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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeughaubenstruktur gemäß Anspruch
1.
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Die
JP 2000-108842 beispielsweise
offenbart eine Haubenstruktur für
ein Fahrzeug, z. B. Kraftfahrzeug oder dergleichen, bei der oberhalb
eines an einem heckseitigen Endabschnitt der Haube angeordneten
Gelenkabschnitts ein Aufpralldämpfer vorgesehen
und der Gelenkabschnitt über
ein nachgiebiges Scharnier an der Fahrzeugkarosserie angebracht
ist.
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Bei
dieser Fahrzeughaubenstruktur nimmt die Bewegungsgeschwindigkeit
des Kollisionskörpers
in Richtung Windschutzscheibe in dem Fall, in dem der Kollisionskörper eher
auf dem heckseitigen Ende der Haube als auf dem unteren Abschnitt
einer Windschutzscheibe aufprallt, aufgrund der Reaktionskraft des
heckseitigen Endes der Haube stark ab. Im Ergebnis wird die Beschleunigung
des Kollisionskörpers
beim Aufprall auf die Windschutzscheibe gedämpft, wodurch es lange dauert,
bis die Windschutzscheibe unter der Last des Kollisionskörpers bricht.
Die von der Windschutzscheibe auf den Kollisionskörper wirkende
Last nimmt daher insgesamt zu, was zu Lasten des Vermögens der
Fahrzeugkarosserie, den Kollisionskörper zu schützen, geht.
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Aus
der
DE 199 21 871
A1 ist bekannt, dass sich der untere Endabschnitt einer
Windschutzscheibe im geschlossenen Zustand einer Fahrzeughaube in
einen Bereich unterhalb einer Verlängerung der Fahrzeughaube erstreckt.
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Die
EP 1 323 597 A1 offenbart
eine Fahrzeughaubenstruktur mit einer in Fahrzeugquerrichtung ausgebildeten
Knickstelle in einem Bereich, der in einem bestimmten Abstand vor
einem heckseitigen Ende der Fahrzeughaube liegt, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Die
Erfindung hat die Aufgabe, eine Fahrzeughaubenstruktur zu schaffen,
bei die zeitliche Dauer bis zum Bruch einer Windschutzscheibe unter der
Last eines Kollisionskörpers
verkürzt
und das Vermögen
der Fahrzeugkarosserie, den Kollisionskörper zu schützen, verbessert ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Fahrzeughaubenstruktur mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
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In
dem Fall, in dem ein Kollisionskörper
zunächst
in einem Bereich hinter der Knickstelle, die in Fahrzeugquerrichtung
in einem Bereich ausgebildet ist, der im geschlossenen Zustand der
Haube in einem bestimmten Abstand vor dem hinteren Ende der Haube
liegt, auf die obere Oberfläche
der Haube aufprallt, bevor er auf den unteren Abschnitt der Windschutzscheibe
aufprallt, verformt sich der heckseitige Endabschnitt der Haube
ausgehend von der Knickstelle dementsprechend problemlos nach unten.
Im Ergebnis lässt
sich eine Dämpfung
der Beschleunigung des Kollisionskörpers zum Zeitpunkt des Aufpralls
auf die Windschutzscheibe unterdrücken. Daher kann verhindert
werden, dass die Dauer bis zum Bruch der Windschutzscheibe unter
der Last des Kollisionskörpers
lang wird. Denn wenn der Kollisionskörper auf dem heckseitigen Endabschnitt
der Haube aufprallt, kann die Windschutzscheibe in einer kurzen Dauer
brechen. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass die von der Windschutzscheibe
auf den Kollisionskörper
insgesamt wirkende Last verringert und das Vermögen der Fahrzeugkarosserie,
den Kollisionskörper
zu schützen,
verbessert wird.
