DE3922460A1 - Kniepolster fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kniepolster für Kraftfahrzeuge, das die kinetische Energie einer aufprallenden Person durch Zusammen­ drücken in Verformungsarbeit umwandelt.

Als Bestandteil von Fahrzeugsicherungssystemen sind derartige Kniepolster bekannt, die beispielsweise den Fußraum unterhalb des Armaturenbretts begrenzen und den Fahrer und/oder Beifahrer im Falle eines Unfalls vor schwereren Beinverletzungen schützen sollen. Derartige Kniepolster können in Verbindung mit Sicherheitsgurten, insbesondere aber in Verbindung mit Airbags verwendet werden, die die obere Partie der Fahrzeuginsassen schützen.

Kniepolster dieser Art aus Blech sind bekannt. Derartige Blech-Puffer sind aber nachteilig, da sie sich nicht mit im wesentlichen gleichbleibender Kraft zusammendrücken lassen.

Kniepolster aus Schaumkunststoff sind ebenfalls ungünstig, weil bei deren Zusammendrücken die Kraft erheblich ansteigt und sich diese somit beim Zusammendrücken schon nach einem vehältnismäßig kurzen Weg stark verhärten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kniepolster der eingangs angegebenen Art zu schaffen, das sich über einen möglichst großen Weg mit etwa gleichbleibender Kraft zusammendrücken läßt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Kniepolster der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß dieses einen Kern enthält, der eine Wabenstruktur besitzt, deren parallelen Röhrchen im wesentlichen in Richtung der Wirkungslinie der erwarteten Beanspruchung ausgerichtet sind.

Der erfindungsgemäß aus einer Wabenstruktur bestehende Kern wird aus einem geeigneten Material hergestellt, so daß der Kern bei einer Beaufschlagung mit Druck infolge einer bei einem Crash auf das Kniepolster aufprallenden Person in der gewünschten Weise kollabiert. Überraschenderweise läßt sich der aus einer Waben­ struktur bestehende Kern über seinen Verformungsweg mit im wesentlichen gleichbleibender Kraft zusammendrücken. Damit gewährleistet der erfindungsgemäße Kern eine ideale etwa waage­ recht verlaufende Kraft-Weg-Kennlinie. Diese ideale Kraft-Weg- Kennlinie ergibt sich daraus, daß die in senkrechter Richtung beaufschlagten Wandungen der Wabenstruktur etwa ziehharmonika­ artig kollabieren, wobei erst nach einem großen Weg, über den eine beträchtliche Deformationsarbeit aufgenommen wird, eine Verhärtung des zusammengedrückten Kerns eintritt.

Der erfindungsgemäße aus einer Wabenstruktur bestehende Kern zeichnet sich durch ein geringes Gewicht aus, so daß sich ein sehr günstiges Verhältnis von der deformierten Masse zu der umge­ setzten Deformationsarbeit ergibt.

Durch die Veränderung der Durchmesser der Zellen der Waben­ struktur sowie der Raumdichte, also auch der Dicke der Zellen­ wandungen, läßt sich der Kern in einfacher Weise gewünschten Kraft-Weg-Kennlinien anpassen.

Der erfindungsgemäße Kern läßt sich insbesondere auch in einfacher Weise verarbeiten, da er lediglich in die gewünschte Form gebracht werden muß, was sich durch einfaches Schneiden, beispielsweise mit einem Messer, erreichen läßt.

Grundsätzlich kann der Kern eine Wabenstruktur mit beliebigen Querschnitten, auch unterschiedlichen Querschnitten, aufweisen. Zweckmäßigerweise weisen die einzelnen Waben jedoch im Quer­ schnitt ein sechseckiges, viereckiges oder dreieckiges Profil auf. Viereckige oder dreieckige Profile sind in geeigneter Weise zueinander zu versetzen.

Die Charakteristik der Umwandlung der kinetischen Energie in eine Deformationsarbeit kann nicht nur durch die Wabenform und die Durchmesser der Zellen varriert werden, sondern insbesondere auch durch das Wandmaterial der einzelnen Waben. Zweckmäßiger­ weise besteht die Wabenstruktur aus Papier, aus mit Kunststoff verstärktem Papier, aus einem geeigneten Kunststoff oder auch aus Metall bzw. Metallblech geeigneter Dicke. Als geeignetes Material zur Herstellung der Wabenstruktur kommt insbesondere auch Aluminium in Betracht.

