DE69905388T2 - Energieabsorbierende struktur - Google Patents
Energieabsorbierende struktur Download PDFInfo
- Publication number
- DE69905388T2 DE69905388T2 DE69905388T DE69905388T DE69905388T2 DE 69905388 T2 DE69905388 T2 DE 69905388T2 DE 69905388 T DE69905388 T DE 69905388T DE 69905388 T DE69905388 T DE 69905388T DE 69905388 T2 DE69905388 T2 DE 69905388T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- plate
- component according
- component
- sheet
- deformation
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
- F16F7/121—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members the members having a cellular, e.g. honeycomb, structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Description
- BEREICH DER ERFINDUNG
- Die Erfindung betrifft einmalig verwendbare, Energie absorbierende Bauteile, die absichtlich so ausgebildet sind, dass sie sich beim Absorbieren von Energie dauerhaft verformen. Derartige Bauteile finden als Aufprallschutz für Autos und andere Fahrzeuge Verwendung, um die Fahrzeuginsassen oder andere Straßenbenutzer zu schützen.
- BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
- Es ist bekannt, derartige verformbare Bauteile in Form einer Anordnung von bienenwabenförmigen Zellen zu schaffen, deren Wandungen aus einem Material wie zum Beispiel Metallfolie gefertigt sind, wobei diese Anordnung immer stärker zusammengepresst wird, um beispielsweise bei einem Autounfall kinetische Energie zu absorbieren. Derartige Wabenbauteile sind als Aufprallschutz für Autos und dergleichen wirksam, jedoch schwierig zu fertigen und damit teuer. Deshalb ist es unwahrscheinlich, dass derartige Bauteile in umfangreichem Maße in billigeren Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Ein derartiges Bauteil wird in der WO98/06553 (Cellbond Composites Ltd. und Bayerische Motorenwerke AG) beschrieben.
- In der GB 1 225 681 wird eine Struktur als Kernmaterial für ein Bauteil mit geringem Gewicht beschrieben. Es ist beabsichtigt, dass das Bauteil eine maximale Stärke zu niedrigsten Kosten bietet, und Energieabsorption wird nicht erwähnt. Tatsächlich zeigen die Zeichnungen Seitenwandungen, die zu nahe an der Senkrechten zur Ebene des Bleches angeordnet sind, als dass sie eine gute Energieabsorption durch plastische Verformung bieten könnten. Ein weiteres Dokument nach dem Stand der Technik, GB 1 305 489, beschreibt ein Verpackungsmaterial zum Einsatz in Containern, um Brüche zu verhindern. Dieses Dokument beschreibt die Verwendung mikrozellulären expandierten Polystyrols. Ein derartiges Material wäre viel zu weich, um eine erhebliche Energiemenge bei einem Kraftfahrzeugzusammenstoß zu absorbieren, und würde daher Verletzungen nicht vermeiden. Ein weiteres Dokument, GB 1 420 929, beschreibt ein "mit Umkehrpunkten versehenes" Blechmaterial, von dem gesagt wird, dass es sich für vielerlei Einsatzzwecke eigne. Das Material weist eng beieinander stehende "Umkehrpunkte" auf, deren Seitenwandungen sich zu nahe an der Senkrechten zum Blech befinden, als dass sie sich zum Absorbieren eines Stoßes in geeigneter Weise plastisch verformen könnten.
- Die US-A-3,506,295 legt eine Stoßabsorptionseinrichtung offen, der stoßabsorbierende Eigenschaften aufweist.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Erfindungsgemäß wird ein Energie absorbierendes Fahrzeugbauteil nach der Definition in Anspruch 1 geschaffen.
- Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Absorbieren von Energie nach Anspruch 17.
- Der Winkel ist in
2 mit dem Bezugszeichen8 versehen. Die maximale Steigung tritt vorzugsweise auf halber Höhe zwischen den benachbarten nach vorn und hinten gerichteten Vorsprüngen auf. Das Blech ist vorzugsweise von einer vorderen Spitzenhöhe zu einer benachbarten hinteren Spitzenhöhe glatt. - Die Mittelebene muss nicht unbedingt flach sein. Es ist vielmehr die fiktive Ebene, die lokal die Position des Blechs repräsentiert, wobei die Vorsprünge geglättet sind. Wenn das Bauteil abgesehen von den Vorsprüngen an seiner Oberfläche makroskopisch gebogen ist, um zum Beispiel in das Innere eines Kraftfahrzeugs zu passen, ist die Mittelebene nicht über ihre gesamte Oberfläche hinweg eben. Die Vorsprünge erstrecken sich von dieser fiktiven Ebene aus nach vorn und hinten.
- Das Muster der Vorsprünge muss nicht die gleiche Anzahl nach vorn gerichteter Vorsprünge neben jedem nach hinten gerichteten Vorsprung aufweisen; auch müssen die jeweils nach vorn und hinten gerichteten Vorsprünge nicht notwendigerweise die gleiche Form aufweisen. Es ist tatsächlich möglich, dass die nach vorn oder nach hinten gerichteten Vorsprünge in Gruppen miteinander angeordnet sind; dies kann auftreten, wenn in einem flachen Blech nur nach vorn gerichtete Vorsprünge ausgebildet sind. Der nicht verformte Abschnitt des Blechs bildet dann miteinander verbundene nach hinten gerichtete Vorsprünge hinter der Mittelebene.
