BRPI0808432A2 - Capô automotivo seguro para pedestre tendo espuma de reforço - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CAPÔ AUTOMOTIVO SEGURO PARA PEDESTRE TENDO ESPUMA DE REFORÇO".

Referência Cruzada a Pedidos Relacionados

A presente invenção reivindica o benefício do Pedido Provisório 5 U.S. Número Serial 60/893.489, intitulado "design para capô automotivo seguro para pedestre tendo espuma de reforço" depositado em 7 de março de 2007, o qual está incorporado neste documento.

Campo da Invenção

Em uma modalidade, a presente invenção refere-se a painéis de fechamento de veículo e, mesmo em uma modalidade adicional, a um painel de fechamento de veículo projetado para minimizar a espessura do capô e para minimizar o efeito de uma colisão entre uma cabeça de pedestre e um veículo, em um caso de impacto.

Antecedentes da Invenção Acidentes nos quais um veículo motorizado colide com um pe

destre apresenta um sério risco à segurança dos pedestres. Um tipo de acidente de pedestre/veículo que é particularmente prejudicial ocorre quando a parte frontal do veículo colide com o joelho, a perna e/ou a região abdominal do pedestre. Este impacto frontal potencialmente prejudica o joelho, a perna 20 e/ou a região abdominal do pedestre. Adicionalmente, este impacto frontal também pode elevar e/ou lançar para cima o pedestre de tal maneira que a cabeça do pedestre colide com o capô ou parabrisa do veículo. Este impacto pode ser fatal se a cabeça sofrer trauma.

Vários órgãos reguladores em todo o mundo têm estabelecido 25 padrões que fabricantes de carro devem atender para reduzir este tipo de lesão na cabeça dos pedestres. A União Européia tem desenvolvido um padrão de teste referido como EURONCAP EEVC WG17 [2] ACEA[1]. Um outro padrão adotado no Japão é referido como JNCAP. Em um exemplo, o padrão exige que um número de critérios de lesão na cabeça (HIC N2) não 30 exceda a 1.000. O HIC Nq é dependente da força e duração do impulso experimentado pela cabeça humana contra o capô de veículo em um impacto de pedestre e veículo. Durante um impacto de pedestre, a cabeça pode experimentar 80-150 g’s (1g = 32 pé/s2) (9,75 m/s2).

Sumário da Invenção

Em uma modalidade, um projeto de painel de fechamento de veículo (referido de forma intercambiável como capô de veículo) é fornecido 5 de construção de material híbrido, incluindo um núcleo de espuma unitária posicionado entre as camadas de chapa de metal interna e externa do capô de veículo para manter a distância entre os painéis substancialmente a mesma. O núcleo de espuma unitária age para manter os painéis separados. O núcleo de espuma unitária pode ser substancialmente incompressível du10 rante impacto imediato, por exemplo, com a cabeça do pedestre. Entretanto, o núcleo de forma unitária pode comprimir sob uma condição de carga sustentada. Este arranjo tipo sanduíche permite uma relação substancialmente rígida entre os painéis de tal maneira que os painéis e espuma unitária agirão em uníssono ou como um corpo único, e flexionarão ou defletirão por 15 cerca do mesmo deslocamento mediante impacto. Já que os painéis não entram em contato um com o outro, os painéis não deformarão substancialmente após o impacto, exceto para o possível afundamento localizado que pode ocorrer no ponto de impacto na superfície externa do painel externo.

O painel de fechamento de veículo da presente invenção inclui: uma armação de capô incluindo um painel externo e um painel

interno; e

um núcleo de espuma unitária posicionado entre o painel externo e o interno da armação de capô.

Em uma outra modalidade da presente invenção um capô de veículo inclui:

uma armação de capô formada por um painel externo e um painel interno, em que cada um dos painéis tem uma espessura de medida uniforme através dele (onde os painéis podem ser de medidas diferentes um em relação ao outro), em que pelo menos uma folga é formada entre uma superfície interna do painel externo e uma superfície externa do painel interno;

um núcleo de espuma unitária preenchendo substancialmente a pelo menos uma folga e estando substancialmente selado dentro da pelo menos uma folga quando o capô recebe uma força ou objeto externo, em que o núcleo de espuma unitária é unido à superfície interna do painel externo ou à superfície externa do painel interno sem zonas de amassamento definidas dentro da pelo menos uma folga onde pontos de fraqueza se de5 formam e amassam primeiro quando impactados pela força ou objeto externo; e

em que o painel interno compreende pelo menos um rebaixo posicionado para ficar substancialmente alinhado a um componente sob o capô quando o capô é instalado em um veículo para maximizar a folga entre 10 a superfície externa do painel interno e uma superfície superior do componente sob o capô, para levar em conta deformação elástica do pelo menos um rebaixo quando impactado pela força ou objeto externo que minimiza a incidência de contato da superfície externa do painel interno com o componente sob o capô,

pelo qual a força na qual a cabeça do pedestre contata o capô é

reduzida.

Em uma modalidade, a armação de capô inclui um painel interno e um externo que é composto de uma liga de alumínio. Em uma modalidade, a medida dos painéis interno e externo da armação de capô pode ser 20 na ordem de aproximadamente 0,7 mm e ser uniforme através do painel inteiro. Ainda em uma modalidade adicional, a medida uniforme do painel interno pode variar de aproximadamente 0,65 mm a aproximadamente 1,0 mm. Em uma modalidade, os painéis interno e externo da armação de capô são separados por menos que aproximadamente 15,0 mm no maior grau de 25 separação entre os painéis interno e externo. Ainda em uma modalidade adicional, a profundidade de seção transversal da armação de capô pode ser na ordem de aproximadamente 8 mm a aproximadamente 15 mm.

Em uma modalidade, o núcleo de espuma unitária pode ser um material polimérico incluindo, mas não estando limitado a estes, poliuretano, poliestireno, polipropileno ou combinações dos mesmos. Em uma modalidade, o núcleo de espuma unitária pode ser composto de um polímero expansível ativado por calor. Em uma outra modalidade, o núcleo de espuma unitária pode ser um polímero termorrígido ou termoplástico.

Em uma modalidade, o núcleo de espuma unitária é posicionado entre os painéis interno e/ou externo da armação de capô pode ser unido ou colado a eles aprimorando a rigidez e a resistência estrutural do capô ao 5 afundamento e ondulação. Em uma modalidade, a rigidez aumentada fornecida pelo núcleo de espuma unitária permite que o grau de separação entre as camadas interna e externa que fornecem a armação de capô do capô de veículo seja substancialmente reduzido. Ao utilizar o núcleo de espuma unitária para aumentar a rigidez da armação de capô, os painéis interno e ex10 terno da armação de capô podem ser colocados mais próximos conjuntamente para fornecer uma armação de capô tendo uma menor profundidade de seção transversal do que possível em projetos de capô não utilizando o núcleo de espuma unitária.

Em uma modalidade, o núcleo de espuma unitária preenche substancialmente o volume entre os painéis externo e interno da armação de capô em locais predeterminados. Em uma outra modalidade, o núcleo de espuma unitária preenche substancialmente o volume entre os painéis externo e interno da armação de capô que não é ocupado por mecanismos de capô sendo alojados dentro da armação de capô. Em uma modalidade, os mecanismos de capô podem incluir, mas não se limitando a estes, componentes de montagem de fecho e componentes de montagem de articulação. Também em uma outra modalidade, reforço da armação de capô com o núcleo de espuma unitária leva em conta redução na espessura da chapa usada para fornecer os painéis interno e externo. Também em uma outra modalidade, o núcleo de espuma unitária pode ser colocado seletivamente em regiões de folga com algumas regiões de folga não sendo preenchidas com espuma.

Em uma modalidade, o núcleo de espuma unitária ao reforçar a armação de capô e permitir uma redução no grau de separação entre as camadas interna e externa que compõem a armação de capô permite folga aumentada entre o capô de veículo e os componentes sob o capô. A folga aumentada leva em conta o capô de veículo se deformar e absorver pelo menos a maior parte da energia de impacto entre uma cabeça de pedestre e o capô de veículo que resulta de um caso de impacto.

