! Examensarbete!! Utveckling!av!loadlimiter!för!bilbarnstol!!

Transkript

1 EXAMENSARBETE

2 Examensarbete Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Upphovsmän: MattiasNilsson MariosGiouvanakis Påuppdragav: HolmbergsChildsafetyHoldingAB Utvecklingsingenjörsprogrammet180HP Examensarbete22,5HP Examinator:LeifNordin Handledare:GunnarWeber HalmstadUniversity2013 Sekretess Dennarapportärundersekretessochfårinteundernågra omständighetervisas,utnyttjas,reproducerasellertillgängliggöras förtredjepart,varkenisinhelhetellerinformationifråndenna,utan skriftligtillståndfrånmattiasnilssonochmariosgiouvanakis

3 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola Sammanfattning ExamensarbetetsomharutförtspåuppdragavHolmbergs,harresulteratien lösningpåenloadlimitersommöjliggörförhöjdtrafiksäkerhetförbarnsom färdasibilbarnstolar.enloadlimitersteknikochfunktionhärstammarfrån fordonsindustrinochnärmarebestämtfrånbilarsbilbälten.därdenharfåtten betydanderollförbilsätenassäkerhet.barnsomärförsmåförattfärdasibilens bilsätenharintekunnattadelutavdennateknik,dådemåstefärdasiseparata bilbarnstolar,ivarsutvecklingpådettaområdeharhalkatefter. Vårtproduktförslagpåloadlimiterharpåettinnovativtsättskapattillämpbarhet påbilbarnstolarsseparatabältessystem.denäriettkompaktutförandeoch medföringaextrainstallationsmomentförslutanvändaren. ProduktförslagetförserHolmbergsinternationellakundkrets,somutgörsav bilbarnstolstillverkarna,medenanpassningsbarlösningsomenskiltkantäcka varbilbarnstolstillverkaresbehov. Meddettaarbetevillvifrämjanollvisionengenomattgöradetsäkrareförbarn attfärdasitrafiken.samtidigtvillviskapaenökadtrygghetskänslaföralla berörda. Abstract TheexaminationworkcarriedoutonbehalfofHolmbergs,hasresultedina solutionofaloadlimiterthatoffersanincreasedroadsafetyforchildren travelingincarchildseats.thetechnologyandfunctionofaloadlimiterderives fromtheautomotiveindustry,andmorespecificallyfromcarseatbelts.whereit hasansignificantinfluenceonthesecurityforthecarseatspassengers.children whoaretoosmalltotravelincarseats,havenotbeenabletogetthemostoutof thistechnology.thereasonforthisisthattheyhavetotravelinseparatechild seats,inwhosedevelopmentinthisareahaslaggedbehind. Ourloadlimiterisaninnovativesolutionthatcreatesapplicabilitytothechild seatsseparatebeltsystem,withacompactsolutionthatdonotaffectthe traditionalfasteningprocedurefortheenduser. OurloadlimiterprovidesHolmbergsinternationalcustomers,whichconsistsof carseatmanufacturers,withacustomizablesolutionthatindividuallycan provideeachcarseatmanufacturersneeds. Thisworkaimstopromotethevisionofzerobymakingitsaferforchildrento travelontheroad.atthesametimewewanttocreateagreatersenseofsecurity forallconcerned.

4 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola Förord Dennarapportharskrivitsunderhöstterminen2012ochvårterminen2013på HalmstadHögskolasomexamensarbeteiproduktutvecklingoch innovationsledningförutvecklingsingenjörsprogrammet.värdefullapersoner fördettaexamensarbeteharvaritgunnarweber,vårhandledare,ochleif Nordinvårexaminator.GunnarWeberharvaritenkällatillidéerochgettoss godarådpådefunderingarochhandlingarviharkonsulterathonommed.han hartillförtgodinputgenomsinutbildningochlångaerfarenhetinomområdet mekanikochhållfasthetslära,vilketsamtidigtharvaritettväldigtcentraltämnei justdettaexamensarbete. VivillriktaettstorttacktillingenjörschefErikPersson,somharvaritvår främstakontaktpersonpåholmbergsunderprojektetsgång.äventacktillvd AndersSandellförtillägnatdeltagandeivåraavstämningsmöten.Viharfått ypperligtstödförgenomförandetavdragtestprototypersamtslutlig prototyptillverkning. SomkuriosakannämnasattbådeAndersSandellochErikPerssonharlästsedan tidigareutvecklingsingenjörsutbildningenpåhalmstadhögskola. Trevligläsning MattiasNilsson MariosGiouvanakis Halmstaddatum2013^05^27

5 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola Innehållsförteckning 1. Inledning Bakgrund Allmäntomenloadlimiter Problemformulering Behov Syfte&Mål Avgränsningar Projektbeskrivning Intressenter Krav/Önskemål Projektorganisation Budget Tidsplanochansvar Risker Sekretess Metod Faktainsamlingochstudiebesök Kravprofil Idégenereringsverktyg BAD BrainAidedDesign PAD PencilAidedDesign MAD ModelAidedDesign CAD ComputerAidedDesign Benchmarking Kommunikationochplaneringsverktyg Prototypbygge Tester Teoretiskreferensramförloadlimiter&bilbarnstolar Biomekaniskaskillnaderpåbarnochvuxna Effekternaavloadlimiterochpretension Kraftmotståndpåloadlimiterförbilbarnstol HolmbergsAB Korthistorik Bransch Principkonstruktion Idégenerering Placeringaribilbarnstolensinfästningar Placeringaribältessystemet LoadlimitEfunktioniåtdragningsbältet LoadlimitEfunktioniåtdragningsmekanism Valavmetodförfunktion Valdlösning Primärkonstruktion Kraftdimensioneringavloadlimitern Testprototyp Materialtillplåtremsa Parametrarsompåverkarkraftmotståndet Dragtester...16

6 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola Övergripandedragtester Specificeradedragtester Varieratkraftmotstånd Brottgränstestpådragenplåtremsa Patentgranskning Resultat Dragtestsresultat Produktförslag Konstruktion Montering Kraftmotstånd MarknadochPris Marknaden Tillverkningskostnad Prisochvinstprognos Diskussionochslutord Diskussionkringprocessen Diskussionkringresultatet...24 Referenser...26 Bilagor...27

7 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola 1. Inledning DettaexamensarbeteharvaltsattgenomförtspåuppdragavHolmbergs. Följandekapitelbehandlarbakgrund,syfte,målsamtavgränsningar.Här beskrivsävenuppdragsgivareochprojektetsinnebörd. 1.1Bakgrund HolmbergstogkontaktmedHalmstadhögskolaochpresenteradeett produktutvecklingsförslagsomlämpligtexamensarbeteför utvecklingsingenjörsutbildningenårskurs3.projektettogfartefterettinledande mötemellanprojektgruppenochholmbergs. Holmbergsutvecklar,tillverkarochsäljerbilbarnstolskomponentertill billbarnstolstillverkareinternationellt.komponenternabestårfrämstutav detaljersomberörbilbarnstolarnasbältessystem,däralltfrånenskilda komponentertillkomplettasystemerbjuds. Holmbergsärintresseradeavattutökasittproduktutbudmedens.k.loadlimiter somfungerarförbilbarnstolar.enkortbeskrivningavvadenloadlimitergörär attdenbromsarinkroppenöverenlängresträckavidenkollisioniställetföratt detblirtvärstopp.dettagöratttrycketmellankroppochbälteminskarochpåså sättminskarriskenförskadorsomkanuppståvidenkollision.projektgruppen fickenbredutgångspunktpålösningvaddetgällerhurdenskallbromsain, placeringsamtdimensioneringavinbromsningssträckaochvidvilkenkraftden skallaktiveras. 1.2Allmäntomenloadlimiter Denengelskabenämningenloadlimiterbetyderungefärpåsvenska lastbegränsare.svensktalandeinombranschenanvändersigdockutavden engelskabenämningenochdärförkommerdettaarbeteocksågöralikaså. Loadlimitersharutvecklatsmerochmerpåsenareårinombilindustrinochman kanidagpåallanytillverkadebilaråterfinnaenloadlimiteriförar^och passagerarsätenssäkerhetsbälten.häranvändsdedessutomikombinationmed enförspänningsfunktion,s.k.pretensionsomocksåärenengelskbenämning. Bådadessafunktionerärkombineradeochintegreradeibilbältets rullmekanism. Samspeletmellanpretensionochloadlimit^funktionernafungerarföljande. Videnbilkollisionsåskickarkollisionssensorernasomärutplaceraderuntom påbilenensignaltillallabältenaspretension^funktionsomärbeståendeaven pyrotekniskkrutladdning.påmillisekunderefterattkollisionenpåbörjats antändskrutladdningarnaochbilbältetförspänns.dettagörattkroppen bromsasinavbilbältettidigare.hastighetsskillnadenmellanbälteochkropp hinnerdåinteblilikastor,vilketresulterariattmanminskardettrycksom uppståridetskededåkroppenfångasuppavbältet.därefternärtrycketbörjar stigamellankroppochbältesåaktiverasloadlimit^funktionen,somdåsuccesivt 1

