CN101626924A - 机动车辆发动机罩内衬及其与某些车辆部件的结合件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机动车辆的发动机罩(1)的内衬，该内衬通过在所述机罩的至少一部分周边上与所述发动机罩一起形成一个中空体来加固该机罩的周边附近位置，所述内衬具有一个具有底部(19)和侧壁(17)的大致呈U形的横截面。底部或至少一个侧壁至少局部地具有一个薄弱区(21)，该薄弱区设计为当发动机罩和行人的头部之间发生碰撞时，一旦中空体的底部支承在位于发动机仓高位的硬点(9)上，该薄弱区即断裂。本发明还涉及该内衬与发动机仓的不同硬点的结合件。

Description

机动车辆发动机罩内衬及其与某些车辆部件的结合件

本发明涉及机动车辆的发动机罩内衬及其与发动机仓中不同硬点的结合件。

已知机动车辆的发动机罩由金属板或塑料材料制成的外壳构成，并衬有内部衬里，该内部衬里的作用之一是提高发动机罩的刚度，尤其是在周边附近的刚度。

为此，内衬通常成形为与发动机罩一起界定一个中空体，所述中空体在整体上具有发动机罩的轮廓。

经这样加固，发动机罩在操控时不至于过度扭曲。

当发动机罩合上后，可观察到中空体常重新位于发动机仓高位的刚性构件的上方，刚性构件例如电池、由风道隔板(cloison d’auvent)形成的水箱(une 

àeau)的凸边、电子盒(

 electronique)、泵、电线束的硬护套、铰链、锁横头(

)等。

在传统的前部具有发动机的车辆中，发动机仓指在发动机罩及其内衬的下方、从车辆的前部至挡板处的空间。因此，该空间内存在的所有零部件都被认为属于本发明意义上的发动机仓。

此外，已知发动机罩设计成使发生交通事故时受撞击的行人头部的伤害尽可能小。为此目的，发动机罩在预定区域内表现出减震特性。

然而，由于存在上述中空体，发动机罩的大致周边区域在行人与发动机罩碰撞方面的性能较差，这是因为发动机罩的周边处被显著加固，无法吸收与行人头部碰撞的能量。相反地，如果中空体快速支承在发动机仓高位的硬点，则行人头部可由于经受较长时间的过于剧烈的减速而遭受严重的伤害。

对行人头部所受伤害的风险的定量，通过计算被称为HIC(头部伤害度评定基准，英文为Head Injury Criterion)或HPC(头部性能标准，Head Performance Criterion)的指数完成，该数值为本领域技术人员所熟知，并在2003年12月23日的第2004/90/CE号委员会决议中有定义，该决议涉及实施欧洲议会和理事会2003/202/CE号指令第3条的技术要求，而2003/202/CE号指令第3条关于当与机动车相撞以及先于此时对行人及其他道路上易受伤害对象的保护，并涉及修改70/156/CEE号指令。显然，由于与硬点相撞而引起的头部的减速可显著降低HIC值。

本发明旨在提供一种上述问题的解决方案。

为此，本发明提供了一种机动车辆发动机罩的内衬，该内衬通过在所述发动机罩的至少一部分周边上与所述发动机罩一起形成一个中空体来加固该发动机罩的周边附近位置，该内衬具有一个具有底部和侧壁的大致呈U形的横截面，所述底部或至少一个所述侧壁至少局部地包括一个薄弱区，该薄弱区设计为当发动机罩和行人头部碰撞时，一旦中空体的底部支承在发动机仓高位的硬点上，该薄弱区即断裂。

在本说明书中，术语“发动机罩”用来表示一种可使发动机仓封闭的组件的外部件。该部件也可称为“发动机罩外壳”。术语“内衬”用来表示一种与发动机罩一起构成一个加固用中空体的部件。内衬在发动机罩下方空心体以外的其他位置延伸，特别是在发动机罩的整个下表面下方延伸，这当然是符合本发明的。