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Die
Fahrzeughaubenstruktur kann weiter so gestaltet sein, dass sie ein
Außenteil
und ein Innenteil aufweist und sich das Innenteil an der Knickstelle relativ
zum Außenteil
nach unten biegt. Bei dieser Struktur verformt sich der heckseitige
Endabschnitt der Haube, wenn ein Kollisionskörper in einem Bereich, der
hinter der Knickstelle liegt, auf die obere Oberfläche der
Haube aufprallt, ausgehend von der Knickstelle leicht nach unten.
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Die
Fahrzeughaubenstruktur kann so gestaltet sein, dass sie ein Außenteil
und ein Innenteil aufweist und sich das Innenteil von der Knickstelle
zum heckseitigen Ende der Haube im Wesentlichen parallel zum Außenteil
erstreckt.
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Darüber hinaus
kann eine Struktur verwendet werden, bei der die Fahrzeughaube ein
Außenteil und
ein Innenteil aufuweist und sich das Innenteil von der Knickstelle
zum heckseitigen Ende der Haube im Wesentlichen parallel zum Außenteil
erstreckt und an der Knickstelle relativ zum Außenteil nach unten biegt. Wenn
ein Kollisionskörper
in einem Bereich hinter der Knickstelle auf die obere Oberfläche der Haube
aufprallt, verformt sich der heckseitige Endabschnitt der Haube
bei dieser Struktur von der Knickstelle als Startpunkt ausgehend
leichter nach unten.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine vergrößerte Schnittansicht entlang
einer Linie 1-1 in 2.
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2 ist
eine frontale Perspektivansicht einer Fahrzeugkarosserie, die den
Frontabschnitt einer Fahrzeugkarosserie zeigt, für die eine Fahrzeughaubenstruktur
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung Anwendung findet.
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3 ist
eine Ansicht zur Erläuterung
der Funktionsweise, die die Fahrzeughaubenstruktur der Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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4 ist
eine Ansicht zur Erläuterung
der Funktionsweise, die die Fahrzeughaubenstruktur der Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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5 ist
eine Grafik, die die Beziehung zwischen dem Verformungsbetrag einer
Haube und der auf einen Kollisionskörper wirkenden Beschleunigung
zeigt.
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6 ist
eine Grafik, die die Beziehung zwischen der Verformungsdauer einer
Haube und der auf einen Kollisionskörper wirkenden Beschleunigung
zeigt.
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7 ist
eine Ansicht zur Erläuterung
der Funktionsweise, die die Fahrzeughaubenstruktur der Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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8 ist
eine Ansicht zur Erläuterung
der Funktionsweise, die die Fahrzeughaubenstruktur der Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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9 ist
eine Ansicht zur Erläuterung
der Funktionsweise, die die Fahrzeughaubenstruktur der Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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10 ist
eine Grafik, die die Beziehung zwischen dem Verformungsbetrag einer
Haube und der auf einen Kollisionskörper wirkenden Beschleunigung
zeigt.
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11 ist
eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
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12 ist
eine Schnittansicht eines Vergleichsbeispiels zur Erfindung.
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Bezugnehmend
auf die 1 bis 10 wird
im Folgenden eine Ausführungsform
einer Fahrzeughaubenstruktur der Erfindung beschrieben.
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Zu
beachten gilt, dass in den Zeichnungen der Pfeil "UP" die Aufwärtsrichtung
des Fahrzeugs, der Pfeil "FR" die Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs und der Pfeil "IN" die Querrichtung
in den Innenraum des Fahrzeugs angibt.
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Wie
es in 2 gezeigt ist, erstreckt sich ein heckseitiges
Ende 12A einer (zumindest bei Fahrzeugen mit Frontmotor
im Allgemeinen als Motorhaube bezeichneten) Haube 12, die
in der vorliegenden Ausführungsform
die obere Oberfläche
des Frontabschnitts einer Fahrzeugkarosserie 10 eines Kraftfahrzeugs
bildet, über
einen unteren Abschnitt 14A einer Windschutzscheibe 14.
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Wie
in 1 gezeigt, weist die Haube 12 innerhalb
(unterhalb) eines Außenblechs
bzw. Außenteils 16 ein
Innenblech bzw. Innenteil 18 auf. Das Außenteil 16 und
das Innenteil 18 definieren im Heckabschnitt der Haube 12 einen
geschlossenen Querschnitt 20 in Querrichtung.
