DE19853346A1

DE19853346A1 - Kniepolster-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19853346A1
Application number: DE1998153346
Authority: DE
Inventors: Wilfried Schwant
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 2000-05-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kniepolster-Vorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei die kinetische Energie des Aufpralls eines menschlichen Knies mit Hilfe mindestens eines verformbaren Elementes (2) in Verformungsarbeit umwandelbar ist, wobei für das Knie eine mit dem verformbaren Element (2) zusammenwirkende Aufprallplatte (3) vorgesehen ist und die Aufprallplatte (3) im Fahrzeuginnenraum entsprechend im Kniebereich des Fahrers oder Beifahrers angeordnet ist. DOLLAR A Die auf den menschlichen Kniebereich einwirkenden Belastungen sind dadurch verringert, daß das verformbare Element (2) als eine Art Blechstreifen (2a) ausgeführt ist und die Aufprallplatte (3) direkt oder indirekt mit dem Blechstreifen (2a) verbunden ist, daß der Blechstreifen (2a) um einen Umlenkpunkt (4) bewegbar angeordnet ist und bei einer Bewegung der Aufprallplatte (3) der Blechstreifen (2a) aufgrund dessen Bewegung um den Umlenkpunkt (4) derart plastisch verformbar ist, so daß die Verformungsarbeit mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Kraft realisierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kniepolster-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die kinetische Energie des Aufpralls eines menschlichen Knies mit Hilfe mindestens eines verformbaren Elementes in Verformungsarbeit umwandelbar ist, wobei für das Knie eine mit dem verformbaren Element zusammenwirkende Aufprallplatte vorgesehen ist und die Aufprallplatte im Fahrzeuginnenraum entsprechend im Kniebereich des Fahrers oder Beifahrers angeordnet ist.

Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht (DE-A-39 22 460), ist eine Kniepolster-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei eine Aufprallplatte vorgesehen ist, die, nachdem die Aufprallplatte entsprechend eingedrückt wird, mit einem unter der Aufprallplatte vorgesehenen verformbaren Element zusammenwirkt, so daß die kinetische Energie des Aufpralls mit Hilfe dieses verformbaren Elementes in Verformungsarbeit umwandelbar ist. Das hier entsprechend angeordnete verformbare Element ist mit der Aufprallplatte nicht verbunden, sondern wirkt erst mit der Aufprallplatte zusammen, wenn diese entsprechend eingedrückt wird. Das verformbare Element weist eine Wabenstruktur auf. Die so ausgeführte Kniepolster-Vorrichtung soll sich bei entsprechender Eindrückung der Aufprallplatte über einen möglichst großen Weg mit etwa gleichbleibender Kraft zusammendrücken lassen. Dies soll dadurch erreicht werden, daß die Wandungen der Wabenstruktur in senkrechter Richtung beaufschlagt werden und im wesentlichen zieharmonikaartig kollabieren, wobei erst nach einem großen Verformungsweg, über den eine beträchtliche Verformungsarbeit aufgenommen worden ist, eine Verhärtung des zusammengedrückten Kerns eintritt.

Weiterhin ist im Stand der Technik eine Kniepolster-Vorrichtung bekannt (DE-A-39 05 950), bei der im Kniebereich des Fahrers und des Beifahrers ein verformbares Element angeordnet wird. Hierbei ist das verformbare Element zweiteilig ausgeführt, nämlich jeweils für die Anordnung im Kniebereich des Fahrers und für die Anordnung im Kniebereich des Beifahrers ausgebildet, wobei das verformbare Element auf einem Hohlprofilträgerteil entsprechend montierbar ist, der ebenfalls zweiteilig ausgeführt ist und sich über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt.

Die Praxis hat gezeigt, daß die im Stand der Technik bekannte Kniepolster-Vorrichtung, von der die Erfindung ausgeht, noch nicht optimal ausgebildet ist. Dadurch, daß das verformbare Element eine Wabenstruktur aufweist und zieharmonikaartig kollabiert, steigt die Kraft über dem Verformungsweg - wie die Praxis gezeigt hat - stetig an und nimmt am Ende des Verformungsweges rapide zu. Das hat in der Praxis zur Folge, daß beim Aufprall eines menschlichen Knies auf die Aufprallplatte diese zunächst leicht eingedrückt werden kann und dann, wenn nämlich sich die Aufprallplatte an das Ende des Verformungsweges annähert, die dem Knie entgegenwirkende Kraft extrem zunimmt. Aufgrund dieser steigenden, insbesondere plötzlich ansteigenden, auf das menschliche Knie einwirkenden Kraft kann es zu weiteren Verletzungen, insbesondere der Kniegelenke des Fahrers bzw. des Beifahrers kommen, da die auf den Kniebereich des menschlichen Körpers einwirkenden Kräfte ungleichmäßig sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Kniepolster-Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß die auf den menschlichen Kniebereich einwirkenden Belastungen verringert sind, insbesondere die auf den Kniebereich einwirkenden Kräfte gleichmäßig sind.