术语“中空体”用来表示一种与发动机罩相结合限定一个基本封闭的空穴的内衬元件。

因此，由于本发明之故，加固发动机罩的中空体不再成为对撞击发动机罩周边区域的行人头部加以保护的障碍。借助于中空体底部的薄弱区——特别是厚度减小区——适当的尺寸设计，该中空体可继续发挥其加固发动机罩的作用，同时又可有效地应对行人碰撞。

相比于只会使中空体凹陷的薄弱区的尺寸设计，使其自身断裂的薄弱区的尺寸设计是特别有利的。

一方面，与塌陷但不断裂的情况相比，中空体的断裂使得可以更好地释放由硬点施加给行人头部的力，由此进一步降低行人碰撞HIC标准的值，并进而减小行人受伤的风险。

另一方面，薄弱区的断裂可以使发动机罩向发动机仓内下陷得更多，并因此可最大程度地利用中空体的高度，使其成为行人头部的可用行程。确实，发动机罩向发动机仓内的下陷依赖于中空体的破碎。然而，在中空体塌陷而不断裂的情况下，中空体附近的内衬的不可压缩高度，由于中空体的壁不发生断裂而叠合，所以比当构成中空体的各部分在中空体断裂后不再彼此连接时的内衬的不可压缩高度更大。实际上，由图11可见，在中空体塌陷但未断裂后，尽管中空体的高度由于其侧壁折叠而减小，但折叠处的侧壁的曲率半径并不为零——与壁发生断裂时的情形相反(由图10C示出)，并且该曲率半径增加了中空体的不可压缩高度。

根据本发明清楚的是，薄弱区——特别是厚度较小区——的尺寸设计主要取决于其在发动机罩中的位置、发动机罩本身、制造内衬及发动机罩所用的材料、以及硬点的形状和位置。本领域技术人员能够找到可实现上述限定目标的尺寸。

在一个具体的实施方案中，薄弱区为一个厚度减小区。

“厚度减小区”表示厚度比中空体其余部分的厚度小的区域。厚度减小区可位于内衬的底部，即“中空体的底部”，并可包括一个大体位于所述底部的中央的纵向槽——更特别地由这样的槽构成，其跨越足够大的宽度以覆盖发动机仓中内衬下方的硬点。

在该实施方案中，当发生行人碰撞时，所述槽在其长度上被一个或多个硬点断开，并且中空体分为两部分，所述两部分彼此相隔一定的空间以使当中空体在发动机仓内下陷时允许硬点的至少一部分通过。

或者，两个厚度减小区可位于与内衬底部交接的侧壁的基部，而不覆盖发动机仓的硬点支承区域。这种情况下，通过厚度减小区的剪断，中空体的底部与内衬的中空体的其余部分——尤其是中空体的侧壁——分离。

在另一个实施方案中，薄弱区包括一个位于中空体底部和/或至少一个侧壁上的一个横向孔。

有利地，薄弱区设计为以下述方式断裂：构成中空体的至少一部分，特别是构成中空体侧壁的壁的至少一部分，在发动机仓的内部下陷至低于硬点。

“构成中空体的部分”或“构成中空体的壁”用来表示断裂前属于中空体的一部分或壁。然后，中空体的断裂使得硬点可穿过构成中空体侧壁的壁，避免了中空体的挤压，在这种情况下中空体的不可压缩高度不再成为限制行人头部行程的因素。因此可进一步增大行人头部的可用行程。

有利地，内衬至少部分地由一种塑料材料制成，所述塑料材料特别是一种复合材料，这有助于薄弱区的制造，尤其是当其制造为厚度减小区的形式时。

本发明还提供了一种机动车辆发动机罩的内衬，所述内衬通过在所述发动机罩的至少一部分周边上与发动机罩一起形成一个中空体来加固该发动机罩的周边附近位置，该内衬具有一个大体为U形的具有底部和侧壁的横截面，其特征在于，所述底部或所述侧壁至少局部地包括一个厚度较小区，该厚度较小区设计为当发动机罩和行人头部碰撞时，中空体的底部支承在发动机仓的高位硬点上并在其厚度减小的部分折断，同时使中空体在发动机仓内下陷至低于所述硬点。

