DE4426803A1 - Galvanisierter, thermoplastischer Fahrzeugkühlergrill mit verbesserter Flexibilität - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Fahrzeugkühler­ grills, die an dem Vorderende eines Fahrzeugs angeordnet sind. Insbesondere betrifft diese Erfindung einen Fahrzeug­ kühlergrill mit einem dekorativen, galvanischen Metallüberzug, wobei der dekorative galvanische Metallüberzug selektiv auf dem Kühlergrill aufgebracht ist, um die Biegeeigenschaften des Kühlergrills zu optimieren. Der erfindungsgemäße Kühler­ grill ist besonders gut zur Verwendung bei stoßabsorbierenden Stoßstangen geeignet, die bei einem frontalen Aufprall auto­ matisch zurückspringen.

Fahrzeugkühlergrills haben sich allgemein aus dem, was früher hauptsächlich eine Schutzbarriere war, um den Kühler eines Fahrzeugs zu schützen, zu ihrem gegenwärtigen Status als hauptsächlich dekoratives Merkmal entwickelt, obgleich sie oft als Hauptquelle der Luftzufuhr zu dem Kühler dienen. Ent­ sprechend waren die früheren Kühlergrills aus Metall herge­ stellt, um eine ausreichende Festigkeit zu haben, um Gegen­ stände abzulenken, so daß sie nicht auf den Kühler auftrafen. Heutzutage ist die Aufgabe des Fahrzeugkühlergrills als Schutzbarriere großenteils durch moderne Praktiken verdrängt worden, die den Kühler so anordnen, daß er durch andere Mit­ tel geschützt ist. Der Fahrzeugkühlergrill ist aus Styling- Gründen bei den meisten modernen Fahrzeugen noch vorhanden, obgleich er im allgemeinen zur Gewichtsersparnis aus Kunst­ stoff hergestellt ist.

Mit dem Aufkommen von energie- oder stoßabsorbierenden Stoß­ stangen mußten sich Fahrzeugkühlergrills beträchtlichen De­ signänderungen unterziehen, um die Verschiebebewegung der Stoßstange aufzunehmen, der 7,6 bis 10,2 cm (3 bis 4 Zoll) betragen kann. Gegenwärtige Kühlergrilldesigns haben haupt­ sächlich drei Ansätze verfolgt. Der erste und traditionelle Ansatz ist es, den Kühlergrill vollständig außerhalb der Bahn der Stoßstange während des Rückpralls nach einem Aufprall an­ zuordnen. Dieser Ansatz hat im allgemeinen zur Folge, daß der Fahrzeugkühlergrill hinter der Stoßstange angeordnet ist, was zu einem äußerst quadratisch aussehenden Profil führt, das modernen Designtrends zufolge wenig ansprechend ist. Außerdem ist ein solches Design nicht aerodynamisch und als solcher wird dieser Ansatz im allgemeinen nicht verfolgt, insbeson­ dere da Kraftstoffwirtschaftlichkeit immer wichtiger wird.

Ein zweiter Ansatz ist das vollständige Abschaffen des Küh­ lergrills, was im allgemeinen zur Folge hat, daß die Fahr­ zeughaube nach unten gezogen wird, so daß sie genau oberhalb der Stoßstangenlinie aufgehängt ist. Dieser Ansatz wurde je­ doch nicht allgemein übernommen, da er, was das Styling anbe­ trifft, nicht sehr ansprechend ist.

