DE9402743U1

DE9402743U1 - Impact protection for a motor vehicle trim part

Info

Publication number: DE9402743U1
Application number: DE9402743U
Authority: DE
Original assignee: Gerhardi and Cie
Current assignee: Gerhardi and Cie
Priority date: 1994-02-19
Filing date: 1994-02-19
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2004-02-20
Also published as: DE4443840C2; DE4443840A1

Description

Dr. Werner HaßlerDr. Werner Hassler

PatentanwaltPatent Attorney

Asenberg 62 18. Februar 1994Asenberg 62 18 February 1994

58507 Lüdenscheid A 94 03158507 Lüdenscheid A 94 031

Anmelder: Gerhard! & Cie. GmbH & Co. KG Schlittenbacher Straße 2 58511 LüdenscheidApplicant: Gerhard! & Cie. GmbH & Co. KG Schlittenbacher Straße 2 58511 Lüdenscheid

Aufprallschutz für ein KraftfahrzeuqverkleidunctsteilImpact protection for a motor vehicle panel

BeschreibungDescription

Das Gebrauchsmuster betrifft einen Aufprallschutz für ein Kraftfahrzeugverkleidungsteil .The utility model relates to an impact protection for a motor vehicle panel part.

Bei der Entwicklung neuer Kraftfahrzeugmodelle werden die Anforderungen an die Insassensicherheit ständig erhöht. Dies betrifft insbesondere die Gestaltung des Fahrgastraumes. Bisher hat man versucht, die Sicherheit bei einem Aufprall durch den Einsatz von Kunststoffschäumen zu erhöhen. Diese Kunststoffschäume haben jedoch bekanntermaßen Nachteile, insbesondere eine starke Gebrauchstemperaturabhängigkeit, Versprödung in der Kälte und Erweichung in der Wärme. Ein hygroskopisches Verhalten bedingt eine unzureichende Witterungsbeständigkeit. Durch ein elastisches Materialverhalten kommt es bei einem Aufprall zu Rückfedereffekten, die zusätzliche Beschleunigungsspitzen hervorrufen.When developing new vehicle models, the requirements for passenger safety are constantly increasing. This particularly applies to the design of the passenger compartment. Up to now, attempts have been made to increase safety in the event of an impact by using plastic foams. However, these plastic foams are known to have disadvantages, in particular a strong dependence on the operating temperature, embrittlement in the cold and softening in the heat. Hygroscopic behavior results in insufficient weather resistance. Elastic material behavior leads to springback effects in the event of an impact, which cause additional acceleration peaks.

Anwendungsgebiet des Gebrauchsmusters ist der Schutz bei Kopfaufprall an den Säulenverkleidungen, am Armaturenbrett und auf dem Lenkrad. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist der Schutz gegen Knienaufprall am Armaturenträger oder am Lenktrad sowie ein Hü ft- oder Schulteraufprallschutz an der Türinnenverkleidung. Schließlich kommt ein Aufprallschutz unter der Motorhaube gegen einen Aufprall von Fußgängern in Betracht.The utility model is intended for head impact protection on the pillar trim, dashboard and steering wheel. Another application is knee impact protection on the dashboard or steering wheel, as well as hip or shoulder impact protection on the interior door trim. Finally, impact protection under the bonnet against pedestrian impacts is also possible.

Der verfügbare Verformungsweg ist vergleichsweise gering. Daher kann ein elastisches Verhalten der bisher bekannten Stoffe zu keinem befriedigenden Ergebnis fühten.The available deformation path is comparatively small. Therefore, elastic behavior of the materials known to date cannot lead to a satisfactory result.

Aufgabe des Gebrauchsmusters ist die Erhöhung der passiven Fahrzeugsicherheit gegen Aufprallverletzungen.The purpose of the utility model is to increase passive vehicle safety against impact injuries.

Diese Aufgabe wird nach dem Gebrauchsmuster dadurch gelöst, daß ' im Aufprallbereich zwischen dem Verkleidungsteil und dem Träger ein Kissen aus Leichtmetallschaum angeordnet ist.This object is achieved according to the utility model in that ' a cushion made of light metal foam is arranged in the impact area between the covering part and the carrier.