- Mit Plateau ist ein im Wesentlichen flacher Bereich der Kurve gemeint, in dem eine prozentuale Verformungsveränderung von einer weit geringeren prozentualen Veränderung der einwirkenden Belastung begleitet ist. "Weit geringer" bedeutet, dass die prozentuale Veränderung der einwirkenden Belastung höchstens 15%, vorzugsweise höchstens 10% oder noch besser höchstens 5% der prozentualen Verformungsveränderung beträgt.
- Eine ebenfalls beabsichtigte alternative Definition des Plateaus besagt, dass die Kurve um nicht mehr als 10%, vorzugsweise 5%, vom vorgegebenen Niveau abweicht.
- Der flache Bereich der Kurve erstreckt sich von einer Verformung um höchstens 70%, vorzugsweise höchstens 50% oder sogar 35% der Verformung bei maximaler Verformung des Plateaus bis zu dieser maximalen Verformung des Plateaus. Dementsprechend kann das Plateau
65 des verfügbaren Verformungsbereichs ausmachen. - Die vorgegebene Plateauebene kann ein Belastungsniveau sein, das keine ernsthaften Verletzungen verursacht oder das den Tod vermeidet, wenn ein Teil des menschlichen Körpers, zum Beispiel der Kopf, auf das Energie absorbierende Blech aufprallt. Das Maß kann im Bereich von 0,2 bis 0,3 MPa liegen. Mann kann das Maß bestimmen, indem man das Material des Blechs, die Dicke des Blechs, die Spitzendichte der Vorsprünge über die Blechfläche hinweg und die Form der Vorsprünge ermittelt.
- Die Vorsprünge können zumindest 80% der Blechfläche bedecken, ohne dass sich zwischen ihnen wesentliche Flächen befinden.
- Die derzeit üblichste Energie absorbierende Einrichtung ist ein starrer Polyurethanschaum. In Tests, von denen einer später vorgestellt werden wird, zeigt die Verformung eines derartigen Schaums kein Plateau in der Weise wie die erfindungsgemäße Energie absorbierende Einrichtung aus Formblech.
- Der menschliche Körper, insbesondere der menschliche Kopf, kann bestimmte Belastungsniveaus ertragen, bevor es zu Verletzungen oder zum Tode kommt. Diese Niveaus werden von -Kraftfahrzeugherstellern bei der Auswahl Energie absorbierender Stoffe zum Einsatz in ihren Fahrzeugen angegeben. Ein Plateau in der Belastungsverformungskurve ermöglicht eine stärkere Energieabsorption ohne Verletzung oder Tod als eine eher proportionale Belastungsverformungskurve, die bei herkömmlichem Schaum vorliegt.
- Die Erfindung schafft ein Energie absorbierendes Material, welches weit billiger als die Wabenstruktur gefertigt werden kann und trotzdem einen guten Schutz bietet.
- Trotz einiger struktureller Ähnlichkeiten schlägt keines der oben behandelten Dokumente nach dem Stand der Technik eine wie oben beschrie bene, Energie absorbierende Struktur vor; vielmehr werden Zellstrukturen für leichtgewichtige, starke Materialien offengelegt. Die plastische Verformung zur einmaligen Energieabsorption wäre in allen derartigen Strukturen nicht gewollt. Keines der Dokumente lehrt das Ausbilden eines Plateaus in der Belastungsverformungskurve in der Art und Weise der erfindungsgemäßen Struktur.
- Die Wandungsdicke der Vorsprünge muss nicht größer sein als die Dicke des nicht verformten Blechs.
- Bei der Struktur kann es sich um ein Verbundmaterial handeln, in welchem das Blech einen Kern bildet, wobei auf einer oder beiden Seiten ein bzw. zwei Außenseitenbleche oder ein bzw. zwei Außenhäute aufgebracht sind. Das/die Außenseitenblech(e) oder die Außenhaut/-häute können eben sein. Eine Außenhaut kann besonders nützlich sein, wenn die Vorsprünge groß sind; dies kann der Fall sein, wenn dickere Aluminiumplatten verwendet werden. Vorzugsweise sind die Außenhäute so befestigt, dass während des Aufpralls eine gewisse seitliche Bewegung (in der Ebene des Bauteils) möglich ist. Es wurde festgestellt, dass ein Verschieben der Vorder- und Hinterflächen des Blechs gegenüber den Außenhäuten während des Aufpralls die Aufprallabsorptionseigenschaften des Materials verbessert.
- Das Verfahren des Befestigens der Außenhaut am Blech kann darin bestehen, einige (zum Beispiel bis zu 20%) der Vorsprünge an der Außenhaut zu befestigen. Die Außenhaut kann sogar bequem an nur vier Vorsprüngen befestigt werden. Damit behalten die übrigen Vorsprünge die Freiheit, sich zu verschieben. Das Befestigen kann durch Schweißen, zum Beispiel Ultraschallschweißen, durch Nieten oder Kaltnieten erfolgen.
- Wenn alle Gipfelhöhen befestigt werden sollen, wird vorzugsweise ein schwächeres Befestigungsverfahren wie zum Beispiel Polyurethankleber verwendet, der weiterhin ein Bewegen während des Aufpralls ermöglicht.
- Das Material des Blechs kann Aluminium sein, welches ein sehr geringes Gewicht aufweist. Alternativ können auch thermoplastische Kunststoffe in eine geeignete Form gebracht werden.
- Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeug, das ein Energie absorbierendes Bauteil nach der obigen Definition aufweist. Das Bauteil kann hinter dem Dachhimmel des Fahrzeuges angebracht werden, um Stöße des Kopfes eines Fahrzeuginsassen gegen den Dachhimmel während eines Auffahrunfalls zu absorbieren. Alternativ ist das Material so billig und so leicht zu formen, dass das Bauteil an den hinteren Flächen der Sitze in Autos, Flugzeugen oder anderen Fahrzeugen angebracht werden kann, um den Aufprall des Kopfes oder der Knie eines Insassen abzufangen, der sich unmittelbar hinter dem Sitz befindet.
- Das Bauteil kann hinter einer Textilbahn oder anderen Mitteln angebracht werden, um es der Sicht zu entziehen. Das Bauteil kann hinter dem Dachhimmel eines Autos angebracht werden.
- Ein Verfahren zum Fertigen eines Energie absorbierenden Bauteils umfasst das Beschaffen eines flachen Blechmaterials und das Einwirken auf die glatte Fläche, um diese in eine dreidimensionale Form zu bringen. Der Schritt des Verformens kann einen Pressvorgang einschließen. Der Schritt des Verformens kann so gestaltet sein, dass einzelne Vorsprünge geformt werden, die aus der Blechebene hervorstehen und die gewünschte Form aufweisen.
- Somit können die Vorsprünge beispielsweise halbkugelförmig, pyramidenförmig oder in ähnlicher Weise ausgebildet sein. Die Vorsprünge kön nen die Form von Kegelstümpfen aufweisen. Alle Vorsprünge können die gleiche oder eine unterschiedliche Form aufweisen, zum Beispiel je nach Wunsch in Höhe und/oder form voneinander abweichen.
- In einigen Fällen können die Vorsprünge länglich sein und im Extremfall Rillen bilden, die sich über die gesamte Breite des Bauteils erstrecken. Es ist jedoch schwieriger, Rillen ein gutes Plateau zu verleihen als im Falle der bevorzugten Vorsprünge, die im Wesentlichen eine gleiche Länge und Breite aufweisen.
- Zwischen der Form und dem Blech kann ein Festschmiermittel verwendet werden, um das Pressen zu erleichtern. Bei dem Festschmiermittel kann es sich um dünne Kunststofffolie handeln.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Spezifische Ausführungsformen und Vergleichsbeispiele werden nachfolgend allein als Beispiele beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigt:
-
1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen verformbaren Struktur, -
2 eine Seitenansicht einer verformbaren Verbundstruktur, bei der ein Blech, zum Beispiel mit der in1 dargestellten Form, den Kern der verformbaren Verbundstruktur bildete, welcher sich zwischen flachen Außenblechen oder -häuten befindet, die am Kern beispielsweise mittels Klebstoff befestigt sind, -
3 ein Schema der Verformung des Blechs, -
4 Kurven der statischen Festigkeit gegen Verformung für drei Blechdicken, -
5 eine Kurve dynamischer Festigkeit gegen Verformung, wenn ein Blech mit einem flachen Teil aufeinanderprallt, -
6 eine Kurve dynamischer Festigkeit gegen Verformung, wenn ein Blech mit einem runden Teil aufeinanderprallt, -
7 eine Kurve statischer Festigkeit gegen Verformung eines Blechs mit drei Außenhautdicken und ohne Außenhaut, und -
8 eine Kurve statischer Festigkeit gegen Verformung beim Einsatz herkömmlichen Polyurethanschaums. - BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
1 zeigt ein Aluminiumblech1 in Form eines "Eierbehälters", welches ein Muster von abwechselnd nach vorn gerichteten Vorsprüngen3 und nach hinten gerichteten Vorsprüngen5 aufweist, wobei sich zwischen diesen keine wesentlichen flachen Flächen befinden. In den Begriff "Aluminium" sollen auch Legierungen eingeschlossen sein, in denen Aluminium den Hauptbestandteil bildet. Die oberen Flächen7 der Vorsprünge sind auf dieser Zeichnung im Wesentlichen eben; es wurden jedoch auch sinnvolle Ergebnisse mit abgerundeten Vorsprüngen erzielt. Die exakte Form kann modelliert werden. -
2 zeigt das gleiche Blech1 , wobei es nach dem Sandwichprinzip zwischen zwei Außenhäuten11 ,13 angeordnet ist. Es ist zu erkennen, dass der Blechabschnitt zwischen den Gipfelhöhen gegenüber der Bauteilebene um 45 Grad abgewinkelt ist. - Der Verformungsprozess ist in
3 dargestellt. Wenn das Blech verformt wird, absorbiert das Blech die Verformung, indem es sich im Steigungsbereich, d. h. in dem Blechabschnitt zwischen den Oberseiten der Vorsprünge, verbiegt. Um in der Belastungsverformungskurve ein homogenes Plateau zu erreichen, sollte das Kalthärten dieses Bereichs vermieden werden. Dies lässt sich durch Regelung des Steigungswinkels und der Geometrie bewirken. Tests haben gezeigt, dass eine Form wie nach3 , jedoch mit leicht abgerundeten Ecken, gute Ergebnisse erbringt; insbe sondere lassen sich derartige Formen leicht pressen. Weiterhin wird dort, wo der Steigungswinkel die empfohlenen Grenzwerte von 25° bis 60° übersteigt, das Plateau vermindert oder sogar beseitigt. - EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE
- Eine Anzahl Energie absorbierender Bauteile wurde getestet, indem die Belastung gemessen wurde, die zur Erhöhung der Verformung aufgewandt werden muss. Eine derartige Belastung kann statisch oder durch Stoßen eines Testgegenstandes gegen das Bauteil, d. h. dynamisch, angewandt werden. Die Ergebnisse werden für eine Reihe von Testgegenständen dargestellt. Jeder Test wurde wiederholt; die einzelnen Linien in jeder Kurvendarstellung entsprechen jeweils einem Einzeltest.
