DE1755573A1

DE1755573A1 - Stosspolster fuer das Innere von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1755573A1
Application number: DE19681755573
Authority: DE
Inventors: Breitenbach George M; Tino Dennis N
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1967-08-17
Filing date: 1968-05-24
Publication date: 1971-08-26
Also published as: GB1168067A

Description

Ford - Werke Aktiengesellschaft, 5 Köln-Deutz 1, Ottoplatz 2

"Stoßpolster für das Innere von Kraftfahrzeugen"

Die Erfindung bezieht sich auf ein im Inneren von Kraftfahrzeugen benutztes und als Energieverzehrvorrichtung dienendes Stoßpolster.

Eis heute wurden die in Kraftfahrzeugen als Stoßpolster eingesetzten Kunststoffschäume, beispielsweise Polystyren, als wirksame Energieverzehrer betrachtet und beispielsweise zum Überziehen von verformbaren Metallblechen, Drahtgeweben, Glasfaserschichten usw. benutzt, jedoch niemals als wirksamer Unterbau für eine Energieverzehrvorrichtung. Die Kombination von PoIystyrenschaum und Glasfasern ist z.B. in der US-Patentschrift 3 113 738 beschrieben.

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Beim Schaffen optimaler Energieverzehrvorrichtungen für das Innere von Kraftfahrzeugen ist es ein Ziel, ein Maximum an möglicher Verzögerung für einen aufstoßenden oder aufprallenden Körper zu erreichen, wobei gleichzeitig ein Minimum an Eindringung benötigt werden soll. Die üblicherweise eingesetzten· Energieverzehrer, wie beispielsweise Stahlblech, sind im Erreichen dieser beiden Ziele relativ unwirksam und die Verzögerungskurve erreicht erst ihre Spitze einige Zeit nach dem Aufprall und fällt dann schnell ab, bis der aufstoßende Körper zum Stillstand gebracht ist. Bei einer idealen Energieverzehrvorrichtung erreicht die Verzögerungskurve ein Maximum und hält diesen Spiegel unmittelbar nach dem Aufprall bis der aufprallende Körper zum Stillstand gebracht ist. Der Stopweg würde wesentlich kürzer sein.

Die Erfindung bezieht sich auf den Einsatz eines brüchigen oder bröckeligen, starren Schaumes, der im Inneren von Kraftfahrzeugen als Energieverzehrvorrichtung benutzt wird. Die Quetschcharakteristik von bröckeligen Schäumen, die als primäre Energieverzehrer in Fahrzeugstoßpolster eingesetzt werden, schaffen einen hoch wirksamen Energieverzehrer, d.h. einen Energieverzehrer, der ein Maximum an zulässiger Verzögerung hinsichtlich eines aufprallenden Körpers schafft, wobei gleichzeitig ein Minimum an " Bremsweg oder Eindringtiefe erforderlich ist.

Ein Stoßpolster für das Innere von Kraftfahrzeugen gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt einen plattenförmig ausgebildeten

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Werkstoff als Unterlage. Über diese plattenförmig ausgebildete Unterlage ist ein erster Energieverzehrer angeordnet, der aus einer Schicht von Schaumstoff besteht, der unter Läse susamniengeque-cscht wird. Eine Schicht eines Lastverteilerschaurr.es überdeckt diu Schicht von zusomr.ienpreßbarem Schaum, um den letzteren gegen die Stoßkraft abzuschütten, die unter der liegt, welche für die Krafffahrzeugbenutzer gefahrlich ist und um die Stoßkraft zu verteilt::;, wenn die energieverzehrende Charakteristik ausgenutzt werden soll. Die Schicht des LastverteilerSchaumes ist durch eine weitere Schicht von Jberzugmaterial abgedeckt, wie beispielsweise Vinyl j Acrylnitril, Butadienstyren oder andere, an sich bekannte Innendekorationsstoffe,