Ein dritter Ansatz ist es, zu fordern, daß der Kühlergrill verschiebbar ist, so daß er sich während eines Stoßes aus der Bahn der Stoßstange schwenken oder anderweitig bewegen kann. Dieser Ansatz gestattet es, daß der Kühlergrill vorzugsweise mit der ihn umgebenden Haube, den Karosserieverkleidungen am vorderen Ende und der Stoßstange bündig montiert wird, um die Styling-Wirkung und die Aerodynamik des Fahrzeugs zu verbes­ sern. Ein solcher Ansatz ist in dem US Patent 3 792 889 von Fuener et al. veranschaulicht. Während eines Aufpralls zwingt die Rückwärtsbewegung der Stoßstange den Kühlergrill, sich nach hinten um den unteren Rand des Kühlergrills und gegen ein Federelement zu verschwenken. Ein weiteres Beispiel des dritten Ansatzes wird in dem US Patent 4 753 468 von Szymczak et al. gelehrt, welches einen Schwenkarm vorsieht, der den Kühlergrill während eines Aufpralls nach hinten und oben ver­ schwenkt. Ein weiteres Beispiel ist in dem US Patent 4 834 436 von Nguyen gezeigt, welches im wesentlichen die bo­ genförmige Verschiebung der Kühlergrills sowohl von Fuener et al. als auch von Szymczak et al. ausschaltet, indem ein Vier­ stangengestänge verwendet wird, das den Kühlergrill während eines Aufpralls auf eine vollständig nach hinten gerichtete Weise verschiebt. Das US Patent 4 944 540 von Mansoor et al. trachtet auch danach, eine bogenförmige Bahn des Kühlergrills während eines Aufpralls mittels einer Stift- und Schlitzan­ ordnung mit einer Rückstellfeder zu vermeiden.

Wie für Fachleute leicht ersichtlich ist, erfordern die dem dritten Ansatz entsprechenden, vorstehenden Beispiele jeweils zusätzliche Kleinteile und Raum, um die Verschiebung des Küh­ lergrills aufzunehmen. Außerdem sind die zusätzlichen Klein­ teile auch notwendig, um den Kühlergrill angemessen zu stüt­ zen, damit er bei Benutzung des Fahrzeugs dem Windwiderstand und den Straßenvibrationen widerstehen kann. Aber das Erfor­ dernis zusätzlicher Kleinteile selbst ist ein Nachteil vom Standpunkt eines Fahrzeugherstellers was Kosten und Gewicht anbetrifft. Die mit dem Kauf und dem Einbau der vorstehend erforderlichen Kleinteile verbundenen, zusätzlichen Kosten, die notwendig sind, um die gewünschten Ergebnisse zu erzie­ len, sind im allgemeinen beträchtlich, während das zusätzli­ che Gewicht die Leistung und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs nachteilig beeinflußt. Beide Erwägungen sind angesichts der großen Konkurrenz auf dem Fahrzeugmarkt von höchster Bedeutung.

Ein Ansatz, der dazu neigt, die vorstehend angegebenen Pro­ bleme zu vermeiden, ist in dem US Patent 2 578 068 von John­ son veranschaulicht. Johnson lehrt eine elastische Fahrzeug­ kühlergrill- und Stoßstangenkombination, die an ihrem unteren Rand an dem Fahrzeugrahmen nachgiebig befestigt ist. Eine mo­ dernere Version dieses Ansatzes ist in dem US Patent 4 917 205 von Sacco et al. veranschaulicht. Dort ist ein Küh­ lergrill offenbart, der innerhalb einer Kühlerabdeckung abge­ stützt ist. Die Kühlerabdeckung ist an der Motorhaube mittels nachgiebiger Innenplatten befestigt und mittels dieser dort aufgehängt, was es der Kühlerabdeckung gestattet, sich nach­ giebig um den Rand der Haube zu verschwenken, wenn die Stoß­ stange einen Aufprall erfährt. Ein Vorteil der obenerwähnten Struktur besteht darin, daß die zusätzlichen Kleinteile und das zusätzliche Gewicht, die mit den Lehren von Fuener et al., Szymczak et al., Nguyen und Mansoor et al. verbunden sind, vermieden werden. Außerdem veranschaulicht Sacco et al. insbesondere die Styling- und aerodynamischen Vorteile des Fahrzeugs, wenn der Kühlergrill bündig mit den ihn umgebenden Karosserieverkleidungen und der Stoßstange montiert wird.