- In den
4a ,4b und4c sind die jeweiligen Ergebnisse für Aluminiumblech (Standardaluminium 1050H24) mit den Dicken 0,5 mm, 0,7 mm und 0,9 mm dargestellt. Bei den Ergebnissen handelt es sich um statische Testergebnisse, die durch langsames Zusammenpressen eines 200 mm mal 200 mm großen geformten Blechs ermittelt wurden. Bei Verwendung dieses Materials ergeben etwa zwanzig bis vierzig Zellen (Vorsprünge) in der getesteten Blechfläche gute Ergebnisse. Wie zu erkennen ist, zeigen alle Kurven ein Plateau bei einem höheren Belastungsniveau mit größeren Dicken. Die Plateaulänge umfasst einen wesentlichen Abschnitt des Verformungsbereichs von bis zu 65%. Die Ergebnisse für 0,5 mm und 0,7 mm zeigen, dass bei der verwendeten Gestaltung der Bereich der Blechdicken von 0,5 mm bis 0,7 mm ein Plateau im Bereich von 0,2 bis 0,3 MPa ergibt, welches für eine Stoßabsorptionsstruktur vorzuziehen ist. - Die dynamischen Testergebnisse unter Verwendung eines flachen und eines runden Kopfes, der mit 4,2 m/s gegen das Blech gestoßen wurde, sind jeweils in den
5 und6 dargestellt. Bei dem runden Kopf handelt es sich um eine Halbkugel mit einem Grundflächendurchmesser von 106 mm. In der Belastungsverformungskurve ist, insbesondere bei Einsatz eines flachen Kopfes, ein gutes Plateau zu sehen. - Die Ergebnisse für den runden Kopf zeigen eine gewisse Abweichung über das Blech hinweg je nach der Anzahl der getroffenen Vorsprünge. Diese Abweichung lässt sich verringern, indem eine Außenhaut über die Blechfläche platziert wird. diese zusätzliche Außenhaut ist besonders nützlich, wenn die Steigung der Vorsprünge zu groß wird, d. h. wenn die Lücke zwischen benachbarten Vorsprüngen zu groß ist. Die Ergebnisse für eine Standard-Außenhaut, die mit Polyurethankleber an einem 1-mm-Blech wie dem oben verwendeten befestigt ist, sind in
7 dargestellt. Das Plateau bleibt bestehen. - Gute Ergebnisse hinsichtlich der Kopfverletzungskriterien (HIC) wurden erzielt, wobei die Werte denen ähnelten, die mit viel teureren Wabenstrukturen erreicht wurden.
- Es wurde weiterhin festgestellt, dass das Blech eine gewisse horizontale Energie bei streifendem Aufprall absorbiert, insbesondere wenn das Blech nicht fest mit seiner Halterung verbunden ist, sondern einen Bewegungsspielraum aufweist.
- Weiterhin erbringen zwei oder mehrere geformte Blechstrukturen gute Ergebnisse, wenn sie übereinander gestapelt werden. Ein Blech kann umgedreht und dann Vorsprung gegen Vorsprung auf einem anderen Blech platziert werden. Wenn eines der Bleche nicht umgedreht würde, würde es genau in das andere eingreifen.
- Es wurde festgestellt, dass das Anbringen einer Haut zwischen den beiden geformten Blechstrukturen das Plateau in der Belastungsverformungskurve zu verringern scheint, so dass es bevorzugt wird, eine derartige Zwischenhaut wegzulassen.
- Zum Vergleich sind in
8 die Ergebnisse für zwei Proben mit einem Polyurethanschaum-Absorptionsmittel dargestellt. Wie zu erkennen ist, zeigt der herkömmliche Schaum in der Belastungsverformungskurve kein Plateau. - Die Menge der absorbierten Energie entspricht der Fläche unter der Kurve. Um die Fläche unter einem vorgegebenen maximalen Belastungsniveau, das zu Verletzung oder Tod führen könnte, zu maximieren, sollte die Kurve im Wesentlichen flach unmittelbar unter diesem Niveau verlaufen, d. h. sie sollte ein Plateau aufweisen. Im allgemeinen kann mittels der erfindungsgemäßen Energie absorbierenden Bauteile bei einer vorgegebenen maximalen Belastung mehr Energie absorbiert werden, als es bei Einsatz von Polyurethanschaum möglich ist.
- Das Bauteil kann eine gute Energieabsorption, ein ausgezeichnetes Belastungs-Gewichtsverhältnis, eine gute Biege- und Torsionsfestigkeit, besonders bei Doppelhautsystemen, und sehr flache Plateaus in der Belastungsverformungskurve aufweisen. Weiterhin ist das Material im Vergleich zu Fahrzeug-Energieabsorptionseinrichtungen nach dem Stand der Technik billig, wieder aufzubereiten und sicher. Ein durchgehendes Blech unterstützt auch die Wasserundurchlässigkeit.
- Neben dem in den spezifischen beschriebenen Beispielen verwendeten Aluminium ist es auch möglich, das Fahrzeugbauteil aus anderen Metallen oder thermoplastischen Kunststoffen wie Polykarbonat oder Polyamid zu fertigen. Es kann leichter sein, bei thermoplastischen Materialien eine geringere Steigung zwischen den Gipfeln zu verwenden als bei Aluminium, indem Spritzgussformung zum Einsatz kommt.