Em um aspecto da presente invenção, o capô inclui adicionalmente regiões de deformação plástica definidas por um compartimento de5 formável incorporado ao painel interno e posicionado, correspondendo a um componente sob o capô, em que o compartimento deformável fornece folga adicional entre o capô de veículo e o componente sob o capô. Em uma modalidade, o painel de fechamento de veículo da presente invenção inclui:

uma armação de capô incluindo um painel externo e um painel

interno;

um núcleo de espuma unitária posicionado entre e unido ou colado ao painel externo e/ou ao painel interno da armação de capô; e

pelo menos um compartimento deformável tendo uma superfície superior que é uma estrutura em camadas do painel interno da armação de capô e do painel externo da armação de capô, em que o pelo menos um compartimento deformável corresponde a um componente sob o capô.

Em uma modalidade, o compartimento deformável inclui dimensões para fornecer folga adicional entre a superfície superior do compartimento deformável e um componente sob o capô a fim de levar em conta de20 formação da estrutura durante um caso de impacto de cabeça, enquanto minimizando a incidência de contato entre o capô de veículo e o componente sob o capô. No caso de o capô de veículo contatar o componente sob o capô durante um caso de impacto, o projeto de capô da presente invenção minimiza a velocidade da cabeça de pedestre antes de entrar em contato com 25 o componente sob o capô. Em uma modalidade, o componente sob o capô inclui um motor, tal como a superfície superior do motor.

Em uma modalidade, a estrutura em camadas do painel interno e do painel externo da armação de capô, que fornece a superfície superior do compartimento deformável, é produzida pela laminação do painel interno 30 e do painel externo na superfície superior de compartimento deformável. Em uma outra modalidade, o compartimento deformável tem uma configuração circular ou de múltiplos lados. Também em uma outra modalidade, o compartimento deformável tem paredes laterais com uma seção transversal lateral substancialmente em forma de S.

Em uma modalidade, o compartimento deformável inclui adicionalmente uma pluralidade de recursos de absorção de energia, tendo uma 5 geometria de pelo menos uma parte de uma esfera e sendo menor que um hemisfério, nos quais o ápice da esfera está voltado para o componente sob o capô. Em um exemplo, no caso de o compartimento deformável contatar o componente sob o capô, os recursos de absorção de energia reduzem a força do impacto na cabeça do pedestre.

Em um outro aspecto da presente invenção, um capô de veículo

é fornecido no qual as fixações de articulação e de fecho são conectadas à superfície interna do painel interno da armação de capô, reduzindo, portanto, a distância separando os painéis interno e externo da armação e reduzindo a profundidade total de estiramento exigida para fabricar o painel interno.

Em uma modalidade, o painel de fechamento de veículo inclui:

uma armação de capô incluindo um painel interno e um painel externo, a armação de capô incluindo pelo menos uma estrutura de reforço com uma parede lateral em forma de S e uma parte de reforço contra palma de mão posicionada em uma parte dianteira da armação de capô, em que a 20 estrutura de reforço e o reforço contra palma de mão têm uma seção transversal lateral, na qual uma superfície externa do painel interno da armação de capô é unida a uma superfície interna do painel externo da armação de capô;

um núcleo de espuma unitária posicionado entre o painel externo e o interno da armação de capô;

uma posição de elemento de fixação de fecho na superfície externa do painel interno em uma primeira extremidade da armação correspondendo à parte de reforço contra palma de mão; e

um elemento de fixação de articulação posicionado na superfície externa do painel interno em uma segunda extremidade da armação.

Em uma modalidade, o elemento de fixação de fecho pode incluir reforços para uma montagem de alça de fecho e pode fornecer adicionalmente provisões para montar almofadas amortecedoras e ferragem relacionada para assegurar encaixe e alinhamento apropriados da estrutura de capô com o corpo de veículo quando na posição fechada. A parte da armação de capô correspondendo ã parte de reforço contra palma de mão tem 5 uma seção transversal reduzida, na qual o painel interno pode ser separado do painel externo na ordem de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 3,0 mm. Tal como o oposto às montagens de capô anteriores que incorporam elementos de reforço contra palma de mão e fixações de fecho separados entre os painéis interno e externo da armação de capô e tendo uma pro10 fundidade na ordem de aproximadamente 60 mm ou mais, em uma modalidade da presente invenção, a profundidade de estiramento para o painel interno da armação de capô é menor que aproximadamente 18 mm.

Em uma modalidade, a união entre os painéis interno e externo na parte de reforço contra palma de mão e as estruturas de reforço pode ser 15 uma união por adesivo. Em uma outra modalidade, a união entre os painéis interno e externo na parte de reforço contra palma de mão e a estrutura de reforço pode ser fornecida pelo material de espuma do núcleo de espuma unitária.

Em um aspecto da presente invenção, ao reduzir a profundidade 20 de estiramento para a parte da armação de capô correspondendo à área de reforço contra palma de mão, as estruturas de reforço podem ser deslocadas em maior proximidade com as partes da armação de capô correspondendo à área de reforço contra palma de mão do que foi possível anteriormente com projetos de capô anteriores tendo estruturas de reforço contra palma de mão 25 posicionadas dentro da armação de capô. Em uma modalidade, a fixação de fecho é encaixada à superfície interna do painel interno entre a parte de reforço contra palma de mão do painel interno e uma parte do painel interno que está nas proximidades da base de pelo menos uma estrutura de reforço.

Em uma modalidade, o compartimento deformável pode ser incorporado no painel de fechamento de veículo que inclui os elementos de fixação de articulação, de reforço contra palma de mão e/ou de fecho, que são fixados à superfície interna do painel interno da armação. Em um outro aspecto da presente invenção, um método de formar um capô de veículo é fornecido, no qual o capô de veículo tem um núcleo de espuma unitária posicionado entre e unido ao painel externo e/ou ao painel interno da armação de capô. Um método inclui as etapas de:

fornecer um painel externo tendo uma superfície interna;

fornecer um painel interno tendo parte de compartimento deformável incluindo uma superfície superior para encaixar uma parte do painel externo e uma parede lateral em forma de S;

fornecer um material de espuma entre a superfície externa do painel interno e a superfície interna do painel externo, em que a superfície externa do painel interno se opõe à superfície interna do painel externo;

unir o painel externo e o painel interno para fornecer uma armação de capô, em que o compartimento deformável é posicionado correspondendo a um componente sob o capô; e ativar o material de espuma para encaixar os painéis interno e

externo da armação de capô.

Em uma modalidade, o método inclui adicionalmente fornecer um compartimento deformável no painel interno correspondendo a um componente sob o capô. Em uma outra modalidade, o método inclui adicional20 mente unir um elemento de fixação de fecho a uma superfície externa do painel interno em uma primeira extremidade da armação, e unir um elemento de fixação de articulação a uma superfície externa do painel interno em uma segunda extremidade da armação.

Breve Descrição dos Desenhos A descrição detalhada a seguir, dada a título de exemplo e não

pretendida para limitar a invenção unicamente a isto, será mais bem percebida em conjunto com os desenhos anexos, em que números de referência iguais indicam elementos e partes iguais, nos quais:

A figura 1A é uma vista inferior de uma modalidade de um capô de veículo incluindo um compartimento deformável e elementos de fixação de articulação e de fecho montados externamente, de acordo com a invenção. A figura 1B é uma vista inferior de uma outra modalidade de capô de veículo incluindo um compartimento deformável e elementos de fixação de articulação e de fecho montados externamente, de acordo com a invenção.

A figura 1C é uma vista superior de uma modalidade de um ca

pô de veículo.

A figura 2A é uma vista seccional transversal lateral do capô de veículo representado na figura 1A ao longo da linha de seção 1-1 e ilustrando o núcleo de espuma unitária.

A figura 2B é uma vista seccional transversal lateral do capô de

veículo representado na figura 1A ao longo da linha de seção 2-2 e ilustrando o núcleo de espuma unitária.

A figura 3 é uma vista seccional transversal lateral de uma modalidade de um compartimento deformável, de acordo com a presente invenção.

As figuras 4A e 4B são vistas em perspectiva de uma modalidade de um elemento de fixação de fecho de acordo com a presente invenção.

