DE102020007630A1

DE102020007630A1 - Vehicle hood and method of manufacture

Info

Publication number: DE102020007630A1
Application number: DE102020007630.0A
Authority: DE
Inventors: Asmir Salkic
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2020-12-14
Filing date: 2020-12-14
Publication date: 2021-02-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Motorhaube für ein Fahrzeug, umfassend eine aus einem metallischen Werkstoff bestehende Außenschale (3), die mit einer nichtmetallischen Innenbeplankung (5) versehen ist. Bei einer Motorhaube, welche trotz eines geringen Gewichtes lichttransparent ist und gleichzeitig den Durchlass von elektromagnetischer Strahlung für eine integrierte Fahrzeugantenne ermöglicht, ist die nichtmetallische Innenbeplankung (5) aus einer lichttransparenten, glasfaserverstärkten Kunststoff-Schicht gebildet, die mit der Außenschale (3) verbunden ist, wobei die Außenschale (3) und die Innenbeplankung (5) eine Vielzahl übereinander liegender durchgängige Perforationen (9) aufweisen und in mehreren Perforationen (9) je ein Leuchtelement (13) positioniert ist.The invention relates to an engine hood for a vehicle, comprising an outer shell (3) made of a metallic material and provided with a non-metallic inner paneling (5). In the case of an engine hood, which is light-transparent despite its low weight and at the same time enables the passage of electromagnetic radiation for an integrated vehicle antenna, the non-metallic inner paneling (5) is formed from a light-transparent, glass fiber reinforced plastic layer that is connected to the outer shell (3) wherein the outer shell (3) and the inner paneling (5) have a plurality of continuous perforations (9) lying one above the other and a light element (13) is positioned in each of several perforations (9).

Description

Die Erfindung betrifft eine Motorhaube für ein Fahrzeug, umfassend eine aus einem metallischen Werkstoff bestehende Außenschale, die mit einer nichtmetallischen Innenbeplankung versehen ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Motorhaube.The invention relates to an engine hood for a vehicle, comprising an outer shell made of a metallic material and provided with a non-metallic inner paneling, as well as a method for producing the engine hood.

Die DE 10 2009 017 698 A1 offenbart ein Fahrzeug-Folienbauteil und ein Verfahren zu dessen Herstellung, bei welchem eine Lack- oder Dekorfolie, welche zumindest ein Loch mit vorgegebener Kontur aufweist, eine zumindest bereichsweise direkt an der Folie anhaftende transparente Kunststoffschicht, welche das Loch zumindest teilweise ausfüllt und eine Außenwand des Bauteils aufweist, die sich an die Kunststoffschicht anschließt. Ein solches Bauteil ist zwar lichtdurchlässig, schirmt aber elektromagnetische Strahlung ab, weshalb eine Antennenintegration nicht möglich ist.The DE 10 2009 017 698 A1 discloses a vehicle film component and a method for its production, in which a lacquer or decorative film, which has at least one hole with a predetermined contour, a transparent plastic layer adhering at least partially directly to the film, which at least partially fills the hole and an outer wall of the Has component that adjoins the plastic layer. Although such a component is translucent, it shields electromagnetic radiation, which is why antenna integration is not possible.

Gemäß der DE 198 13 592 A1 weist ein flächiger Verbundkörper, insbesondere ein Kraftfahrzeug-Karosserieelement, einen asymmetrischen Schichtaufbau auf, dessen erste Schicht aus einem metallischen Werkstoff besteht, an welche sich eine Zwischenschicht und eine zweite Schicht aus einem nichtmetallischen Werkstoff anschließt. Zwischen der ersten Schicht und der Zwischenschicht ist ein Vlies angeordnet, während zwischen der Zwischenschicht und der zweiten Schicht eine Fasermatte positioniert ist. Somit wird ein geringes Gewicht des Verbundkörpers bei gleichzeitiger Steifigkeit und guter Lackierfähigkeit ermöglicht.According to the DE 198 13 592 A1 A flat composite body, in particular a motor vehicle body element, has an asymmetrical layer structure, the first layer of which consists of a metallic material, which is followed by an intermediate layer and a second layer made of a non-metallic material. A fleece is arranged between the first layer and the intermediate layer, while a fiber mat is positioned between the intermediate layer and the second layer. This enables the composite body to be light in weight with simultaneous rigidity and good paintability.

