專(zhuān)利名稱(chēng)：尤其用于車(chē)輛構(gòu)造的吸能織物結(jié)構(gòu)及制造該結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1前序部分的特征的吸能織物結(jié)構(gòu)以 及制造該織物結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，吸能結(jié)構(gòu)基本上由金屬結(jié)構(gòu)形成，金屬結(jié)構(gòu)通過(guò)塑性變形吸 收能量。但是，這些金屬結(jié)構(gòu)具有重量相對(duì)于能量吸收來(lái)說(shuō)較高的缺點(diǎn)。 為此，已經(jīng)出現(xiàn)了用包含高抗拉纖維材料的織物結(jié)構(gòu)代替金屬結(jié)構(gòu)的變 革?？椢锝Y(jié)構(gòu)具有高的單位重量吸能。
但是，由高抗拉織物材料制成的吸能結(jié)構(gòu)不像金屬材料那樣塑性變 形，而是若不進(jìn)行適當(dāng)防備就有可能在隨機(jī)的弱點(diǎn)突然失效，從而不能 顯著吸收能量。為此，在這些結(jié)構(gòu)中設(shè)置相應(yīng)的力輸入，通過(guò)這些力輸 入啟動(dòng)觸發(fā)結(jié)構(gòu)，這確保了失效以限定的方式開(kāi)始并且連續(xù)發(fā)展。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)改變基體的幾何形狀(例如通過(guò)使壁厚變薄)而 實(shí)現(xiàn)這些力輸入?yún)^(qū)。但是由于必須在下游處理步驟中實(shí)施這一措施，從 而這一措施相對(duì)昂貴。另一不利之處在于如果力輸入?yún)^(qū)中附著有其他結(jié) 構(gòu)元件(例如縱向束和橫向束的連接)，則幾何形狀觸發(fā)就不再能可靠地 運(yùn)行。在這些情況下，僅可通過(guò)增設(shè)結(jié)構(gòu)元件來(lái)進(jìn)行彌補(bǔ)，這增加了重 量、帶來(lái)了額外成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于研制一種吸能織物結(jié)構(gòu)并提供一種制造根 據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的方法，該吸能織物結(jié)構(gòu)包含可由簡(jiǎn)單方式產(chǎn)生的可靠 的力輸入?yún)^(qū)。
該目的通過(guò)權(quán)利要求1的特征實(shí)現(xiàn)，或者就方法而言通過(guò)權(quán)利要求8的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明通過(guò)權(quán)利要求2至7和9至11而得以改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明的纖維結(jié)構(gòu)的變化不僅能以簡(jiǎn)單方式且實(shí)質(zhì)上不需要額 外費(fèi)用就可實(shí)施，而且確保了對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有的放矢的、可調(diào)且可靠的局 部弱化。這產(chǎn)生了限定的力輸入?yún)^(qū)，該限定的力輸入?yún)^(qū)確保了結(jié)構(gòu)失效 以限定的方式開(kāi)始和發(fā)展。
除了可控且減小的開(kāi)始載荷水平之外，還可在進(jìn)一步變形過(guò)程中維 持高能量吸收。這樣，例如機(jī)動(dòng)車(chē)輛在與阻礙物相撞的減速過(guò)程得以?xún)?yōu) 化。還表明將其他結(jié)構(gòu)元件連接在力輸入?yún)^(qū)不會(huì)有損于觸發(fā)器的效果， 或者僅僅不明顯地影響觸發(fā)器的效果。因此，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)還適于 復(fù)雜的力輸入幾何形狀。
根據(jù)權(quán)利要求1，所述織物結(jié)構(gòu)由具有沿著力輸入方向的立端的編 織纖維形成。確?；玖ξ盏牧⒍说姆较蜃兓瘜?dǎo)致了非常有效的力輸 入弱化，因此明確限定了力輸入?yún)^(qū)。
由于力輸入?yún)^(qū)以外的其余區(qū)域必須提供高的能量吸收量，因而方向 變化優(yōu)選是暫時(shí)的。
已表明立端的三次方向變化使載荷峰值產(chǎn)生非常明顯的減小，從而 不會(huì)產(chǎn)生過(guò)高的起始減速。
編織角的變化也引起該結(jié)構(gòu)的局部變化。但是，只有在角度偏差相 對(duì)比較明顯的情況下，僅僅變化編織角才是非常有效的。因此，明智的 是將編織角的變化與立端的方向變化相結(jié)合。原則上，所述結(jié)構(gòu)弱化效 果的程度也隨著相應(yīng)變化的程度而改變。因此，利用本發(fā)明幾乎可以為 各種應(yīng)用場(chǎng)合定制出相應(yīng)的構(gòu)造。立端和編織線中的線材料的選擇進(jìn)一 步有助于此?？偟膩?lái)說(shuō)，無(wú)須在編織線中采用特別昂貴的材料，從而例 如使用玻璃纖維，而優(yōu)選將更昂貴的碳纖維線用于立端。
根據(jù)本發(fā)明的方法為非常經(jīng)濟(jì)且靈活地制造根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)提供 了一種可能性。固定的編織工具和用于供應(yīng)立端的線引導(dǎo)件通過(guò)供給基 體并在局部改變區(qū)域中改變這一運(yùn)動(dòng)而制造出根據(jù)本發(fā)明的織物結(jié)構(gòu)。 還使基體進(jìn)行另外旋轉(zhuǎn)來(lái)改變立端的方向，同時(shí)為了改變編織角，還將
基體的供給速度改變至期望范圍。


以下借助實(shí)施方式更詳細(xì)地描述本發(fā)明。在附圖中
圖1表示根據(jù)本發(fā)明的織物結(jié)構(gòu)，其具有其中立端的方向變化兩次 的區(qū)域；
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的織物結(jié)構(gòu)，其具有其中立端的方向變化三次 的區(qū)域；以及
