 2006-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60211174T2 (de) Energie-absorbierender Stossfänger für Fahrzeuge
DE69912181T2 (de) Stossdämpfer mit gewelltem Querschnitt und Stossfänger mit solchem Dämpfer
DE60121833T2 (de) Stossfängerstange und stossfängeranorndung mit einer stossfängerstange
DE102004013370B4 (de) Energieabsorbierendes Bauteil
DE60013557T2 (de) Harter, thermoverformbarer schaum zur verwendung als dachhimmel
DE60203232T2 (de) Fahrzeugstossfängeranordnung
DE112009000840B4 (de) Aufblasbares mehrlagiges Polster und Verfahren zu seiner Herstellung
DE60017957T3 (de) Kraftfahrzeugstossfänger, mit I Querschnitt, hergestellt aus Mineralien enthaltendem, thermoplastischem, Glasfaserverbundwerksstoff
DE60033622T2 (de) Türinnenelement für kraftfahrzeuge
EP1300295B1 (de) Energieabsorbierender Stossfänger
DE60018334T2 (de) Fahrzeugdachhimmel und verwandte Artikel
DE202010002511U1 (de) Fronteinheit eines Automobilfahrzeugs mit einem vorderen Stoßfänger-Schutzschild
DE60305557T2 (de) Energieaufnahmevorrichtung zum Einbauen zwischen einem Querträger und einer Stossfängerhaut
EP0575771A1 (de) Schaumstoffplatte, insbesondere Formteil aus einer oder mehreren Schaumstoffplatten
DE112011103628T5 (de) Wiederverwertbare Kunststofftragteile und Verfahren zur Herstellung
US20100102580A1 (en) Energy absorber with differentiating angled walls
DE10120268B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Mehrfachdichte-Innenverkleidungssubstrats
DE60305920T2 (de) Verbundschaumstruktur mit isotropen und anisotropen bereichen
DE69830447T2 (de) Methode zur Herstellung von Komposit-Polymermaterialien, die hohe Festigkeit gegenüber Schlagenergie aufweisen
EP1299219A1 (de) Verfahren zur herstellung von formteilen aus partikelschaum mit einer deckschicht
EP0886590B1 (de) Stossdämpfer
DE10058431A1 (de) Verfahren zum Formen und dadurch hergestellte stoßbeständige Autoteile
DE19702995A1 (de) Energieabsorbierender Formkörper
EP0947727B1 (de) Energieabsorbierende Schaumstruktur
EP0492131B1 (de) Wiederverwertung duroplastischer Polyurethanschaumteile

Legal Events

Date Code Title Description
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DOW GLOBAL TECHNOLOGIES, INC., MIDLAND, MICH., US

8364 No opposition during term of opposition