Aus der noch unveröffentlichten Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen DE 10 2020004 482.4 ist ein Metall-Textil-basierter Heckdeckel beschrieben. Für das Design ist es nachteilig, dass die Textilien nicht in Glanzfarbe darstellbar sind.From the applicant's unpublished patent application with the file number DE 10 2020004 482.4 describes a metal-textile-based trunk lid. For the design, it is disadvantageous that the textiles cannot be represented in glossy color.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Motorhaube für ein Fahrzeug und ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, bei welchen trotz eines geringen Gewichtes die Motorhaube lichttransparent ist und gleichzeitig den Durchlass von elektromagnetischer Strahlung für eine integrierte Fahrzeugantenne ermöglicht wird.The object of the invention is to provide an engine hood for a vehicle and a method for its production in which the engine hood is light-transparent despite its low weight and at the same time the passage of electromagnetic radiation for an integrated vehicle antenna is made possible.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. The dependent claims relate to advantageous developments and refinements. Further features, possible applications and advantages of the invention emerge from the following description and the explanation of exemplary embodiments of the invention which are shown in the figures.

Die Aufgabe ist mit einer Motorhaube dadurch gelöst, dass die nichtmetallische Innenbeplankung aus einer lichttransparenten, glasfaserverstärkten Kunststoff-Schicht gebildet ist, die mit der Außenschale verbunden ist, wobei die Außenschale und die Innenbeplankung eine Vielzahl übereinanderliegender durchgängige Perforationen aufweisen und in mehreren Perforationen je ein Leuchtelement positioniert ist. Dies hat den Vorteil, dass die Motorhaube ein geringes Gewicht aufweist, da durch die Perforationen Gewicht eingespart wird. Durch diese Leichtbau-Variante lässt sich in der Nutzungsphase des Fahrzeuges Treibstoff einsparen. Gleichzeitig ermöglichen die Perforationen einen Durchlass von Licht und unsichtbarer elektromagnetischer Strahlung, was eine Integration einer Antenne in die Motorhaube erlaubt. Somit sind Signal- und Design-Licht in die Motorhaube integriert.The object is achieved with a bonnet in that the non-metallic inner paneling is formed from a light-transparent, glass-fiber-reinforced plastic layer that is connected to the outer shell, the outer shell and the inner paneling having a large number of continuous perforations lying one above the other and a light element each in several perforations is positioned. This has the advantage that the engine hood has a low weight, since weight is saved by the perforations. This lightweight variant enables fuel to be saved in the vehicle's usage phase. At the same time, the perforations allow light and invisible electromagnetic radiation to pass through, which allows an antenna to be integrated into the bonnet. Signal and design light are thus integrated into the bonnet.

Vorteilhafterweise ist die Kunststoff-Schicht flächig stoffschlüssig mit der Außenschale verbunden. Dadurch wird eine fugenfreie Befestigung der Kunststoff-Schicht an der Motorhaube möglich.The plastic layer is advantageously connected to the outer shell in a two-dimensionally cohesive manner. This enables the plastic layer to be attached to the bonnet without joints.

In einer Ausgestaltung ist die Einheit aus Außenschale und der Kunststoff-Schicht vollständig von einer licht- und antennentransparenten Ummantelung umgeben. Dadurch wird eine hochwertige fugenfreie Oberfläche geschaffen, welche das Design der Motorhaube unterstützt. Auch durch die von der Ummantelung bedeckten Perforationen kann sowohl Licht als auch elektromagnetische Strahlung ungehindert passieren.In one embodiment, the unit made up of the outer shell and the plastic layer is completely surrounded by a light and antenna-transparent casing. This creates a high-quality joint-free surface that supports the design of the bonnet. Both light and electromagnetic radiation can also pass unhindered through the perforations covered by the casing.

In einer Variante ist jeweils ein Leuchtelement in je eine Mulde der Kunststoff-Schicht eingesetzt, welche in einem dem Fahrzeug zugewandten Endbereich der Perforation ausgebildet ist. Dadurch wird gewährleistet, dass die Leuchtelemente im unbeleuchteten Zustand unsichtbar sind, wodurch das Design der Motorhaube unbeeinflusst bleibt.In one variant, one light element is inserted into each recess of the plastic layer, which is formed in an end region of the perforation facing the vehicle. This ensures that the lighting elements are invisible when they are not illuminated, which means that the design of the engine hood remains unaffected.