Die zuvor aufgezeigt Aufgabe ist nun dadurch gelöst, daß das verformbare Element als eine Art Blechstreifen ausgeführt ist und die Aufprallplatte direkt oder indirekt mit dem Blechstreifen verbunden ist, daß der Blechstreifen um einen Umlenkpunkt bewegbar angeordnet ist und bei einer Bewegung der Aufprallplatte der Blechstreifen aufgrund dessen Bewegung um den Umlenkpunkt derart plastisch verformbar ist, so daß die Verformungsarbeit mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Kraft realisierbar ist.

Dadurch, daß nun die Verformungsarbeit dadurch geleistet wird, daß ein Blechstreifen um einen Umlenkpunkt bewegt wird, wobei der Blechstreifen bei der Bewegung um den Umlenkpunkt plastisch verformt wird, kann - über den Verformungsweg gesehen - die Bewegung (bzw. Eindrückung) der Aufprallplatte mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Kraft realisiert werden. Dies hat den Vorteil, daß beim Aufprall des menschlichen Knies auf die Aufprallplatte auch am Ende des Verformungsweges - nach wie vor - wie nahezu zu Beginn der Bewegung der Aufprallplatte die Aufprallplatte nur mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Kraft bewegt bzw. eingedrückt werden kann. Ein weitere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der zur Realisierung benötigte geringe Bauraum.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Kniepolster- Vorrichtung auszugestalten und weiterzubilden, wozu auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden darf. Im folgenden soll nun das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in einer schematischen perspektivischen Darstellung die erfindungsgemäße Kniepolster-Vorrichtung, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips der erfindungsgemäßen Kniepolster-Vorrichtung.

Die Fig. 1 zeigt das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Kniepolster-Vorrichtung 1, wobei in Fig. 2 das Funktionsprinzip der in Fig. 1 dargestellten Kniepolster-Vorrichtung 1 näher dargestellt ist.

Bei einem Aufprall eines menschlichen Knies wird die kinetische Energie des Aufpralls mit Hilfe eines verformbaren Elementes 2, das in Fig. 1 teilweise gestrichelt dargestellt ist, in Verformungsarbeit umgewandelt. Hierfür ist eine Aufprallplatte 3 vorgesehen, die mit dem verformbaren Element 2 zusammenwirkt, wobei die Aufprallplatte 3 im hier nicht dargestellten Fahrzeuginnenraum entsprechend im Kniebereich des Fahrers und des Beifahrers, insbesondere unterhalb der Konsole entsprechend angeordnet ist.

Die eingangs beschriebenen Nachteile werden nun dadurch vermieden, daß das verformbare Element 2 als eine Art Blechstreifen 2a ausgeführt ist und die Aufprallplatte 3 direkt oder indirekt mit dem Blechstreifen 2a verbunden ist. Hierbei ist der Blechstreifen 2a um einen Umlenkpunkt 4 bewegbar angeordnet und bei einer Bewegung der Aufprallplatte 3 ist der Blechstreifen 2a aufgrund dessen Bewegung um den Umlenkpunkt 4 derart plastisch verformbar, so daß die Verformungsarbeit mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Kraft realisierbar ist.

Fig. 1 zeigt durch den entsprechend angedeuteten oberen Pfeil die Einwirkung der Kniekraft, also der Kraft des menschlichen Knies bei einem Aufprall auf die Aufprallplatte 3. In dem hier bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Aufprallplatte 3 indirekt mit dem Blechstreifen 2a verbunden. Die Aufprallplatte 3 weist nämlich auf der dem Kniebereich abgewandten Seite zwei Seitenwandungen 5 auf. Die Seitenwandungen 5 sind hier als Profilschienen ausgeführt, was Fig. 1 deutlich zeigt. Weiterhin haben die Seitenwandungen 5 eine C-Form, sind also als C-Profil ausgebildet und mit dem Blechstreifen 2a verbunden.

Die Verbindung mit dem Blechstreifen 2a kann auf ganz unterschiedliche Art und Weise realisiert werden. Möglich ist eine Schraub- oder Niet-Verbindung oder auch eine Schweiß-Verbindung. Der oben erwähnte Umlenkpunkt 4 für den Blechstreifen 2a ist durch einen karosseriefesten, hier nur durch eine Strichelung angedeuteten Bolzen 6 gebildet.