Die sowohl von Johnson und Sacco et al. gelehrten Kühler­ grills haben jedoch zwei beträchtliche Nachteile. Erstens sind die Raumerfordernisse für die bogenförmige Bewegung, die von Nguyen als unerwünscht erkannt wurden, wieder vorhanden, so daß eine beträchtliche Menge Raum für die Kühlerabdeckung vorgesehen werden muß, die innerhalb des vorderen Endes des Fahrzeugs zu verschieben ist. Außerdem kann die Kühlerab­ deckung nur entlang eines Rands befestigt werden, um die nachgiebige Schwenkbewegung zwischen der Kühlerabdeckung und der Haube zuzulassen. Folglich ist die Kühlerabdeckung Wind und Straßenvibrationen gegenüber sehr empfindlich, was eine klar unerwünschte Eigenschaft ist.

Als Lösung jeder der vorstehend erwähnten Nachteile lehrt das US Patent 5 205 597 von Chase, welches an den Abtretungsemp­ fänger dieser Erfindung abgetreten wurde, einen Fahrzeugküh­ lergrill, der die Vorteile hat, daß er mit der Stoßstange während eines Aufpralls durchgebogen werden kann und daß er in ausreichender Weise von der Fahrzeugkarosserie gestützt wird, und daß bei ihm gleichzeitig der Bedarf nach zusätzli­ chen Kleinteilen und zusätzlichem Gewicht für die Zwecke des Vorsehens dieser erwünschten Fähigkeiten vermieden wird. Die von Chase gelehrte Lösung umfaßt das Modifizieren der inneren Struktur eines Fahrzeugkühlergrills, um eine Art von Nachgie­ bigkeit zu schaffen, die es dem Kühlergrill ermöglicht, einen Aufprall mit der Stoßstange zu absorbieren, während er noch sicher an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Insbesondere lehrt Chase einen Kühlergrill, der vollständig aus einem nachgiebigen, schlagfesten Material, wie einem hochschlagfe­ sten Kunststoff mit einer Streckgrenze hergestellt ist, die ausreicht, um der Menge an Durchbiegen auszuhalten, die er­ forderlich ist, damit er sich mit der Verschiebebewegung der Stoßstange durchbiegt. Der Kühlergrill umfaßt einen im allge­ meinen länglichen Körperbereich, der sich über einen Teil des vorderen Endes des Fahrzeugs erstreckt wie dies durch das be­ sondere Design des Fahrzeugs bestimmt ist. Der Körperbereich weist einen oberen Rand, der vorzugsweise an der Motorhaube des Fahrzeugs befestigt ist, und einen unteren Rand auf, der sich im allgemeinen waagerecht der Stoßstange benachbart er­ streckt.

Um die notwendige Durchbiegungsfähigkeit des Kühlergrills vorzusehen, wird mindestens der untere Rand so hergestellt, daß er ein Widerstandsmoment aufweist, das entlang seiner Länge variiert. Vorzugsweise weist das Widerstandsmoment des unteren Rands mindestens einen örtlich verringerten Bereich auf, um einen verbesserten Grad an Nachgiebigkeit zu gestat­ ten ohne die Streckgrenze des Materials zu überschreiten. Folglich wird die Nachgiebigkeit des gesamten Fahrzeugkühler­ grills verbessert.

Während es die von Chase gelehrte Lösung ermöglicht, daß sich der Fahrzeugkühlergrill beträchtlich biegt ohne permanenten Schaden zu erleiden, erhöht das Vorhandensein einer herkömm­ lichen, dekorativen Galvanisierung bei solch einem Fahrzeug­ kühlergrill das Biegemodul des Fahrzeugkühlergrills beträcht­ lich. Wie hier verwendet, dient der Ausdruck "Biegemodul" da­ zu, die Eignung eines bestimmten polymeren Materials für eine Anwendung zu quantifizieren, die ein beträchtliches Maß an Biegen erfordert. Typischerweise werden aus solchen Materia­ lien hergestellte Gegenstände getestet, indem ein Prüfstück an seinem Mittelpunkt gebogen wird, während es an zwei Um­ fangspunkten gestützt wird. Das Biegemodul gibt die Span­ nungs-Dehnungs-Beziehung des polymeren Materials an, was als Hinweis auf die Fähigkeit des Gegenstands dient, wiederholt gebogen zu werden ohne plastisch deformiert zu werden.