Schaumstoffe, die durch ihre Zerdrückbarkeit gekennzeichnet sind, sini als sogenannte brüchige, starre Schäume bekannt. Zwei solcher Schäume wurden untersucht und für den Zweck gemäß der vorliegenden Erfindung für geeignet erachtet. Diese Schäume sind Phenolschaum und starrer Polyurethanschaum, wobei der letztere etwa eine Dichte von 1,016 bis 0,048 g/ccm aufweist.·

Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Einrichtung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung hervor. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine teilweise perspektivische Ansicht auf ein Fahrzeugarmaturenbrett mit Umgebung, wobei ein Stoßpolster in Ober-

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cinstimnung nit den Vorschlägen gemäß der vorliegenden Erfindung besonders nützlich ist und in

Fi?7. 2 einen Teilschnitt gemäß der Linie 2-2 in Fig. 1 und in Fig. 3 eine Sitzlehne, die mit einem Stoßpolster gemäß der Erfindung überzogen ist.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Armaturenbrett dargestellt, das allgemein mit 11 bezeichnet und mit einem mit 12 bezeichneten Stoßpolster überzogen iär, welches gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.

Das Stoßpolster 12 umfaßt eine z. B. aus Blech bestehende, schachtförmig ausgebildete Unterlage 13, aus der das Instrumentenbrett geformt ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung schafft die Unterlage 13 eine Basis für die energieverzehrende Vorrichtung, die aus einem bröckeligen Schaumkissen 14 besteht. Zwei Kunststoffschaumstoffe, die untersucht wurden, wurden als besonders v/irksam als Energieverzehrung gefunden, und zwar Phenolschaurr. und starres Polyurethan. Phenolschaum ist aufgrund seiner Eigenart starr und bröckelig, wobei starres Polyurethan eine Dichte von etv/a 0,016 bis 0,048 g/ccm aufweist und ebenfalls einen brüchigen Werkstoff darstellt.

Das bröckelige Schaumkissen 14 ist vollkommen durch einen schweren überzug 15 abgedeckt. Die Dicke dieses Überzuges 15

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kann variiert werden, indem der Abkühlvorpan^ der Forn, in welcher das bröckelige Schaunkissen 14 auf die gewünschte Forn 3ebracht wird, entsprechend gesteuert wird. Schnelles Kühlen der Forn resultiert in einer. Anstieg der Dicke der Haut auf der mit dar Forn in Kontakt könnenden Seite. Wenn dies pewünscht · ist, kann eine besondere Überzu^schicht 15 durch übliches vakuumformen oder übliche Zentrifugalfornverfahren vorgesehen werden. Der bröckelige Schaun 14 wird dann innerhalb der Überzugschicht geschäumt.

Die nächste äußere Schicht ist eine Schicht eines weichen elastischen Lastverteilerschaunes 16. Die Charakteristik dieser Schicht ist die, daft sie zusannenpreßbar und elastisch ist. Ein entsprechendes Material ist beispielsweise Polyurethankunststoff, der nahezu in jeder gewünschten Dichte erzielbar ist und daher nit den entsprechenden gewünschten Eigenschaften hergestellt werden kann.

Die Schicht des Lastverteilerschaurnes ist nit einer äußeren, Widerstandsfähigen Zierschicht 17 aus entsprechenden Material überzogen. Vinyl oder Akrylonitrilbutadienstyron-Kunststoffe v/erden zum Überziehen von Armaturenbrettern benutzt.

Fig. 3 zeigt eine Rückenlehne eines Fahrzoupsitzes, die allgemein nit 18 bezeichnet ist und die ein Stoßpolster, dan all^enein

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mit 19 bezeichnet ist, aufweist, das entsprechend dem Vorschlag der Erfindung konsiruiert ist. Das Stoßpolster 19 umfaßt eine Schicht 21 als Unterlage, die vorzugsweise aus Blech besteht und die eine Auflage und Basis für das vorgeformtem aus bröckeligem Schaum bestehende Kissen 22 bildet. Das Kissen aus bröckeligem Schaum ist dann mit einer Haut 23, einem weichen, lastverteilenden Schaum 24 und einem Überzugsmaterial 25, das aus Stoff oder Kunststoff oder einer Kombination aus beiden bestehen kann, überzogen.