8 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola släpperefterbilbältemedhögtmotstånd.dettaspriderytterligareuttrycketmot kroppenöverenlängretid.funktionernaillustrerasifigur1. Figur1PretensionochloadlimitEfunktionibilbälten Optimaltskullevaraifallmanhadekunnathasålångtinbromsningsavståndsom möjligtförkroppen.tyvärrsåärmanbegränsadavframförvarandeobjektså sominstrumentpanelenellerbilsäte.skullekroppenslåidessaobjektärrisken mycketstörreattkroppenutsättsförallvarligareskador. Loadlimitochpretensionsomanvändsibilarsbältenfyllerbarasinfunktioni kollisionersomskermotsätetsfrontalriktning.enbilsloadlimiterärplaceradi bältetsrullmekanismochbeståraventorsionsaxelsomdeformerasvid kollisionen.påsåsättförblirbältetidenlängddendrasutochskaparingen återfjädring,vilketärnödvändigteftersomannarsskullesammakraftfjädra tillbakskroppenmotsätet.följdenavdettaskullekunnaorsakaskadorpånacke ochbakhuvud. 1.3Problemformulering Utvecklingenochanvändandetutavloadlimitochpretension^funktionernahar gjortdetsäkrareförpersonersomfärdasibilenssäkerhetsbälten(walz,2003). Dettainkluderardockintebarn,eftersomdeärförsmåförbilensbältessystem ochmåstesittaiseparatababyskyddellerbilbarnstolar. Vaddetgällerpretension^funktionpåenbilbarnstol,finnsdetidagingen utveckladlösningtillgänglig.omenutvecklingavpretension^funktionför bilbarnstolarskallvaramöjligt,såkommerdetattkrävasstandardiserade kommunikationsanslutningartillbilarskollisionssensorer.detäralltsåinte möjligtatthaseparatakollisionssensoreribilbarnstolen,dålekmanskallsköta denkontinuerligain^ochurkopplingenavbilbarnstolen.standardiseringenav kommunikationsanslutningarnaärnödvändigtförattallabiltillverkareskallta delavdet. Ommanskallutvecklanågonformavloadlimit^funktiontillbilbarnstolar,måste detskemedstorförsiktighet,dådenintegåridagslägetattkombineramed pretension^funktionen.dettaförattmanintevillundernågraomständigheter släppaefterförmycketpåbältet,dåhuvudetriskerarattslåiframförvarande objektibilen.omsåvorefalletskulleenloadlimitergöramerskadaännytta. Idekrocktestsomvarbilbarnstolsmodellmåstegenomföraförattbligodkänd förattsläppaspåmarknaden,harmanenavståndsbegränsningpåhurlångt huvudetfårfärdasframvidettkrocktestförattbligodkänd(ecereglemente 44/04,2008). 2

9 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola 3 Iblandskerdetattbilbarnstolarblirunderkändapåavståndsbegränsningenoch dettatrotsattingenloadlimit^funktionharanvänds,vti 1. Svårighetenliggeriattanpassaloadlimiternsåattlagommedbältesläppsefter ochgärnamedenvissmarginal.dåolikabilbarnstolsmärkenochmodellerhar olikamåttochkonstruktion,varierarkvarvarandeavståndtill avståndsbegränsningenkraftigt. Dåenloadlimit^funktionärenåtgärdblandväldigtmångamankantatillföratt ökatrafiksäkerhetenpåenbilbarnstolochikombinationmedatt marknadenidaginteerbjudernågonenkelochanpassningsbarloadlimiter,har detmedförtattdeflestabilbarnstolstillverkarnaharlämnatloadlimit^funktionen åtsidanförattfokuserapåandraochmervanligaåtgärder.fördebilbarnstolar pådagensmarknadsomharnågonformavloadlimiter,hardetmedförten enskildutvecklingskostnadförbilbarnstolstillverkaren.dettagersigiuttryckdå detoftastärblanddedyrarebilbarnstolarnasomerbjuderenloadlimit^funktion. 1.4Behov Tillgänglighetenpåstudierochresultatpåkrocktestermedloadlimiteri bilbarnstolarärväldigtbegränsat.debilbarnstolstillverkaresomvaltatt utvecklaenloadlimit^funktiontillsinabilbarnstolar,offentliggörogärnasina resultatpådeutvecklingsinvesteringarsomgjorts.däremotfinnsdetettflertal studiertillgängligtpåloadlimit^funktionibilarsbilbälten,mendåkombineras denoftamedpretension.dåanalysersägeratteffekternasägsvaraadditivadvs. attdärfinnsingensignifikantinteraktionmellaneffekterna,kanvisevilken effektrespektivefunktionmotsvarar(walz,2003). Trotsmångafaktorersomspelarinpåkrocktestsresultaten,såärgemensamt genomgåendeförenloadlimiterenklarskadereduceringiallavärdena.påsåväl huvud,nackeochbröstkorgfårmanenreducering,dåmanjämförbilbältemed enbartpretensionochmedbilbältemedpretensionochloadlimiter.genomatt läggatillloadlimit^funktionenkanenskadereduceringivissafalluppgåtill närmare30%påbådenackeochbröstkorg(bohman,2007). Dessastudierharfrämstutnyttjassomstödförviktenavattutvecklaen loadlimiterförbilbarnstolar.detskalldocktillägasattengruppstudenterpå INISIAUniversitetiMadridhargenomförtkrocktestpåenvanligbilbarnstol,där kombinationenavpretensionochloadlimit^funktionharjämförtsmotstandard utförande.deutnyttjadesammamekanismsomfinnsibilarsbilbälten,menmed vissamodifieringar.dåbaraettfåtalkrocktestergenomfördesgårdetinteatt påvisaenbartloadlimiterneffekt,däremotgavdetväldigttillfredställande resultatisinhelhet,sebilagaa StudiefrånINISIAUniversitetet. Detfinnsettbehovavloadlimiterförbådebakåtvändaochframåtvända bilbarnstolar,eftersomsammafenomenuppstårdåbilmedbakåtvänd bilbarnstolblirpåkördbakifrån.enligtholmbergsskalldedocktillägasattden störstadelenavvärldsmarknadensäljerfrämstframåtvändabilbarnstolar.det 1 Svenskastatensväg^ochtransportforskningsinstitut 2 CATIAärettprogramförCAD/CAM/CAE