Das Vorhandensein eines dekorativen, metallischen Überzugs, wie galvanisiertem Chrom, auf einem Fahrzeugkühlergrill er­ höht das scheinbare Biegemodul des Kühlergrills drastisch, manchmal um einen Faktor von fünf oder mehr. Folglich ist bei einer gegebenen Aufprallkraft beträchtlich weniger Biegen ge­ stattet. In dem Fall, in dem ein Kühlergrill dazu gezwungen wird, sich mit einer stoßabsorbierenden Stoßstange durchzu­ biegen, kann das Biegen, das von dem Kühlergrill gefordert wird damit er die Stoßstange während ihrer maximalen Schiebe­ bewegung begleitet, den Kühlergrill plastisch deformieren und den dekorativen Überzug des Kühlergrills permanent beschädi­ gen. Solche dekorativen Überzüge sind jedoch vom ästhetischen Gesichtspunkt aus höchst erwünscht, so daß ihre Beseitigung keine gangbare Lösung ist.

Dementsprechend wird ein flexibler Fahrzeugkühlergrill benö­ tigt, der mit einem dekorativen, metallischen Überzug verse­ hen ist, wobei der Kühlergrill starr an den ihn umgebenden vorderen Karosserieverkleidungen des Fahrzeugs, und/oder der Stoßstange befestigt werden kann, um Wind und Straßenvibra­ tionen zu widerstehen, aber trotzdem imstande ist, sich wäh­ rend eines Aufpralls oder während der maximalen Verschiebebe­ wegung der Stoßstange leicht zu biegen ohne daß die körperli­ che Struktur des Kühlergrills oder der dekorative Überzug des Kühlergrills einen permanenten Schaden erleidet.

Gemäß der Erfindung wird ein Fahrzeugkühlergrill für ein Fahrzeug mit einer stoßabsorbierenden Stoßstange geschaffen. Der erfindungsgemäße Kühlergrill wird mit einem dekorativen metallischen Überzug versehen und ist im Hinblick darauf ge­ staltet, im wesentlichen bündig mit den ihn umgebenden vorde­ ren Fahrzeugkarosserieverkleidungen und der Stoßstange mon­ tiert zu werden, so daß er sich mit der Verschiebebewegung der stoßabsorbierenden Stoßstange während eines Aufpralls durchbieten werden kann. Der Kühlergrill wird vorzugsweise mindestens teilweise aus einem nachgiebigen, schlagfesten Ma­ terial hergestellt. Um die verbesserte Flexibilität des Küh­ lergrills zu erzielen, wird der dekorative, metallische Über­ zug auf dem Kühlergrill selektiv aufgebracht, um die Biege­ eigenschaften des Kühlergrills zu optimieren, so daß der Küh­ lergrill flexibler ist und weniger wahrscheinlich während ei­ nes Stoßes einen permanenten Schaden erleidet, insbesondere, wenn er zusammen mit einer stoßabsorbierenden Stoßstange ver­ wendet wird.

Der Kühlergrill weist im allgemeinen einen länglichen Körper­ bereich, der sich über einen Teil des vorderen Endes des Fahrzeugs erstreckt wie durch das besondere Design des Fahr­ zeugs bestimmt. Der Körperbereich ist im allgemeinen der mit einem Muster versehene, mittlere Teil des Kühlergrills, der oft eine Kreuzschraffierung oder eine senkrechte Anordnung von Rippen umfaßt. Der Körperbereich weist einen oberen Rand, der sich im allgemeinen waagerecht der Motorhaube des Fahr­ zeugs benachbart erstreckt, einen unteren Rand, der sich im allgemeinen waagerecht der Stoßstange benachbart erstreckt, und vorzugsweise ein mittleres Element auf, das sich im all­ gemeinen waagerecht zwischen den oberen und unteren Rändern erstreckt. Der obere Rand kann so gestaltet sein, daß er an dem Fahrzeug in Abhängigkeit von dem bevorzugten Styling ei­ nes bestimmten Designs und der Art der Anwendung befestigt ist. Als solcher wird der obere Rand typischerweise entweder an der Motorhaube oder einer anderen geeigneten Stelle am vorderen Ende des Fahrzeugs aufgrund von Design-Kriterien und der Anwendung befestigt. Außerdem sind Befestigungsabschnitte entlang der Seiten des unteren Rands für die Befestigung an dem Fahrzeug, entweder an der Fahrzeugkarosserie oder der Stoßstange oder den Stoßstangenbändern oder einer Kombination davon, ausgebildet. In jedem Fall ist der Körperbereich an dem Fahrzeug so befestigt, daß sich der Kühlergrill leicht biegen kann, wenn er von einem Aufprall getroffen wird, der seinen Ursprung außerhalb des Fahrzeugs hat.