本发明还提供了本发明的内衬与机动车辆发动机仓的高位硬点的结合件。

本发明的内衬以特别有利的方式与和车身连为一体的风道隔板形成的水箱的、由板材形成的内部凸边相结合，并且所述内衬在发动机仓的后部、在风挡的基部延伸。

实际上，由风道隔板形成的水箱的板材凸边构成发动机仓的一个高位硬点，其对于碰撞发动机罩风挡基部的行人头部来说是特别危险的。该硬点由于其片状外形，能够损坏中空体的底部，以提供保护行人头部所必需的发动机罩的下陷行程。

因此，本发明还提供上述内衬和由风道隔板形成的水箱的结合件，所述水箱具有一个基本竖直的凸边，所述凸边在发动机罩处于关闭位置时临近中空体的底部。

在本发明的一个具体的实施方案中，由风道隔板形成的水箱的凸边带有一个密封垫，用以在发动机罩处于关闭位置时支撑中空体的底部。

在多数车辆中，由风道隔板形成的水箱延长超过风挡的基部，穿过加注口区(zone de goulotte)——在此处车辆结构形成硬护套，硬护套从风挡的侧柱向车辆前部的方向延伸，容纳电线束、电池和计算块(bloccalculateur)，这些对于行人头部而言都是硬质的。

因此，本发明还提供上述内衬和加注口或硬护套的结合件，它们从风挡的侧柱向车辆前部的方向延伸，具有一个大体竖直的凸边，所述凸边在发动机罩处于关闭位置时临近内衬的底部。

由内衬和发动机罩构成的中空体一方面可具有一个与风挡基部的风道区对应的中心部分，并且另一方面还具有两个与加注口区或硬护套对应的侧向折回，所述两个折回大体沿着发动机罩的两个后角。

另一个可能的硬点为罩挡块(butée capot)，其临近与铰链相对的发动机罩边缘。所述罩挡块固定安装在发动机仓内。其可例如支撑在技术前脸(face avant technique)或门锁横梁(porte-serrure)上。

因此，本发明还提供上述内衬和固定安装在发动机仓中的罩挡块的结合件。

本发明的中空体还可以特别有利的方式与和内衬底部连为一体的发动机罩的铰链结合。在这种情况下，中空体底部包括一个相对于铰链的悬伸部分，并且其中具有一个薄弱区——特别是厚度较小的部分，所述薄弱区在发动机罩受到垂直作用力时容易剪切断裂。

因此，通过本发明，还可解决如何处理铰链附近的行人碰撞问题，这一区域也构成了位于发动机仓高位的硬点。为此，本发明提供了上述内衬和与内衬底部连为一体的发动机罩的铰链的上部活动元件(即活动关节(charnon mobile))的结合件，其中内衬的底部包括一个相对于活动关节的悬伸部分，并且其中具有一个薄弱区——特别是厚度较小的部分，所述薄弱区在发动机罩受到垂直作用力时容易剪切断裂。

最后，另外一个可能的硬点为固定安装于发动机仓内的锁杆(pennede serrure)，并且本发明还提供了一种上述内衬和与内衬底部连为一体的锁横头(

 de serrure)的结合件，所述内衬底部包括一个相对于锁横头的悬伸部分，并且其中具有一个薄弱区——特别是厚度较小的部分，所述薄弱区在发动机罩受到垂直作用力时容易剪切断裂。