10 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola ärnästintillenbartiskandinaviummansäljerochfrämjaranvändandetav bakåtvändabilbarnstolarsålängebarnetfårplatstillattgöraså. 1.5Syfte&Mål Projektetssyfteärattgöradetsäkrareförbarnattfärdasibil. Måletmeddettaprojektärattfåframenvälfungerandeochkonkurrenskraftig loadlimit^funktiontillbilbarnstolaråtholmbergs. Övrigamålmedprojektetärattfinnaenlämpligplaceringavloadlimiternien generellbilbarnstolskonstruktionochenlämpliglösningförhurloadlimitern skallfungera,såattdensamspelarmednuvarandefastspänningavbarn. Underlagochmätdatapåhurkraftmotståndetkananpassasiloadlimitern.De mätdatasomskalltasframskalldessutomutgåfrånlämpligtkraftmotståndför 9^25kg,vilketärdenviktbarnetharienbilbarnstol. Vidavslutatprojektskallenprototyppåproduktförslagavloadlimitern framställts. 1.6Avgränsningar Dådettaprojektharsåpasspressadetidsramarkommertyvärrinteenfärdig produkt,somärredoattsläppaspåmarknadenkunnalevereras.dettaföratt produktenbehövergenomgåverkligakrocktesterförattdesseffekterskall kunnafastslås.dettagörsmedfördelgenomattholmbergsinlederett ytterligaresamarbetemedenbilbarnstolstillverkare. 2. Projektbeskrivning Nedanföljerenbeskrivningavprojektetsintressenter,budget,avtalsomhar undertecknatssamtannanrelevantinformationomprojektetochdessramar. 2.1Intressenter Personerochgruppersompånågotsättpåverkar/påverkas,ellerpånågotsätt harförväntningarpåprojektetkallasintressenter.intressentanalysen upprättadesenligtenvanligförekommandemodell,nämligenuppdelningikärn^, primär^ochsekundärintressenter.detfinnsettantalintressentertilldetta projekt,mendefrämstaärholmbergsochdesskunder,menäven bilbarnstolsägareochstatligainstitutsomharintresseavförhöjdtrafiksäkerhet, sebilagab Intressentanalys. 2.2Krav/Önskemål Holmberghartidigareanalyserathurmankanlösaloadlimit^funktionenför bilbarnstolar.förattintestyraprojektetienspecifikriktninggavholmbergs väldigtbredaramarförprojektet.ettönskemålpålösningenvarattdenskulle varasålitensommöjligtmedbibehållenfunktion. Underprojektetsgångharprojektmedlemmarnasjälvasuccessivtutarbetaten kravprofil,såattlösningensvararmotproblemformuleringensåbrasommöjligt. Denharsedanfungeratsomunderlagunderhelaprojektetsgång.Fördekrav somsattsuppförprojektet,sebilagacekravprofil. 4

11 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola 2.3Projektorganisation Projektgruppenbestårutavtvåmedlemmar,MattiasNilssonochMarios Giouvanakis.BeställareochprojektägareärHolmbergs.Handledaretill projektgruppenärgunnarweber. 2.4Budget ProjektetharfinansieratsheltavHolmbergs.Faktureringenav tillverkningskostnadernatilldeolikaprototypernasomanvändsunder projektetsgångochslutprototypharskettdirekttillholmbergs.övrigautläggav projektgruppen,enligtöverenskommelse,uppgicktill3405kr.fördetaljerad budget,sebilagadebudget. 2.5Tidsplanochansvar EngrovtidsplaneringmedhjälpavGantt^schemaharutnyttjatsochuppdaterats vidhalvtid,sebilagae Tidsplanering.Förutomdengrovatidsplaneringenhar frekventaavstämningarmedholmbergsgenomförts.avstämningharävenskett genome^mailkorrespondens. Ansvaretförprojektetlågheltochhålletpåprojektgruppenochdärmedfanns ävenfrihetenattfattaegnabeslutisyfteattfullföljadeuppsattamålen. Ansvaretfördelasjämtigruppenutanspecifikaansvarsområdenochdär respektiveharhaftmöjlighetattdeltaivarjedelmomentunderprojektetsgång. 2.6Risker Riskenmedenloadlimiteräratthuvudochkropptillåtsrörasigalltförlångtoch slårdåiframförvarandesäteellerobjekt.detfinnsriskförpatentintrångför valdlösning. 2.7Sekretess Ettavtalförexamensarbetetharskrivitsmellanprojektmedlemmarnaoch Holmbergs,sebilagaF Avtalexamensarbete. 3. Metod Förattfåeneffektivprojektprocessharettflertalmetoderinom produktutvecklingtillämpats. 3.1Faktainsamlingochstudiebesök Förattkunnaarbetaframgångsriktiettprojektsominnefattarettheltnyttämne förprojektmedlemmarna,ärdetlämpligtattförstinledaenomfattande informationssökning.dådettaprojektgällertrafiksäkerhetkrävdesförståelse förallabegreppochtermerinomområdet,samtenförståelsefören krockimpuls.ettstudiebesökpåvtiilidköpinghargenomförts,därettmöte medplatscheftommypetterssonhargettgodinblickihurkrocktesterav bilbarnstolargenomförs.vifickävenhärverifieratattdetfinnsettbehovochatt detkommerblinödvändigtmednågonformavloadlimitertillbilbarnstolari framtiden. 5

12 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola 3.2Kravprofil Innanidégenereringenstartades,formuleradesenstruktureradkravprofilsom lyfterframallaväsentligaegenskapersomlösningenskallinnefatta.denna kravprofilformuleradesisamarbetemedholmbergssamtmedhandledaren. Kravprofilenharvaritviktigunderhelaprojektetsgång,dådenskaparentydlig bildavvadsomeftersträvas. 3.4Idégenereringsverktyg Förattuppnåenlyckadidégenereringharprojektgruppenutnyttjatmetoder beskrivnaav(ottosson,1999) BAD BrainAidedDesign Ideninledandefaseniettprojektärdetviktigtattsamlainsåmångaidéersom möjligtförattundvikaettenkelspårigttankesätt.envanligmetodhärär brainstorming.förattfåmångaspriddaidéerkandetvaralämpligtattbjudaså mångautomståendepersonersommöjligtochgenomföragruppvis.viktigtatt tänkapåärattallaiguppenskakännasigdelaktigaochattingaidéerärfel.vi utnyttjadeklassentillbrainstormingdärvibjödpåfikasommotivationtill deltagande.videladeinklassenigrupperochkördebrainstormingiomgångar. VilånadeenbilbarnstolavHolmbergssomutnyttjadessomcentralpunktför självabrainstormingen PAD PencilAidedDesign Dennametodharvaritmestcentralföridégenereringmellan gruppmedlemmarna.whiteboardiprojektrummetocha4^papperharutnyttjats somskissunderlag.kreativdialogharanvändsflitigt,vilketgårutpåattförst skissardenenapersonenochförklararenidéochsedandärdenandraisintur skissarvidareförattförsökaförbättrasammaidé.allaskissernahar dokumenteratsdigitalt,sebilagag Exempelpåskisser MAD ModelAidedDesign Bådeefterochunderidégenereringsfasenharprojektgruppenbyggtmodeller medhjälpavmaterialiskolansverkstad.vilketharunderlättat kommunikationenochskapatförståelsemellanprojektmedlemmarnas respektivesidéer,menävenhargettupphovtillnyaidéer.vidutformningav plåtkonstruktionertillprototypbyggeharvanligtpapperviktsförattlättare kunnaskapaförståelseochoptimering CAD ComputerAidedDesign Föridégenereringtillmerdetaljeradutformningavrespektivelösningsförslag har3d^programmetcatia 2 använts.dettahargettbättreöverskådlighetav möjligheterochbegränsningaritillverkningsprocessen,ävenpassbarhetmellan komponenterharkunnatåskådliggöras.iblandharävenenklare3d^modeller ritatsuppförattlättarekunnabeskrivaidéermellanprojektmedlemmarna. 3.5Benchmarking Genombenchmarkingkanmansehurensegnalösningarstårsigtillijämförelse medkonkurrenternas.härupptäckomliknandeprodukterochlösningarredan 2 CATIAärettprogramförCAD/CAM/CAE 6