Das Gebrauchsmuster unterscheidet sich insofern vom Stand der Technik, als der Aluminiumschaum mit an den Anwendungszweck angepaßter spezifischer Dichte eine außerwgeöhnlich große Energieaufnahmekapazität auch bei geringem Verformungsweg hat. Nach dem Aufbau der Gegenkraft erfolgt die Verfomung bei gleichmäßigem Kraftniveau unter Kompaktierung der Zellen. Bevorzugte Verwendung findet das Gebrauchsmuster bei Innenverkleidungnen aus thermoplastischen Kunststoffen. Die Ernergieauf nähme ist nach dem Gebrauchsmuster sehr groß. Die Gebrauchstemperaturabhängigkeit ist im Bereich zwischen -20 "C und 100 "C gering. Das Gebrauchsmuster bedingt eine hohe Witterungsbeständigkeit und Vermeidung von hygroskopiscvhem Verhalten.The utility model differs from the state of the art in that the aluminum foam with a specific density adapted to the application has an extraordinarily high energy absorption capacity even with a small deformation path. After the counterforce has been built up, the deformation takes place at a uniform force level with compaction of the cells. The utility model is preferably used for interior linings made of thermoplastics. The energy absorption is very high according to the utility model. The dependence on the operating temperature is low in the range between -20 "C and 100 "C. The utility model requires high weather resistance and avoidance of hygroscopic behavior.

Ein Schutz des Kissens wird dadurch erzielt, daß das Kissen einen Mantel aufweist. Der Mantel besteht vorzugsweise aus Aluminium, so daß für das Recyling eine Sortenreinheit gegeben ist.The cushion is protected by having a casing. The casing is preferably made of aluminum so that the material can be sorted for recycling.

Das Gebrauchsmuster ist insofern besonders wirtschaftlich, daß der Leichtmetallschaum ein Aluminiumschaum ist.The utility model is particularly economical in that the light metal foam is an aluminum foam.

Das Kissen kann derart eine hohe Energie aufnehmen, daß das Kissen zwischen einer Säulenverkleidung aus Thermoplast und einem Karosserieblech angeordnet ist.The cushion can absorb such a high level of energy that the cushion is arranged between a thermoplastic pillar cover and a body panel.

Besonders hohe Energieaufnahmen erzielt man dadurch, daß der Aluminiumschaum eine Dichte zwischen 0,05 und 0,4 g/cm³ hat. Die Verformung des Aluminiumschaums setzt unmittelbar nach Stoßbeginn ein und setzt sich gleichbleibend über ein längeres Zeitintervall fort, so daß man eine hohe Energieaufnahme erhält. Infolge dieser rechteckfärmigen Aufnahmekurve ergibt sich ein hoher Wirkungsgrad. Durch das nichtelastische Verhalten des Kissens kommt es am Ende der Verformung nicht zu einem Rückfedern (Rebound-Effekt), so daß eine Abbremsung ohne zusätzliche Beschleunigung erreicht wird.Particularly high energy absorption is achieved because the aluminum foam has a density of between 0.05 and 0.4 g/cm ^3. The deformation of the aluminum foam begins immediately after the impact begins and continues at a constant rate over a longer period of time, so that a high energy absorption is achieved. This rectangular absorption curve results in a high level of efficiency. Due to the non-elastic behavior of the cushion, there is no rebound effect at the end of the deformation, so that braking is achieved without additional acceleration.

Ferner ist ein Mantel in Form eines Thermoplastspritzgußteils möglich. In diesem Fall erreicht man eine Befstigungsfunktion durch an das Thermoplastspritzgußteil angeformte Clipse, Laschen, ösen oder dergleichen.A jacket in the form of a thermoplastic injection molded part is also possible. In this case, a fastening function is achieved by means of clips, tabs, eyelets or the like molded onto the thermoplastic injection molded part.

Ein Ausführungsbeispiel des Gebrauchsmusters wird anhand der zugehörigen Zeichnung erläutert, in der darstellen:An embodiment of the utility model is explained using the accompanying drawing, which shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Säulenverkleidung undFig. 1 a section through a column cladding and Fig. 2 Energieaufnahmekurven.Fig. 2 Energy absorption curves.

Fig. 1 zeigt ein Karosserieblech 1 in Form einer B-Säule. Eine Säulenverkleidung 2 ist im Schnitt dargestellt. Die Säulenverkleidung 2 ist als Thermoplastspritzgußteil ausgebildet und umgreift die Säule 1. Zwischen der Säule 1 und der Säulenverkleidung 2 ist als Hinterfütterung ein Kissen 3 aus einem Mantel 4 und einer Füllung 5 aus Aluminiumschaum angeordnet. Der Aluminiumschaum hat eine Dichte zwischen 0,05 und 0,4 g/cm³.Fig. 1 shows a body panel 1 in the form of a B-pillar. A pillar covering 2 is shown in section. The pillar covering 2 is designed as a thermoplastic injection-molded part and surrounds the pillar 1. Between the pillar 1 and the pillar covering 2, a cushion 3 made of a casing 4 and a filling 5 made of aluminum foam is arranged as backing. The aluminum foam has a density of between 0.05 and 0.4 g/cm ³ .