- Wenn das erfindungsgemäße Bauteil in die Grundplatte eines Sitzes eingebaut wird, kann es auch Schutz gegen das Untergehen im Wasser bieten.
- Weiterhin kann das Material als Wärme- oder Schallisolator fungieren. Zusätzlich zu einem hohlen Blech kann auch Material, zum Beispiel Schaum, um die Vorsprünge herum angeordnet werden.
Claims (17)
- Energie absorbierendes Fahrzeugbauteil zur Verringerung des Verletzungsrisikos, das eine im Wesentlichen in einer Mittelebene verlaufende Platte aufweist, die so geformt ist, dass sie ein Muster von abwechselnd angeordneten, nach vorn und hinten von der Mittelebene verlaufenden Vorsprüngen aufweist, wobei das Bauteil Stöße durch Verformung der Platte abfängt; dadurch gekennzeichnet, dass jeder Vorsprung einen Steigungsbereich aufweist, in dem die Platte in einem Winkel von 25 bis 60 Grad gegenüber der Mittelebene der Platte an der Position der höchsten Steilheit des Steigungsbereiches geneigt ist, wodurch die Platte Stoßeinwirkungen absorbiert, indem sie sich in dem Steigungsbereich verbiegt, um auf einer vorgegebenen Höhe in der Belastungskurve senkrecht zur Mittelebene ein Plateau zu bilden, das erforderlich ist, um die Platte entgegen einer zunehmenden Verformung zu verformen.
- Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die höchste Steilheit jedes Steigungsbereichs in der Mitte zwischen den jeweiligen Zentren der benachbarten vorderen und hinteren Vorsprünge auftritt.
- Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge mindestens 80% der Plattenfläche ohne wesentliche Zwischenräume bedecken.
- Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelebene des Bauteils nicht flach ist.
- Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge flache Vorderflächen aufweisen, die parallel zur Mittelebene verlaufen.
- Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge hohl sind.
- Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Platte, die Dicke der Platte und die Dichteverteilung der Vorsprünge auf der Platte so vorgegeben sind, dass sich die Plateauhöhe auf einer Belastungshöhe befindet, die keine schweren Verletzungen verursacht oder die den Tod vermeidet, wenn ein Teil eines lebenden menschlichen Körpers, zum Beispiel ein Kopf, gegen die Energie absorbierende Platte schlägt.
- Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin auf einer Seite der Platte einen Überzug aufweist.
- Bauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug so an der Platte angebracht ist, dass während der Stoßeinwirkung eine seitliche Bewegung des Überzuges gegenüber der Platte möglich ist.
- Bauteil nach Anspruch 8, das auf beiden Seiten der Platte einen Überzug aufweist.
- Bauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Überzug so an der Platte angebracht ist, dass während der Stoßeinwirkung eine seitliche Bewegung des Überzuges gegenüber der Platte möglich ist.
- Bauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Überzug mittels eines Polyurethanklebstoffes an der Platte befestigt ist.
- Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Platte Aluminium ist.
- Bauteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte eine Dicke von 0,6 mm bis 0,7 mm aufweist.
- Fahrzeug, das ein Energie absorbierendes Fahrzeugbauteil zur Verringerung des Verletzungsrisikos nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
- Fahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug einen Dachhimmel aufweist und das Bauteil hinter dem Dachhimmel angebracht ist.
- Verfahren zum Absorbieren von Energie, das umfasst: Schaffen eines Bauteiles, das eine im Wesentlichen auf einer Mittelebene verlaufende Platte aufweist, die ein Muster aus abwechselnd vorderen und hinteren Vorsprüngen aufweist, die von der Mittelebene nach vorn und hinten verlaufen; dadurch gekennzeichnet, dass jeder Vorsprung einen Steigungsbereich aufweist, wobei die Platte an der Position der höchsten Steilheit des Steigungsbereichs in einem Winkel von 25 bis 60 Grad gegenüber der Mittelebene geneigt ist, und Absorbieren einer Stoßeinwirkung durch Verformung der Platte durch Verbiegen im Steigungsbereich, um ein Plateau auf vorgegebener Höhe in der Belastungskurve senkrecht zur Mittelebene zu schaffen, das erforderlich ist, um die Platte entgegen einer zunehmenden Verformung zu verformen. LEGENDE ZU DEN ZEICHNUNGEN
4a ,4b ,4c ,6 ,7a ,7b ,7c ,7d ,8 : Abszisse: Verformung (mm) Ordinate: Belastung (MPa)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB9825488.1A GB9825488D0 (en) | 1998-11-21 | 1998-11-21 | Energy-absorbing structures |
GB9825488 | 1998-11-21 | ||
GBGB9918679.3A GB9918679D0 (en) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | Energy-absorbing structures |
GB9918679 | 1999-08-09 | ||