In einer Ausführungsform bilden die Perforationen Ornamente und/oder Symbole und die die Ornamente und/oder Symbole hinterleuchtenden Leuchtelemente sind mit einer Steuereinheit zur Einstellung von Farben an den Leuchtelementen und/oder einer Reihenfolge der Beleuchtung verbunden. Somit kann jedes Leuchtelement einzeln angesteuert werden, wodurch beispielsweise das Licht der Leuchtelemente an die Fahrzeugbeleuchtung angepasst werden kann. Außerdem besteht durch eine differenzierte Ansteuerung der Leuchtelemente eine funktionelle Designfreiheit.In one embodiment, the perforations form ornaments and / or symbols and the luminous elements backlighting the ornaments and / or symbols are connected to a control unit for setting colors on the luminous elements and / or a sequence of lighting. Thus, each light element can be controlled individually, whereby, for example, the light of the light elements can be adapted to the vehicle lighting. In addition, a differentiated control of the lighting elements provides functional freedom of design.

Es ist von Vorteil, wenn die Leuchtelemente hinter jedem Ornament und/oder Symbol unbeleuchtet unsichtbar positioniert sind. Dadurch bleibt die Erscheinung der Motorhaube im unbeleuchteten Zustand unbeeinträchtigt. Im beleuchteten Zustand kann einfach eine optische Vielfalt eingestellt werden.It is advantageous if the lighting elements are positioned invisibly behind each ornament and / or symbol when they are not illuminated. As a result, the appearance of the bonnet remains unlit Condition undisturbed. In the illuminated state, a variety of optics can easily be set.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Motorhaube eines Fahrzeuges, bei welchem eine Außenhaut aus einem metallischen Werkstoff umgeformt wird, welche mit einer nichtmetallischen Innenbeplankung versehen wird. Bei dem Verfahren wird auf einer Innenseite der umgeformten Außenschale eine lichttransparente Glasfaser-verstärkte Kunststoff-Schicht in einem Heißpressverfahren aufgebracht und anschließend zur Perforation des Hybridteiles aus Außenschale und Kunststoff-Schicht ein Muster ausgestanzt, wobei das perforierte Hybridteil in einer Farbe lackiert und in einem geschlossenen Werkzeug mit einer Kunststoff-Ummantelung vollständig überflutet wird. Dies hat den Vorteil, dass mit der Spritzgießtechnik samt Überfluten mit der Kunststoff-Ummantelung eine hochwertige Oberfläche, werkzeugfallend ohne Nacharbeit erzeugt wird. Die Kunststoff-Ummantelung überflutet die komplette Schale, härtet aus und schließt dabei die ausgestanzten Muster bündig ein. Eine zusätzliche Beschichtung mit einem Klarlack ist nicht notwendig. Das Ausstanzen der Perforationen stellt dabei einen sehr kostengünstigen Arbeitsschritt dar.Another aspect of the invention relates to a method for producing an engine hood of a vehicle, in which an outer skin is formed from a metallic material, which is provided with a non-metallic inner paneling. In the process, a light-transparent glass fiber-reinforced plastic layer is applied to the inside of the reshaped outer shell in a hot pressing process and then a pattern is punched out of the outer shell and plastic layer to perforate the hybrid part, the perforated hybrid part being painted in one color and in a closed one Tool with a plastic coating is completely flooded. This has the advantage that with the injection molding technique including flooding with the plastic coating, a high-quality surface can be produced without reworking the tool. The plastic coating floods the entire shell, hardens and encloses the punched-out pattern flush. An additional coating with a clear lacquer is not necessary. Punching out the perforations is a very inexpensive work step.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Motorhaube eines Fahrzeuges, bei welchem eine Außenhaut aus einem metallischen Werkstoff umgeformt wird, welche mit einer nichtmetallischen Innenbeplankung versehen wird. Bei dem Verfahren wird die Innenbeplankung in einem separaten Schritt aus einem lichttransparenten Kunststoff als Innenschale gefertigt und die separate Innenschale mit der perforierten Außenschale stoffschlüssig zusammengefügt, wobei das aus Innenschale und Außenschale bestehende Hybridteil in einem geschlossenen Werkzeug von der Kunststoff-Ummantelung vollständig geflutet wird. Durch die stoffschlüssige Verbindung zwischen Außenschale und Innenschale der Motorhaube werden die verschiedenen Wärmeausdehnungen der Schalen ausgeglichen.Another aspect of the invention relates to a method for producing an engine hood of a vehicle, in which an outer skin is formed from a metallic material, which is provided with a non-metallic inner paneling. In the process, the inner paneling is manufactured in a separate step from a light-transparent plastic as the inner shell and the separate inner shell is joined together with the perforated outer shell, with the hybrid part consisting of the inner shell and the outer shell being completely flooded by the plastic casing in a closed tool. The cohesive connection between the outer shell and the inner shell of the engine hood compensates for the various thermal expansions of the shells.