为了更好地理解本发明，现将参照附图对作为非限制实例给出的具体实施方式进行描述，其中：

-图1为装有根据本发明的一个实施方案的内衬的机动车辆发动机罩的俯视图，

-图2为图1中II-II的截面，

-图3为图2中III部分的细节放大图，示出内衬的一个周边中空体，

-图3A示出了图3的内衬在受到行人撞击后的一种构型，

-图4为与图3类似的视图，示出根据另一个实施方案的内衬的截面，

-图4A示出了图4的内衬在受到行人撞击后的一种构型，

-图5为与图4类似的视图，示出根据另一个实施方案的内衬的截面，

-图5A示出了图5的内衬在受到行人撞击后的一种构型，

-图6为图1发动机罩的VI-VI截面，示出内衬的细节，

-图6A示出了图6的内衬在受到行人撞击后的一种构型，

-图7为与图6类似的对应另一个实施方案的视图，

-图7A示出了图7的内衬在受到行人撞击后的一种构型，

-图8为图1发动机罩的VIII-VIII截面，示出内衬的另外的细节，

-图8A示出了图8的内衬在受到行人撞击后的一种构型，

-图9为图1发动机罩的IX-IX截面，示出内衬的另外的细节，

-图9A示出了图9的内衬在受到行人撞击后的一种构型，

-图10为根据本发明的另一个实施方案的机动车辆发动机罩内衬下方的透视图，

-图10A为与图10类似的视图，示出图10的内衬在行人撞击过程中的一种构型，

-图10B为图10A内衬的X-X截面图，

-图10C为与图10B类似的视图，示出图10的内衬在受到行人撞击后的一种构型，

-图11为内衬的截面图，示出内衬在受到行人撞击后弯曲而不断裂的构型。

图1示出了机动车辆发动机罩1的俯视图，其中发动机罩的前部位于图的下方而发动机罩的后部在图的上方。

虚线用来表示在发动机罩1的周边区5(仅可见部分)下方、由内衬3形成的中空体的轮廓。该内衬至少部分地由塑料材料制成，特别是由一种复合材料制成，例如SMC(片状成形料，英文为Sheet MoldingCompound)或AMC(Advanced Mold Compound)材料。

所述中空体大体沿发动机罩的后缘7延伸，并包括两个侧向折回3a和3b。它与属于车身部分的板材凸边9(由点划线表示)的形状对应。在发动机罩的后部，板材凸边9属于由风道隔板11形成的水箱，所述风道隔板支承于分隔发动机仓和驾驶室的挡板10，如图2所示；同时沿着发动机罩的侧缘，即正对中空体的折回3a和3b，板材凸边属于加注口或硬护套13，如图6所示。

不论在加注口或硬护套13上还是在由风道隔板11形成的水箱上，板材凸边9顶部都带有一个密封垫15，当发动机罩处于关闭位置时，所述密封垫在中空体底部附近贴靠在内衬3上。

此处，内衬3在发动机罩的整个表面延伸，然而，若只限于在中空体的宽度或者发动机罩的任何其他部分，也是符合本发明的。如上所述，本说明书只关注与发动机罩一起构成中空体的这一部分内衬，而与中空体之外的所述内衬的可能形状无关。

在构成中空体的这部分中，内衬3具有一个U形横截面并包括两个侧壁17和一个底壁19。内衬的侧壁借助于一个胶粘垫或胶合垫14与发动机罩外壳联系在一起，从而内衬和发动机罩外壳形成一个基本封闭的空穴。在图3的实例中，底壁19具有两个厚度减小区或狭窄段21，位于两个侧壁17的基部。

可以理解，当力F施加于发动机罩1时，可能介由胶粘垫或胶合垫14，内衬3将该力传递给板材凸边，凸边向内衬的底壁19施加一个反作用力，通过剪切厚度较小区21导致底部19的断裂，并在两个侧壁17之间打开一条通路，如图3A所示。然后，中空体可通过使板材凸边在两个侧壁17之间穿过而下陷在发动机仓内。

应注意，板材凸边9的高度低于中空体的高度，从而在下陷行程的终点时，板材凸边9不直接贴靠在发动机罩1上，这会使发动机罩对于行人头部而言变得危险。

在图4的实例中，内衬的底部23在其中心部分仅具有一个厚度较小区25，该厚度较小区由纵向槽构成。在该实例中，厚度减小区25的位置正对凸边9，并延伸足够的宽度以覆盖凸边9。如图4A所示，发动机罩在发动机仓内的下陷导致厚度较小区25的断开，这使得板材凸边9通过内衬的两个侧壁17之间，如前所述。在图5的实施方案中，厚度较小区或狭窄段26形成于内衬的侧壁29上，而内衬底部31的厚度不变。狭窄段的形式为，侧壁不仅可使上述狭窄段位置裂开，而且也可折叠，因此有助于在行人碰撞时中空体的崩塌，如图5A所示。