PCT/GB1999/003806 WO2000031434A1 (en) | 1998-11-21 | 1999-11-15 | Energy-absorbing structures |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69905388D1 DE69905388D1 (de) | 2003-03-20 |
DE69905388T2 true DE69905388T2 (de) | 2004-02-05 |
Family
ID=26314700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69905388T Expired - Lifetime DE69905388T2 (de) | 1998-11-21 | 1999-11-15 | Energieabsorbierende struktur |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6547280B1 (de) |
EP (1) | EP1131570B1 (de) |
JP (1) | JP2002530606A (de) |
AT (1) | ATE232581T1 (de) |
AU (1) | AU1067600A (de) |
DE (1) | DE69905388T2 (de) |
WO (1) | WO2000031434A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006000502A1 (de) * | 2006-04-30 | 2008-04-17 | Jan Jansen | Deformationsstrukur zur Erzeugung optimaler HIC-Werte |
Families Citing this family (65)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6752450B2 (en) | 1998-02-04 | 2004-06-22 | Oakwood Energy Management, Inc. | Formed energy absorber |
US7360822B2 (en) | 1998-02-04 | 2008-04-22 | Oakwood Energy Management, Inc. | Modular energy absorber and method for configuring same |
US6679967B1 (en) | 1998-02-04 | 2004-01-20 | Oakwood Energy Management, Inc. | Method for making a modular energy-absorbing assembly |
US6682128B2 (en) | 1998-02-04 | 2004-01-27 | Oakwood Energy Management, Inc. | Composite energy absorber |
US6908143B2 (en) * | 1998-11-21 | 2005-06-21 | Cellbond Limited | Energy-absorbing structure |
US6289450B1 (en) | 1999-05-28 | 2001-09-11 | Authentica, Inc. | Information security architecture for encrypting documents for remote access while maintaining access control |
US20050212328A1 (en) * | 1999-11-11 | 2005-09-29 | Michael Ashmead | Energy-absorbing structure |
US7625023B2 (en) * | 2000-02-07 | 2009-12-01 | Oakwood Energy Management, Inc. | Modular energy absorber with ribbed wall structure |
ATE466718T1 (de) * | 2000-07-17 | 2010-05-15 | Oakwood Energy Man Inc | Verfahren zur herstellung einer modularen energie-absorbierenden struktur |
GB0025987D0 (en) * | 2000-10-24 | 2000-12-13 | Cellbond Composites Ltd | Energy absorbing structure |
WO2002057119A1 (en) | 2001-01-18 | 2002-07-25 | Cellbond Limited | Bumper system |
US7082868B2 (en) * | 2001-03-15 | 2006-08-01 | Ati Properties, Inc. | Lightweight armor with repeat hit and high energy absorption capabilities |
EP1381791A1 (de) | 2001-04-27 | 2004-01-21 | Cellbond Limited | Energieabsorbierende struktur |
JP3912585B2 (ja) * | 2001-06-05 | 2007-05-09 | トヨタ自動車株式会社 | 車体パネル |
US6733064B2 (en) | 2001-08-10 | 2004-05-11 | Lear Corporation | Impact absorbing assembly for vehicle interior systems and seat backs |
US6557929B2 (en) | 2001-08-10 | 2003-05-06 | Lear Corporation | Impact absorbing assembly for automobile interior systems |
GB0130669D0 (en) * | 2001-12-21 | 2002-02-06 | Cellbond Ltd | Structural component |
WO2003070523A1 (en) * | 2002-02-19 | 2003-08-28 | Intier Automotive Inc. | Dimpled recyclable substrate for an interior trim panel |
JP4547851B2 (ja) * | 2002-05-28 | 2010-09-22 | 川上産業株式会社 | 多数の凹凸を有するプラスチックシートとそれを含むダブルウオールシート |
US6604779B1 (en) * | 2002-08-16 | 2003-08-12 | Jian-Rung Cheng | Vehicle body structure with U-shaped strip portions |
JP3967647B2 (ja) * | 2002-08-28 | 2007-08-29 | 小島プレス工業株式会社 | 車両用衝撃吸収構造体 |
US6755453B2 (en) * | 2002-08-29 | 2004-06-29 | Veridian Systems Division, Inc. | Deployable rigid system for crash energy management |
JP3964775B2 (ja) * | 2002-11-22 | 2007-08-22 | 本田技研工業株式会社 | 車両フロア構造 |
GB0306541D0 (en) * | 2003-03-21 | 2003-04-23 | Cellbond Ltd | Energy-absorbing structure |
US7338038B2 (en) * | 2004-03-12 | 2008-03-04 | Dow Global Technologies, Inc. | Impact absorption structure |
US20050230205A1 (en) * | 2004-04-20 | 2005-10-20 | Gregory Springler | Energy-absorbing padding with staged elements |
JP4531468B2 (ja) * | 2004-07-14 | 2010-08-25 | 小島プレス工業株式会社 | 車両用衝撃吸収構造体及びその取付構造 |
US7140478B2 (en) * | 2004-08-13 | 2006-11-28 | General Motors Corporation | Reversibly expandable energy absorbing assembly utilizing actively controlled and engineered materials for impact management and methods for operating the same |
US7458102B2 (en) * | 2004-08-17 | 2008-11-25 | Emc Corporation | Information security architecture for remote access control using non-bidirectional protocols |
DE102004046240B3 (de) | 2004-09-22 | 2006-01-12 | Faurecia Innenraum Systeme Gmbh | Stoßabsorber aus einem Faserwerkstoff, insbesondere für eine Kraftfahrzeugtür |
US7261345B2 (en) * | 2005-02-03 | 2007-08-28 | Akad Osman E | Impact energy absorbing crash cushion |
US7461726B2 (en) * | 2005-02-25 | 2008-12-09 | The Aerospace Corporation | Force diversion apparatus and methods |