Vorteilhafterweise wird das Hybridteil nach der Kunststoff-Ummantelung mit einem Klarlack versehen. Dadurch wird eine verbesserte Kratzbeständigkeit der Oberfläche der Motorhaube erreicht.The hybrid part is advantageously provided with a clear lacquer after the plastic sheathing. This improves the scratch resistance of the engine hood surface.

In einer Ausgestaltung werden in die Kunststoff-Ummantelung den Perforationen der Außenschale gegenüberliegende Mulden eingebracht, in welche Leuchtelemente und/oder Antennenelemente eingesetzt werden. Durch die Verwendung von Kunststoff lassen sich diese Mulden einfach ausbilden.In one embodiment, depressions which lie opposite the perforations of the outer shell and into which light elements and / or antenna elements are inserted are made in the plastic casing. By using plastic, these troughs can be easily formed.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details emerge from the following description in which at least one exemplary embodiment is described in detail - possibly with reference to the drawing. Described and / or graphically represented features can form the subject matter of the invention individually or in any meaningful combination, optionally also independently of the claims, and in particular can also be the subject matter of one or more separate applications. Identical, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference symbols.

Es zeigt:

1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Motorhaube.

It shows:

1 an embodiment of the hood according to the invention.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Motorhaube dargestellt. Die Motorhaube 1 besteht aus eine Stahl-Außenschale 3 und einer Kunststoff-Innenschale 5. Die Stahl-Außenschale 3 ist umgeformt und mit einer KTL-Schicht (kathodische Tauschlackierung) vorbeschichtet. Vorteilhaft kann diese in der Farbe des Fahrzeuges lackiert sein. Stahl-Außenschale 3 und Kunststoff-Innenschale 5 sind mit einem weichen Klebstoff 7 vollflächig miteinander verbunden, wobei der weiche Klebstoff 7 die verschiedenen Wärmeausdehnungen der beiden Schalen 3, 5 ausgleicht. Weiterhin weisen die Stahl-Außenschale 3 und die Kunststoff-Innenschale 5 Perforationen 9 auf, welche ausgestanzt sind und ein vorgegebenes Ornament und/oder Symbol bilden. In jede Perforation 9 ist im Bereich der Kunststoff-Innenschale 5 eine Mulde 11 eingelassen, in welche jeweils als Leuchtelement 13 eine LED eingelassen ist. Die so vorbereitete Hybrideinheit wird von einer PUR-Harz-Schicht 15 vollständig überflutet. Auf der Unterseite der PUR-Harz-Beschichtung ist lokal eine flächige Antenne 17 für diverse connected-Funktionen des Fahrzeuges angeordnet. Die Hybrideinheit kann abschließend mit einer Klarlackschicht bedeckt werden.In 1 an embodiment of the hood according to the invention is shown. The bonnet 1 consists of a steel outer shell 3 and a plastic inner shell 5 . The steel outer shell 3 is formed and precoated with a KTL layer (cathodic replacement paint). This can advantageously be painted in the color of the vehicle. Steel outer shell 3 and plastic inner shell 5 come with a soft adhesive 7th fully connected to each other, with the soft adhesive 7th the different thermal expansions of the two shells 3 , 5 compensates. Furthermore, the steel outer shell 3 and the plastic inner shell 5 Perforations 9 on, which are punched out and form a predetermined ornament and / or symbol. In every perforation 9 is in the area of the plastic inner shell 5 a trough 11 embedded in each as a light element 13 an LED is embedded. The hybrid unit prepared in this way is made of a PUR resin layer 15th completely flooded. A flat antenna is locally located on the underside of the PUR resin coating 17th arranged for various connected functions of the vehicle. The hybrid unit can then be covered with a clear coat.