13 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola finns,menkanävengeupphovtillnyellerförbättradeidéer.efterdeninledande idégenereringengjordesenomfattandesökningavvadsomfinnspådagens marknad. 3.6Kommunikationochplaneringsverktyg Kommunikationenmellanprojektdeltagarnaochdessintressenterharvariten viktigochavgörandeförutsättningförettlyckatprojekt.projektmedlemmarna hargenominternetbaseradedropbox 3 delatalldokumentationunderprojektets gång.kommunikationenharskettviaenslutenfacebookgrupp,därmenenkelt haftmöjlighetattpostalänkarochbilder.kommunikationenmedholmbergshar skettmedepostkorrespondensochfrekventaavstämningsmöten,menäven kortabesökpåderaskontordånågonoklarhetuppstått.detharvaritväldigt enkeltattkontaktaholmbergsdådeharsittkontorbaraettparkilometerfrån skolan. Somplaneringsverktygharveckorapporteringochentidsplaniformavett Gantt^schemautnyttjats.Gantt^schematharutformatsbådepåövergripandeoch detaljeradnivå.vilketharskapatenbildavprojektetsdelmomentsamthurdet fortskridaarbetetfördelatsfördeinblandade.tidsplaneringenharuppdaterats underprojektetsgångdåkomplikationerellerförseningaruppstått,sebilagaee Tidsplanering. 3.7Prototypbygge Idettaprojekthardetvaritnödvändigtattutformatvåstyckenprototyper.Där denenaharvaritprototypförslutligtproduktförslagochdenandraharvariten testprototyp.testprototypenärframtagenförattundersökafunktionoch kraftvariation. 3.8Tester Förattsehurkraftmotståndetvarierarpåvaldlösninghar dragprovninggenomförtsmedhjälpavskolans dragprovmaskin,sebild1.dennamaskinkandramedenkraft över100000nochregistrerakraftmotståndetmedhög decimalsnoggrannhet.allkraftmotståndsdataritasupppåen kurvadärkraftenkanavläsasöverdragavståndet. Dragtesternaharvaritenväldigtcentraldelidetta projektarbete,däröver50dragprovergenomförts, sebilagam Inblickiarbetet Bild1Dragprovmaskin 3 Dropboxerbjuderlagringstjänsteravdatorfileröverinternet 7

14 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola 4. Teoretiskreferensramförloadlimiter&bilbarnstolar Följandeavsnittberörvadsomfinnsskrivetteoretisktomdehuvudsakliga inslageniprojektet. 4.1Biomekaniskaskillnaderpåbarnochvuxna Ettbarnärmycketmerutsattvidenkollisionänenvuxentillföljdutav biomekaniskaskillnader.defrämstaskillnadernaärofärdigutvecklad benstrukturochhuvudetsviktiförhållandetillkroppen.barnetshuvudväxer markantunderdeförstaårenefterfödsel,dettatillföljdavhjärnanstillväxt.70 %avviktenavenvuxenshjärnauppnåsredanefter18månadersålder,80%vid treårsålder,90%vidfemtillåttaårsålderoch95%vid10årsålder.dåinte bilbarnstolarerbjuderliknandesäkerhetsfunktionersomsätenaibilen,är behovetdestostörreförbarnen(huelke,1998). AmerikanskaNHTSA 4 hartagitframkriterierpåolikagränsvärdennärvitala kroppsdelarskadasvidenkollision.kriteriernaberörhuvud,nacke,bröstkorg samtkroppensnedredelar.kriteriernaanvändsblandannatförattutforma krocktestdockorsåattmankanavläsadeskadorsomuppstårvidettkrocktest. Krocktestdockornautgörenfamilj,vilketbeståravenvuxenman,envuxen kvinna,ett6^årigtbarn,ett3^årigtbarnochett1^årigtbarn.genomattstudera hurdeolikakriteriernaskiljersigmellanåldrarnakanmanfåettnågorlunda måttpåhurdebiomekaniskaskillnadernaskiljersig.tittarmanexempelvispå kriterietförnacken,neckinjurycriterion(nij),därmanbl.a.annatmäterden dragochtryckkraftensomuppstårinacken,ärgränsvärdetfören6^åring ungefärhälftenavvadenvuxenklararav.samtidigtärhuvudetsviktnästintill densammavilketpåvisarhurmycketmerettbarnärutsattvidenkollision (Eppinger1999). 4.2Effekternaavloadlimiterochpretension IkrocktestergenomförtavNewCarAssessmentProgram(NCAP)harman påvisatvilkenskadereducerandeeffektpretensionochloadlimiter^funktionerna har.dåeffekternasägsvaraadditivadvs.attdärfinnsingensignifikant interaktionmellaneffekterna,kanvidärförsevilkeneffektrespektivefunktion motsvarar.kombinationenavfunktionernaberäknasminskadvs.förbättra: Kraftpåverkanpåhuvud,HeadInjuryCriterion(HIC)medgenomsnitt232 poängperpassagerare.154genompretensionoch78genomloadlimiter. Bröstkorgsaccelerationenmed6,6g^krafterperpassagerare.2,9g^krafter genompretensionoch3,7g^kraftergenomloadlimiter. Deformationenavbröstkorgenmed10,6mmperpassagerare.5,6mm genompretensionoch5,0genomloadlimiter. 4 NationalHighwayTrafficSafetyAdminitraionärdenfederala trafikssäkerhetsmyndigheteniusa. 8

15 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola Viserattpretensionharsärskiltinflytandepåkraftpåverkanpåhuvud,samt deformationenpåbröstkorgen,medanloadlimiternminskarretardationenoch deformationenpåbröstkorgen(walz,2003). IkrocktestergenomfördaavAutolivResearchisamarbetemedChalmerskan manävenseenpåvisadskadereducerandeeffektavpretensionochloadlimiter^ funktionerna.krocktesternautfördesmedtreolikaupprullningsdonpåbilbältet: standardutförande,upprullningsdonmedpretension,upprullningsdonmed pretentionochloadlimiter. Kraftpåverkanpåhuvud,HeadInjuryCriterion(HIC)reduceradesmed totalt50%pådockan.45%genompretentionoch5%avloadlimitern. Bröstkorgsaccelerationreduceradesmedtotalt35%pådockan.17% genompretensionoch18%avloadlimitern. Kraftpåverkanpånacke,NeckInjuryCriterion(NIJ)reduceradesmed totalt35%pådockan.5%genompretensionoch30%avloadlimitern. Idennastudiekanviseattloadlimiterndessutomharsärskiltinflytandepå reduceringavkraftpåverkanpånacke(bohman,2007). 4.3Kraftmotståndpåloadlimiterförbilbarnstol Dåutvecklingavloadlimiterstillbilbarnstolarinteärvanligtförkommande,har detmedförtattdetintehellerfinnsframtagetuppgifterpåvilketkraftmotstånd somskallverkaförettbarnsvikt.krocktestdockanhiii6yskamotsvaraen6^ åringochvägerungefär23kg.ikrocktestergenomfördaförattutvärdera loadlimiternibilarsbilbältenpådockan,framgårdetattdetärnödvändigtattgå nertillettkraftmotståndpå3000niloadlimitern,innandockansvararpositivt påloadlimiternseffekt(bohman,2007). Förvårdeltittarvipåenviktpåbarnetmellan9^25kg,vilketskullemedföraatt detär3000nochneråtsomäravintresseattutvärderaidettaprojekt. 5. HolmbergsAB FöljandeavsnittbeskriverHolmbergslitemeringående. 5.1Korthistorik HolmbergsfullständigaföretagsnamnärHolmbergsChildsafetyHoldingAB.I över30årharholmbergsförsettkunderinternationelltmedkomponenteroch komplettabältessystemtillbilbarnstolar.holmbergsgrundades1938ochsedan dessvuxittilleninternationellorganisation. 5.2Bransch Holmbergärettföretagsomutvecklar,marknadsförochtillverkar säkerhetsprodukterförbilbarnstolar.företagetsaffärsidéäratttillhandahålla produktersomhållerfastbarnetibarnstolenochbilbarnstolenibilen.somen 9