图6示出图1的VI-VI截面，示出一个加注口或硬护套13，其中一个硬护套35穿过，该硬护套35容纳有电线束和电子盒37。

一个厚度减小区或狭窄段41位于内衬的底壁39上，正对加注口或硬护套的板材凸边9，其宽度足够大以覆盖凸边。

该内衬的作用和图4相同，即，发动机罩在发动机仓内的下陷导致厚度较小区41的断开。这时，只有构成中空体侧壁的壁的一部分——也就是最靠近发动机罩的中心的部分——在发动机仓内下陷低于凸边9，而构成中空体侧壁的另一个壁被电子盒37阻挡，如图6A所示。

图7中，两个厚度减小区42位于内衬中空体的底壁40上，在加注口或硬护套的板材凸边9之外。该实施方案与图3的情形对应，中空体的底部40在两个厚度减小区均发生断裂，如图7A所示，从而在侧壁之间获得一条硬点的通路。与图6A类似地，仅中空体的一个侧壁——也就是最靠近发动机罩的中心的侧壁——能够在发动机仓内下陷至低于硬点。

在图8的实例中，内衬的底壁43被夹在铰链47的关节45和紧固板(platine de serrage)46之间。底壁的狭小部分49不夹在这两个构件之间。该狭小部分相对于铰链悬伸，并且具有减小的厚度。因此，该部分能够在发动机罩下陷时剪切断裂，如图8A所示。依然如该图所示，这可使构成中空体侧壁的壁的一部分在发动机仓内下陷低于铰链。不同于狭小部分，构成中空体底壁的壁依然与关节和紧固板联系在一起。

在图9的实施方案中，一个罩挡块51安装固定在发动机仓中，支撑于技术前脸(未示出)的上方横梁53。与图3类似，内衬在每个侧壁17的基部包括两个位于其底部19上的狭窄段21，并且在上述基部附近的侧壁上包括两个厚度狭窄段26。在这种情况下，如图9A所示，中空体首先变形从而侧壁17在侧壁的厚度狭窄段26附近折叠，然后该区域发生断裂，这有助于中空体的崩塌。

图10示出了发动机罩内衬的一个中空体，其例如在发动机罩的后部延伸，正对硬点(图10中未示出)，例如水箱的凸边。该中空体包括一个底部60和两个侧壁62。在每个侧壁62上，有第一组矩形横向孔64，其纵向定向为依照中空体的纵向方向。这些孔64大体位于每个侧壁62的中间，并且这些孔各自的纵轴彼此重合，从而使这些孔从一个延伸到其他。

该中空体还包括与各个侧壁62相关的第二组矩形横向孔66，其位于各侧壁62的基部，一部分在侧壁62上且另一部分在中空体的底壁60上，所述孔中断棱边67a、67b，所述棱边分别将底壁60和各侧壁62连在一起。矩形孔66的纵向定向为依照中空体的纵向方向，并且这些孔各自的纵轴彼此重合，从而孔64可从一个延伸到其他。

同一侧壁62上的第一组和第二组孔64、66彼此交替，从而侧壁62的截面至多仅包括一个孔。而且，侧壁的每个孔64、66与另一个侧壁的孔64、66相对。

当中空体受到行人撞击时，其可支承在硬点70上，硬点70在中空体下方并示于图10B和10C中。然后，其易于在由第一组和第二组孔64、66构成的薄弱区附近发生折叠并且在这些区域开裂，如图10A和图10B所示。在每个侧壁62上，裂缝68从至少一个第一组和第二组的矩形孔64、66开始，沿中空体的纵向扩展至整个中空体。然后，中空体沿着四个独立的轴线断裂，形成五个独立的部分72a至72e。如图10C所示，发生行人碰撞后，由于中空体的不同部分形成壁平板的叠合，可显著减小中空体的高度。