A figura 5 é uma vista seccional transversal lateral de uma modalidade de uma área de reforço contra palma de mão do painel interno de capô em conjunto com um elemento de fixação de fecho, de acordo com a presente invenção.

A figura 6 é uma vista seccional transversal lateral de uma outra modalidade de uma estrutura de capô, tendo uma parte de reforço contra palma de mão, elemento de reforço, fixação de fecho e compartimento deformável, de acordo com a presente invenção.

A figura 7 é uma representação gráfica esquemática mostrando a aceleração típica versus tempo experimentada por uma cabeça de pedestre contra um capô em um caso de impacto.

Descrição Detalhada da Invenção Modalidades detalhadas da presente invenção estão descritas

neste documento; entretanto, é para ser entendido que as modalidades descritas são meramente ilustrativas da invenção, que pode ser incorporada em várias formas. Além do mais, cada um dos exemplos dados em conexão com as várias modalidades da invenção é pretendido para ser ilustrativo, e não-restritivo. Adicionalmente, as figuras não estão necessariamente em escala e alguns recursos podem estar exagerados para mostrar detalhes de 5 componentes particulares. Portanto, detalhes estruturais e funcionais específicos descritos neste documento não são para ser interpretados como limitações, mas meramente como uma base representativa para ensinar os versados na técnica a empregar de modo variado a presente invenção.

As figuras 1A-1C representam uma modalidade de um capô de 10 veículo 5 incluindo um núcleo de espuma unitária 100 (não-mostrado) e pelo menos um compartimento deformável 10 posicionado para ficar substancialmente alinhado com um componente sob o capô, de acordo com a presente invenção. O capô de veículo 5 reduz substancialmente a probabilidade de dano substancial à cabeça de pedestre em um caso de impacto contra o ca15 pô ao fornecer um projeto de capô que leva em conta deformação suficiente entre o capô e componentes sob o capô, enquanto mantendo suficiente resistência e rigidez de capô.

O painel de fechamento de veículo está mostrado como um capô de veículo 5, mas outros painéis de fechamento de veículo têm sido con20 siderados, tais como tampas de porta-malas, e estão dentro do escopo da presente descrição. Embora os desenhos e a descrição a seguir, de uma maneira geral, se refiram às estruturas de capô, a descrição é igualmente aplicável a outros painéis de fechamento de veículo.

Referindo-se às figuras 2A, 2B, 5 e 6, em uma modalidade, é 25 fornecido um capô de veículo 5 de construção de material híbrido, incluindo um núcleo de espuma unitária 100 posicionado entre os painéis interno e externo 20, 25 da armação de capô 15. O núcleo de espuma unitária 100 é uma estrutura única que não inclui zonas de amassamento definidas, onde pontos de fraqueza se deformam e amassam primeiro quando impactados 30 pela força ou objeto externo. Em uma modalidade, a armação de capô 15 é formada de um material em folha, tal como um material de chapa de metal, incluindo, mas não se limitando a estes, uma liga de alumínio, tal como uma liga série 6xxx da Associação de Alumínio, tal como a 6022 da Associação de Alumínio, ou tal como uma liga série 5xxx da Associação de Alumínio, tal como a 5182 da Associação de Alumínio. A resistência e a rigidez do projeto de capô aumentam com o aumento da espessura de chapa, mas desvanta5 josamente com peso e custo aumentados. Nota-se adicionalmente que a espessura da chapa usada para formar a armação de capô 15 deve ser uma espessura que forneça suficiente resistência ao afundamento. Ainda em uma modalidade adicional, a armação de capô 15 pode ser formada de outros metais, tal como aço, e outros materiais, tais como polímeros e materiais 10 compostos de alta resistência.

Com os propósitos desta descrição, os termos selecionados para definir as superfícies do painel interno 20 e do painel externo 25 são consistentes com seu uso na indústria automotiva. Mais especificamente, na indústria automotiva, as superfícies interna e externa dos painéis de arma15 ção de capô são referenciadas em relação ao posicionamento da montagem de painel na posição de carro, em que as superfícies externas tendo o melhor acabamento de superfície são contactadas pela matriz, e as superfícies internas são contatadas pelo punção. Durante a fabricação da armação de capô 15 típico, a superfície externa é posicionada como a superfície externa 20 de painel externo da armação de capô para tirar proveito da qualidade de superfície fornecida pela matriz de estampagem. Convencionalmente, a superfície externa do painel interno é posicionada voltada para a superfície interna do painel externo.

Mais especificamente, referindo-se à figura 2A, a superfície ex25 terna do painel externo 25 está indicada pelo número de referência 51; a superfície interna do painel externo 25 está indicada pelo número de referência 49; a superfície externa do painel interno 20 está indicada pelo número de referência 48; e a superfície interna do painel interno 20 está indicada pelo número de referência 50. Nota-se que a terminologia indicada acima em 30 relação às superfícies de painel interno e externo é fornecida somente com propósitos ilustrativos e não é pretendida para limitar a invenção ao processo de estampagem de metal descrito anteriormente, já que outros métodos de fabricação têm sido considerados e estão dentro do escopo da presente invenção.

Continuando com a figura 2A, em uma modalidade a superfície externa 48 do painel interno 20 pode ser separada pela sua maior dimensão 5 ou distância ou profundidade a partir da superfície interna 49 do painel externo 25 por uma profundidade substancialmente perpendicular ou ortogonal D1 de menos que aproximadamente 15 mm. Em uma outra modalidade, a maior dimensão D1, separando o painel interno 20 do painel externo 25, pode variar de aproximadamente 8 mm a aproximadamente 15 mm. Também 10 em uma outra modalidade, a maior dimensão D1, separando o painel interno 20 do painel externo 25, pode ser na ordem de aproximadamente 12 mm. As partes de perímetro 11 (figura 1A) do painel interno 20 e do painel externo 25 da armação de capô 15 podem ser unidas por meio de encaixe de borda e podem ser unidas com adesivo. Em um exemplo, o adesivo usado para 15 unir a parte de borda é um adesivo baseado em epóxi de componente único. Nota-se que outros métodos têm sido considerados para unir as partes de perímetro 11 da armação de capô 15, incluindo, mas não se limitando a este, flange de sustentação, assim como métodos de fixação incluindo, mas não se limitando a estes, prendedores mecânicos e soldagem.

O núcleo de espuma unitária 100 é posicionado entre os painéis

interno e externo 20, 25 da armação de capô 15 aumentando a rigidez e a resistência estrutural do capô ao afundamento e a ondulação. Em uma modalidade, o núcleo de espuma unitária 100 pode ser unido a pelo menos um dentre os painéis interno e externo 20, 25 da armação de capô de veículo 25 15. Em uma modalidade preferida, a rigidez aumentada fornecida pelo núcleo de espuma unitária 100 permite que o grau de separação D1 entre os painéis interno e externo 20, 25 que compõem a armação de capô 15 do capô de veículo 5 seja substancialmente reduzido.

Em uma modalidade, o painel de fechamento híbrido da presente invenção inclui uma armação de capô 15 incluindo um painel externo 25 e um painel interno 20 e um núcleo de espuma unitária 100 posicionado entre e unido ao painel externo e/ou ao painel interno 25, 20 da armação de capô 15. Ao utilizar o núcleo de espuma unitária 100 para aumentar a rigidez da armação de capô 15, os painéis interno e externo 20, 25 da armação de capô 15 podem ser colocados mais próximos conjuntamente para fornecer uma armação de capô 15 tendo uma menor profundidade de seção trans5 versai do que possível em modalidades não utilizando o núcleo de espuma unitária 100. Em uma modalidade, a espessura seccional transversal D1 do capô pode ser na ordem de cerca de 8 mm a cerca de 12 mm, tal como o oposto aos capôs de viga tradicionais tendo uma espessura de seção transversal na ordem de cerca de 50 mm ou mais.