16 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola deliföretagetserbjudandetillsinakundertillhandahållsäven utvecklingstjänster. Holmbergsharidagutvecklingssamarbetenmednågraavvärldensstörsta tillverkareavbilbarnstolar.företagetärglobaltmedkunderieuropa,usa, SydamerikaochAsien.TillverkningsenheterfinnsiLitauenochiHongKongoch omsättertotaltca200msek.huvudkontoretliggerihalmstadmedutvecklingi SverigeochHongKong. 6. Principkonstruktion Idettaavsnittkommerförstadelenutavprojektetsgenomförandeberöras. Genomförandetutgörsfrämstutavutvecklingsprocessenförvilkenplacering loadlimiternskallhaibilbarnstolensamthurdenskallfungeraförattuppfylla sinfunktiondvs.medvilkenteknikskallviuppnådessdämpandeeffekt. 6.1Idégenerering Idettaprojekthardetfunnitsmångaalternativpåhurviskullekunnalösavårt uppdragfrånholmbergs.detharresulteratiattviharvaritibehovavatt tillämpaidégenereringiomgångarunderflertaltillfällenunderprojektetsgång. Respektiveidéharhaftsinaför^ochnackdelar.Kravprofilenharfylltenviktig funktionunderidégenereringen. Idenbrainstormingensomgenomfördesmedklassen,uppkomdetintenågra direktnyaidéerutöverdesomredanhadediskuteratsiprojektgruppen.det betyderdockinteattdetvarbortkastadtidutandetvarmycketgivandeiden meningattvifickchansenatttauppmångaidéerpånyttochdiskuteradessa medpersonersomintehunnitblialltförinsattaiämnet.brainstormingen summerassommycketgivandeochlyckatförsökattsamlainoberoendetankar ochidéer.försammanställningavidéerna,sebilagah Brainstormingmed klassen. 6.2Placeringaribilbarnstolensinfästningar Enbilbarnstolärsomtidigarenämntenexternenhetiförhållandetillbilen, därförbehövernödvändigtvisinteloadlimiternsittaibilbarnstolensseparata bältessystem,utanloadlimiternskulleävenkunnasittaistolensinfästningar.för attinteenkelspårigtfastnaitankenförplaceringibältessystemet,harävenen utvärderingavbilbarnstolensinfästningargenomförts. Devanligasteinfästningsmetodernaförframåtvändabilbarnstolarär bältesinfästning,isofix^förankringkombineratmedantingenstödbenellerövre hållrem.förbakåtvändaärdethållremfrångolvetkombineratmedantingen ISOFIX^förankringellerbältesinfästningpåmotsvarandesida,sefigur2. 10

17 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola Figur2Potentiellaplaceringaribilbarnstolensinfästningar Bilbarnstolarmedbältesinfästningtillhörblanddevanligastebilbarnstolar. Möjligheternaförattplaceraenloadlimiteridefästpunkterbilbältetlöper genomansesnästintillorimligt,dådetskullebliväldigtsvårtattfåen jämnfördelning.bältesinfästningärdessutomdeninfästningsmetodsomsitter lösastochmåsteanvändaenloadlimitermedstörstförsiktighetdvs.utnyttjaett kortinbromsningsavståndpåloadlimitern.isofix^förankringären standardkomponentsomholmbergsbl.a.tillverkarochsäljer.isofix^ förankringarnaknäppsfastibilsätetsförankringspunktersomsitterinneisätet mellansittdynaochryggstöd.dettaärenförankringsommöjliggörnästintillen fastinspändbilbarnstolnärdenkombinerasmedantingenstödbenellerenövre hållrem,vilketskapargodamöjlighetertillettlängreinbromsningsavståndpåen loadlimiter.bilbarnstolarmedisofix^förankringharblivitalltmervanligare, docktillhördenoftablanddedyrarestolarna.bakåtvändabilbarnstolarerbjuder ocksåolikainfästningsvarianterliktframåtvända.deninfästningsomalla bakåtvändabilbarnstolarhargemensamtärenhållremsomspännsfastigolvet. Detärenbartdennahållremsomäraktuellattutvärdera,dådetbaraärdensom hållerbilbarnstolenpåplatsvidenkollisionbakifrån. Infästningsmetodernamedhållremkanskapaenväldigtfastinspändbilbarnstol. Viupptäcktedockattomviplacerarloadlimiternihållremmarnakanmaninte längrespännaåtdem,dåspännkraftenskullepåverkaloadlimitern.dettavar ocksånågotvifickbekräftatdåvisågeninstallationsinstruktionpåen bilbarnstolsomharvaltattsättaloadlimiternihållremmen.maninstrueradedär attanvändarenenbartfickdraåthållemmenförsiktigt.dettaskaparettglapp somkanbidratillattbilbarnstolenöverskrideravståndsbegränsningen. EftersomviintevillbidratillonödigtglappåterstodbaraISOFIX^förankringarna kombineratmedstödbensomlämpligplaceringblandbilbarnstolens infästningar.dådetialltstörreutsträckninguppmanastillattbilbarnstolarskall övergåtillbakåtvändplacering,såvillviintebidratillattpånågotsättförhala 11

18 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola dennaprocess,genomattenbartgöraframåtvändabilbarnstolarsäkrare. ISOFIX^förankringenmedstödbenkanbaraanvändaspåframåtvända bilbarnstolar.meddennaslutsatsstoddetklartförossattplaceringeni bilbarnstolenbältessystemvarlämpligast,dåvivillinkluderabakåtvända bilbarnstolarockså. 6.3Placeringaribältessystemet Ikravprofilenframgårattlösningeninteskallpåverkanuvarandefastspänning avbarnibilbarnstolochattåtdragningsbältetskalllöpasåostörtsommöjlig. Därförstodvaletmellanattutvecklaenloadlimiterisjälvaåtdragningsbältet ellerienåtdragningsmekanismsombältetlöpergenom. Fördelenmedattplaceraistålstångenärattmanslippertahänsyntillden friktionsomuppstårmellanåtdragningsbältetochstolenskulleloadlimitern sittaiåtdragningsbältetmåstehelaloadlimiternkunnarörasfrittinneistolen utanattfastnaellerstöradenkontinuerligaåtdragningenavbältet.om loadlimiternskallplacerasiåtdragningsbältetmåstedenskemellanplacering1 (röd)ochplacering2(blå),sefigur4.därdenmedfördelplacerasinnan åtdragningsbältetdelarpåsig,förattfåenjämnfördelningöverbåda axelbältena. Figur4Potentiellaplaceringaribilbarnstolensåtdragningsbälte Omviväljerenmekanismdäråtdragningsbältetiställetlöpergenom,ärdet lämpligtattväljaplaceringenvidantingenjusterdonet,placering1(röd),eller vidstålstången,placering2(blå),sefigur4.dessaärlämpligaföratthärfinns redaningjutnainfästningaribilbarnstolensplastskalnärdentillverkas,därmed bidrarviintetillextrakonstruktionssvårigheterförbilbarnstolstillverkarnai densvängsomskermellanplacering1(röd)ochplacering2(blå)iunderdelen avstolen.nackdelenärhärdockattåtdragningsbältetdelarpåsigtilltvåbälten ochmanfårsvårighetattfåenjämnfördelning.dettaharmotiveratvårtvalav attplaceraijusterdonet.härfårvidirektenjämnfördelningtillbådabältena somlöperutöverbarnetsaxlar,dessutomärjusterdonetenkomponentsom Holmbergsredansäljer.Stålstångeninförskaffarbilbarnstolstillverkarnafrån annathåll. 12