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Ein
heckseitiger Abschnitt 22 des Innenteils 18, der
den geschlossenen Querschnitt mit definiert, weist bei seitlicher
Betrachtung die Form eines auf dem Kopf stehenden Trapezoids auf,
das bezüglich der
Fahrzeugkarosserie nach oben offen ist. In einem Bereich, der in
der geschlossenen Position (der in 1 gezeigten
Position) der Haube 12 in einem Abstand L vor dem heckseitigen
Ende 12A der Haube 12 liegt, ist in Querrichtung
ein gekrümmter
Abschnitt 22A ausgebildet. Am heckseitigen Abschnitt 22 des Innenteils 18 ist
in einem Bereich, der mehr in Richtung Heck der Fahrzeugkarosserie
liegt als der gekrümmte
Abschnitt 22A, ein Absatzabschnitt 22B ausgebildet,
der sich in Richtung des Hecks der Fahrzeugkarosserie erstreckt.
Auf der Heckseite des Absatzabschnitts 22B sind ein heckseitiger
Endabschnitt 16A des Außenteils 16 und ein
heckseitiger Endabschnitt 18A des Innenteils 18 durch
Umschlagen miteinander verbunden.
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Am
heckseitigen Abschnitt 22 des Innenteils 18 ist
eine Klebemasse 24 auf die obere Oberfläche des Absatzabschnitts 22B aufgetragen.
Der Außenteil 16 und
der Absatzabschnitt 22B am heckseitigen Abschnitt 22 des
Innenteils 18 sind durch die Klebemasse 24 miteinander
verbunden.
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Der
Bereich, der in dem bestimmten Abstand L vor dem heckseitigen Ende 12A der
Haube 12 liegt und den heckseitigen Endabschnitt des geschlossenen
Querschnitts 20 darstellt, bildet dementsprechend eine
Schwach- bzw. Knickstelle 26 der Haube 12. Die
Knickstelle 26 ist in Fahrzeugquerrichtung ausgebildet.
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Weiter
ist in der Nähe
der Frontseite des geschlossenen Querschnitts 20 auf die
obere Oberfläche 18B des
Innenteils 18 eine Klebemasse 32 aufgetragen.
Das Innenteil 18 und das Außenteil 16 sind durch
die Klebemasse 32 miteinander verbunden.
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Der
untere Abschnitt 14A der Windschutzscheibe 14 erstreckt
sich in einen Bereich unterhalb einer Verlängerung Q einer geraden Linie
von der Knickstelle 26 der Haube 12 zum heckseitigen
Ende der Haube. Der untere Abschnitt 14A der Windschutzscheibe 14 ist
durch ein Klebemittel 36 an der oberen Oberfläche eines
heckseitigen Endflansches 34A eines Windlaufunterteils 34 befestigt.
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Zwischen
einem frontseitigen Endflansch 34B des Windlaufunterteils 34 und
einem bodenseitigen Endabschnitt 14B der Windschutzscheibe 14 ist ein
Windlaufblech 38 angeordnet. Zwischen einem frontseitigen
Endabschnitt 38A des Windlaufblechs 38 und einem
Bodenabschnitt 22C des geschlossenen Querschnitts 20 der
Haube 12 ist ein Windlaufdichtungsgummi 40 angeordnet.
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Das
Bezugszeichen 44 in 1 zeigt
eine Windlaufversteifung.
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Im
Folgenden wird die Funktionsweise der vorliegenden Ausführungsform
beschrieben.
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Wenn
ein Kollisionskörper
K, bevor er auf den unteren Abschnitt 14A der Windschutzscheibe 14 aufprallt,
zunächst
in einem Bereich, der hinter der Knickstelle 26 des heckseitigen
Endabschnitts der Haube 12 liegt, auf die obere Oberfläche der
Haube 12 prallt, erfährt
der Abschnitt der Haube 12, an dem sich die Kollision ereignet,
wie in 3 gezeigt, ausgehend von der Knickstelle 26 leicht
eine Verformung nach unten (in Richtung des Pfeils A).