US7367898B2 (en) * | 2005-02-25 | 2008-05-06 | The Aerospace Corporation | Force diversion apparatus and methods and devices including the same |
US20070046073A1 (en) * | 2005-08-23 | 2007-03-01 | Ludwig Adam M | Headliner with improved attachment structure |
CN102180137B (zh) * | 2005-11-23 | 2013-06-19 | 沙普公司 | 用于在车辆发生碰撞时吸收能量的方法和可变能量管理系统 |
US7513566B2 (en) * | 2006-02-06 | 2009-04-07 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Headliner stiffener with energy absorbing mechanism |
US7357444B2 (en) * | 2006-03-06 | 2008-04-15 | International Automotive Components Group North America, Inc. | Tunable geometry for energy absorbing foam to lower peak load during side impact |
GB2434125A (en) * | 2007-04-17 | 2007-07-18 | Novelis Inc | Sheet member with part-conical elements providing impact protection |
JP2009196629A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-09-03 | Hayashi Engineering Inc | 車両用衝撃吸収構造体 |
US8998298B2 (en) | 2009-03-30 | 2015-04-07 | Oakwood Energy Management, Inc. | Recoverable energy absorber |
AU2010239134A1 (en) * | 2009-04-20 | 2011-11-17 | Rees Operations Pty Ltd | Cargo barrier |
US8835016B2 (en) | 2012-03-14 | 2014-09-16 | Celltech Metals, Inc. | Optimal sandwich core structures and forming tools for the mass production of sandwich structures |
US9194452B2 (en) | 2012-10-31 | 2015-11-24 | The Aerospace Corporation | High stiffness vibration damping apparatus, methods and systems |
US9528280B2 (en) | 2013-04-18 | 2016-12-27 | Viconic Sporting Llc | Surface underlayment system with interlocking resilient anti-slip shock tiles |
US9194136B2 (en) | 2013-04-18 | 2015-11-24 | Viconic Defense Inc. | Recoiling energy absorbing system |
US9279258B2 (en) | 2013-04-18 | 2016-03-08 | Viconic Defense Inc. | Recoiling energy absorbing system with lateral stabilizer |
US9259995B2 (en) | 2013-11-07 | 2016-02-16 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Energy absorbing component |
US9925736B2 (en) | 2013-12-13 | 2018-03-27 | Celltech Metals, Inc. | Sandwich structure |
US9474313B2 (en) * | 2013-12-16 | 2016-10-25 | Brian Kamradt | Energy absorbing and displacing structure for body protective padding |
US9415708B2 (en) | 2014-02-18 | 2016-08-16 | Oakwood Energy Management, Inc. | Conformable energy absorber |
DE112015001402T5 (de) | 2014-03-26 | 2017-03-30 | Celltech Metals, Inc. | Containervorrichtung mit Sandwich-Struktur |
US10710328B2 (en) | 2014-04-22 | 2020-07-14 | Celltech Metals, Inc. | Wheeled trailer sandwich structure including grooved outer sheet |
JP6156291B2 (ja) * | 2014-09-01 | 2017-07-05 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用ドア構造 |
WO2016040365A1 (en) | 2014-09-09 | 2016-03-17 | Celltech Metals Inc. | Method of creating a bonded structure and appartuses for same |
US20160242485A1 (en) * | 2015-02-25 | 2016-08-25 | Steven Christopher CARTON | Helmet |
US10144582B2 (en) | 2016-05-11 | 2018-12-04 | Celltech Metals, Inc. | Cargo container apparatus including a sandwich structure and a track |
US10220736B2 (en) | 2016-10-25 | 2019-03-05 | Viconic Defense Inc. | Seat impact energy absorbing system |
US10788091B2 (en) | 2017-08-22 | 2020-09-29 | Oakwood Energy Management, Inc. | Mass-optimized force attenuation system and method |
US10266098B1 (en) | 2017-12-21 | 2019-04-23 | Celltech Metals, Inc. | Cargo transportation system including a sandwich panel and a channel |
US10982451B2 (en) | 2018-11-07 | 2021-04-20 | Viconic Sporting Llc | Progressive stage load distribution and absorption underlayment system |
US11585102B2 (en) | 2018-11-07 | 2023-02-21 | Viconic Sporting Llc | Load distribution and absorption underpayment system |
US10507875B1 (en) | 2018-12-21 | 2019-12-17 | Celltech Metals Inc. | Trailer wall including logistics post |
US11922756B2 (en) | 2019-01-30 | 2024-03-05 | J.J. Mackay Canada Limited | Parking meter having touchscreen display |
DE102019109458A1 (de) * | 2019-04-10 | 2020-10-15 | Infinex Holding Gmbh | Trägerplatte für einen Boden-, Wand- oder Deckenaufbau |
US11130392B2 (en) * | 2019-05-20 | 2021-09-28 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Door service hole cover |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2604349A (en) | 1949-08-24 | 1952-07-22 | Charles F Martinetz | Noninterlocking automobile bumper |
US3506295A (en) | 1968-10-14 | 1970-04-14 | Msl Ind Inc | Shock absorber bumper |
GB1319674A (en) | 1969-10-27 | 1973-06-06 | Delog Detag Flachglas Ag | Method and apparatus for making sheets having internal passages |
GB1305489A (de) | 1970-09-24 | 1973-01-31 | ||
BE792077A (de) | 1971-11-29 | 1973-03-16 | Ici Australia Ltd | |
GB1424567A (en) | 1972-07-17 | 1976-02-11 | Idemitsu Kosan Co | Lightweight foambed sheet materials and articles formed therefrom |