19 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola Knäppanordningendäråtdragningsbältetknäppsfastvidplacering3(lila),har ävenutvärderats.dennaplaceringhardockvisatsigvaramindreintressant, eftersomdenhuvudsakligainbromsningenbörmedfördelskeöveraxlarna,då huvudochnackeäristörstbehovavkraftreducering. Valetmellanattplaceraloadlimiternisjälvaåtdragningsbältetellerien mekanismsomåtdragningsbältetlöpergenom,varintelikasjälvklart. Dettafickavgörasberoendepåvilkenfunktionsprincipviskullebeslutaossför attloadlimiternskulleha.skulledenbliförtungochklumpigskullevidirekt kunnabortsefrånplaceringenisjälvaåtdragningsbältet Loadlimit[funktioniåtdragningsbältet Sekretess Loadlimit[funktioniåtdragningsmekanism Sekretess 13

20 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola 6.4Valavmetodförfunktion Närvibestämtossförplaceringavloadlimiternåterstodnuattkommaframtill enlämpliglösningpåhurloadlimiternskullefungeradvs.medvilkenteknik skallvianvändaförattuppnådessdämpandeeffekt. Nedanföljerdeolikateknikernavifrämstharutvärderat: Deformation o Ståldeformation Torsionsaxel Plåtbockning o Plastdeformation o Sömmarsombristeribälte Meravanceradlösning o Fjädermedlåsningsmekanism o Pneumatisklösning Ensakviupptäcktegenomenklaretesteriverkstaden,varattendeformation varlättareattstyrairättriktninggenomdragiställetförtryck. 6.5Valdlösning Denlösningvibeslutadeossförattanvändavarplåtbockningochmedplacering iglidlagermekanismen.motiveringförvårtvalvarfrämsttillföljdavden anpassningsbarhetenpåkraftmotståndetsomplåtbockningsteknikenerbjöd. Plåtbockningsteknikenskullebliförtungochklumpigattplacerai åtdragningsbältet,därförvaldesplaceringiglidlagermekanismen.enannansak viupptäcktemedplaceringeniåtdragningsbältetvarattloadlimiternskulle kunnabefinnapåolikaplatseribilbarnstolenberoendepåhurstortbarnetär. Dåfriktionsmotståndetvarierarberoendepåomloadlimiternbefinnersigpå undersidanellerpåbaksidan,skulledettapåverkaloadlimiternskraftmotstånd okontrollerat. 14

21 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola 7. Primärkonstruktion Idettaavsnittkommerandradelenutavprojektetsgenomförandeberöras. Genomförandetavserdetaljkonstruktiongenombl.a.utvärderingavdragtester påolikaplåtdimensionerochövrigamätningar. 7.1Kraftdimensioneringavloadlimitern Medhjälpavdynamometerochvikterkundevifastslådenungefärligafriktionen somuppstårmellanjusterdonetochbältenasomlöperutvidbarnetsaxlar. Friktionsmotståndetmellanunderredeochåtdragningsbältetärungefär25%, friktionsmotståndetmellanaxelbältenaochstålstångeniryggstödetuppgick tillsammanstillungefär35%.dentotalaförlustenifriktionskraftfrån justerdonettillbarnetsaxlaruppgårtillungefär60%friktionskraft.detär viktigtatthameddettaiberäkningennärmanskallavgöravilken kraftdimensioneringmanskallväljapåsjälvaloadlimitern. Somtidigarenämntsåskallvårloadlimiteranvändasavbarniviktgruppen9^25 kg,vilketmedföraattdetärkraftmotståndet3000nochneråtsomärintressant attutvärderaförloadlimitern.gemensamtbeslutadesmellanprojektgruppen ochholmbergsattkraftmotståndviskulleutvärderaskullevaramellan1000^ 3000N. 7.2Testprototyp Föratttaredapåvilkenmotståndskraftengivendimensionavplåtger,vardet nödvändigtatttaframentestprototyp. Sekretess 15

22 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola 7.3Materialtillplåtremsa IavstämningsmötemedHolmbergs,diskuteradesdetkringvilkamaterialsom varlämpligtattanvändatillplåtremsan.materialetmåstevara korrosionsbeständigtmendetfannsingakravpåattdetskullevarasyrafast.vi beslutadeattanvändaettvanligtrostfrittstål,närmarebestämtettaustenitiskt släckglödgatstålmeden^nummer1.4301(ullman,2003). 7.4Parametrarsompåverkarkraftmotståndet Beroendepåvilkaavståndmanväljerattplaceradeolikadelarnaimekanismen, varierarkraftmotståndet.förattavgränsaosstillettrimligtantaldragtesterav tidsskäl,såbeslutadeviossförattanvändaossavenochsammadiameterpå bockaxelsamtsammaavståndtillmothållpåallagenomfördadragtester. Sekretess 7.5Dragtester Förattfåenöverblickpåhurkraftmotståndettersig,inleddesdragtesternamed ettsprittantalolikadimensionerpåplåtremsor.dragtesternagenomfördesi direktanslutningmellanplåtremsaochdragmaskinens.k.rentdrag.vikunde därefterinriktaosspåenspecifiktjocklekförmernoggrannadragtester Övergripandedragtester Föratttaredapåhurkraftmotståndetvarierarblandolikadimensioner, inleddesettbrettantaldragtester. Sekretess 16

23 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola IavstämningsmötemedHolmbergspresenteradesresultatetfrånde övergripandedragtesternaochdärefterbeslutadevivilkadimensionersomvar intressantaattfortsättaattutvärdera.detvarviktigtviddettaskedaattta hänsyntilldetmotståndpå60%ifriktionskraftsomuppstårmellan åtdragningsbältetochbilbarnstolen,samtattdetbehövs90%mer kraftmotståndiloadlimiterntillföljdavglidlagermekanismen. "#, = 1000," "#, = 3000," "# 1190 "# 3560 Dettabetyderattomviskallfåutvårtsöktakraftmotstånd1000N^3000Npå barnetsåletarviefterettkraftmotståndiloadlimiternmellan1190n^3560n. Holmbergharönskemålomattvårlösningskallvarasålitensommöjligt,vilket uppmanartillattväljaentjockareplåt.dentjockleksomstämdebästöverens medvårtsökakraftmotståndärrödmarkeraditabell Specificeradedragtester Merspecificeradedragtesterinleddespådenplåttjockleksomstämdebäst överensmervårtsöktakraftmotstånd. Försammanställningenavdespecificeradedragtesterna,setabell2och diagram2.förursprungsmaterialet,sebilagaj Specificeradedragtester. Sekretess 17

24 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola Varieratkraftmotstånd Vivilleundersökahurviskullekunnavarierakraftmotståndetienochsamma plåtremsa. Sekretess Brottgränstestpådragenplåtremsa Förattförsäkraossomattenplåtremsaintegåravmellanglidlagretoch bockaxelngjordeviettbrottgränstestpåenplåtremsasomhadegenomlöptett dragtest.engenomlöptplåtremsavaldesdådenharblivitliteförsvagadtillföljd avdensprickbildningsomuppstårdådenbockaskringbockaxeln. Sekretess 18

