DE102005044818A1

DE102005044818A1 - Fronthaube, insbesondere Motorhaube für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102005044818A1
Application number: DE102005044818A
Authority: DE
Inventors: Joachim SCHÄFER
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2007-04-05

Abstract

Eine Fronthaube (2) eines Kraftfahrzeuges weist eine Unterstruktur (4) mit einem sternförmigen Gerippe (5) auf. Das Gerippe (5) wird von einem äußeren, umlaufenden Rahmen (6), einem zentralen Stützelement (11) und mehreren, den Rahmen (6) mit dem Stützelement (11) verbindenden Streben (7) gebildet. Das Stützelement (11), der Rahmen (6) und die Streben (7) begrenzen jeweils sich von einem äußeren Bereich bis zu dem zentralen Stützelement (11) erstreckende Ausnehmungen (13). Durch eine geeignete Wahl der Ausnehmungen (13) lässt sich die Steifigkeit der verschiedenen Bereiche der Fronthaube (1) einfach einstellen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fronthaube, insbesondere Motorhaube für ein Kraftfahrzeug, mit einer eine Außenhaut aufweisenden Oberstruktur und mit einer unter der Oberstruktur angeordneten, ein Gerippe aufweisenden Unterstruktur.

Eine solche Fronthaube ist beispielsweise aus der EP 1 093 980 A1 bekannt. Diese Fronthaube hat eine deformierbare Kopfaufprallzone zum Schutz von Fußgängern bei einer Kollision mit dem Kraftfahrzeug. Die Fronthaube besteht dabei aus zwei oder mehreren, übereinander liegenden Strukturen. Die Unterstruktur ist dabei als Verstärkungsblech mit einer Vielzahl von Sicken ausgebildet und erstreckt sich über die gesamte Fronthaube.

Weiterhin ist aus der DE 10 2004 002 214 A1 eine Fronthaube bekannt geworden, bei der die Unterstruktur wabenförmig gestaltet und mit der Oberstruktur verbunden ist.

Nachteilig bei den bekannten Fronthauben ist, dass sie in ihrem Zentrum sehr nachgiebig und an ihren Rändern sehr steif sind. Dies führt bei einem Kopfaufprall eines Fußgängers im Zentrum dazu, dass sich die Haube sehr stark verformt und unnötig viel Deformations weg beim Kopfaufprall eines Fußgängers benötigt. Da jedoch unterhalb der Fronthaube meist eine Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, muss die Fronthaube einen sehr großen Abstand zu der Brennkraftmaschine aufweisen. Dies führt jedoch zu einem ungünstigen Windwiderstand des Kraftfahrzeuges und ist optisch störend. Weiterhin führt die große Steifheit der Fronthaube an ihren Rändern dazu, dass die Gefahr von Verletzungen bei einem Kopfaufprall eines Fußgängers ansteigt.

Man hat bereits daran gedacht, das Gerippe der Unterstruktur in der Form eines Spinnennetzes zu gestalten. Dies kann jedoch dazu führen, dass die kreisförmigen Anteile des Gerippes eine schwächende Wirkung auf die Steifigkeit der Haubenmitte aufweisen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Fronthaube der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie einem Fußgänger bei einem Kopfaufprall einen sehr großen Schutz bietet.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gerippe mehrere, von einem äußeren Bereich bis zu einem zentrischen Bereich weisende, durchgehende Streben aufweist und dass Flansche zur Verbindung der Streben mit der Oberstruktur die Streben ohne Unterbrechung seitlich begrenzen.

Durch diese Gestaltung lassen sich die im äußeren Bereich liegenden Ränder der Fronthaube weich und der zentrale Bereich in der Haubenmitte steif gestalten. Die vorgesehene Steifheit der Haube lässt sich durch eine entsprechende Anordnung der Streben und deren Abmessungen einfach einstellen. Die durchgehende Gestaltung der Streben von dem äußeren Bereich bis zu dem zentralen Bereich stellt sicher, dass die Steifheit des zentralen Bereichs nicht von kreisförmigen Anteilen des Gerippes beeinträchtigt wird. Durch die Steifheit des zentralen Bereichs wird sichergestellt, dass der beim Kopfaufprall in diesem Bereich erforderliche Deformationsweg auf ein vorgesehenes Maß reduziert werden kann, ohne dass zusätzlich die Haubenquerschnittshöhe vergrößert werden muss. Hierdurch können zudem im Bereich unterhalb der Haube kostengünstige Bauteile mit großen Abmessungen eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Fronthaube weist ein besonders geringes Gewicht auf, wenn das Gerippe mehrere, von einem äußeren Bereich bis zu einem zentrischen Bereich weisende, durchgehende Ausnehmungen aufweist und wenn die Ausnehmungen zwischen dem äußeren Bereich und dem zentrischen Bereich ausschließlich von den äußeren Bereich mit dem zentralen Bereich verbindenden Streben begrenzt sind.

Zur weiteren Erhöhung der Steifheit des zentralen Bereichs der erfindungsgemäßen Haube trägt es bei, wenn das Gerippe in seinem zentrischen Bereich ein Stützelement hat. Im einfachsten Fall wird das Stützelement von einem Knoten der Streben gebildet.

Meist weisen bekannte Fronthauben an ihren Rändern einen Rahmen zur Abstützung von Gebrauchskräften und zur Anlenkung von Scharnieren eines Schlosses auf. Die Integration eines solchen Rahmens in die Unterstruktur der erfindungsgemäßen Fronthaube erfordert einen besonders geringen Aufwand, wenn die Streben einen im äußeren Bereich angeordneten, umlaufenden Rahmen des Gerippes mit dem Stützelement verbinden, und wenn die Ausnehmungen ausschließlich von den Streben, dem Rahmen und dem Stützelement begrenzt sind. Hierdurch lässt sich im einfachsten Fall der Rahmen mit den Streben einstückig als Tief zieh-Blechteil fertigen und bei der Endmontage mit einem die Außenhaut bildenden Blech verbinden.

Die erfindungsgemäße Haube gestaltet sich konstruktiv besonders einfach, wenn die Streben ausgehend von dem Stützelement sternförmig angeordnet sind.

Eine geringe Steifigkeit an den Rändern und eine hohe Steifigkeit im Zentrum der erfindungsgemäßen Fronthaube lässt sich einfach einstellen, wenn die Ausnehmungen nahe des Rahmens größer sind als nahe des Stützelements.

Eine Abstützung der Oberstruktur durch die Unterstruktur gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn die Streben im Querschnitt U-förmig gestaltet sind und mit den freien Enden von Schenkeln des U-förmigen Querschnitts mit der Oberstruktur verbunden sind.

Zur weiteren Vereinfachung der Abstützung der Oberstruktur durch die Unterstruktur trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die freien Enden der Schenkel einen abgewinkelten Flansch aufweisen. Der abgewinkelte Flansch wird vorzugsweise mit dem die Oberstruktur bildenden Blech verklebt.

Zur weiteren Verringerung der Steifigkeit der erfindungsgemäßen Fronthaube im äußeren Bereich trägt es bei, wenn sich die Streben zu dem zentralen Bereich hin verbreitern.

Die Steifheit der verschiedenen Bereiche der erfindungsgemäßen Fronthaube lässt sich einfach einstellen, wenn das Stützelement und/oder die Streben mehrere Befestigungsstellen an der Oberstruktur haben/hat.

Zur weiteren Erhöhung der Stabilität des zentralen Bereichs der erfindungsgemäßen Fronthaube trägt es bei, wenn das Stützelement im Bereich der Befestigungsstellen in Richtung der Oberstruktur weisende Eindrückungen oder Sicken hat.

Die erfindugnsgemäße Fronthaube lässt sich besonders kostentünstig fertigen, wenn die Unterstruktur ein Prägeteil aus Blech ist, wobei Flansche zur Befestigung an der Oberstruktur auf Sicken angeordnet sind.

Eine ausreichende Stabilität der erfindungsgemäßen Fronthaube lässt sich einfach sicherstellen, wenn die Sicken eine konstante Breite aufweisen.

Zur weiteren Vergleichmäßigung des Widerstandes der erfindungsgemäßen Fronthaube bei einem Aufprall trägt es bei, wenn die Streben im radial äußeren Bereich breiter sind als in dem radial inneren Bereich.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Fronthaube,
2 die erfindungsgemäße Fronthaube aus 1 von unten,
3 eine Schnittdarstellung durch die Fronthaube aus 1 entlang der Linie III-III,
4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fronthaube aus 1,
5a eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Fronthaube entlang der Linie V-V,
5b, 5c Schnittdarstellungen weiterer Ausführungsformen durch die erfindungsgemäße Fronthaube aus 4 entlang der Linie V-V,
6 eine Unterstruktur einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fronthaube.
1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug von der Seite mit einer in Fahrtrichtung weisenden Fronthaube 1 und mit einer verdeckt unterhalb der Fronthaube 1 angeordneten Brennkraftmaschine 2. Die Fronthaube 1 verdeckt die Brennkraftmaschine 2 und weist einen Abstand zu dieser auf. Bei einem Kopfaufprall eines Fußgängers auf die Fronthaube 1 vermag sich diese zu verformen und damit die Aufprallenergie abzubauen. Jedoch muss bei der Verformung der Fronthaube 1 ein Kontakt mit der in der Regel unnachgiebigen Brennkraftmaschine 2 verhindert werden.
2 zeigt die Fronthaube 1 aus 1 von unten mit einer an einer Oberstruktur 3 befestigten Unterstruktur 4. Die Unterstruktur 4 hat einen umlaufenden Rahmen 6 und ein Gerippe 5 mit mehreren, mit dem Rahmen 6 verbundenen Streben 7. Auf dem Gerippe 5 sind Verstärkungsbleche 8 zur Befestigung zweier nicht dargestellter Haubenscharniere und ein Verstärkungselement 9 angeordnet.
Die Streben 7 verlaufen jeweils auf ein im Zentrum der Fronthaube 1 angeordnetes Stützelement 11 zu. Das Stützelement 11 wird von einem Knoten der Streben 7 gebildet. Hierdurch ist das Gerippe 5 sternförmig gestaltet. Von den Streben 7, dem Stützelement 11 und dem Rahmen 6 begrenzte Ausnehmungen 13 sind am Rand der Fronthaube 1 größer als nahe des Zentrums. Bei einem Kopfaufprall eines Fußgängers auf das Zentrum der Fronthaube 1 stützt das mit den Streben 7 verbundene Stützelement 11 auftretende Kräfte soweit ab, dass ein Kontakt mit der in 1 dargestellten Brennkraftmaschine 2 verhindert wird. Dennoch verformt sich die Fronthaube 1 bei einem Kopfaufprall und vermindert damit die Verletzungsgefahr des Fußgängers. Bei einem Kopfaufprall nahe des Randes der Fronthaube 1 setzt das Gerippe 5 dem Aufprall eine durch die relativ großen Ausnehmungen 13 zwischen den Streben 7 und dem Rahmen 6 begrenzte Steifigkeit entgegen und vermag hierdurch die Verletzungsgefahr des Fußgängers ebenfalls besonders gering zu halten.
3 zeigt in einer Schnittdarstellung durch die Fronthaube 1 aus 2 entlang der Linie III-III, dass die Streben 7 einen U-förmigen Querschnitt mit sich an der Oberstruktur 3 abstützenden Schenkeln 14 aufweisen. Die Oberstruktur 3 weist ein eine Außenhaut 15 der Fronthaube 1 bildendes Blech 16 auf. An den freien Enden der Schenkel 14 sind abgewinkelte Flansche 17 zur Verbindung mit der Oberstruktur 3 angeordnet. Die Flansche 17 der Unterstruktur 4 sind beispielsweise mit dem Blech 16 der Oberstruktur 3 an hierfür vorgesehenen Befestigungsstellen 18 verklebt.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fronthaube 1 aus 1, bei der die Streben 7 der Unterstruktur 4 sich zu dem Stützelement 11 hin verbreitern. Das Stützelement 11 ist zudem über mehrere Befestigungsstellen 18 an der Oberstruktur 3 angebunden. Die Anordnung und Form der Streben 7 sowie die Anordnung und Anzahl der Befestigungsstellen 18 wird über die vorgesehene Steifigkeit der jeweiligen Bereiche der Fronthaube 1 festgelegt. In alternativen, nicht dargestellten Ausführungsformen kann das Gerippe 5 auch drei oder vier diagonal oder kreuzweise angeordnete Streben 7 aufweisen.
5a zeigt eine Schnittdarstellung durch die Fronthaube 1 aus 4 entlang der Linie V-V mit den Befestigungsstellen 18 des Stützelementes 11 an der Oberstruktur 3. Hierbei ist zu erkennen, dass die Befestigungsstellen 18 sowohl im äußeren Bereich des Stützelementes 11 als auch im mittleren Bereich des Stützelementes 11 angeordnet sind.
5b zeigt in einer Schnittdarstellung durch die Fronthaube 1 aus 4 entlang der Linie V-V eine weitere Ausführungsform der Befestigung der Unterstruktur 4 an der Oberstruktur 3 der Fronthaube 1. Hierbei ist zu erkennen, dass das Stützelement 11 in Richtung der Oberstruktur 3 weisende Eindrückungen 19 hat, an denen die Befestigungsstellen 18 des Stützelementes 11 an der Oberstruktur 3 angeordnet sind.
5c zeigt in einer Schnittdarstellung durch die Fronthaube 1 aus 4 entlang der Linie V-V eine weitere Ausführungsform der Befestigung der Unterstruktur 4 an der Oberstruktur 3 der Fronthaube 1. Im Bereich der Befestigungsstellen 18 an der Oberstruktur 3 hat das Stützelement 11 in Richtung der Oberstruktur 3 weisende Sicken 20. Diese Sicken 20 führen zu einer weiteren Versteifung des zentralen Bereichs der Fronthaube 1.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Unterstruktur 4 der Fronthaube 1 aus 1, bei der die Unterstruktur 4 von einem Prägeteil aus Blech gebildet ist. Die Unterstruktur 4 weist mehrere, von Sicken 21 begrenzte Streben 22 auf. Die Sicken 21 haben eine konstante Breite, während die Streben 22 im äußeren Bereich breiter sind als im zentrischen Bereich. Die Sicken 21 bilden Flansche 23 zur Befestigung an der in 2 dargestellten Oberstruktur 3 der Fronthaube 1.

1: Fronthaube
2: Brennkraftmaschine
3: Oberstruktur
4: Unterstruktur
5: Gerippe
6: Rahmen
7: Strebe
8: Verstärkungsblech
9: Verstärkungselement
10
11: Stützelement
12
13: Ausnehmung
14: Schenkel
15: Außenhaut
16: Blech
17: Flansch
18: Befestigungsstelle
19: Eindrückung
20: Sicke
21: Sicke
22: Strebe
23: Flansch

Claims

Fronthaube (1), insbesondere Motorhaube für ein Kraftfahrzeug, mit einer eine Außenhaut (15) aufweisenden Oberstruktur (3) und mit einer unter der Oberstruktur (3) angeordneten, ein Gerippe (5) aufweisenden Unterstruktur (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Gerippe (5) mehrere, von einem äußeren Bereich bis zu einem zentrischen Bereich weisende, durchgehende Streben (7) aufweist und dass Flansche (17) zur Verbindung der Streben (7) mit der Oberstruktur (3) die Streben (7) ohne Unterbrechung seitlich begrenzen.
Fronthaube (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerippe (5) mehrere, von einem äußeren Bereich bis zu einem zentrischen Bereich weisende, durchgehende Ausnehmungen (13) aufweist und dass die Ausnehmungen (13) zwischen dem äußeren Bereich und dem zentrischen Bereich ausschließlich von den äußeren Bereich mit dem zentralen Bereich verbindenden Streben (7) begrenzt sind.
Fronthaube (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerippe (5) in seinem zentrischen Bereich ein Stützelement (11) hat.
Fronthaube (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streben (7) einen im äußeren Bereich angeordneten umlaufenden Rahmen (6) des Gerippes (5) mit dem Stützelement (11) verbinden, und dass die Ausnehmungen (13) ausschließlich von den Streben (7), dem Rahmen (6) und dem Stützelement (11) begrenzt sind.
Fronthaube (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streben (7) ausgehend von dem Stützelement (11) sternförmig angeordnet sind.
Fronthaube (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (13) nahe des Rahmens (6) größer sind als nahe des Stützelements (11).
Fronthaube (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streben (7) im Querschnitt U-förmig gestaltet sind und mit den freien Enden von Schenkeln (14) des U-förmigen Querschnitts mit der Oberstruktur (3) verbunden sind.
Fronthaube (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden der Schenkel (14) einen abgewinkelten Flansch (17) aufweisen.
Fronthaube (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Streben (7) zu dem zentralen Bereich hin verbreitern.
Fronthaube (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (11) und/oder die Streben mehrere Befestigungsstellen (18) an der Oberstruktur (3) haben/hat.
Fronthaube (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (11) im Bereich der Befestigungsstellen (18) in Richtung der Oberstruktur (3) weisende Eindrückungen (19) oder Sicken (20) hat.
Fronthaube (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstruktur (4) ein Prägeteil aus Blech ist, wobei Flansche (23) zur Befestigung an der Oberstruktur (4) auf Sicken (21) angeordnet sind.
Fronthaube (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicken (21) eine konstante Breite aufweisen.
Fronthaube (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streben (22) im radial äußeren Bereich breiter sind als in dem radial inneren Bereich.