-
HINTERGRUND
-
Fahrzeuge, wie etwa Automobile, werden einer Vielzahl von Leistungstests, Ausdauertests und Kollisionstests unterworfen. Diese verschiedenen Tests können von einzelnen Fahrzeugherstellern standardisiert werden und/oder sie können von staatlichen Behörden standardisiert werden. Kollisionstests können beispielsweise von verschiedenen staatlichen Behörden standardisiert oder übernommen werden. Beispielsweise wird der standardisierte Automobil-Kollisionstest in den Vereinigten Staaten von der National Highway Transportation and Safety Administration (NHTSA) und in der Europäischen Union durch das European New Car Assessment Programme (Euro NCAP) reguliert.
-
Diese verschiedenen Leistungstests, Ausdauertests und/oder Kollisionstests können widersprüchliche Konstruktionsfaktoren für Bauteile des Fahrzeugs erzeugen. Beispielsweise kann eine Motorhaube eines Fahrzeugs sowohl einem Handflächenabdrucktest, in dem hohe Steifheit der Motorhaube vorteilhaft sein kann, als auch einem Fußgängerschutztest, in dem hohe Flexibilität der Motorhaube vorteilhaft sein kann, unterworfen werden. Insbesondere untersucht der Handflächenabdrucktest die Fähigkeit der Motorhaube, plastischer Verformung in einem Bereich der Motorhaube, der von einem Benutzer angefasst wird, um die Motorhaube aus einer geöffneten Stellung in eine geschlossene Stellung zu bewegen, zu widerstehen. Zur Verhinderung einer dauerhaften Verformung ist es vorteilhaft, die Steifheit der Motorhaube in diesem Bereich zu erhöhen.
-
Ein Fußgängerschutztest, der nach Euro NCAP standardisiert ist, untersucht die Wirkung auf den Oberschenkel, den Unterschenkel und den Kopf eines Fußgängers, der an einem Frontalaufprall des Fahrzeugs beteiligt ist. Die Ergebnisse des Fußgängerschutztests können verbessert werden, wenn die Flexibilität der Motorhaube des Fahrzeugs erhöht wird, so dass sich die Motorhaube verformt, um Energie vom Fußgänger während des Aufpralls aufzunehmen.
-
Da die Testergebnisse des Handflächenabdrucktests durch Erhöhung der Steifheit der Motorhaube verbessert werden können und die Testergebnisse des Fußgängerschutztests durch Erhöhung der Flexibilität der Motorhaube verbessert werden können, erzeugen diese beiden Tests widersprüchliche Ansprüche an die Konstruktion der Motorhaube. Somit bietet sich eine Gelegenheit, eine Fahrzeugmotorhaube zu konstruieren, die sich mit diesen widersprüchlichen Ansprüchen befasst.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Motorhaube mit einem Einsatz der in verdeckten Linien gezeigt ist.
-
2 ist eine perspektivische Ansicht der Motorhaube mit einer Außenverkleidung und einer Innenverkleidung, wobei der Einsatz in verdeckten Linien gezeigt ist.
-
3 ist eine Querschnittsansicht der Motorhaube entlang Linie 3 in 2.
-
4 ist eine perspektivische Ansicht des Einsatzes.
-
5 ist eine Seitenansicht des Einsatzes.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Mit Bezug auf die Figuren, in denen gleiche Ziffern in jeder der mehreren Ansichten gleiche Teile anzeigen, ist allgemein eine Motorhaube 10 für ein Fahrzeug 12, z. B. ein Automobil, gezeigt. Die Motorhaube 10 kann auch als Kühlerhaube bezeichnet werden. Das Fahrzeug 12 mit der Motorhaube 10 ist in 1 allgemein gezeigt. Mit Bezug auf 2–3 weist die Motorhaube 10 eine Innenverkleidung 14 und eine mit der Innenverkleidung 14 verbundene Außenverkleidung 16 auf. Ein Einsatz 18, der in 4–5 isoliert gezeigt ist, ist zwischen der Außenverkleidung 16 und der Innenverkleidung 14 angeordnet, wie in 3 gezeigt ist. Der Einsatz 18 besteht aus einem Material, das im Verhältnis zu einem Material der Außenverkleidung 16 brüchig ist. Der Einsatz 18 weist eine Vielzahl von Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 auf, die miteinander verbunden sind. Jeder Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 erstreckt sich entlang der Außenverkleidung 16 ist neben dieser angeordnet.