Fig. 2 zeigt das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Kniepolster-Vorrichtung 1 in einer schematischen Darstellung. Deutlich zu erkennen ist die Aufprallplatte 3 und die hier nur schematisch angedeuteten Seitenwandungen 5, wobei der untere Bereich der hier links dargestellten Seitenwandungen 5 mit dem Blechstreifen 2a verbunden ist. Wird nun aufgrund der entsprechend anliegenden Kniekraft die Aufprallplatte nach unten gedrückt bzw. nach unten verschoben, so wird der Blechstreifen 2a über die Seitenwandungen 5 mit bewegt, so daß der Blechstreifen 2a um den Umlenkpunkt 4, d. h. den Bolzen 6 "herumgezogen" wird, wobei sich der Blechstreifen 2a in diesem Bereich jeweils plastisch verformt. Damit dies realisierbar ist, d. h. eine aufgrund der Umlenkung des Blechstreifens 2a plastische Verformung in diesem Teilbereich realisierbar ist, ist ein Gegenhalter 7 vorgesehen, der in Fig. 2 nur schematisch angedeutet ist.

Fig. 1 zeigt, daß der Gegenhalter 7 als Gegenprofil 8 ausgebildet ist und der Bolzen 6 im oberen Bereich des Gegenprofils 8 angeordnet ist. Weiterhin ist das Gegenprofil 8 so ausgebildet, daß jede Seitenwandung 5 durch das Gegenprofil 8 geführt wird, wenn diese sich entsprechend nach unten bewegt.

So zeigt Fig. 1, daß das Gegenprofil 8 im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und zwei abgebogene Führungsflächen 8a zur Führung der Seitenwandungen 5 aufweist.

Obwohl Fig. 1 erkennen läßt, daß hier zwei verformbare Elemente 2, nämlich zwei Blechstreifen 2a entsprechend vorgesehen sind, ist durchaus denkbar, daß die Kniepolster-Vorrichtung 1 so ausgebildet wird, daß eben nur ein Blechstreifen 2a angeordnet bzw. verwendet wird. Dadurch, daß die Aufprallplatte 3 nach außen hin übe ihre Seitenwandungen 5 hinübersteht, ist der Verformungsweg entsprechend begrenzt wenn nämlich die untere Fläche der Aufprallplatte 3 auf dem oberen Bereich des Gegenprofile 8 zur Anlage kommt.

Entscheidend ist, daß durch die erfindungsgemäße Kniepolster-Vorrichtung 1 eine sehr kostengünstige Vorrichtung geschaffen ist, die mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Kraft die Verformungsarbeit realisiert. Je nach Einsatz bzw. Dimensionierung können ganz unterschiedliche Materialien (Stahl, Alu, entsprechende Legierungen oder dergleichen) für die Ausbildung der erfindungsgemäßen Kniepolster- Vorrichtung 1 in Frage kommen.

Claims

1. Kniepolster-Vorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei die kinetische Energie des Aufpralls eines menschlichen Knies mit Hilfe mindestens eines verformbaren Elementes (2) in Verformungsarbeit umwandelbar ist, wobei für das Knie eine mit dem verformbaren Element (2) zusammenwirkende Aufprallplatte (3) vorgesehen ist und die Aufprallplatte (3) im Fahrzeuginnenraum entsprechend im Kniebereich des Fahrers oder Beifahrers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Element (2) als eine Art Blechstreifen (2a) ausgeführt ist und die Aufprallplatte (3) direkt oder indirekt mit dem Blechstreifen (2a) verbunden ist, daß der Blechstreifen (2a) um einen Umlenkpunkt (4) bewegbar angeordnet ist und bei einer Bewegung der Aufprallplatte (3) der Blechstreifen (2a) aufgrund dessen Bewegung um den Umlenkpunkt (4) derart plastisch verformbar ist, so daß die Verformungsarbeit mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Kraft realisierbar ist.

2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Kniebereich abgewandten Seite der Aufprallplatte (3) zwei Seitenwandungen (5) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandungen (5) als Profilschienen ausgeführt sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandungen (5) als ein C-Profil ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandung (5) mit dem Blechstreifen (2a) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkpunkt (4) für den Blechstreifen (2a) durch einen karosseriefesten Bolzen (6) gebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Realisierung einer aufgrund der Umlenkung des Blechstreifens (2a) zu verwirklichenden plastischen Verformung des Blechstreifens (2a) ein Gegenhalter (7) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenhalter (7) als Gegenprofil (8) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (6) im oberen Bereich des Gegenprofils (8) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenwandung (5) durch das Gegenprofil (8) geführt wird.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenprofil 8 im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und zwei abgebogene Führungsflächen (8a) zur Führung der Seitenwandungen (5) aufweist.