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的織物結(jié)構(gòu)，其具有其中編織線的方向發(fā)生變
化的區(qū)域。
具體實(shí)施例方式
在圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的變型中，由沿著基體1延伸的碳纖維制
成的立端3相對(duì)于它們?cè)趨^(qū)域4中的方向偏轉(zhuǎn)兩次，從而在該結(jié)構(gòu)中形 成用于目標(biāo)力輸入的弱點(diǎn)，換句話說(shuō)借助于該弱點(diǎn)一方面限制了啟動(dòng)變 形過(guò)程的載荷峰值，而且也有利于目標(biāo)觸發(fā)，該目標(biāo)觸發(fā)用于在變形過(guò) 程中持續(xù)進(jìn)行高能量吸收。使基體1進(jìn)行供給運(yùn)動(dòng)外還使其在可預(yù)定角 度內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而以立端3的沉積角(depositing angle)發(fā)生偏差 的方式生成這一區(qū)域。
在圖2的實(shí)施例中，基體1在可預(yù)定角度內(nèi)往復(fù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)過(guò)程。結(jié) 果，立端在區(qū)域4的兩側(cè)在相同高度下運(yùn)行。區(qū)域4作為力輸入?yún)^(qū)的效 果在這里尤其明顯。
根據(jù)圖3，編織線2的編織角在區(qū)域4中被改變。還因此產(chǎn)生由于 結(jié)構(gòu)變化而生成的力輸入?yún)^(qū)。但是，僅僅使編織角發(fā)生變化不會(huì)導(dǎo)致相 應(yīng)形成弱化，因此編織角變化和立端方向變化相結(jié)合通常是優(yōu)選的。編 織角變化是由基體供給速度的變化帶來(lái)的。
權(quán)利要求
1、一種尤其用在車(chē)輛構(gòu)造中的能量吸收織物結(jié)構(gòu)，該能量吸收織物結(jié)構(gòu)具有用于吸收力的高抗拉線，其特征在于，該織物結(jié)構(gòu)由具有沿著力輸入方向的立端(3)的編織織物(2)形成，并且該織物結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)纖維結(jié)構(gòu)(2，3)局部改變的區(qū)域(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的能量吸收織物結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述局 部改變由所述立端(3)的方向變化形成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的能量吸收織物結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述方 向變化是暫時(shí)變化。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的能量吸收織物結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述方 向變化是三次方向變化。
5、 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的能量吸收織物結(jié)構(gòu)，其特征在 于，在周部改變的所述區(qū)域(4)中改變所述編織角。
6、 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的能量吸收織物結(jié)構(gòu)，其特征在 于，至少所述立端(3)由高抗拉材料形成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的能量吸收織物結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述立 端(3)由碳纖維形成。
8、 一種制造根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的能量吸收結(jié)構(gòu)的方 法，其特征在于，當(dāng)編織到基體(l)上時(shí)，該基體相對(duì)于編織工具移位， 并且為了在所述纖維結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生局部改變，對(duì)所述基體(1)的運(yùn)動(dòng)加以 改變。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，為了實(shí)現(xiàn)所述立端(3) 的方向變化，所述基體(1)在方向變化期間除了供給運(yùn)動(dòng)之外還進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述基體(1)的旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)適于方向的期望變化。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了 改變編織角，所述基體(1)在產(chǎn)生局部改變期間的供給運(yùn)動(dòng)適應(yīng)于編織 角的期望變化程度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種尤其用于車(chē)輛構(gòu)造的能量吸收織物結(jié)構(gòu)及制造該結(jié)構(gòu)的方法。根據(jù)本發(fā)明，該織物結(jié)構(gòu)由具有沿著力輸入方向運(yùn)行的立端(3)的編織織物(2)形成，并且該織物結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)纖維結(jié)構(gòu)局部改變。
文檔編號(hào)D04C1/00GK101379235SQ200780004360
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2007年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月3日
發(fā)明者奧拉夫·呂格爾, 弗倫茨-于爾根·金佩爾斯, 漢諾·普菲策爾 申請(qǐng)人:Sgl金佩爾斯有限及兩合公司