Der aus einer Wabenstruktur bestehende Kern wird zweckmäßiger­ weise in ein Polster aus Schaumkunststoff eingebettet, das seinerseits von einer Folie eingefaßt ist. Als Schaumkunststoff­ polsterung können übliche Schaumkunststoffe verwendet werden, die mittelhart bis hart eingestellt werden sollten. Die Schutzfolie kann beispielsweise aus ABS bestehen.

Zweckmäßigerweise ist der Kern auf einer Grundplatte des Fahrzeugs abgestützt. Diese Grundplatte kann durch die übliche Wandung einer Blechkarosserie gebildet sein.

Um das erfindungsgemäße Kniepolster in einfacher Weise austauschen zu können, können in den Schaumkunststoff Halteteile aus Blech o.dgl. eingeschäumt sein, die eine leichte Montage an entsprechenden komplementären Halteteilen der Karosserie ermöglichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch das Kniepolster und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des aus einer Waben­ struktur bestehenden Kerns.

Das aus Fig. 1 ersichtliche Kniepolster besteht aus einem Kern 1 aus einer Wabenstruktur, deren röhrchenförmigen Zellen 2 senkrecht auf einer fahrzeugseitigen Blechgrundplatte 2 stehen, die beispielsweise durch eine Wandung der Karosserie gebildet sein kann. Der aus einer Wabenstruktur bestehende Kern 1 ist von einer Schicht 3 aus einem geeigneten Schaumkunststoff eingefaßt, der mittelhart bis hart eingestellt worden sein kann.

Das Kniepolster weist insgesamt eine den örtlichen Gegebenheiten gewünschte Form auf und ist in der dargestellten Weise von einer Schutzhülle aus Kunststoffolie 4 eingefaßt. Als geeignete Folie kommt beispielsweise eine ABS-Folie in Betracht, die eine Dicke von beispielsweise 1 mm aufweisen kann.

In die Schaumkunststoffhülle 3 können gleichzeitig Blechteile 5, 6 eingeschäumt sein, die der austauschbaren Befestigung des Kniepolsters an der Blechgrundplatte 2 dienen. Die Blechteile 5 können fingerförmig ausgebildet sein, so daß sie zur Halterung des Kniepolsters in entsprechende Löcher einer von der Grund­ platte 2 abgewinkelten Halteleiste eingeschoben werden können.

Das Blechteil 6 kann in der dargestellten Weise flächig auf der Grundplatte 1 aufliegen und an seinem Endbereich in der darge­ stellten Weise abgewinkelt sein, so daß sich das Kniepolster insgesamt durch Schrauben mit der Blechgrundplatte 2 verbinden läßt.

Ein Ausführungsbeispiel einer geeigneten Wabenstruktur des Kerns ist aus Fig. 2 ersichtlich. Nach Fig. 2 besteht die Wabenstruktur aus im Querschnitt sechseckigen Zellen oder Röhrchen 2. Die Zellenwandungen bestehen zweckmäßigerweise aus einem Papier geeigneter Steifigkeit.

Claims (6)

1. Kniepolster für Kraftfahrzeuge, das die kinetische Energie einer aufprallenden Person durch Zusammendrücken in Verformungsarbeit umwandelt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kniepolster einen Kern (1) enthält, der eine Waben­ struktur besitzt, deren parallelen röhrchenförmigen Zellen (2) im wesentlichen in Richtung der Wirkungslinie der erwarteten Beanspruchung ausgerichtet sind.

2. Kniepolster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Waben im Querschnitt ein sechseckiges, viereckiges oder dreieckiges Profil aufweisen.

3. Kniepolster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wabenstruktur aus Papier, mit Kunststoff verstärktem Papier, Kunststoff oder aus Metall besteht.

4. Kniepolster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1) in ein Polster aus Schaum­ kunststoff (3) eingebettet ist, das von einer Folie (4) eingefaßt ist.

5. Kniepolster nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1) auf einer Grundplatte (2) des Fahrzeugs abgestützt ist.

6. Kniepolster nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schaumkunststoff Halteteile (5, 6) aus Blech o.dgl. eingeschäumt sind.