-
Da der Einsatz 18 aus einem Material besteht, das im Verhältnis zu dem Material der Außenverkleidung 16 brüchig ist, verstärkt der Einsatz 18 die Außenverkleidung 16, um plastische Verformung der Außenverkleidung 16 zu verhindern, wenn eine auf die Motorhaube 10 an dem Einsatz 18 aufgebrachte Kraft unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt. Wenn die auf die Motorhaube 10 an dem Einsatz 18 aufgebrachte Kraft den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, bricht der Einsatz 18, so dass sich die Außenverkleidung 16 plastisch verformen kann. Somit kann der Einsatz 18 die Außenverkleidung 16 während eines Handflächenabdrucktests verstärken, d. h. um einer dauerhaften Verformung in einem Bereich der Motorhaube 10, der von einem Benutzer angesfasst wird, um die Motorhaube 10 aus einer geöffneten Stellung in eine geschlossene Stellung zu bewegen, zu widerstehen. Mit anderen Worten versteift der Einsatz 18 lokal die Außenverkleidung 16 und unterstützt die Außenverkleidung 16 auf angemessene Weise, um Belastungen durch Handflächenabdrücke zu widerstehen. Während eines Fußgängerschutztests, wie der beispielsweise durch Euro NCAP standardisierte, kann die auf die Motorhaube 10 an dem Einsatz 18 aufgebrachte Kraft den vorbestimmten Schwellenwert überschreiten, um den Einsatz 18 zu brechen, so dass sich die Außenverkleidung 16 zur Aufnahme von Energie plastisch verformen kann.
-
Mit Bezug auf 4–5 definieren die Vielzahl von Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 wenigstens eine Vertiefung 20 zwischen den Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32. Jede Vertiefung 20 ist neben der Außenverkleidung 16 angeordnet, z. B. erstreckt sich eine Achse der Vertiefung 20 durch die Außenverkleidung 16. Die Vertiefungen 20 können sich durch den Einsatz 18 erstrecken, wie es in 4–5 zu sehen ist. Alternativ können eine oder mehrere Vertiefungen 20 Mulden in der Oberfläche des Einsatzes 18 sein, d. h. sie erstrecken sich nicht durch den Einsatz 18. Die in den Figuren gezeigten Vertiefungen 20 sind allgemein rechteckig mit abgerundeten Ecken. Alternativ können die Vertiefungen 20 jede geeignete Größe und Gestalt aufweisen.
-
Der Einsatz 18 in 4-5 weist drei Vertiefungen 20 auf und alternativ kann der Einsatz 18 jede geeignete Anzahl von Vertiefungen 20 aufweisen. Mit Bezug auf 4 weist der Einsatz 18 eine Vielzahl von Streifen auf, welche die Vertiefungen 20 definieren. Insbesondere weist der Einsatz 18 einen ersten Streifen 22, einen zweiten Streifen 24, einen dritten Streifen 26, einen vierten Streifen 28, einen fünften Streifen 30 und einen sechsten Streifen 32 auf. Jeder der Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 erstreckt sich entlang der Außenverkleidung 16, d. h. er erstreckt sich entlang einer Achse, die allgemein parallel mit der Außenverkleidung 16 ist. Durch diese Längserstreckung der Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 entlang der Außenverkleidung 16 brechen die Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 leichter, wenn sie einer Kraft ausgesetzt werden, die den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Die Längserstreckung der Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 kann zur Einstellung der Leistungsfähigkeit des Einsatzes 18 ausgelegt sein, z. B. zur Einstellung der vorbestimmten Schwellenkraft, bei welcher der Einsatz 18 bricht. Beispielsweise können ein oder mehrere Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 einen Bereich mit einer verringerten Querschnittsfläche aufweisen, um die vorbestimmte Schwellenkraft, bei welcher der Einsatz 18 bricht, auszulegen und/oder einzustellen.
-
Der vierte Streifen 28 ist im Abstand von dem ersten Streifen 22 angeordnet und er ist mit dem zweiten, dem dritten, dem fünften und dem sechsten Streifen 24, 26, 30, 32 verbunden und erstreckt sich quer dazu. Der zweite Streifen 24 ist mit dem ersten und dem vierten Streifen 22, 28 verbunden und erstreckt sich quer dazu. Der dritte Streifen 26 ist im Abstand von dem zweiten Streifen 24 angeordnet und ist mit dem ersten und dem vierten Streifen 22, 28 verbunden und erstreckt sich quer dazu. Der fünfte Streifen 30 ist im Abstand von dem zweiten und dem dritten Streifen 24, 26 angeordnet und ist mit dem ersten und dem vierten Streifen 22, 28 verbunden und erstreckt sich quer dazu. Der sechste Streifen 32 ist im Abstand von dem zweiten, dem dritten und dem fünften Streifen 24, 26, 30 angeordnet und ist mit dem ersten und dem vierten Streifen 22, 28 verbunden und erstreckt sich quer dazu.