Das Schaumkissen 22, die Haut 23 und der Las.tverteilerschaum 24 entsprechen in Werkstoff und Werkstoffcferakteristik dem Stoßkissen 14, der Schicht 15 und dem Schaum 16 des Instrumen--. tenbrettes gemäß Fig. 1 und 3.

Bis heute wurden in Fahrzeugkarosserien eingesetzte und aus Kunststoffschäumen bestehende Stoßpolster als wirksame Energieverteiler angesehen, beispielsweise als Überzug über verformbarem 31ech, Maschendraht, Glasfaserkonstruktion od. dgl., jedoch nicht als wirksame Energieverzehrerunterlage selbst. Mit anderen Worten, die weiche nachgiebige Polyurethanschaumschicht 16 gemäß Fig. 1 und 2 oder 24 gemäß Fi?. 3 wird unter einem entsprechenden Aufprall als Energieverteiler wirken. Unter einer relativ geringen Stoßbelastung hat sie einen Polster-

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effekt,und in fahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt schütz sie das aus bröckeligen Schaum bestehende Kissen.

Die wesentliche Charakteristik des bröckeligen Schauinkissens 14- oder 22, welche dieses Kissen insbesondere als StoÄpolster· einsatzfähif? macht, ist seine zerquetschende Eigenschaft, die sich' von der Zusammenpressbarkeit eines reicher. Ener^ieverteilcrschauntes unterscheidet. Da es unter einer Stoßbelastun*? zerquetscht viird, wirkt es als primäre Energieverzehrvorrichtunp-.-Ts hat keine wesentlichen Rvclopral !eigenschaften, da es nicht elastisch ist. Bei einem Aufprall vzird durch den zerbröckelnden Schaur ein Maxiirun an zuliissi^er Versöperung während eines sehr kurzen Zeitintervalls nach den Aufprall erreicht und diese Verzögerung aufrecht erhalten, bis zu der. Punkt, an welchem das Kissen vollständig zerbröckelt ist, so da?, dadurch der Erensweg oder die Kindringtiefe des aufprallenden Körpers auf ein Hinirur. herabgesetzt ^iird, v.'änrenc nur ein Minimum an ursprünglicher, und zusammengepreßter Konstruktion erforderlich ist.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführunpsbeispiel beschränkt, sondern es sind d.er.gepenüber Abänderungen möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

. Patentansorüche: ■

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Claims

Patentansprüche:

1. Stoßpolster für das Innere von Kraftfahrzeugen, gekenn-•ΐ ο j ch net d ur ch

a) eineschichtförmige Unterlage (13, "21),

b) einen primären Energieverzehrer (IM, 22) aus einer Lage von Schaumstoff über der Unterlage (13, 21), wobei der Schaumstoff unter Last zerquetscht wird,

c) eine Schicht von lastverteilendem Schaum (16, 2M) über der Schicht des zusammenquetschbaren Schaumes (IM, 22), wobei dieser Lastverteilerschaum zusammenpreßbar und elastisch ist,

d) eine äußere Abdeckschicht (17, 25).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, da d urch g e ke nnζ ei cn ηet, daß der zusammenquetschbare Schaum (IM-, 22) ein Phenolschaum ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der lastverteilende Schaum (16, 2M) aus nachgiebigem Polyurethanschauir besteht.

M. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Schaumlagen durch eine dicke, hautförmige Schicht (15,23) des zusammenpreßbaren Schaumes voneinander getrennt sind.

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5. Vorrichtung- nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammenquetschbare Schaum Cl¹I, 22) aus einem Polyurethan besteht, der eine Dichte von etwa 0,016 bis 0,048 g/cGin aufweist.

S. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Unterlage (13, 21) ein Blech gewählt wird, auf das der zusammenquetschbare Schaum (14, 22) aufgezogen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberschicht aus Vinyl oder Acrylnitrilbutadienstyren besteht. ·

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugschicht (15, 23) auf dem zusammenquetschbaren Schaum (14, 22) aus einer dicken Schicht des Schaumes besteht, die auf dem Schaum während des Formvorganges des Schaumes in der gewünschten Form aufgebracht wird.

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