Reforço da armação de capô 15 com o núcleo de espuma unitá

ria 100 e o suporte fornecido pelo núcleo de espuma unitária 100 leva em conta redução na espessura da chapa usada para fornecer os painéis interno e externo 20, 25. Em um exemplo, a espessura da chapa de alumínio usada na formação dos painéis interno e externo 20, 25 pode ser minimizada 15 para um valor dentro da faixa de aproximadamente 0,65 a aproximadamente 0,9 mm, tal como o oposto à faixa de aproximadamente 0,85 mm a 1,1 mm, tal como usado em aplicações de chapa automotiva tradicionais.

Referindo-se às figuras 2A e 2B, em uma modalidade, o núcleo de espuma unitária 100, ao reforçar a armação de capô 15 e permitindo uma 20 redução no grau de separação D1 entre as camadas interna e externa 20, 25 que compõem a armação de capô 15, permite aumento de folga entre o capô de veículo 15 e o componente sob o capô. A folga aumentada leva em conta o capô de veículo 5 para se deformar e se deslocar em um modo que absorva, pelo menos, a maior parte da energia de impacto entre uma cabeça 25 de pedestre e o capô de veículo 5, que resulta de um caso de impacto. Em uma modalidade, o núcleo de espuma unitária 100 contata ambos os painéis interno e externo 20, 25 da armação de capô 15.

Em uma modalidade, o núcleo de espuma unitária 100 contata ambos os painéis interno e externo 20, 25 da armação de capô 15 de maneira que substancialmente não exista espaço entre o núcleo de espuma unitária 100 e a superfície interna 49 do painel externo 25 e a superfície externa 48 do painel interno 20. O material de espuma de uma modalidade do núcleo de espuma unitária 100 fornece encaixe seguro ao expandir e se unir à superfície interna 49 do painel externo 25 e à superfície externa 48 do painel interno 20, mediante ativação do material de espuma. Tal como usado na presente invenção, os termos "ativado" e "ativação" indicam que o material 5 expansível pode ser ativado para curar (por exemplo, termorrígido), expandir (por exemplo, espuma), amolecer, fluir ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, um material expansível pode ter faixa de expansão volumétrica variando de aproximadamente 100% a 1.000%.

Em uma modalidade da presente invenção, o material de espuma expande mediante ativação no encaixe por adesivo com a superfície interna da armação de capô 15. Em uma modalidade, a armação de capô 15 é fornecida, o material de espuma é injetado na armação de capô 15 e o material de espuma é ativado por reação química, expandindo e unindo à superfície interna 49 do painel externo 25 e à superfície externa 48 do painel interno 20. Em uma modalidade, uma peça bruta de material de espuma é fornecida e posicionada entre os painéis interno e externo 20, 25 durante a montagem da armação de capô 15. Em seguida, a peça bruta de material de espuma é ativada para causar expansão e união à superfície interna 49 do painel externo 25 e à superfície externa 48 do painel interno 20, em que em uma modalidade a peça bruta de material de espuma pode ser ativada por calor.

Em uma outra modalidade, o núcleo de espuma unitária 100 é moldado e então ancorado dentro da armação de capô 15 por meio de um encaixe compressivo através do contato com a superfície interna 49 do pai25 nel externo 25 e com a superfície externa 48 do painel interno 20. Em uma outra modalidade, o núcleo de espuma unitária 100 pode ser moldado e então ancorado à armação de capô 15 por meio de um encaixe por adesivo, em que o núcleo de espuma unitária 100 pode ser unido com adesivo a pelo menos um dentre os painéis interno e externo 20, 25. Em uma outra modali30 dade, o núcleo de espuma unitária 100 pode ser moldado e então ancorado à armação de capô 15 por meio de uma combinação de encaixe compressivo e por adesivo. Em uma outra modalidade, o núcleo de espuma unitária 100 pode ser fixado à superfície interna 49 do painel externo 25 e à superfície externa 48 do painel interno 20 da armação de capô usando prendedores convencionais.

Em uma modalidade, o núcleo de espuma unitária 100 é ativado 5 em uma faixa de temperaturas consistente com o ciclo de cozimento de tinta de um processo de pintura automotiva típico. Em uma modalidade, o material ativado por calor pode fluir, curar (por exemplo, termorrígido), espumar, expandir (por exemplo, espuma) ou uma combinação dos mesmos, mediante exposição ao calor. Um exemplo de uma faixa de temperatura consistente 10 com ciclo de cozimento de tinta varia de 148,88°C a 204,44°C (300°F a 400°F), em que o ciclo de cozimento de tinta pode ser na ordem de 30 minutos.

Em uma modalidade, além do aperfeiçoamento de desempenho de rigidez fornecido pelo núcleo de espuma unitária 100, o material de es15 puma pode fornecer, adicionalmente, desempenho de atenuação de onda acústica. Em uma modalidade, o material de espuma pode ser selecionado para atenuar ondas e vibrações sonoras em uma faixa de frequências produzida pelos componentes do conjunto de potência e sistemas relacionados. Tipicamente, esta faixa de frequências inclui frequências variando de cerca 20 de 200 Hz a cerca de 5.000 Hz.

Em uma modalidade, a construção de material híbrido do núcleo de espuma unitária de polímero 100, em combinação com os painéis interno e externo 20, 25 da armação de capô 15, é uma efetiva barreira ao ruído. Também em uma outra modalidade, o capô híbrido elimina a necessidade 25 das mantas de isolamento que são utilizadas em projetos de capô tradicionais para atenuar o ruído gerado pelos componentes sob o capô. Portanto, ao eliminar a manta de isolamento pode-se reduzir o peso do capô por aproximadamente 1,36 a aproximadamente 2,26 kg (3,0 a aproximadamente 5,0 Ib), ou mais, dependendo do tamanho do capô e da densidade da manta. 30 Adicionalmente, uma vez que uma manta de isolamento típica é de aproximadamente 6,0 mm de espessura, ao eliminar a manta de isolamento, a presente invenção aumenta a dimensão de curso disponível entre a superfície inferior do capô e a superfície superior do componente sob o capô.

Nota-se que o material de espuma não está limitado aos materiais que amortecem a faixa de frequências indicada acima, uma vez que o material de espuma pode ser selecionado para qualquer faixa de frequências 5 exigida para diferentes aplicações, contanto que as exigências de rigidez do capô não sejam substancialmente reduzidas em um modo que reduza negativamente a resposta do capô ao impacto de cabeça de pedestre.

Alguns materiais de espuma poliméricos exemplares incluem, mas não se limitando a estes, poliuretano, polipropileno e poliestireno. Em uma outra modalidade, o material de núcleo pode ser um material de nãopolímero incluindo, mas não se limitando a estes, espuma metálica, materiais fibrosos ou de madeira naturais, sintéticos ou reciclados. Ainda em uma modalidade adicional, o material do núcleo de espuma unitária 100 pode ter uma densidade uniforme através dele de abaixo de aproximadamente 80,10 kg/m3 (5 lb/ft3) ou menos; um módulo de elasticidade, em compressão, variando de cerca de 8 a cerca de 15 MPa; uma resistência de produto de cerca de 0,4 a cerca de 1,5 Mpa; e uma razão de Poison de aproximadamente 0,1. Também em uma outra modalidade, o núcleo de espuma unitária 100 pode ter uma densidade uniforme através dele de menos que aproximadamente 48,06 kg/m3 (3 lb/ft3). Também em modalidades adicionais, o material de núcleo é selecionado para estabilidade através de uma faixa de temperatura de aproximadamente -34,44°C (-30°F) a aproximadamente 60°C (+140°F) para pelo menos 10 horas. Também ainda em uma modalidade adicional, o material de núcleo é selecionado para estabilidade através de uma faixa de temperatura de aproximadamente -17,77°C (O0F) a aproximadamente 37,77°C (+100°F) para até 1.000 horas com excursões para temperaturas na ordem de aproximadamente 148,88°C (300°F) para um período de até aproximadamente meia hora. Em uma outra modalidade, o material de núcleo é selecionado para ser compatível com substratos de alumínio relativos para desempenho de junção e corrosão.