-
Weiterhin mit Bezug auf 4 können sich der zweite, der dritte, der fünfte und der sechste Streifen 24, 26, 30, 32 allgemein parallel zueinander erstrecken. Der erste und der vierte Streifen 22, 28 können sich allgemein parallel zueinander erstrecken. Der erste und der vierte Streifen 22, 28 können sich allgemein senkrecht zu dem zweiten, dem dritten, dem fünften und dem sechsten Streifen 24, 26, 30, 32 erstrecken. Alternativ können die Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 in jeder geeigneten Orientierung relativ zueinander angeordnet sein. Die Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 können zur Einstellung der Leistungsfähigkeit des Einsatzes 18, z. B. zur Einstellung der vorbestimmten Schwellenkraft, bei welcher der Einsatz 18 bricht, relativ zueinander orientiert und positioniert sein.
-
Wie oben erwähnt definieren die Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 eine oder mehrere Vertiefungen 20. Insbesondere definieren der erste, der zweite, der dritte und der vierte Streifen 22, 24, 26, 28 eine Vertiefung 20 zwischen sich. Der erste, der zweite, der vierte und der fünfte Streifen 22, 24, 28, 30 definieren eine Vertiefung 20 zwischen sich. Der erste, der vierte, der fünfte und der sechste Streifen 22, 28, 30, 32 definieren eine Vertiefung 20 zwischen sich.
-
Der Einsatz 18 weist wenigstens einen Flügel 34 auf, der sich entlang der Außenverkleidung 16 erstreckt. Der in den Figuren gezeigte Einsatz 18 weist zwei Flügel 34 auf, aber der Einsatz 18 kann jede geeignete Anzahl von Flügeln 34 aufweisen. Die Flügel 34 können die Steifheit des Einsatzes 18 erhöhen und zur Einstellung der Leistungsfähigkeit des Einsatzes 18, z. B. zur Einstellung der vorbestimmten Schwellenkraft, bei welcher der Einsatz 18 bricht, orientiert und positioniert sein.
-
Der Flügel 34 ist von wenigstens einem der Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 vor der Montage zwischen der Außenverkleidung 16 und der Innenverkleidung 14 auskragend. Mit anderen Worten erstreckt sich der Flügel 34 von wenigstens einem der Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 zum freien Ende 36 im Abstand von den Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32. Das freie Ende 36 ist frei von den Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32, kann aber wenigstens durch die Außenverkleidung 16 und/oder die Innenverkleidung 14 unterstützt werden, wenn der Einsatz 18 mit der Außenverkleidung 16 und der Innenverkleidung 14 zusammengebaut wird. Der in den Figuren gezeigte Einsatz 18 weist beispielsweise einen Flügel 34 auf, der sich quer von dem Kreuzungspunkt des dritten und des vierten Streifens 26, 28 zu einem freien Ende 36 erstreckt, und einen anderen Flügel 34, der sich quer von dem Kreuzungspunkt des vierten und des sechsten Streifens 26, 32 zu einem freien Ende 36 erstreckt.
-
Der Flügel 34 kann an der Außenverkleidung 16 festgeklebt und/oder befestigt sein. Beispielsweise kann wie in 2 gezeigt ist, Klebstoff 40 den Flügel 34 an der Außenverkleidung 16 festkleben. Der Klebstoff kann beispielsweise Mastix sein. Zusätzlich oder alternativ zu dem Klebstoff zwischen dem Flügel 34 und der Außenverkleidung 16 kann der Flügel 34 an der Innenverkleidung 14 festgeklebt und/oder befestigt sein. Jeder beliebige Abschnitt des Einsatzes 18 kann zusätzlich oder alternativ zu dem Flügel 34 mit jeder geeigneten Art von Klebstoff an der Innenverkleidung 14 und/oder der Außenverkleidung 16 festgeklebt und/oder befestigt sein.
-
Die Vielzahl von Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 kann einstückig miteinander geformt sein. Mit anderen Worten können die Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 gleichzeitig als eine einzelne durchgehende Einheit zusammen geformt werden. Alternativ können die Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 separat geformt und anschließend miteinander verbunden werden. Die Flügel 34 können einstückig mit den Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 geformt sein.
-
Der Einsatz 18 kann an die Form der Außenverkleidung 16 angepasst sein. Der Einsatz 18 kann beispielsweise allgemein ebenflächig sein. Wie weiter unten aufgeführt wird, kann der Einsatz 18 an der Außenverkleidung 16 anliegen.