Es wurden Messungen an einer nicht hinterfütterten Säulenverkleidung und an einer Säulenverkleidung mit einem Kissen aus Aluminiumschaum einer Dichte von 0,16 g/cm³ durchgeführt. Die Messungen erfolgten in einem sogenannten Stoßkolbenprüfstand. Als Prüfkörper diente die Nachbildung eines Erwachsenenkopfes. Messungen wurden für Anprallgeschwindigkeiten von 5,3 m/s und 6,3 m/s durchgeführt. In Fig. 2 sind die Ergebnisse der Beschleunigungsmessung angegeben. Die strichtpunktierte Kurve für die nichthinterfütterte Verkleidung zeigt eine ausgeprägte Spitze der Beschleunigung bzw. Abbremsung. Die ausgezogene Kurve gibt Messungen mit einem Kissen aus Aluminiumschaum wieder. Man erkennt eine Bremsung über eine längere Dauer, also eine Energieabsorption durch das Kissen.Measurements were carried out on a non-backed column panel and on a column panel with an aluminum foam cushion with a density of 0.16 g/cm ^3. The measurements were carried out in a so-called impact piston test bench. A replica of an adult's head served as the test specimen. Measurements were carried out for impact speeds of 5.3 m/s and 6.3 m/s. The results of the acceleration measurement are shown in Fig. 2. The dash-dotted curve for the non-backed panel shows a pronounced peak in acceleration or deceleration. The solid curve shows measurements with an aluminum foam cushion. Braking over a longer period can be seen, i.e. energy absorption by the cushion.

Bestimmt wurde auch der HIC-Wert (Head Injury Criterion), der nach den Vorschriften den Wert 1000 nicht übersteigen soll. Für die nichthinterfütterte Säulenverkleidung ergeben sich HIC-Werte weit über 1000, bis zu 4000. Für eine Säulenverkleidung mit einem Kissen aus Aluminiumschaum einer Dichte von 0,16 g/cm³ ergibt sich ein HIC-Wert von 430. Damit ergibt sich eine sprunghafte Verbesserung des Aufprallverhaltens einer Säulenverkleidung. Entsprechendes gilt für andere Verklei düngen.The HIC value (Head Injury Criterion) was also determined, which according to the regulations should not exceed the value of 1000. For the non-backed pillar cladding, HIC values are well over 1000, up to 4000. For a pillar cladding with a cushion made of aluminum foam with a density of 0.16 g/cm ³ , the HIC value is 430. This results in a dramatic improvement in the impact behavior of a pillar cladding. The same applies to other claddings.

Claims

Dr. Werner Haßler Patent Attorney Asenberg 62 18 February 1994 58507 Lüdenscheid A 94 031 Applicant: Gerhardi & Cie. GmbH & Co. KG Schlittenbacher Straße 2 58511 Lüdenscheid Impact protection for a motor vehicle panelling part Claims

1. Aufprallschutz für ein Kraftfahrzeugverkleidungsteil, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufprallbereich zwischen dem Verkleidungsteil (2) und dem Träger (1) ein Kissen (3) aus Leichtmetallschaum angeordnet ist.1. Impact protection for a motor vehicle panelling part, characterized in that a cushion (3) made of light metal foam is arranged in the impact area between the panelling part (2) and the carrier (1).

2. Aufprallschutz nach Anspruch 1, daß der Leichtmetallschaum ein Aluminiumschaum ist.2. Impact protection according to claim 1, characterized in that the light metal foam is an aluminium foam.

3. Aufprallschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (3) zwischen einer Säulenverkleidung aus Thermoplast und einem Karosserieblech oder einem anderen Verletzungsgefahr hervorrufenden Bauteil (z.B Gurthöhenverstellung) angeordnet ist.3. Impact protection according to claim 1 or 2, characterized in that the cushion (3) is arranged between a pillar covering made of thermoplastic and a body panel or another component causing a risk of injury (e.g. belt height adjustment).

4. Aufprallschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aluminiumschaum eine Dichte zwischen 0,05 und 0,4 g/cm³ hat.4. Impact protection according to one of claims 1 to 3, characterized in that the aluminum foam has a density between 0.05 and 0.4 g/cm ³ .

5. Aufprallschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (3) einen Mantel (4) aufweist.5. Impact protection according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cushion (3) has a casing (4).

6. Aufprallschutz nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Mantel aus Aluminium.6. Impact protection according to claim 5, characterized by a casing made of aluminum.

7. Aufprallschutz nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Mantel in Form eines Thermoplastspritzgußteils.7. Impact protection according to claim 5, characterized by a casing in the form of a thermoplastic injection molded part.

8. Aufprallschutz nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch an das Thermoplastspritzgußteil angeformte Clipse, Laschen, ösen oder dergleichen für eine Befestigung.8. Impact protection according to claim 7, characterized by clips, tabs, eyelets or the like formed on the thermoplastic injection molded part for fastening.