Uma das vantagens do núcleo de espuma unitária 100, preenchendo substancialmente a folga G1 ou o volume entre o painel interno 20 e o painel externo 25 (conhecido como regiões elásticas), é a capacidade de conter substancialmente o núcleo de forma unitária 100 substancialmente dentro da folga G1 para manter substancialmente a distância entre os painéis quando o capô 5 recebe uma força externa por meio de um objeto, por 5 exemplo, a cabeça do pedestre. O núcleo de espuma unitária 100 é substancialmente incompressível durante impacto imediato, mas pode ser comprimido alguns milímetros sob uma condição de carga sustentada. O núcleo de espuma unitária age para manter os painéis afastados. Esta característica permite uma estrutura do tipo sanduíche (painel externo-núcleo de espu10 ma unitária-painel interno) que é substancialmente rígida, de tal maneira que os painéis e espuma unitária agirão em uníssono ou como um corpo único, e flexionarão ou defletirão por cerca do mesmo deslocamento mediante impacto. Por exemplo, o painel interno defletirá ou flexionará por cerca de 0,5 mm quando o painel externo defletir ou flexionar por cerca de 0,5 mm. Adicio15 nalmente, o núcleo de espuma unitária (encaixado entre os painéis) também defletirá ou flexionará por cerca de 0,5 mm. Uma vez que os painéis não entram em contato um com o outro, os painéis não deformarão substancialmente após impacto e saltarão substancialmente de volta para a posição original antes do impacto, exceto para o possível afundamento localizado 20 que pode ocorrer no ponto de impacto na superfície externa do painel externo.

Em uma modalidade da presente invenção, um compartimento deformável 10 é incorporado ao painel interno 20 (conhecido como regiões de deformação plástica ou de amassamento) que é alinhado a um compo25 nente sob o capô 42, em que o compartimento deformável 10 aumenta adicionalmente a folga entre o capô 5 e o componente sob o capô 42. Tipicamente, as regiões de deformação plástica ou de amassamento são pontos de fraqueza projetados para deformar e amassar primeiro quando o compartimento deformável 10 contata o componente sob o capô 42. O comparti30 mento deformável 10 pode ser formado no painel interno 20 pelo punção à medida que a matriz exerce pressão sobre o painel interno plano 20.

Referindo-se à figura 3, as dimensões do compartimento deformável 10 são substancialmente complementares com o componente oposto sob o capô 42 e configuradas com o rebaixo 52, as paredes 52A e a superfície superior 36 para maximizar a folga, também referida como a dimensão de curso D2, entre a superfície superior 36 ou as paredes 52A e a superfície 5 superior 43 do componente sob o capô 42. O rebaixo 52 se estende para fora na direção do painel externo 25 e substancialmente alinhado com o componente sob o capô 42 e aberto para ele, reduzindo, assim, D1 e aumentando D2. O rebaixo 52 não é projetado para conter ou reter qualquer material de absorção de choque, tal como espuma, uma vez que ele é aber10 to na direção do componente sob o capô 42 e externo à armação de capô 15, tal como descrito anteriormente. A superfície superior 36 e as paredes 52A podem se deformar ou flexionar elasticamente e o compartimento deformável 10 pode se deformar elasticamente durante um caso de impacto para minimizar ou eliminar a incidência de contato da superfície superior 36 15 ou das paredes 52A com o componente sob o capô 42, amortecendo, consequentemente, o impacto da cabeça de pedestre com o capô de veículo 5. O compartimento deformável 10 saltará de volta para a sua configuração original, uma vez que o compartimento deformável não entra em contato com o componente sob o capô 42. No caso de o compartimento deformável 20 10 contatar o componente sob o capô 42, o ápice 41 do compartimento deformável 10 amassará para reduzir a força na qual a cabeça de pedestre contata o componente sob o capô 42 ao reduzir substancialmente a velocidade da cabeça de pedestre no ponto de contato com o componente sob o capô 42.

O componente subjacente o capô 42 pode ser qualquer compo

nente de compartimento de motor que seja posicionado subjacente ao compartimento deformável 10, o qual, em um caso de impacto, pode chegar a entrar em contato com uma cabeça de pedestre à medida que o compartimento deformável 10 está sendo deformado. Por exemplo, o compartimento 30 deformável 10 pode ser posicionado deslocado da linha de centro do capô para ficar alinhado a um motor montado transversalmente, tal como representado na figura 1A, ou posicionado centralmente para ficar alinhado a um motor montado longitudinalmente, tal como representado na figura 1B, em que pelo menos um compartimento é posicionado para ficar alinhado ao ponto mais alto do motor. Nota-se que o compartimento deformável 10 pode ficar alinhado com qualquer componente sob o capô e qualquer número de 5 compartimentos deformáveis 10 têm sido considerado e está dentro do escopo da invenção.

Referindo-se à figura 1C, a superfície externa 51 do painel externo 25 da armação de capô 15 pode ser de qualquer projeto ou perfil de acordo com o projeto de veículo, em que em uma modalidade a superfície externa 51 tem um perfil com uma curvatura de uma maneira geral contínua.

A figura 2A é uma seção transversal lateral do capô de veículo 5 representada na figura 1A, ao longo da linha de seção 1-1, e ilustra o painel interno 20 e o painel externo 25 da armação de capô 15 em uma parte do capô de veículo 5, na qual o painel interno 20 está separado do painel exter15 no 25 em uma parte central da armação de capô 15, e está unido nas partes de perímetro 11 na frente, laterais e traseira da armação de capô 15. A linha de seção 1-1 é ao longo da linha de centro de um capô de veículo 5 tendo um compartimento deformável 10 deslocado.

A figura 2B é uma seção transversal lateral do capô de veículo 5 representada na figura 1A, ao longo da linha de seção 2-2, e ilustra uma parte da armação de capô 15 na qual o painel interno 20 e o painel externo 25 estão unidos para fornecer uma estrutura unida 30, a qual serve como a superfície superior do compartimento deformável 10. O compartimento deformável 10 maximiza o espaço disponível entre o capô de veículo 5 e a superfície superior 43 de um componente sob o capô 42, tal como o coletor de um motor (figura 3). As paredes laterais 52A do compartimento deformável 10 também são fornecidas pelo painel interno 20 e têm uma seção transversal de uma maneira geral em forma de S 35. A parede lateral em forma de S do compartimento deformável 10 é uma configuração que é curvada em duas direções, cujas partes externas se fundem nas partes adjacentes superior e inferior do painel interno 20 no qual ela é formada. Contrária às paredes laterais retas ou curvadas que formam cantos relativamente aguçados com uma parede plana, que tipicamente resultam em concentrações de tensão indesejáveis, a parede lateral em forma de S do compartimento deformável 10 resulta em uma distribuição de tensão mais igual e minimiza, se não elimina totalmente, concentrações de tensão exageradas nas áreas onde as pare5 des laterais do compartimento deformável 10 fluem para a estrutura unida plana superior 30.

Aumentar a dimensão D2 entre a armação de capô 15 e um componente sob o capô 42 maximiza o curso de deformação disponível do capô em um caso de impacto com uma cabeça de pedestre. A espessura de 10 metal combinada da estrutura unida 30 também serve para otimizar a rigidez e a resistência estrutural do capô 5 para um impacto como este. A estrutura unida 30 fornece rigidez e resistência aumentadas por causa do encaixe por adesivo do painel interno 20 e do painel externo 25 em uma maneira laminada para aumentar significativamente resistência ao cisalhamento entre os 15 dois painéis, em que a estrutura unida 30 funciona quase que equivalente a uma estrutura singular, tendo a vantagem da espessura combinada dos painéis interno e externo 20, 25. Em uma modalidade, o encaixe por adesivo para fornecer a estrutura unida 30 é fornecido por meio de um adesivo de único componente ou de dois componentes. Em uma modalidade, um epóxi 20 de componente único fornece o adesivo para a estrutura unida 30. Em uma modalidade, um epóxi de dois componentes, material híbrido acrílico ou epóxi/acrílico fornece o adesivo para a estrutura unida 30.

Referindo-se às figuras 1A e 3, em uma modalidade, o compartimento deformável 10 inclui pelo menos uma estrutura de absorção de im25 pacto tendo uma geometria compreendendo um espaço de re-entrância 40 de pelo menos um tronco de esfera tendo um ápice 41 (também conhecido como um recurso de amassamento) voltado para o componente sob o capô 42. A expressão "tronco de uma esfera" é definida como sendo menor que metade de uma esfera, na qual o ângulo α formado entre a parede lateral 30 inicial e a base da esfera é menor que 90 graus. A figura 3 representa uma vista seccional transversal lateral de uma modalidade de um compartimento de deformação 10 tendo uma pluralidade de ápices 41 voltados para o componente sob o capô 42. A pluralidade de ápices 41 é configurada para se deformar contra o componente sob o capô 42 e amortecer ou moderar o impacto do capô 5 com o componente sob o capô 42 em um caso de impacto no qual o capô 5 é deformado no ponto de contatar o componente sob o capô 42.

Referindo-se às figuras 1A e 6, em uma modalidade, o capô de veículo 5 pode incluir adicionalmente pelo menos uma estrutura de reforço 45. Em uma modalidade da presente invenção, a pelo menos uma estrutura de reforço 45 é pelo menos um elemento em forma de copo que pode ser formado por meio de um punção cilíndrico e ferramenta de matriz. Em uma modalidade, a estrutura de reforço em forma de copo 45 pode ser feita ao empregar um punção e uma matriz tendo uma forma substancialmente cilíndrica para desenvolver a parede lateral em forma de S das estruturas de reforço em forma de copo 45, tal como o oposto a paredes laterais retas ou curvadas que formam cantos relativamente aguçados com uma parede plana que tipicamente resultam em concentrações de tensão indesejáveis. A parede lateral em forma de S da estrutura de reforço 45 é uma configuração que é curvada em duas direções, cujas partes externas se fundem nas partes adjacentes superior e inferior do painel interno 20 no qual ela é formada. Esta parede lateral em forma de S resulta em uma distribuição de tensão mais igual e minimiza, se não elimina totalmente, concentrações de tensão exageradas nas áreas onde as paredes laterais da estrutura de reforço em forma de copo 45 fluem para a parte de topo plana superior assim como para a parte de parede inferior de copo onde ela se mistura com a parede Iateral em forma de S de um elemento em forma de copo adjacente.

Em uma modalidade, a base da estrutura de reforço 45 é oblonga 45b ou circular 45a, mas modalidades adicionais tendo outras geometrias para a base da estrutura de reforço têm sido consideradas e estão dentro do escopo da presente invenção, tais como configurações de base de múltiplos lados incluindo formas triangulares.

Referindo-se à figura 2B, a estrutura de reforço 45 pode ser fornecida ao formar o painel interno 20 da armação de capô 15 para ter uma parede lateral em forma de S 47 que faz a transição da base da estrutura de reforço 45 para a superfície superior 46 da estrutura de reforço. A superfície superior 46 do painel interno 20, correspondendo à estrutura de reforço 45, fornece um ponto de fixação para a superfície externa 48 do painel interno 5 20 na superfície interna 49 do painel externo 25. Em uma modalidade, a parte do painel interno 20 que fornece a estrutura de reforço 45 é formada para fornecer uma folga G1 variando de 2,0 mm a cerca de 4,0 mm entre a superfície externa 48 do painel interno 20 na superfície superior 46 da estrutura de reforço 45 e a superfície interna 49 oposta do painel externo 25.

Em uma modalidade, encaixe ou união do painel interno 20 e o

painel externo 25 na estrutura de reforço é fornecido por meio de um adesivo expansível, o qual preenche a folga G1 durante a fabricação da armação de capô 15. Em uma modalidade, o adesivo expansível é um adesivo antivibração de uma base de plastisol de cloreto de polivinila. Em uma outra modali15 dade, o adesivo expansível é um sistema baseado em borracha ou baseado em elastômero.

Referindo-se às figuras 1A e 4A, em uma modalidade, a armação de capô 15 pode incluir adicionalmente os reforços de suporte de capô 80 formados do painel interno 20 da armação de capô 15. Em uma modali20 dade, os reforços de suporte de capô 80 são formados no painel interno 20 usando um punção e uma montagem de matriz similares aos usados para fornecer as estruturas de reforço 45. Em uma modalidade, os reforços de suporte de capô 80 podem incluir uma parede lateral em forma de S. Similar às estruturas de reforço 45, a parede lateral em forma de S vantajosamente 25 equaliza a distribuição de tensão em volta do reforço de suporte de capô 80 e minimiza, se não elimina totalmente concentrações de tensão exageradas nas áreas onde as paredes laterais dos reforços de suporte de capô 80 fluem para a parte de fixação de suporte plana superior 81, assim como para a parte de parede inferior do reforço de suporte de capô 80. Contrária às estru30 turas de reforço 45 nas quais a superfície superior 46 da estrutura de reforço está confrontando e encaixada à superfície interna 49 do painel externo 25 da armação de capô, a parte de fixação de suporte plana superior 81 está voltada para uma direção oposta à superfície interna 49 da armação de capô

15. A parte de fixação de suporte plana superior 81 permite encaixe das escoras de capô e estruturas equivalentes, incluindo, mas não se limitando a estas, escoras a gás.

5 Referindo-se às figuras 1A e 1B, em uma modalidade, o capô de

veículo 5 inclui adicionalmente um elemento de fixação de fecho 60 e/ou o elemento de fixação de articulação 70 posicionados na superfície interna 50 do painel interno 20 da armação de capô 15. Tal como o oposto aos projetos de capô anteriores nos quais as fixações de fecho e/ou de articulação 60, 70 10 são incorporadas entre o painel interno 20 e o painel externo 25 da armação de capô 15, em uma modalidade da presente invenção, ao fixar as fixações de fecho e/ou de articulação 60, 70 à superfície interna 50 do painel interno 20, uma profundidade de estiramento reduzida exigida para fabricar o painel interno 20 da armação de capô 15 pode ser concretizada. Especificamente, 15 tal como discutido anteriormente, projeto de capô anterior incorporando estruturas de reforço dentro da armação de capô tipicamente exigem profundidades de armação de capô na ordem de cerca de 60 mm ou mais, mais tipicamente exigindo uma profundidade variando de cerca de 50 mm a cerca de 70 mm, enquanto que as modalidades da presente invenção levam em conta 20 profundidades de armação de capô de estiramento sendo menores que cerca de 30 mm.

Nota-se que os elementos de fixação de fecho 60 e os elementos de fixação de articulação 70 podem ser praticados conjuntamente ou de forma separada. Nota-se adicionalmente que modalidades da presente in25 venção têm sido consideradas nas quais o elemento de fixação de fecho 60 e/ou o elemento de fixação de articulação 70 são praticados em conjunto com o compartimento deformável 10, ou são praticados independentes do compartimento deformável 10.

Em uma modalidade, o elemento de fixação de articulação 70 inclui provisões para encaixe às articulações de capô, em que encaixe pode ser fornecido por meio de prendedores mecânicos. O elemento de fixação de articulação 70 é conectado a uma parte da superfície interna 50 do painel interno 20 da armação de capô 15 correspondendo à orientação de articulação de capô do veículo. Embora as figuras fornecidas indiquem que os elementos de fixação de articulação 70 são posicionados na extremidade de parabrisa da estrutura de capô, nota-se que os elementos de fixação de arti5 culação podem ser posicionados na extremidade oposta do capô.

Em uma modalidade, o elemento de fixação de articulação 70 pode incluir uma chapa de metal estampada, tal como uma chapa de metal estampada composta de uma liga de alumínio. Em uma outra modalidade, o elemento de fixação de articulação 70 pode ser formado de outros metais de 10 chapa, tais como aço. Também em uma outra modalidade, o elemento de fixação de articulação 70 pode ser uma peça fundida de metal, tal como alumínio fundido ou magnésio fundido ou ligas similares. Em um caso de modalidade adicional, o elemento de fixação de articulação 70 pode ser formado de um polímero moldado de alta resistência, ou pode incluir materiais 15 compostos. O elemento de fixação de articulação 70 pode ser preso à superfície interna 50 do painel interno 20 mecanicamente, usando arranjos de porca e parafuso, prendedores de parafusos e/ou rebites e similares; união por meio de adesivos, por meio de métodos de fusão, tais como processos de soldagem ou semelhantes; ou por meio de combinações dos mesmos. 20 Em uma outra modalidade, pelo menos uma parte da articulação pode ser integrada ao elemento de fixação de articulação 70.