GB1555152A (en) | 1977-03-07 | 1979-11-07 | Brooker B F | Leg pads |
EP0022884A1 (de) | 1979-07-18 | 1981-01-28 | ASH & LACY LIMITED | Verfahren und Vorrichtung zum Biegen von plattenförmigem Material und so hergestelltes gebogenes plattenförmiges Material |
JPS57502077A (de) | 1980-12-15 | 1982-11-18 | ||
US5067367A (en) | 1988-11-30 | 1991-11-26 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Steering wheel |
US5306068A (en) | 1991-08-30 | 1994-04-26 | Toray Industries Inc. | Automobile door |
US5348798A (en) | 1992-10-30 | 1994-09-20 | Azdel, Inc. | Method of making a hollow core structural member |
DE4311978C1 (de) | 1993-04-06 | 1994-04-21 | Frank Prof Dr Mirtsch | Verfahren zur Beulverformung dünner Wände und Folien |
FR2712365B1 (fr) | 1993-11-10 | 1996-02-16 | Peugeot | Dispositif absorbeur de choc. |
US5700545A (en) | 1995-05-31 | 1997-12-23 | The Oakwood Group | Energy absorbing structure |
US5823611A (en) | 1995-09-18 | 1998-10-20 | Prince Corporation | Headliner with integral impact absorption panels |
DE69710341T2 (de) | 1996-08-14 | 2002-09-05 | Bayerische Motoren Werke Ag | Energie absorbierende hilfsstruktur |
US6199942B1 (en) | 1998-02-04 | 2001-03-13 | Oakwood Energy Management, Inc. | Modular energy absorbing assembly |
US6682128B2 (en) | 1998-02-04 | 2004-01-27 | Oakwood Energy Management, Inc. | Composite energy absorber |
US6017084A (en) | 1998-02-04 | 2000-01-25 | Oakwood Energy Management Inc. | Energy absorbing assembly |
-
1999
- 1999-11-11 US US09/439,415 patent/US6547280B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-15 AU AU10676/00A patent/AU1067600A/en not_active Abandoned
- 1999-11-15 JP JP2000584214A patent/JP2002530606A/ja active Pending
- 1999-11-15 WO PCT/GB1999/003806 patent/WO2000031434A1/en active IP Right Grant
- 1999-11-15 AT AT99954265T patent/ATE232581T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-11-15 EP EP99954265A patent/EP1131570B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-11-15 DE DE69905388T patent/DE69905388T2/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006000502A1 (de) * | 2006-04-30 | 2008-04-17 | Jan Jansen | Deformationsstrukur zur Erzeugung optimaler HIC-Werte |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1131570B1 (de) | 2003-02-12 |
JP2002530606A (ja) | 2002-09-17 |
EP1131570A1 (de) | 2001-09-12 |
DE69905388D1 (de) | 2003-03-20 |
ATE232581T1 (de) | 2003-02-15 |
US6547280B1 (en) | 2003-04-15 |
WO2000031434A1 (en) | 2000-06-02 |
AU1067600A (en) | 2000-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69905388T2 (de) | Energieabsorbierende struktur | |
DE19544266B4 (de) | Energieabsorbierende Fahrzeugtür | |
DE69504022T2 (de) | Entfaltbarer Polsterkörper einer Fahrzeugtür | |
DE69710341T2 (de) | Energie absorbierende hilfsstruktur | |
DE19546352C2 (de) | Rahmenkonstruktion für eine Fahrzeugkarosserie | |
DE4332166A1 (de) | Energieabsorbierende Fahrzeugtür | |
DE69526736T2 (de) | Aufprallenergieabsorbierende struktur für einen fahrzeuginnenraum | |
DE202017105141U1 (de) | Zelluläre Strukturen mit vierzehneckigen Zellen | |
DE60304416T2 (de) | Stossfängerquerträger für Kraftfahrzeuge | |
DE69529453T2 (de) | Mehrschichtige Platte aus faserverstärktem Kunststoff, und stossdämpfende Struktur | |
DE60015428T2 (de) | Wabenförmiger Kern mit kontrollierten Quetscheigenschaften | |
DE10239592A1 (de) | Träger für Kraftfahrzeugstoßfänger mit Zwischenknautschelement | |
DE102016115963B4 (de) | Seitensäulen-Luftschleierführung | |
EP0683072A1 (de) | Stossabsorber zur Verbesserung der Sicherheit in Fahrgastzellen von Kraftfahrzeugen | |
DE202018104474U1 (de) | Zellenförmige Strukturen mit achtseitigen Zellen | |
WO2006032315A1 (de) | Stossabsorber aus einem faserwerkstoff | |
DE2042220B2 (de) | Verformbare instrumententafel in einem kraftfahrzeug | |
DE102008015960B4 (de) | Fahrzeug mit mindestens einer Energieabsorptionsvorrichtung zur Absorption von Aufprallenergie | |
DE102017127335A1 (de) | Fahrzeugtürverstärkungsstrebe | |
DE19807581A1 (de) | Verfahren zur Energieaufnahme in einem Kraftfahrzeug, energieaufnehmende Vorrichtung für Fahrzeugsitze sowie Beschlag zur Neigung der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes | |
DE2248003A1 (de) | Sicherheitseinrichtung fuer die insassen eines fahrzeuges | |
DE69923344T2 (de) | Schutzsystem für kraftfahrzeuginsassen | |
DE202007016671U1 (de) | Energieabsorber zur Verwendung als Aufprallschutz in einem Kraftfahrzeug | |
DE102005059134A1 (de) | Sitzstützvorrichtung | |
DE69613760T2 (de) | Schalldämpfendes Produkt mit integriertem Energiedämpfer und Verfahren zu dessen Herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition |