DE102005051926A1

DE102005051926A1 - Deformationselement

Info

Publication number: DE102005051926A1
Application number: DE200510051926
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Husmann
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2005-10-29
Filing date: 2005-10-29
Publication date: 2006-10-19

Abstract

Ein Deformationselement zum Einbau zwischen einem Karosserieteil und einem Verkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zwischen einem Dach und einem Dachhimmel, weist eine Grundplatte und mehrere sich von der Grundplatte wegerstreckende Stege auf. Die Stege weisen unterschiedliche, an die zu erwartende Krafteinwirkung auf das Verkleidungsteil und an den zwischen dem Karosserieteil und dem Verkleidungsteil zur Verfügung stehenden Raum angepasste Formen auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Deformationselement zum Einbau zwischen einem Karosserieteil und einem Verkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Ein gattungsgemäßes Deformationselement ist aus der DE 198 56 162 A1 bekannt. Dieses Element soll eine möglichst hohe spezifische Energieaufnahme aufweisen und auch bei komplexer Außengeometrie kostengünstig herstellbar sein und weist hierzu flächendeckend nebeneinander angeordnete Strukturelemente mit einer Wandstärke von weniger als 1 mm auf. Durch die geringe Wandstärke steht jedoch nur eine sehr eingeschränkte Auswahl an Kunststoffen zur Verfügung, wobei zusätzlich ein spezielles Verfahren zur Herstellung dieser Strukturelemente erforderlich ist.

Aus der DE 103 08 766 A1 ist eine Schutzeinrichtung für die Säule einer Kraftfahrzeugkarosserie bekannt, welche die Struktur einer Honigwabe aufweist.

Ein Energieabsorber zum Absorbieren von Stoßenergie ist in der DE 199 52 570 A1 beschrieben. Auch dieses Bauteil weist eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Wabenkammern auf.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Deformationselemente aus thermoplastischen Kunststoffen, die sich im Spritzgießverfahren herstellen lassen, weisen verhältnismäßig große Blocklängen auf, wodurch deren Einsatzmöglichkeiten bei geringen Bauräumen im Fahrzeuginnenraum, z. B. im Kopfaufschlagbereich, eingeschränkt ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Deformationselement zum Einbau zwischen einem Karosserieteil und einem Verkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, welches einfach und kostengünstig herzustellen ist, eine möglichst optimale Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums ermöglicht und an die jeweiligen Gegebenheiten eines Kraftfahrzeugs angepasst werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Anpassung der Stege sowohl an die zu erwartende Krafteinwirkung auf das Verkleidungsteil als auch an den zwischen dem Karosserieteil und dem Verkleidungsteil zur Verfügung stehenden Raum weist das erfindungsgemäße Deformationselement zum einen stets die notwendige Steifigkeit auf, um beispielsweise bei einem Kopfaufprall eine definierte Energieabsorption zu gewährleisten, und kann zum anderen an die unterschiedlichsten Platzverhältnisse zwischen dem Karosserieteil und dem Verkleidungsteil des Kraftfahrzeugs angepasst werden. Durch eine möglichst geringe Blocklänge des Deformationselements ist gewährleistet, dass der zur Verfügung stehenden Bauraum optimal genutzt werden kann.

Dabei wird durch die Grundplatte die bei einem Aufprall auftretende Kraft auf die einzelnen Stege verteilt, welche sich bei entsprechender Krafteinwirkung verformen und dadurch die auftretende Energie absorbieren.

Um die Anpassung des Deformationselements an den zwischen dem Karosserieteil und dem Verkleidungsteil zur Verfügung stehenden Raum zu verbessern, kann in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Stege unterschiedliche Höhen aufweisen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil der Stege an ihrer von der Grundplatte abgewandten Stirnseite geschlossen sind. Durch diese Ausgestaltung zumindest eines Teils der Stege ist sichergestellt, dass diese auch dann eine ausreichende Steifigkeit aufweisen, wenn sie zum Beispiel aus Platzgründen relativ hoch ausgeführt sein müssen.

Wenn des weiteren vorgesehen ist, dass die Grundplatte an denjenigen Stellen, an denen die Stege mit derselben verbunden sind, Ausnehmungen aufweist, so lässt sich die Herstellung des erfindungsgemäßen Deformationselements noch weiter vereinfachen.

Des weiteren kann vorgesehen sein, dass die Grundplatte dem Verkleidungsteil zugewandt und an dessen Form angepasst ist. Auf diese Weise ergibt sich eine optimale Kraftverteilung, ausgehend von der Grundplatte auf die Stege.

Um eine kostengünstige Herstellung des Deformationselements zu ermöglichen, kann des weiteren vorgesehen sein, dass es als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.
Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch ein Karosserieteil und ein Verkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs mit einem dazwischen angeordneten, erfindungsgemäßen Deformationselement; und
2 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Deformationselements.
1 zeigt einen Schnitt durch ein Karosserieteil 1 und ein Verkleidungsteil 2 eines in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Karosserieteil 1 um ein Dach des Kraftfahrzeugs und bei dem Verkleidungsteil 2 dementsprechend um einen mit dem Dach verbundenen Dachhimmel. Gegebenenfalls könnten als Karosserieteil 1 und Verkleidungsteil 2 auch andere Elemente des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Zwischen dem Karosserieteil 1 und dem Verkleidungsteil 2 ist ein Deformationselement 3 angeordnet, welches bei einem eventuellen Aufprall, beispielsweise bei einem Kopfaufprall eines nicht dargestellten Passagiers des Kraftfahrzeugs, die auftretende Energie absorbiert und somit den Aufprall mindert.
Hierzu weist das Deformationselement 3 eine Grundplatte 4 und eine Vielzahl von sich von der Grundplatte 4 weg erstreckenden Stegen 5 auf. Im vorliegenden Fall ist die Grundplatte 4 dem Verkleidungsteil 2 zugewandt und im wesentliche an dessen Form angepasst, wobei es besonders zu bevorzugen ist, die Grundplatte 4 des Deformationselements 3 mit dem Verkleidungsteil 2 zu verkleben und auf diese Weise in das Kraftfahrzeug einzubauen. Die Stege 5 des Deformationselements 3 weisen unterschiedliche, an die zu erwartende Krafteinwirkung auf das Verkleidungsteil 2 sowie an den zwischen dem Karosserieteil 1 und dem Verkleidungsteil 2 zur Verfügung stehenden Raum ange passte Formen auf. Die Anpassung an den zur Verfügung stehenden Raum wird im vorliegenden Fall hauptsächlich dadurch erreicht, dass die einzelnen Stege 5 unterschiedliche Höhen aufweisen. Da mit zunehmender Höhe der Stege 5 deren Steifigkeit abnimmt, wodurch diese bei einer geringeren Krafteinwirkung einknicken, ist zumindest ein Teil der Stege 5 an ihrer von der Grundplatte 4 abgewandten Stirnseite 6 geschlossen, um die Steifigkeit zu erhöhen. Im vorliegenden Fall handelt es sich hauptsächlich um diejenigen Stege 5, die einem vorderen Windschutzscheibenrahmen 7 zugewandt sind. Allerdings hängt die Form der Stege 5 und damit auch deren Höhe insbesondere von der Konstruktion des Kraftfahrzeugs ab, so dass sich die höheren, gegebenenfalls an ihrer Stirnseite 6 geschlossenen Stege 5 auch an anderen Stellen des Deformationselements 3 befinden können.
Um das vorzugsweise als Kunststoffspritzgussteil ausgebildete Deformationselement 3 einfach herstellen zu können, ist im vorliegenden Fall zumindest ein Teil der Stege 5 an ihrem Umfang geöffnet, d.h. die betreffenden Stege 5 sind nicht als vollständige zylindrische Körper ausgebildet. Hierdurch ist sowohl eine geringere Steifigkeit als auch eine einfachere Entformbarkeit gegeben, wobei allerdings auch an ihrem Umfang geschlossene Stege mit schrägen Wänden leicht entformbar wären. Eine weitere Vereinfachung der Herstellung ergibt sich im vorliegenden Fall dadurch, dass die Grundplatte 4 an denjenigen Stellen, an denen die Stege 5 mit derselben verbunden sind, Ausnehmungen 8 aufweist. Hierdurch ist ein optimales Ausformen des Deformationselements 3 aus dem Spritzgießwerkzeug möglich. Insbesondere kann das Werkzeug ohne aufwändige Schieber ausgeführt werden.
Das Energieabsorptionsverhalten des Deformationselements 3 kann neben der Änderung der Form der Stege 5 auch durch die Verwendung eines bestimmten Materials für das Deformationselement 3, durch die Materialdicke der Grundplatte 4 und der Stege 5, durch den Abstand der einzelnen Stege 5 voneinander sowie durch den Anstellwinkel der Stege 5 zu der Grundplatte 4 beeinflusst werden, wodurch ein definiertes Verhalten im Falle eines Aufpralls erreicht werden kann. Die vorzugsweise konstante Wandstärke der Stege 5 sollte so groß gewählt werden, dass diese durch Spritzgießen herstellbar sind.

Claims

Deformationselement zum Einbau zwischen einem Karosserieteil und einem Verkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zwischen einem Dach und einem Dachhimmel, mit einer Grundplatte und mit mehreren sich von der Grundplatte weg erstreckenden Stegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (5) unterschiedliche, an die zu erwartende Krafteinwirkung auf das Verkleidungsteil (2) und an den zwischen dem Karosserieteil (1) und dem Verkleidungsteil (2) zur Verfügung stehenden Raum angepasste Formen aufweisen.
Deformationselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (5) unterschiedliche Höhen aufweisen.
Deformationselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Stege (5) an ihrer von der Grundplatte (4) abgewandten Stirnseite (6) geschlossen sind.
Deformationselement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (4) an denjenigen Stellen, an denen die Stege (5) mit derselben verbunden sind, Ausnehmungen (8) aufweist.
Deformationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (4) dem Verkleidungsteil (2) zugewandt und im wesentlichen an dessen Form angepasst ist.
Deformationselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet ist.