Die beschriebene Motorhaube kann auch in einem alternativen Verfahren hergestellt werden. Dabei wird die umgeformte, KTL- vorbeschichtete Stahl-Außenschale 3 der Motorhaube 1 auf der Innenseite mit einer lichttransparenten Glasfaser-verstärkten-Kunststoffschicht in einem Heißpressverfahren verbunden. Nach dieser Verbindung werden die Perforationen 9 in Form eines Designmusters ausgestanzt. Die so perforierte Hybrideinheit wird in Fahrzeugfarbe lackiert und in einem geschlossenen Werkzeug mit einer Polyurethan (PUR)-Harz-Schicht vollständig überflutet. Auch in diesem Fall sind Leuchtelemente 13 in die Perforationen eingelassen.The engine hood described can also be produced in an alternative method. The formed, KTL pre-coated steel outer shell is thereby 3 the hood 1 Connected on the inside with a light-transparent glass fiber reinforced plastic layer in a hot pressing process. After this connection the perforations 9 punched out in the form of a design pattern. The hybrid unit perforated in this way is painted in the vehicle color and completely flooded with a polyurethane (PUR) resin layer in a closed mold. In this case too, there are light elements 13 embedded in the perforations.

Bei den beiden beschriebenen Lösungen sind die Leuchtelemente 13 und die Antenne 17 mit einem nicht weiter dargestellten Steuergerät verbunden, welches die Leuchtelemente 13 bzw. die Antenne 17 separat ansteuert. Beim Einschalten der Leuchtelemente 13 erscheint das ausgestanzte Ornament und/oder Symbol bildhaft an der Oberfläche der Motorhaube. Die Leuchtelemente 13 können in beliebiger Farbe und Reihenfolge angesteuert werden.The lighting elements are in the two solutions described 13 and the antenna 17th With connected to a control device not shown, which the lighting elements 13 or the antenna 17th controls separately. When switching on the light elements 13 the punched out ornament and / or symbol appears pictorially on the surface of the bonnet. The light elements 13 can be controlled in any color and order.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102009017698 A1 [0002]
DE 19813592 A1 [0003]
DE 102020004482 [0004]

Claims

A bonnet for a vehicle, comprising an outer shell (3) made of a metallic material and provided with a non-metallic inner paneling (5), characterized in that the non-metallic inner paneling (5) is formed from a light-transparent glass fiber-reinforced plastic layer which is covered with the outer shell (3) is connected, the outer shell (3) and the inner paneling (5) having a plurality of continuous perforations (9) lying one above the other and a light element (13) each positioned in several perforations (9).

Hood after Claim 1 , characterized in that the plastic layer (5) is connected to the outer shell (5) in a flat material fit.

Hood after Claim 1 or 2 , characterized in that the hybrid unit consisting of the outer shell (3) and the plastic layer (5) are completely surrounded by a light and antenna-transparent casing (15).

Hood after Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that in each case a light element (13) is inserted into a depression (11) of the plastic layer (5) which is formed in an end region of the perforation (9) facing the vehicle.

Engine hood according to at least one of the preceding claims, characterized in that the perforations (9) form ornaments and / or symbols and the lighting elements (13) backlighting the ornaments and / or symbols with a control unit for setting colors on the lighting elements (13) and / or a sequence of lighting.

Engine hood according to at least one of the preceding claims, characterized in that the luminous elements (13) are positioned invisibly behind each ornament and / or symbol without being illuminated.

A method for producing a hood of a vehicle, in which an outer shell (3) is formed from a metallic material, which is provided with a non-metallic inner paneling (5), characterized in that a light-transparent fiberglass sheet on an inner side of the formed outer shell (3) reinforced plastic layer (5) is applied in a hot pressing process and then a pattern is punched out of the outer shell (3) and plastic layer (5) to perforate the hybrid part (3, 5), and the perforated hybrid part (3, 5) in a color is painted and is completely flooded in a closed tool with a plastic sheath (15).

A method for producing a bonnet of a vehicle, in which an outer skin is formed from a metallic material, which is provided with a non-metallic inner paneling, characterized in that the inner paneling is made in a separate step from a light-transparent plastic as an inner shell (5) and the separate inner shell (5) with the perforated outer shell (3) is materially joined, the hybrid part (3, 5) consisting of inner shell (5) and outer shell (3) being completely flooded in a closed tool by the plastic casing (15) .

Procedure according to Claim 8 , characterized in that the hybrid part (3, 5) is provided with a clear lacquer after the plastic casing (15).

Procedure according to Claim 7 , 8th or 9 , characterized in that in the plastic shell (5) the perforations (9) of the outer shell (3) opposite recesses (11) are made, in which light elements (13) and / or antenna elements (17 / are used.