As figuras 4A e 4B representam vistas em perspectiva de uma modalidade de um elemento de fixação de fecho 60, que inclui uma alça de fecho fixada mecanicamente 63 e as almofadas amortecedoras 62 que são 25 integradas ao elemento de fixação de fecho 60. Em uma modalidade, o elemento de fixação de fecho 60 pode incluir uma chapa de metal estampada, tal como uma chapa de metal composta de alumínio. Em uma outra modalidade, o elemento de fixação de fecho 60 pode ser formado de outros metais de chapa tais como aço. Em uma modalidade, o elemento de fixação de fe30 cho 60 pode ser uma peça fundida de metal, tal como alumínio fundido ou magnésio fundido. Também em uma outra modalidade, o elemento de fixação de fecho 60 pode ser formado de um polímero moldado de alta resistência, ou pode incluir materiais compósitos.

O elemento de fixação de fecho 60 pode ser preso mecanicamente à superfície interna 50 do painel interno 20, usando arranjos de porca e parafuso, prendedores de parafusos e/ou rebites e similares; união por 5 meio de adesivos, por meio de métodos de fusão, tais como processos de soldagem ou similares; ou por meio de combinações dos mesmos. Embora o elemento de fixação de fecho 60 esteja representado em cada uma das figuras fornecidas como sendo posicionado na extremidade dianteira da estrutura de capô mais próxima ao parachoque dianteiro, outras modalidades têm 10 sido consideradas nas quais o elemento de fixação de fecho 60 está mais próximo ao lado de parabrisa do capô dependendo do esquema de fecho e de articulação do veículo.

Referindo-se às figuras 5 e 6, em uma modalidade, o painel interno 20 pode incluir adicionalmente uma parte de reforço contra palma de mão 65 posicionada nas proximidades da parte dianteira 11 da armação de capô 15 correspondendo à alça de fecho 63, em que a parte de reforço contra palma de mão 65 está na proximidade imediata (D4 variando de cerca de

0,5 mm a cerca de 3,0 mm) da superfície interna 49 do painel externo 25. Adicionalmente, a parte de reforço contra palma de mão 65 pode ser unida, 20 por exemplo, por meio de um adesivo expansível à superfície interna 49 do painel externo 25. Em uma modalidade, a parte de reforço contra palma de mão 65 é posicionada em pontos do capô de veículo 5, nos quais uma pessoa fechando o capô aplicaria pressão.

Em uma modalidade, o adesivo expansível é um adesivo antivi25 bração de uma base de plastisol de cloreto de polivinila, tal como Betaguard® disponível pela Dow Chemicals. Em uma outra modalidade, o adesivo expansível é um sistema baseado em borracha ou baseado em elastômero. Também em uma outra modalidade, a superfície externa 48 do painel interno 20 é unida diretamente à superfície interna 49 do painel externo 25 30 do reforço contra palma de mão 65 em uma maneira laminada por meio de união por adesivo. Um exemplo de um adesivo adequado para produzir um reforço contra palma de mão laminado 65, de acordo com a presente invenção, é um adesivo baseado em epóxi de componente único, tal como o BetaMate® disponível pela Dow Chemicals. Em uma outra modalidade, um adesivo de epóxi/acrílico de dois componentes fornece o adesivo para o reforço contra palma de mão laminado 65, em que um exemplo de um adesivo 5 baseado em epóxi/acrílico de dois componentes inclui o Versiloc® disponível pela Lord Inc.

Em uma modalidade, ao posicionar uma parte de reforço contra palma de mão do painel interno 20 próxima ao painel externo 25 e, assim, fornecer integralmente o reforço de área contra palma de mão, a presente invenção reduz a profundidade de estiramento exigida para formar o painel interno 20 e, consequentemente, aprimora a facilidade de fabricação do painel interno 20. Adicionalmente, a resistência e a rigidez total da armação de capô 15 são mantidas e o desempenho estrutural não é comprometido quando comparado a capôs de técnica anterior. De acordo com a presente invenção, ao contrário da técnica anterior, a armação de capô total não exige aumentar a profundidade de estiramento do painel interno para incluir estruturas de reforço dentro da armação de capô, diminuindo, portanto, a profundidade de estiramento máxima para fabricar o capô do que possível anteriormente, ao mesmo tempo que mantendo desempenho de capô a partir dos pontos de vistas de rigidez estrutural, capacidade de ser formado e facilidade de fabricação.

Referindo-se à figura 6, em uma outra modalidade da presente invenção, a parte de reforço contra palma de mão 65, a fixação de fecho 60 e os elementos de reforço 45 são combinados para fornecer um capô, tendo 25 desempenho estrutural aumentado ao mesmo tempo que facilitando a fabricação. Em um aspecto, a resistência e a rigidez do capô na região na qual pressão é aplicada durante travamento do capô na posição fechada são fornecidas pela combinação de um elemento de fixação de fecho 60 sendo conectado à superfície interna 50 do painel interno 20 em combinação com um 30 painel interno 20 que fornece uma parte de reforço contra palma de mão 65 e os elementos de reforço 45.

Ao conectar os elementos de fixação de fecho e/ou de articulação à superfície interna 50 do painel interno 20, tal como o oposto a ficar dentro da armação de capô como praticado pela técnica anterior, a distância separando os painéis interno e externo 20, 25 nestas áreas é reduzida substancialmente, e leva em conta o painel interno 20 ser fabricado usando uma 5 menor profundidade de estiramento. Adicionalmente, a resistência e rigidez são aprimoradas adicionalmente pela união por adesivo dos painéis interno e externo da armação de capô na parte de reforço contra palma de mão 64 e dos elementos de reforço 45. A profundidade de estiramento reduzida fornecida pela seção transversal reduzida da armação de capô 15 e do elemento 10 de reforço 45, em alguns casos, leva em conta chapa de metal de menor espessura para os painéis de capô interno e externo 20, 25, diminuindo, consequentemente, de forma vantajosa, o peso da estrutura.

Diminuir a profundidade de estiramento também facilita fabricação do painel interno 20 e leva em conta os elementos de reforço 45 para 15 serem formados em maior proximidade e reforçando substancialmente as partes do capô correspondendo às montagens de fecho e de articulação. Em um outro aspecto da presente invenção, um método de formar o capô de veículo 5 descrito anteriormente é fornecido incluindo as etapas de fornecer um painel externo 25; fornecer um painel interno 20 tendo a parte do com20 partimento deformável 10 incluindo uma superfície superior 36 para encaixar uma parte do painel externo 25 e uma parede lateral em forma de S 35; e unir o painel externo 25 e o painel interno 25 para fornecer uma armação de capô 15, em que o compartimento deformável 10 é posicionado correspondendo a um componente sob o capô.

Voltando agora à figura 2B, em uma modalidade a armação de

capô 15 pode ser formada de chapa de metal estampada. Em uma modalidade, o painel externo 25 pode ser estampado de uma chapa de metal, tal como alumínio, e pode ter qualquer perfil de superfície externa que seja desejado pelo fabricante automotivo. Em uma modalidade, o painel interno 20 30 é estampado de uma chapa de metal, tal como alumínio, para fornecer as paredes laterais 35 e a superfície superior do compartimento deformável 10 e as paredes laterais 47 e a superfície superior 46 das estruturas de reforço 45, quando presentes.

Tal como descrito anteriormente, a superfície superior 36 do compartimento deformável 10 fornecida pela superfície interna 48 do painel interno 20 é configurada para contatar a superfície interna 49 do painel ex5 terno 25 e unida por meio de adesivo a ela para fornecer uma estrutura laminada 30. A estrutura laminada 30 é unida por meio de adesivo. Tal como mostrado na figura 6, as partes do painel interno 20 correspondendo às estruturas de reforço 45 são configuradas para serem separadas da superfície oposta 49 do painel externo 25 por uma folga G2, D3 variando de 2,0 mm a 10 4,0 mm, em que a folga G2 é preenchida com um adesivo de alta viscosidade ou expansível, tal como um adesivo de espuma, durante a fabricação da armação de capô 15. Nas modalidades da presente invenção incluindo uma parte de reforço contra palma de mão 65 posicionada correspondendo ao mecanismo de fecho, as partes do painel interno 20 e do painel externo 25 15 correspondendo ao mecanismo de fecho podem ser formadas para contatar uma à outra e podem ser presas por meio de um adesivo. Em uma modalidade, o perímetro 11 da armação de capô 15 é unido por meio de encaixe de borda do painel externo 25 ao painel interno 20, em que em uma modalidade o encaixe de borda pode ser ajudado por um adesivo.