25 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola 7.6Patentgranskning Tyvärrgårdetnoginteattpatenteravårlösningisinhelhet,dåviunderarbetets gångkomöverettpatentsomvarväldigtliksjälvabockprincipen.upptäckten gjordesunderutvärdering^ochdragtestsfasenavvårtestprototyp.enmer noggrannsökninginleddesavrädslaförpatentintrång.patentetär ursprungligentysktochvarregistreratenligtespacenet 5 ibl.a.japan,spanien, TysklandochiUSA.Densökningsomgenomfördesavprojektmedlemmarna antyddepåattpatentetvarinaktivttillföljdavuteblivenbetalningisamtliga länder. Föratteliminerariskenförpatentintrång,sammanställdesenbeskrivningavvår lösningförgranskningavvalea 6.Dåvårlösninginfattadeytterligarenågra funktioner,skulleävengranskningenseöverifallvikundepatenteradessadelar, sebilagak Patentgranskning. Valeabekräftadeattivissaländervarpatentetinaktivttillföljdavutebliven betalning,mendetfannskvarivissaländersåsomtyskland,japanochnågratill. Patentetkommervisserligenattgåut2015ochblitillgängligtföralla,ävenide kvarståendeländerna.vidarefickviredapåattdetblirsvårtattpatenteraom manintelyckasdesignaomprodukten. 8. Resultat FörHolmbergshardetvarittvåresultatsomharvaritviktiga,dragtestsresultat ochunderlagpåhurkraftvariationenkanvarierassamtettproduktförslag. Följandeavsnittpresenterarbådaresultat. 8.1Dragtestsresultat För$att$underlätta$vidare$dimensionering$sammanställdes$faktorer$som$var$kopplade$ till$respektive$tjocklek.$sammanställningen$utgick$från$de$övergripande$dragtesterna. Sekretess$ Respektiveplåttjockleksfaktormultiplicerasmedönskadbreddbföratttareda påkraftmotståndet. = FaktorernagällerenbartförrostfrittstålmedEN^nummer1.4301,samtunder sammaavståndsförutsättningsomharanväntsiprojektet. 5 EspacenetärEuropeiskpatentdatabas 6 Valeaärettsvensktkonsultföretagsomerbjudertjänsterinomimmaterialrätt 19

26 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola 8.2Produktförslag Enprototyptogsframpåproduktförslaget,sebild3.Plastdelarnaskrevsuti3d^ skrivareavenverkstadsomanlitadesavholmbergs.glidlagrenochövriga metalldelarbearbetadesiskolansmetallverkstad,sebilagan Ritningsunderlag produktförslag. Bild3Prototyppåproduktförslaget Konstruktion Konstruktionsbeskrivningpåproduktförslaget. Sekretess$ 20

27 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola Montering Monteringavproduktförslaget. Sekretess$ Kraftmotstånd Plåtremsornasolikautformningar. Sekretess$ 21

28 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola MarknadochPris FöljandeavsnittkommerattbeskrivahurproduktförslagetgynnarHolmbergs ekonomiskt. 9.1Marknaden Deloadlimitersomfinnstillbilbarnstolarpåmarknadenidag,harutvecklatsav bilbarnstolstillverkarnasjälvatillsinaegnabilbarnstolar.detfinnsalltsåingen konkurrerandeproduktblandunderleverantörernatillbilbarnstolstillverkarna. Holmbergsblirdåförstsomunderleverantörattkunnaerbjudaalla bilbarnstolstillverkarnaenanpassningsbarloadlimiter. Dentotalamarknadentillbilbarnstolstillverkarnainternationelltärmycketstor. Förattavgränsasigtilldemestintressantasegmentendiskuteradesvårlösnings potentialmedmarknadsansvarigoskarskiöldpåholmbergs.enligthonomär detlämpligtattförstinriktasigpåeuropasomutgångpunkt,förattsedangåut merglobalt.enannanlämpligutgångspunktansågsvaraattförstinriktasigpå framåtvändabilbarnstolar,trotsattvårlösningpåloadlimiterävenäranpassad tillbakåtvändabilbarnstolar.dettaförattmarknadenutanförskandinavien fortfarandedominerasavframåtvändabilbarnstolar,samtatthärärbehovet somstörst.enbartdettasegmentuppskattastillenmaximalpotentialpåen miljonsåldaenheterperårde5förstaåren,sebilagal Valdmarknadssegment. 9.2Tillverkningskostnad Vidkonstruktionavproduktenvarmåletattanvändasigavplastisåstor utsträckningsommöjligt,föratthållanerepriset.vivardocktvungnaatt användametalltilldeglidlagersomåtdragningsbältetlöperöver,eftersom plastenhadenöttsnerutavåtdragningsbältet,dådenkontinuerligtdrasfram ochtillbakavidfastspänninglossningavbarnetibilbarnstolen. Detharvaritsvårtförprojektgruppenattgöraenuppskattningavpriset, eftersomenvidareoptimeringbörgenomförasförattgöraproduktförslaget enklareatttillverka.materialkostnadenochinvesteringskostnadernapå gjutverktygenkommerattutgöraenförsumbardelutavkostnadennärvolymen ökar.detsomkommerkostaärmonteringochkontrollavprodukterna. Enuppskattningavtillverkningskostnadenhargjorts.Dennaberäkningbaseras delspåendiskussionmedholmbergsochdelsgenomproduktionskalkyler,på detaljermedliknandekomplexitetfrånnuvarandeunderleverantörertill Holmbergs.Prisetkommeratthamnanågonstansrunt50krstyck. 9.3Prisochvinstprognos Dåmarknadenidagintedirekterbjudernågonliknandelösningräknarvimeden vinstmarginalpå20%,vilketskullegeettslutpristillkundpå60kr. Omvårtproduktförslaguppnårgodakrocktestresultatisamspelmeden komplettbilbarnstol,samtgerentillfredställandemonteringi produktionsprocessenförbilbarnstolstillverkarna,uppskattatsföljande försäljningsprognos:20000enheterunderdetförstaåret,50000standraåret, sttredjeåret,200000stfjärdeåretoch300000stfemteåret.Totalt skullevinstenuppgåtillungefär6miljonerkrfördefemförstaåren.

