DE3922460A1

DE3922460A1 - Knee cushion for interior of vehicle - has honeycomb cell structure to give max. impact absorption

Info

Publication number: DE3922460A1
Application number: DE19893922460
Authority: DE
Inventors: Dieter Schaper
Original assignee: Autoliv Kolb GmbH and Co
Current assignee: Autoliv Kolb GmbH and Co
Priority date: 1989-07-07
Filing date: 1989-07-07
Publication date: 1991-01-17

Abstract

The knee cushion is for use in a motor vehicle. It converts by compression into deformation energy the kinetic energy of a person subject to impact in a collision. The knee cushion contains a core (1) which has a honeycomb structure whose parallel tube-shaped cells (2) are arranged in the line of force of the anticipated stress. USE/ADVANTAGE - Knee cushion which can be compressed over as long a path as possible with a force which remains uniform.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kniepolster für Kraftfahrzeuge, das die kinetische Energie einer aufprallenden Person durch Zusammen drücken in Verformungsarbeit umwandelt.The invention relates to a knee pad for motor vehicles, the the kinetic energy of an impacting person by being together press converted into work of deformation.

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.Such are part of vehicle security systems Knee pads known, for example, the footwell below of the dashboard and limit the driver and / or passenger Protect from serious leg injuries in the event of an accident should. Such knee pads can be used in conjunction with Seat belts, but especially in connection with airbags be used, the upper part of the vehicle occupants protect.

Kniepolster dieser Art aus Blech sind bekannt. Derartige Blech-Puffer sind aber nachteilig, da sie sich nicht mit im wesentlichen gleichbleibender Kraft zusammendrücken lassen.Metal knee pads of this type are known. Such Sheet metal buffers are disadvantageous, however, because they are not involved in the compressing substantially constant force.

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.Foam plastic knee pads are also inconvenient because when compressed, the force increases and increases significantly this thus when squeezing vehemently harden hard short distance.

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.The object of the invention is therefore a knee pad of the beginning specified type to create, which is possible can compress large path with approximately constant force.

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.According to the invention, this task is performed with a knee pad Generic type solved in that this one core contains, which has a honeycomb structure, the parallel Tubes essentially in the direction of the line of action of the expected stress are aligned.

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.The core consisting of a honeycomb structure according to the invention becomes made of a suitable material so that the core at an application of pressure as a result of a crash the knee pad bouncing in the desired manner collapsed. Surprisingly, it can be made from a honeycomb existing core through its deformation path with im compress substantially constant force. In order to The core according to the invention ensures an ideal, approximately horizontal right-hand force-displacement characteristic. This ideal force-displacement Characteristic results from the fact that in the vertical direction walls of the honeycomb structure, for example, accordion collapse like that, but only after a long way over the considerable deformation work is undertaken, a Hardening of the compressed core occurs.

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.The core according to the invention consisting of a honeycomb structure is characterized by a low weight, so that a very favorable ratio of the deformed mass to the reverse set deformation work results.

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. By changing the diameter of the cells of the honeycomb structure as well as the spatial density, i.e. the thickness of the cells walls, the core can be easily desired Adjust force-displacement characteristics.

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.The core of the invention can also be in particular process easily because it is only in the desired Must be shaped, which can be achieved by simply cutting, for example with a knife.

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.Basically, the core can be a honeycomb structure with any Cross sections, even different cross sections. However, the individual honeycombs expediently point in the transverse direction cut a hexagonal, quadrangular or triangular profile on. Square or triangular profiles are suitable to move to each other.

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.The characteristic of the conversion of kinetic energy into a deformation work can not only by the honeycomb shape and the diameters of the cells are varied, but in particular also through the wall material of the individual honeycombs. More appropriate The honeycomb structure is made of paper, with plastic reinforced paper, from a suitable plastic or made of metal or sheet metal of suitable thickness. As a suitable one Material for manufacturing the honeycomb structure comes in particular also aluminum.

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.The core consisting of a honeycomb structure becomes more appropriate wisely embedded in a foam plastic pad that is in turn surrounded by a film. As a foam plastic Upholstery can be used with conventional foam plastics which should be set medium to hard. The Protective film can consist of ABS, for example.

Zweckmäßigerweise ist der Kern auf einer Grundplatte des Fahrzeugs abgestützt. Diese Grundplatte kann durch die übliche Wandung einer Blechkarosserie gebildet sein. The core is expediently on a base plate of the Supported vehicle. This base plate can by the usual Wall of a sheet metal body can be formed.

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.To the knee pad according to the invention in a simple manner To be able to replace, can be in the foam plastic holding parts made of sheet metal or the like be foamed, the easy assembly corresponding complementary holding parts of the body enable.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigtAn embodiment of the invention is described below the drawing explained in more detail. In this shows

Fig. 1 einen Querschnitt durch das Kniepolster und Fig. 1 shows a cross section through the knee pads and

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des aus einer Waben struktur bestehenden Kerns. Fig. 2 is a perspective view of the core consisting of a honeycomb structure.

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.The knee pad shown in FIG. 1 consists of a core 1 made of a honeycomb structure, the tubular cells 2 of which are perpendicular to a sheet metal base plate 2 on the vehicle side, which can be formed, for example, by a wall of the body. The core 1 , consisting of a honeycomb structure, is surrounded by a layer 3 of a suitable foam plastic, which can have been set to be medium-hard to hard.

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.Overall, the knee pad has a shape desired according to local conditions and is enclosed in the manner shown by a protective cover made of plastic film 4 . An ABS film that can have a thickness of 1 mm, for example, is suitable as a suitable film.

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.Sheet metal parts 5 , 6 , which are used for the interchangeable attachment of the knee bolster to the sheet metal base plate 2 , can be foamed into the foam plastic cover 3 at the same time. The sheet metal parts 5 can be finger-shaped so that they can be inserted into the corresponding holes of a plate 2 angled from the base retaining bar for holding the knee pad.

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.The sheet metal part 6 can lie flat on the base plate 1 in the manner shown and be angled at its end region in the manner shown in Darge, so that the knee pad can be connected by screws with the sheet metal base plate 2 .

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.An embodiment of a suitable honeycomb structure of the core can be seen in FIG. 2. According to FIG. 2, the honeycomb structure consists of cells or tubes 2 that are hexagonal in cross section. The cell walls expediently consist of a paper of suitable rigidity.

Claims

1. knee bolster for motor vehicles, which converts the kinetic energy of an impacting person by compression into deformation work, characterized in that the knee bolster contains a core ( 1 ) having a honeycomb structure, the parallel tubular cells ( 2 ) substantially in the direction of the Effect line of the expected stress are aligned.

2. knee pad according to claim 1, characterized in that the individual honeycombs in cross section a hexagonal, have a square or triangular profile.

3. knee pad according to claim 1 or 2, characterized in that the honeycomb structure made of paper, with plastic reinforced paper, plastic or metal.

4. knee pad according to one of claims 1 to 3, characterized in that the core ( 1 ) in a cushion made of foam plastic ( 3 ) is embedded, which is surrounded by a film ( 4 ).

5. knee pad according to one of claims 1 to 4, characterized in that the core ( 1 ) is supported on a base plate ( 2 ) of the vehicle.

6. knee pad according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the foam plastic holding parts ( 5 , 6 ) made of sheet metal or the like. are foamed.