Em uma modalidade, a presente invenção fornece um painel de

fechamento de veículo que absorve energia de impacto de pedestre em um caso de impacto. Referindo-se à figura 7, o número de critérios de lesão na cabeça (HIC Ns) é determinado por meio de cálculos de acordo com uma fórmula prescrita para um período de até 15 milissegundos durante o caso 25 de impacto. O primeiro pico (ponto a) representa o g’s máximo resultante de um impacto primário antes da deformação do capô. Seguinte ao primeiro pico (ponto a), o capô se deforma adicionalmente resultando em uma diminuição na aceleração experimentada pela cabeça do pedestre até que impacto secundário seja experimentado (ponto b). O impacto secundário pode 30 resultar da deformação do capô até entrar em contato com um componente subjacente ao capô. A aceleração experimentada seguinte à conclusão da deformação de capô ou impacto secundário pode continuar até que a energia cinética do impacto seja absorvida em um terceiro pico (ponto c).

Um aumento repentino e extremo no segundo pico (ponto b) resulta de o capô entrar em contato com um componente sob o capô, tal como um motor, resultando em um HIC N- inaceitavelmente alto. Em uma 5 modalidade, a presente invenção fornece um painel de fechamento de veículo que absorve energia de impacto ao maximizar a dimensão de curso entre a superfície externa do painel de fechamento de veículo e um componente sob o capô, permitindo, portanto, deflexão máxima antes do contato com o componente sob o capô.

Em um outro aspecto da presente invenção, uma estrutura de

fechamento mais leve é fornecida tendo uma menor profundidade de seção transversal, na qual pelo menos o elemento de reforço de fecho e o elemento de reforço de articulação são conectados à superfície externa do painel interno da estrutura de fechamento.

Embora a descrição tenha sido descrita detalhadamente e com

referência a modalidades específicas da mesma, estará aparente para os versados na técnica que várias mudanças e modificações podem ser feitas nela sem fugir do espírito e escopo das modalidades. Assim, é considerado que a presente descrição cobre as modificações e variações desta descrição 20 fornecida que ocorram dentro do escopo das reivindicações anexas e de suas equivalências.

Claims (20)

1. Capô compreendendo: uma armação de capô formada por um painel externo e um painel interno, em que cada um dos painéis tem uma espessura de medida uniforme através dele, em que pelo menos uma folga é formada entre uma superfície interna do painel externo e uma superfície externa do painel interno, em que a pelo menos uma folga compreende uma profundidade substancialmente perpendicular à superfície interna do painel externo; uma região elástica definida por um núcleo de espuma unitária tendo uma densidade uniforme através dele que preenche substancialmente um volume da pelo menos uma folga para manter substancialmente a profundidade para reforçar a armação de capô e absorver energia, em que o núcleo de espuma unitária é conectado à superfície interna do painel externo ou à superfície externa do painel interno e é contido substancialmente dentro da pelo menos uma folga quando o capô recebe contato de um objeto externo de tal maneira que o painel externo, o núcleo de forma unitária e o painel interno ajam em uníssono ou como um corpo único; e uma região de deformação plástica definida por pelo menos um rebaixo formado no painel interno se estendendo para fora na direção do painel externo e substancialmente alinhado com um componente sob o capô e aberto para ele, quando o capô é instalado em um veículo para maximizar a folga entre a superfície externa do painel interno e uma superfície superior do componente sob o capô para levar em conta deformação elástica do pelo menos um rebaixo quando o capô é impactado pelo objeto externo; em que o pelo menos um rebaixo compreende pelo menos um recurso de amassamento para permitir deformação plástica do pelo menos um rebaixo quando o pelo menos um rebaixo contata o componente sob o capô, pelo qual se reduz a força na qual uma cabeça de pedestre contata o capô, reduzindo o dano ao capô e reduzindo os ferimentos sofridos pelo pedestre.

2. Capô de acordo com a reivindicação 1, em que a distância tem uma profundidade máxima de menos que cerca de 15 mm.

3. Capô de acordo com a reivindicação 1, em que o painel externo e o painel interno são feitos de uma liga de alumínio.

4. Capô de acordo com a reivindicação 1, em que a medida uniforme é menor que 0,8 mm ou menos.

5. Capô de acordo com a reivindicação 1, em que o núcleo de espuma unitária é um polímero termorrígido ou termoplástico.

6. Capô de acordo com a reivindicação 1, em que o núcleo de espuma é um polímero expansível ativado por calor.

7. Capô de acordo com a reivindicação 1, em que o núcleo de espuma é compreendido de resina epóxi, poliuretano, polietileno, poliéster, acetato de vinil-etileno, borracha de etileno-propileno-dieno (EPDM), copolímeros de bloco de estureno-butadieno-estireno, ou misturas e combinações dos mesmos.

8. Capô de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente um elemento de fixação de articulação posicionado na superfície externa do painel interno.

9. Capô de acordo com a reivindicação 1, em que o pelo menos um rebaixo compreende paredes laterais com uma seção transversal lateral em forma de S.

10. Capô de acordo com a reivindicação 1, em que o pelo menos um recurso de amassamento inclui uma estrutura de absorção de impacto tendo uma geometria compreendendo pelo menos um tronco de esfera tendo um ápice voltado para o componente sob o capô.

11. Capô de acordo com a reivindicação 10, em que a pluralidade de estruturas se deforma contra o componente sob o capô quando impactada pelo objeto externo.

12. Capô de acordo com a reivindicação 1, em que o rebaixo tem uma configuração circular ou de múltiplos lados.

13. Capô de acordo com a reivindicação 1, em que o componente sob o capô é uma parte superior de um motor.

14. Capô de acordo com a reivindicação 1, em que a armação de capô compreende adicionalmente pelo menos uma estrutura de reforço, em que uma parede lateral da pelo menos uma estrutura de reforço tem uma seção transversal lateral em forma de S.

15. Capô de acordo com a reivindicação 14, em que uma superfície interna do painel interno da armação de capô correspondendo a pelo menos uma estrutura de reforço é unida a uma parte oposta de uma superfície interna do painel externo por meio de um adesivo espumado.

16. Capô de acordo com a reivindicação 15, em que a parte do painel interno colada ao painel externo da estrutura de reforço é separada por uma dimensão de cerca de 2,0 mm a cerca de 4,0 mm.

17. Capô de acordo com a reivindicação 1, compreendendo adicionalmente um elemento de fixação de fecho fixado à superfície externa do painel interno.

18. Capô de acordo com a reivindicação 17, em que o painel interno compreende adicionalmente uma parte de reforço contra palma de mão posicionada em proximidade imediata a uma parte de perímetro da armação de capô em volta da fixação de fecho e em proximidade imediata à superfície interna do painel externo.

19. Capô de acordo com a reivindicação 18, em que o reforço contra palma de mão é posicionado substancialmente perpendicular a partir de cerca de 0,5 mm a cerca de 3,0 mm da superfície interna do painel externo.

20. Método de formar um painel de fechamento de veículo compreendendo as etapas de: fornecer um painel externo tendo uma superfície interna; fornecer um painel interno tendo um rebaixo se estendendo para fora e uma superfície externa; fornecer um material de espuma unitária sobre a superfície externa do painel interno ou sobre a superfície interna do painel externo; unir o painel externo e o painel interno para formar uma armação de capô, em que a superfície interna do painel externo se opõe à superfície interna do painel externo; e ativar o material de espuma unitária para preencher substancialmente um volume entre a superfície externa do painel interno e a superfície interna do painel externo e para encaixar a superfície externa do painel interno e a superfície interna do painel externo.