不管是哪个实施方案，本发明均可实现对碰撞行人的保护，同时保留车辆发动机罩下方存在中空体时的优点。

本发明并不限于上述实施方案。也可料想薄弱区通过除本发明所述之外的其他形式构成，例如借助于这样一种中空体的侧壁，其包括两个厚度不变的部分，并且在该两个部分之间形成不为零的角。

而且，可以是仅一个侧壁包括一个薄弱区。

厚度减小区和横向孔还可位于除上述以外的中空体的其他位置，并且可相结合采用。

特别地，当对构件进行尺寸设计时，所述孔可沿直线排列或交替排列，以便沿一条或多条有利的方向引导断裂线，例如呈星形。因此，可控制断裂从一个孔向另一个孔的传播，以便切割中空体并减小碰撞结束时中空体的最小高度。

还指出内衬可用除上述以外的其他材料构成，例如一种热塑性材料或一种金属/塑料杂化材料。

Claims (14)

1.一种机动车辆发动机罩(1)的内衬(3)，该内衬通过在所述发动机罩的至少一部分周边上与所述发动机罩一起形成一个中空体来加固该发动机罩的周边附近位置，所述内衬具有一个具有底部(19；23；31；39；40；43；60)和侧壁(17；62)的大致呈U形的横截面，其特征在于，所述底部或至少一个所述侧壁至少局部地包括一个薄弱区(21；25；26；41；42；49；64；66)，该薄弱区设计为当发动机罩和行人头部之间发生碰撞时，一旦中空体的底部支承在位于发动机仓高位的硬点(9；47；51；70)上，该薄弱区即断裂。

2.前述权利要求的内衬，其中薄弱区为一个厚度减小区(21；25；26；41；42；49)。

3.前一个权利要求的内衬，其中厚度减小区(25)被布置在中空体的底部(23)，并且包括一个大致位于所述底部中央的纵向槽，所述槽具有足够大的宽度以覆盖发动机仓中内衬下方的硬点(9)。

4.权利要求2的内衬，其中两个厚度减小区(21；41；42)位于与中空体底部(19；39；40)交接的侧壁的基部。

5.前述权利要求任一项的内衬，其中薄弱区包括位于中空体的底部(60)和/或至少一个侧壁(62)上的横向孔(64、66)。

6.前述权利要求任一项的内衬，其中薄弱区设计为以下述方式断裂：构成中空体的至少一部分(17)，特别是构成中空体侧壁的壁的至少一部分，在发动机仓内下陷至低于硬点(9；47；51)。

7.前述权利要求任一项的内衬，至少部分地由一种塑料材料制成，特别是一种复合材料。

8.前述权利要求任一项的内衬和发动机仓内高位硬点(9；47；51；70)的结合件。

9.权利要求1至7中任一项的内衬和风道隔板形成的水箱(11)的结合件，所述水箱具有一个基本竖直的凸边(9)，所述凸边在发动机罩处于关闭位置时临近中空体的底部(19；23)。

10.前一个权利要求的结合件，其中风道隔板形成的水箱的凸边(9)带有一个密封垫(15)，当发动机罩处于关闭位置时，所述密封垫贴靠在中空体的底部。

11.权利要求1至7中任一项的内衬和硬护套(13)的结合件，所述硬护套从风挡的侧柱向车辆前部的方向延伸，具有一个大致竖直的凸边(9)，所述凸边在发动机罩处于关闭位置时临近中空体的底部(39；40)。

12.权利要求1至7中任一项的内衬和罩挡块(51)的结合件，所述罩挡块固定安装在发动机仓内。

13.权利要求1至7中任一项的内衬和与内衬底部(43)连为一体的发动机罩的铰链(47)的上部活动元件(45)——即活动关节——的结合件，其中中空体的底部(43)包括一个相对于活动关节的悬伸部分，并且其中具有一个薄弱区(49)。

14.权利要求1至7中任一项的内衬和与中空体底部连为一体的锁横头的结合件，所述中空体底部包括一个相对于锁横头的悬伸部分，并且其中具有一个薄弱区。

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