-
Wenigstens einer der Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 ist zur Verstärkung der Außenverkleidung 16 ausgelegt, wenn er einer Kraft unter dem vorbestimmten Schwellenwert ausgesetzt ist, und er ist ausgelegt, zu brechen, wenn er einer Kraft über dem vorbestimmten Schwellenwert ausgesetzt ist. Wie oben erwähnt können mehrere Merkmale der Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 zur Einstellung der vorbestimmten Schwellenkraft, bei welcher der Einsatz 18 bricht, ausgelegt sein. Beispielsweise können die Längserstreckung der Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32, die Querschnittsfläche der Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 und die Platzierung und Orientierung der Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 relativ zueinander zur Einstellung der vorbestimmten Schwellenkraft, bei welcher der Einsatz 18 bricht, ausgelegt sein.
-
Die Außenverkleidung 16 ist ausgelegt, sich plastisch zu verformen, wenn wenigstens einer der Streifen 22, 24, 26, 28, 30, 32 bricht, wenn er einer Kraft über dem vorbestimmten Schwellenwert ausgesetzt ist. Somit unterstützt der Einsatz 18 nicht nur die Außenverkleidung 16 im Hinblick auf die Anforderungen der Handflächenabdruckbelastung, sondern er gestattet auch die kontrollierte Verformung der Außenverkleidung 16 bei einer Frontalbelastung für einen Fußgängerschutztest, z. B. unter Bein- und Kopfform-Belastungsbedingungen.
-
Der Einsatz 18 kann aus Fasern geformt sein, die in einem Polymer eingekapselt sind. Mit anderen Worten kann das Polymer die Fasern umgeben und/oder sich daran binden. Beispielsweise kann das Polymer ein Epoxy sein. Als weiteres Beispiel kann das Polymer ein Kunststoff, Vinyl usw. sein. Die Fasern können beispielsweise aus Glas, Kohlenstoff usw. geformt sein. Die Fasern können zusammen als Matte angeordnet sein, die von dem Polymer eingekapselt werden kann. Die Faser kann jede geeignete Faserkonfiguration aufweisen, wie etwa kontinuierlich, geschnitten, gewebt usw.
-
Die Außenverkleidung 16 kann aus Metall geformt sein. Beispielsweise kann die Außenverkleidung 16 aus jeder geeigneten Art von Stahl geformt sein. Als weiteres Beispiel kann die Außenverkleidung 16 aus jeder geeigneten Art von Aluminium geformt sein. Die Innenverkleidung 14 kann aus derselben Art von Material geformt sein wie die Außenverkleidung 16. Die Außenverkleidung 16 kann auf jede geeignete Weise mit der Innenverkleidung 14 verbunden sein, z. B. kann die Außenverkleidung 16 direkt an der Innenverkleidung 14 befestigt sein, oder sie kann relativ zu der Innenverkleidung 14 über eine Zwischenkomponente fixiert sein. Die Außenverkleidung 16 kann die Innenverkleidung 14 abdecken, um dem Fahrzeug 12 ein ästhetisches äußeres Erscheinungsbild zu verleihen.
-
Der Einsatz 18 kann zwischen der Außenverkleidung 16 und der Innenverkleidung 14 festgehalten werden, wie in 3 gezeigt ist. Beispielsweise kann der Einsatz 18 sowohl an der Außenverkleidung 16 als auch an der Innenverkleidung 14 anliegen. Wie oben aufgeführt kann der Einsatz 18 zusätzlich oder alternativ an der Außenverkleidung 16 und/oder an der Innenverkleidung 14 durch Verbinden, Kleben usw. fixiert sein.
-
Vor der Montage zwischen der Außenverkleidung 16 und der Innenverkleidung 14 kann der Einsatz 18 relativ zu der Außenverkleidung 16 und der Innenverkleidung 14 flexibel sein. Der Einsatz 18 kann wärmereaktiv sein, um seine Steifheit zu erhöhen und relativ zu der Außenverkleidung 16 und der Innenverkleidung 14 beim Erhitzen brüchig zu werden. Beispielsweise kann der Einsatz 18 wenigstens an der Außenverkleidung 16 und/oder an der Innenverkleidung 14 während der Montage des Fahrzeugs 12 und vor Einführen des Fahrzeugs 12 in eine Lackierkabine mit Klebeband und/oder Klebstoff befestigt werden. Wenn das Fahrzeug 12 dann in die Lackierkabine eingeführt wird, kann die Wärme in der Lackierkabine eine chemische Reaktion im Material des Einsatzes 18 hervorrufen, um die Steifheit und Brüchigkeit des Einsatzes 18 zu erhöhen. Der Einsatz 18 kann sich beim Erwärmen auch ausdehnen und in einer solchen Konfiguration kann er zwischen der Außenverkleidung 16 und der Innenverkleidung 14 bei der Ausdehnung eingeklemmt werden.
-
Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie der Beschreibung dient und nicht einschränkend sein soll. Viele Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Offenbarung sind angesichts der obigen Lehren möglich und die Offenbarung kann anders als spezifisch beschrieben in die Praxis umgesetzt werden.