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Die
in 5 durch die durchgezogene Linie gezeigte Änderung
der auf den Kollisionskörper
K wirkenden Beschleunigung G zwischen einer Position S1, in der
der Kollisionskörper
K mit der Haube 12 kollidiert, und einer Position S2, in
der der Kollisionskörper
K mit der Windschutzscheibe 14 kollidiert, ist in der vorliegenden
Ausführung
daher kleiner als die in 5 durch die gestrichelte Linie
gezeigte Änderung
einer Beschleunigung G1 bei einer Struktur, in der keine Knickstelle 26 ausgebildet
ist.
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Weiter
ist in der vorliegenden Ausführungsform
die in 6 durch die durchgezogene Linie gezeigte Änderung
der auf den Kollisionskörper
wirkenden Beschleunigung G zwischen dem Zeitpunkt T1, an dem der
Kollisionskörper
K mit der Haube 12 kollidiert, und dem Zeitpunkt T2, an
dem der Kollisionskörper
K mit der Windschutzscheibe 14 kollidiert, kleiner als
die in 6 durch die gestrichelte Linie gezeigte Änderung
der Beschleunigung G1 bei einer Struktur, in der keine Knickstelle 26 ausgebildet
ist.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist, wie es die durchgezogene Linie in 5 zeigt,
der Maximalwert der Beschleunigung G in einer Position S3, die hinter
der Position S2 liegt, in der der Kollisionskörper mit der Windschutz scheibe
kollidiert, kleiner als der Maximalwert der Beschleunigung G1 bei
einer Struktur, in der keine Knickstelle 26 ausgebildet
ist, wie es die gestrichelte Linie in 5 zeigt.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist, wie es die durchgezogene Linie in 6 zeigt,
die Dauer in der Nähe
des Maximalwerts der Beschleunigung, der nach dem Zeitpunkt T2,
an dem der Kollisionskörper
K mit der Windschutzscheibe kollidiert, etwa zu einem Zeitpunkt
T3 erhalten wird, kürzer
als die Dauer in der Nähe
des Maximalwerts der Beschleunigung bei einer Struktur, in der keine
Knickstelle 26 ausgebildet ist, wie es die gestrichelte
Linie in 6 zeigt.
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Im
Ergebnis kann in der vorliegenden Ausführungsform eine Dämpfung der
Beschleunigung G des Kollisionskörpers
K zu dem Zeitpunkt, an dem der Kollisionskörper Kauf den unteren Abschnitt 14A der
Windschutzscheibe 14 aufprallt, wie in 4 gezeigt,
unterdrückt
werden. Dadurch lässt
sich eine lange Dauer bis zum Bruch der Windschutzscheibe 14 unter
der Last des Kollisionskörpers
K verhindern.
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Im
Besonderen kann der Kollisionskörper
K, wenn er auf den heckseitigen Endabschnitt der Haube 12 aufprallt,
in der vorliegenden Ausführungsform die
Windschutzscheibe 14 in einer kürzeren Zeitdauer zerbrechen.
Daher wird die von der Windschutzscheibe 14 auf den Kollisionskörper K insgesamt
wirkende Last verringert und das Vermögen der Fahrzeugkarosserie,
den Kollisionskörper
zu schützen, verbessert.
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Weiter
verformt sich in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 7 gezeigt,
in dem Fall, in dem der Kollisionskörper K mit dem oberen Abschnitt des
geschlossenen Querschnitts 20 der Haube 12 kollidiert,
zunächst
der Bereich 16B des mit dem Innenteil 18 durch
die Klebemasse 24 und die Klebemasse Kitt 32 verbundenen
Außenteils 16 nach
unten (in Richtung des Pfeils B).
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist, wie es die durchgezogene Linie in 10 zeigt,
in einem Kollisionsanfangsstadium S4 die Änderung der auf den Kollisionskörper K wirkenden
Beschleunigung G größer als
die Änderung
der Beschleunigung G1 bei der Struktur des in 12 gezeigten
Vergleichsbei spiels, bei der keine Knickstelle 26 ausgebildet
ist, wie es die gestrichelte Linie in 10 zeigt.
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Wie
es die durchgezogene Linie in 10 zeigt,
verringert sich die Änderung
der Beschleunigung G in der vorliegenden Ausführungsform in einem Kollisionszwischenstadium
S5, in dem sich die Haube 12, wie in 8 gezeigt,
aufgrund des Kollisionskörpers
K nach unten bewegt und der Windlaufdichtungsgummi 40 gequetscht
wird, bis auf im Wesentlichen dieselbe Höhe wie die Beschleunigung G1 bei
einer Struktur, in der keine Knickstelle 26 ausgebildet
ist, wie es die gestrichelte Linie in 10 zeigt. Die
Gründe
hierfür
sind zum Einen, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Trägheitskraft
der Haube 12 kleiner ist, und zum Anderen, dass die Verformungslast
des Windlaufdichtungsgummis 40 extrem klein ist.
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Wie
es in 9 gezeigt ist, schlägt die Haube 12 in
einem Kollisionsendstadium S6 aufgrund des Kollisionskörpers K
auf den vorderen Endflansch 34B des Windlaufunterteils 34 so
auf, dass der Windlaufdichtungsgummi 40 und der vordere
Endabschnitt 38A des Windlaufblechs 38 gequetscht werden,
wobei sich das Innenteil 18 der Haube 12 und das
Windlaufunterteil 34 geringfügig verformen. Die Zunahme
der Beschleunigung aufgrund der sekundären Kollision in diesem Kollisionsendstadium S6
in der vorliegenden Ausführungsform,
kann wie es die durchgezogene Linie in 10 zeigt,
erheblich gemildert werden verglichen mit der Beschleunigung G1
bei der in 12 gezeigten Struktur, in der
keine Knickstelle 26 ausgebildet ist, wie es die gestrichelte Linie
in 10 zeigt. Der Grund hierfür liegt darin, dass in der
vorliegenden Ausführungsform
im Kollisionsanfangsstadium S4 ein ausreichender Energieabsorptionsbetrag
sichergestellt wird.
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Im
Besonderen wird in der vorliegenden Ausführungsform durch die Ausbildung
des Absatzabschnitts 22B am Innenteil 18 die Länge N (siehe 7)
des Verformungsbereichs des Außenteils 16 in
Längsrichtung
kurz gehalten und dadurch die Biegeverformung des Außenteils 16 nach
unten klein gehalten. Daher kann ein Energieabsorptionsbetrag der Haube 12 sichergestellt
werden, wodurch der Einsinkbetrag des Kollisionskörpers K
reduziert wird. Die Reaktionskraft zum Zeitpunkt der Kollision der
Haube 12 mit dem Windlaufunterteil 34 kann dadurch
reduziert werden.
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Dementsprechend
kann in der vorliegenden Ausführungsform
die Beschleunigung G im Kollisionsanfangsstadium erhöht, der
Energieabsorptionsbetrag sichergestellt und der durch eine sekundäre Kollision
verursachte Aufprall gemildert werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung wurde vorstehend anhand einer Ausführungsform
ausführlich
beschrieben, wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf
diese Ausführungsform
beschränkt
ist. Der Fachmann weiß,
dass das Erfindungskonzept verschiedene Ausführungsformen gestattet. Beispielsweise
kann, wie es in 11 gezeigt ist, eine Struktur
verwendet werden, bei der die in 1 gezeigte
Klebemasse 24, die das Außenteil 16 mit dem
Absatzabschnitt 22B am heckseitigen Abschnitt 22 des
Innenteils 18 verbindet, fehlt und bei der die obere Oberfläche 18B des
Innenteils 18 nur in der Nähe der Frontseite des geschlossenen
Querschnitts 20 durch die Klebemasse 32 mit dem
Außenteil 16 verbunden
ist.