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Die Erfindung betrifft eine Karosserieklappe, insbesondere Frontklappe, für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Karosserieklappe gemäß der Merkmalskombination des Patentanspruchs 10.
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Kollidiert ein Kraftfahrzeug frontal mit einem Fußgänger, kann derselbe von der Stoßstange erfasst werden und nachfolgend mit dem Oberkörper bzw. dem Kopf auf insbesondere der Frontklappe aufschlagen, wodurch in der Folge im Allgemeinen beträchtliche Körperschäden zu verzeichnen sind. Aufgrund dessen hat die fahrzeugherstellende Industrie umfangreiche Anstrengungen unternommen, um diesem nachteiligen Umstand zu begegnen und die Körperschäden des Fußgängers maßgeblich zu minimieren. Grundsätzlich ist dabei die erforderliche Grundsteifigkeit der Frontklappe in Einklang mit einem möglichst hohen Fußgängerschutz zu bringen. Die sogenannte Kopfaufschlagprüfung ist hierbei ein wichtiges Prüfkriterium. Ziel ist es, einen möglichst niedrigen HIC-Wert (HIC = Head Injury Criterion) zu erhalten. Insoweit ist es bereits bekannt, die Frontklappe selbst so auszubilden, dass diese im Falle eines etwaigen Zusammenstoßes mit einem Fußgänger möglichst schonend für denselben Aufprallenergie absorbiert.
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So sind bereits gattungsbildende Frontklappen für Kraftfahrzeuge, auch als Motorhauben bezeichnet, bekannt, die aus zwei tragenden Schalen aufgebaut sind, wobei eine außenliegende Schale die Außenseite der Motorhaube als Fahrzeugkontur darstellt und eine innenliegende Schale als Verstärkungsschale mit der Außenschale verbunden ist. So beschreibt die
DE 299 24 443 U1 eine Frontklappe, welche aus einem Oberteil (Außenschale) als durchgehendes Blechteil, einer Zwischenlage aus einem Anstoßenergie absorbierenden Material, wie einem Kunststoffschaum, und einem damit verbundenen Unterteil (Innenschale) als durchgehendes Blechteil gebildet ist. Durch diese Bauweise ergeben sich zum einen vorteilhaft keine hohen lokalen Steifigkeiten und zum anderen wird die Haubenelastizität reduziert, so dass für den Crashgegner (z. B. Fußgänger) nachteilige Ausfederungseffekte der Frontklappe vermieden sind. Die Energieabsorption erfolgt im Wesentlichen in der besagten Zwischenlage. Aus der
EP 1 362 768 A2 ist ferner ein sogenannter Motorhaubenaufbau bekannt, der seinerseits zwischen einem äußeren oder oberen und einem inneren oder unteren Flächenteil, welches seinerseits Verstärkungssicken aufweist, zumindest ein Element mit Absorptionsfähigkeit vorsieht. Besagtes Element mit Absorptionsfähigkeit ist beispielsweise aus einem geschäumten Polyurethan gebildet. Weiter wird mit dieser Druckschrift vorgeschlagen, zwischen dem äußeren und inneren Flächenteil ein Element aus einem Gewebe oder ähnlichem mit starkem Widerstand gegenüber Zugkraft und mit Null oder nahezu Null Biegetorsionsmoment anzuordnen, um äußeres und inneres Flächenteil fester zu verbinden und einen lokalen Widerstand gegenüber Brechen des Elements mit Absorptionsfähigkeit zu bewirken. Schließlich ist aus der
WO 2008/109811 A2 eine Frontklappe mit einem Anstoßenergie absorbierenden Schaum bekannt, welcher in den zwischen einem äußeren und einem inneren Flächenteil gebildeten Hohlraum eingespritzt ist. Das innere Flächenteil weist Verstärkungssicken bzw. Ausprägungen auf, die ihrerseits mit Schaum ausgefüllt sind. Durch die Kombination aus Verstärkungssicken bzw. Ausprägungen und Schaum sind jedoch im Falle eines Zusammenstoßes mit einem Fußgänger und Aufschlagen desselben mit dem Kopf auf die Frontklappe nachteilige lokale Kraftspitzen nicht auszuschließen. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine im Hinblick auf den Stand der Technik alternative Karosserieklappe zu schaffen, welche mittels einfacher und kostengünstiger Maßnahmen neben der erforderlichen Steifigkeit im Normalbetrieb im Hinblick auf einen etwaigen Zusammenstoß mit einem Fußgänger oder einem anderen Verkehrsteilnehmer, wie beispielsweise auch einem Zweiradfahrer, einen möglichst niedrigen HIC-Wert bei einer Kopfaufschlagprüfung gewährleistet. Ferner soll weitestgehend über die gesamte Karosserieklappe ein nahezu gleiches Anstoßenergie-Absorptionsvermögen ohne nachteilige lokale Kraftspitzen für den Crashgegner geschaffen werden. Überdies soll die Karosserieklappe im Hinblick auf den Stand der Technik leichter bauen und Schallwellen, resultierend aus Luft- und/oder Körperschall, besser absorbieren.
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Ausgehend von einer Karosserieklappe, insbesondere Frontklappe, für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Außenschale und einer Innenschale, welche zumindest eine Versteifungssicke und/oder andere Ausprägung aufweist, die ihrerseits von der Außenschale weggerichtet ist, wobei Außenschale und Innenschale an ihren umlaufenden Randbereichen untereinander fest verbunden sind, jedoch die von besagten Randbereichen eingeschlossenen Flächenbereiche der Außenschale und Innenschale zumindest abschnittsweise zueinander beabstandet angeordnet sind, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass im gebildeten Hohlraum zwischen der Außenschale und der Innenschale durch vorbereitete Bohrungen und/oder Ausnehmungen in der Innenschale und/oder Außenschale hindurch ein Anstoßenergie sowie Schall absorbierender Schaum eingespritzt ist, wobei der eingespritzte Schaum derart bemessen ist, dass nach Aushärten oder Abbinden des Schaums die besagte zumindest eine Versteifungssicke und/oder andere Ausprägung der Innenschale nicht oder nur teilweise mit Schaum ausgefüllt ist.
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Durch diese einfache sowie gewichts- und kostengünstige Maßnahme ist eine Erhöhung der Steifigkeit der Karosserieklappe mit einer gleichzeitigen Verbesserung des HIC-Wertes derselben vorteilhaft kombiniert, da aufgrund der Tatsache, dass besagte zumindest eine Versteifungssicke oder Ausprägung nicht oder nur teilweise mit Schaum gefüllt ist, im Falle eines Kopfaufschlages lokale Kraftspitzen vermieden sind, wodurch wiederum schwerwiegende Körperschäden im günstigsten Fall verhindert, zumindest jedoch maßgeblich gemindert sind.
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Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
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Danach können Außenschale und Innenschale in besagter Beabstandung „s” zueinander fixiert, vorzugsweise vermittels eines Stützklebers zueinander punktuell fixiert sein, welches sich insbesondere beim Ausschäumen des zwischen Außen- und Innenschale gebildeten Hohlraums und etwaiger Expansion des Schaums vorteilhaft bemerkbar macht. Des Weiteren ist durch diese Maßnahme der Verbund zwischen Außen- und Innenschale verbessert. Als besonders zweckmäßig hat sich hierbei ein Kunststoff-Schaum, insbesondere ein Polyurethan-Schaum, bewährt, der seinerseits im ausgehärteten oder abgebundenen Zustand stoffschlüssig mit der Außenschale und der Innenschale verbunden ist. Demgegenüber kann es jedoch auch angezeigt sein, einen Metall-Schaum, insbesondere Leichtmetall-Schaum, wie beispielsweise einen Aluminium-Schaum in Anwendung zu bringen. In umfangreichen Versuchen haben sich des Weiteren eine Mehrzahl Versteifungssicken an der Innenschale bewährt, die sich ihrerseits überwiegend in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung) erstrecken. Die Mehrzahl Versteifungssicken können dabei ein V-förmiges Sickenmuster ausbilden, mit welchem die Karosserieklappe besonders vorteilhaft versteift werden kann.
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Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Karosserieklappe der vorstehend beschriebenen Art.
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Das Verfahren zur Herstellung einer Karosserieklappe, insbesondere Frontklappe, für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus:
- – Bereitstellung einer Außenschale,
- – Bereitstellung einer Innenschale, welche zumindest eine Versteifungssicke und/oder andere Ausprägung aufweist,
- – übereinander positionieren von Außenschale und Innenschale derart, dass zumindest abschnittsweise eine bestimmte Beabstandung „s” zwischen denselben bewirkt und die zumindest eine Versteifungssicke und/oder andere Ausprägung der Innenschale von der Außenschale weg gerichtet ist,
- – punktuelle Fixierung von Außenschale und Innenschale in besagter Beabstandung „s” zueinander mittels eines Stützklebers,
- – form-, kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindung von Außenschale und Innenschale an ihren umlaufenden Randbereichen, und
- – Einspritzen eines Anstoßenergie sowie Schall absorbierenden Schaums in den zwischen Außenschale und Innenschale gebildeten Hohlraum durch vorbereitete Bohrungen und/oder Ausnehmungen in der Innenschale und/oder Außenschale hindurch,
- – wobei der eingespritzte Schaum derart bemessen wird, dass nach Aushärten oder Abbinden des Schaums die besagte zumindest eine Versteifungssicke und/oder andere Ausprägung der Innenschale nicht oder nur teilweise mit Schaum ausgefüllt wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Ansicht von unten auf die erfindungsgemäß ausgebildete Karosserieklappe in Form einer Frontklappe eines Kraftfahrzeugs,
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2 den Schnitt I-I nach 1, und
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3 die Einzelheit „Z” nach 2.
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Die 1 bis 3 zeigen danach eine Außenschale 1 und eine unterhalb derselben angeordnete dieselbe verstärkende Innenschale 2 einer Karosserieklappe 3 in Form einer Frontklappe eines Kraftfahrzeugs.
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Außen- und Innenschale 1, 2 der Karosserieklappe 3 bestehen vorzugsweise aus einem tiefgezogenen Blech, welches Stahlblech oder auch Leichtmetallblech, beispielsweise Aluminiumblech, oder auch ein Kunststoff oder ein Verbundwerkstoff sein kann, und sind in ihren Randbereichen 4 formschlüssig, beispielsweise durch Falzung (vgl. insbes. 2), stoffschlüssig, beispielsweise durch Klebung, und/oder auch kraftschlüssig mittels an sich bekannter mechanischer Befestigungselemente untereinander fest verbunden.
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Die von den Randbereichen 4 eingeschlossenen Flächenbereiche 5 der Außen- und Innenschale 1, 2 sind zumindest abschnittsweise zueinander beabstandet angeordnet und in ihrer Beabstandung „s” vorzugsweise vermittels eines an sich bekannten geeigneten Stützklebers 6 zueinander punktuell fixiert.
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Wie den 1 bis 3 weiter zu entnehmen ist, verfügt die Innenschale 2 über eine Mehrzahl Versteifungssicken 7, die ihrerseits im Zusammenbau von Außen- und Innenschale 1, 2 von der Außenschale 1 weggerichtet sind. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht ausschließlich auf besagte Versteifungssicken 7, die ihrerseits eine langgestreckte Kontur aufweisen, sondern erfasst auch zusätzlich oder in Alleinstellung eine oder mehrere beliebig anders ausgeformte Ausprägungen, beispielsweise topfförmige, gerundete Ausprägungen (nicht näher dargestellt).
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Die vorliegend langgestreckten Versteifungssicken 7 erstrecken sich überwiegend in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung) und bilden dabei ein V-förmiges Sickenmuster 8 aus.
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In dem gebildeten Hohlraum 9 zwischen der Außenschale 1 und der Innenschale 2 ist durch vorbereitete Bohrungen 10 in der Innenschale 2 hindurch ein Anstoßenergie sowie Schall absorbierender Schaum 11, vorliegend ein Kunststoff-Schaum 11, vorzugsweise ein Polyurethan-Schaum 11 eingespritzt, der seinerseits nach dem Aushärten oder Abbinden stoffschlüssig mit der Außen- und Innenschale 1, 2 verbunden ist (vgl. 2 und 3).
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Demgegenüber kann es auch angezeigt sein und ist demgemäß durch die Erfindung ebenfalls mit erfasst, einen an sich bekannten Metall-Schaum 11, vorzugsweise einen Leitmetall-Schaum 11, wie beispielsweise einen Aluminium-Schaum 11, in Anwendung zu bringen.
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Gemäß den 2 und 3, welche besagten Schaum 11 im ausgehärteten oder abgebundenen Zustand zeigen, ist der eingespritzte Schaum 11 derart bemessen worden, dass die Versteifungssicken 7 nach dem Aushärten oder Abbinden des Schaums 11 nur teilweise mit Schaum 11 ausgefüllt sind, wodurch, wie bereits oben ausgeführt, bei ausreichender Steifigkeit der Karosserieklappe 3 im Falle eines Kopfaufschlages lokale Kraftspitzen im Bereich besagter Versteifungssicken 7 weitestgehend vermieden sind.
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Herstellen lässt sich eine derartige Karosserieklappe 3, vorliegend Frontklappe, derart, dass zunächst eine bereitgestellte Außenschale 1 und eine bereitgestellte Innenschale 2 mit vorliegend Versteifungssicken 7 so übereinander positioniert werden, dass zumindest abschnittsweise eine bestimmte Beabstandung „s” zwischen denselben bewirkt und die Versteifungssicken 7 der Innenschale 2 von der Außenschale 1 weg gerichtet sind. Im Anschluss daran oder während der Positionierung der Außen- und Innenschale 1, 2 werden dieselben mittels des Stützklebers 6 in besagter Beabstandung „s” zueinander fixiert. Danach werden Außen- und Innenschale 1, 2 an ihren umlaufenden Randbereichen 4 untereinander form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden. Schließlich wird durch vorbereitete Bohrungen 10 und/oder Ausnehmungen in der Innenschale 2 und/oder der Außenschale 1 hindurch ein Anstoßenergie sowie Schall absorbierender Schaum 11 in den zwischen Außen- und Innenschale 1, 2 gebildeten Hohlraum 9 gespritzt. Der eingespritzte Schaum 11 ist/wird dabei derart bemessen, dass nach Aushärten oder Abbinden desselben die Versteifungssicken 7 der Innenschale 2 nicht oder nur teilweise mit Schaum 11 ausgefüllt sind/werden.
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Wie bereits angedeutet, beschränkt sich diese Erfindung nicht auf Frontklappen, sondern erfasst jedwede Karosserieklappe 3 eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs. So können auch Heckklappen und/oder Türen erfindungsgemäß ausgebildet sein (nicht näher dargestellt).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Außenschale
- 2
- Innenschale
- 3
- Karosserieklappe
- 4
- Randbereiche
- 5
- Flächenbereiche
- 6
- Stützkleber
- 7
- Versteifungssicke
- 8
- Sickenmuster
- 9
- Hohlraum
- 10
- Bohrung
- 11
- Schaum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 29924443 U1 [0003]
- EP 1362768 A2 [0003]
- WO 2008/109811 A2 [0003]