29 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola Diskussionochslutord Projektetharvaritväldigtläroriktochskapatengodinblickitrafiksäkerhetoch dessdynamikförprojektmedlemmarna.viharhaftgodanvändningavde kunskapernaviharfåttläraosspåutvecklingsingenjörsprogrammet.exempel påkunskapersomharvaritavviktidettaprojektärmekanik,hållfasthetslära, CATIA,menävenerfarenhetersomerhållitsgenomtidigareprojektsom genomförtspåprogrammet.därmanharlärtsigattfårutinpåatttänka innovativtsamtattarbetaiprojektform. 10.1Diskussionkringprocessen Denfaktainsamlingochinstuderingavtrafiksäkerhetsbranschensmaterial visadesigvaramycketmerinveckladochomfattandeänvadviförsttrodde. Detstodklartförossitidigtskedeattdetskulleblisvårtattfåtidtillförattbåde taframenloadlimiternsprincip^ochprimärkonstruktion,samtatttaframalla nödvändigaförberedelserförgenomförandeavettverkligtkrocktest. DåHolmbergssomprojektbeställaregavossväldigtfriaramarförvadprojektet skulleinnefatta,gavdetdenfördelenattvikundeseöverettbrettantalolika konceptisåvälfunktionsomplacering.kravprofilensomutarbetadesharvarit tillstortstödunderhelaprojektetsgång,menävennödvändigidestunder projektmedlemmarnastirratsigblindapåenstakalösningar. Dedynamiskaproduktutvecklingsmetoderna(Ottosson,1999)somharutnyttjats underprojektetsgång,ansesavprojektgruppenhaeffektiviserat idégenereringsfasenbådekreativtochtidsmässigt.metodernaharävenfungerat effektivtiprojektrummenpåskolan,därprojektrummenharfungeratsomett forumförutbyteavidéerblandstudenterna. Valetattframställaentestprototypförattinledadragtestervägdesmotatt enbartvirtuelltberäknaochsimulerahurkraftmotståndetkundevarieras.vitog därförkontaktmedkonsultbolagetfemitpåscienceparkihalmstad,vilkabl.a. erbjuderstatiskochdynamiskhållfasthetsanalys.kostnadenförtjänstenvar dockdyrareförossänattframställaentestprototyp,dessutomställdedethöga kravpåossattfastslåochnoggrantspecificeraallaparametrarsomskulleutgöra förutsättningarnasamtvadvivillefåututavtjänsten.valetattutföraverkliga testerhardärförskapatmöjlighetförossattsuccessivtkunnaanpassavåra testerallteftersomnyaidéeruppståttundergenomförandet,menävenvilka sakersomärviktigtatttänkapåförattfåettsåjämntkraftmotståndsom möjligt.dethardessutomfungeratsomenlärprocessattfåarbetameddeti verkligheten. Dådragmaskinenintekangenererasammahastighetsomvidentrafikolycka, varvitillenbörjanosäkraomdefriktionskraftersompåverkarkraftmotståndet ivårloadlimiter,skullebetesigannorlundavidolikahastigheter.genomatt studeraenergilagarnai(nyberg,2003)insågviattfriktionskraftenäroberoende avvilkenhastighetvihardragitmed,förutsattattdelarnaharkommitiglidning. Dettahargjortattdragmaskinenfungeratbrasommetodförattfåfram underlagpåkraftmotståndet.

30 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola 24 Dåfriktionskraftenalltidärlitehögreiviladvs.precisinnandelarnai loadlimiternharkommitiglidning,hardettamedförtattkraftmotståndetblivit litehögreprecisibörjanavettdragtest.kraftmotståndetharvarieratmellan ungefär2^10procentmeriviloläge,förattsedanblistabilunderglidfasen.vi hardockintesettdettasomnågotproblem,dåvikanminimeradennaskillnad eftersomvienkeltkananpassavårlösning. Densystematikavmetoderochgenomförandesomharutnyttjatsiprojektethar fungeratbra.omviskullegjortomprojektetskullevimöjligtvisvaltattutarbeta dekonceptmedpotentialtillfungerandetestprototyper,iställetförattutvärdera depåritningsnivå.viskulledåkunnautvärderahurrespektivetestprototyp funktionsmässigtstårsigiförhållandetillvarandraidragprovmaskinen.med merutarbetadekoncepthadeviävenkunnatfåentydligareöverblickavalla våralösningar.detharvaritsvårtatteffektivtkunnakategoriserarespektive lösning,eftersomloadlimiternsplaceringenochfunktionvisatsigständigtvara beroendeavvarandra. Denteorisomberörsiteoriavsnittetharfrämstfungeratsomstödförviktenav attutvecklaenloadlimiterförbilbarnstolar.teorinharpåetttydligtsättpåvisat enklarförbättringmedsåvälbådepretensionochloadlimiter,menävenenbart medloadlimiter.denteorisombehandlarvilketkraftmotståndsomäraktuellt förenbilbarnstol,harhjälptossattavgränsavårtdragtestarbetetillderelevanta kraftmotståndensomharvaritavintresseidettaprojekt. 10.2Diskussionkringresultatet Dåviinteharkunnatpåvisavårlösningsmonterbarhetpåbefintliga bilbarnstolarsamtsamspeletmellanvårlösningochenkomplettbilbarnstoliett krocktest,kanviintemedsäkerhetpåståattviharlyckatsmedmåletatttafram enkonkurrenskraftiglösningförframtidaförsäljning.däremothardengod potential,delsförattviharlyckatshittaenlämpligplaceringsamtlämplig loadlimit^funktion.placeringenärlämpligidenbemärkelsenattdenär applicerbarpånästintillallamarknadensbilbarnstolar,dååtdragningsbältetoch justerdonetfinnspådeflestabilbarnstolar.loadlimit^funktionenärlämpligdå denerbjuderettjämntochkontrollerbartkraftmotståndikombinationmedsin enkelhettillkonstruktion.måletatttaframunderlagochmätdatapåhur kraftmotståndetkanvarierasanseshalyckats,ävenomunderlagetgällerenbart dåmananvändersigavsammamåttförutsättningarpåbockaxelsamtsamma avståndmellanbockaxelochmothållsomvihargjortidettaprojekt.även prototypenpåproduktförslagetgavettlyckatresultatochuppfylldedeuppsatta målenväl.projektmedlemmarnaharfåttgodresponspådetproduktförslagsom harpresenteratsförholmbergs.idenmånprojektmedlemmarnaharkunnat bedömatillgängligtutrymmeidebilbarnstolarsomharpresenteratsav Holmbergs,harproduktförslagetsstorlekblivittillräckligtkompakt.Detfinns dockytterligaremöjligheterförstorleksoptimeringinuvarandeplastutförande, omenbilbarnstolstillverkaresåskulleönska.villmanhaenmerkompakt lösningkanmandessutomväljaatttillverkadenistål,mendåriskerasenhögre tillverkningskostnad.

31 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola 25 VihoppasattvårtproduktförslagmedmätdatakommerattförseHolmbergs mednödvändigtunderlagförattinledaettvidaresamarbetemed bilbarnstolstillverkarna.ettsamarbetesommöjliggörkrocktestermedvårt produktförslagisamspelmedenkomplettbilbarnstol,därdeverkligaeffekterna kanpåvisas. Avslutningsvishoppasviiprojektgruppenattvihartillförtnågotsomi framtidenkangöradetsäkrareförbarnattfärdasitrafiken.

32 Utvecklingavloadlimiterförbilbarnstol Utvecklingsingenjörsprogrammet HalmstadHögskola Referenser 11.1Litteratur StigOttosson,DynamiskProduktutveckling,1999,Tervix,ISBN91^630^ 8174^1 ErikUllman,MaterialläraKarlebo^serienutgåva14,2003,Liber,ISBN97^ 891^4705^1786 ChristerNyberg,Mekanikgrundkurs,2003,Liber,ISBN91^47^05167^1 11.2Internet NHTSAEvaluationNoteNumberDOTHS (2003).MarieC.Walz. 04^15. ECEReglemente44/04^Uniformprovisionsconcerningtheapprovalof restrainingdevicesforchildoccupantsofpower^drivenvehicles( Child restraintsystem ).(2008) 44r2e.pdf,2013^04^15. Rearseatfrontalimpactprotectionforchildrenseatedonbooster cushions Anattitude,handlingandsafetyapproach.(2007).Katarina Bohman1.OlaOsvalder2.Anna^Lisa3.MariaEriksson4. tsandpapers.aspx,2013^04^15. ProtectionfortheSmallestOccupantStatusQuoandPotentials ConcerningtheDevelopmentofChildRestraintSystems.(2007). SebastianWeber1,HeikoJohannsen2,VolkerSchindler3. nrd.nhtsa.dot.gov/pdf/esv/esv20/07^0464^o.pdf,2013^04^15. AnOverviewofAnatomicalConsiderationsofInfantsandChildreninthe AdultWorldofAutomobileSafetyDesign.(1998).DonaldF.Huelke. DevelopmentofImprovedInjuryCriteriafortheAssessmentofAdvanced AutomotiveRestraintSystems II.(1999). RolfEppinger1.EmilySun2.FarisBandak3.MarkHaffner4.Nopporn Khaewpong5.ShashiKuppa6.ThuvanNguyen7.ErikTakhounts8.Rabih Tannous9.AnnaZhang10.RogerSaul