Der Körperbereich begrenzt eine äußere Fläche des Kühler­ grills, die sichtbar freigelassen ist, wenn der Kühlergrill in das Fahrzeug eingebaut wird, so daß die äußere Fläche die dekorative Fläche des Kühlergrills begrenzt. Der Körperbe­ reich begrenzt auch eine gegenüberliegende, innere Fläche, die dem Motorraum des Fahrzeugs zugewandt ist. Der Körperbe­ reich weist auch Seitenflächen auf, die durch die Seiten der einzelnen Elemente des Körperbereichs, wie die vorstehend er­ wähnten Rippen, begrenzt sind, so daß die Seitenflächen zwi­ schen den äußeren und den inneren Flächen liegen. Obgleich die äußere Fläche von der Geometrie des Kühlergrills abhängt, unterliegt sie typischerweise hauptsächlich einem Zusammen­ drücken, wenn der Kühlergrill als Folge eines Aufpralls gebo­ gen wird, während die inneren Flächen typischerweise haupt­ sächlich einem Zug unterliegen.

In Übereinstimmung mit dem US Patent 5 205 597 von Chase wird mindestens der Körperbereich und sein unterer Rand aus hoch­ schlagfestem, polymeren Material hergestellt. Außerdem besit­ zen zur Verbesserung der Durchbiegungsfähigkeit des Kühler­ grills einer oder mehrere der oberen oder unteren Ränder oder das Zwischenelement vorzugsweise ein variables Widerstandsmo­ ment entlang ihrer Länge. Gemäß den Lehren von Chase dient das variable Widerstandsmoment dazu, den Grad der Elastizität zu verbessern, der erzielt werden kann ohne die Streckgrenze des Materials zu überschreiten. Folglich wird die Flexibili­ tät des gesamten Fahrzeugkühlergrills verbessert.

Erfindungsgemäß wird, um den Grad der Flexibilität eines in Übereinstimmung mit Chase hergestellten Kühlergrills voll­ ständiger auszunützen, die dekorative, metallische Schicht selektiv auf den Außenflächen des Kühlergrills unter Verwen­ dung einer Schutzanstrichstechnik aufgebracht, so daß die de­ korative, metallische Schicht selektiv nur dort, wo es aus ästhetischen Zwecken notwendig ist, aufgebracht wird. Im all­ gemeinen wird die dekorative, metallische Schicht auf die Außenfläche und möglicherweise auch begrenzte Bereiche der Seitenflächen des Kühlergrills beschränkt und fehlt vorzugs­ weise vollständig an der Innenfläche des Kühlergrills.

Ein beträchtlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß die nachteilige Wirkung, die die dekorative, metallische Schicht auf das Biegemodul des Kühlergrills hat, beträchtlich minimiert wird. Dekorative Materialien wie Chrom sind insbe­ sondere hart und relativ spröde. Dementsprechend sind solche Materialien nicht relativ flexibel und erhöhen das Biegemodul des Kühlergrills beträchtlich. Da der erfindungsgemäße Küh­ lergrill dadurch gekennzeichnet ist, daß bei ihm die dekora­ tive, metallische Schicht nur auf die dekorativen Flächen des Kühlergrills beschränkt ist, weist der Kühlergrill beträcht­ lich bessere Biegeeigenschaften im Vergleich zu einem Kühler­ grill auf, der vollständig von einem dekorativen, metalli­ schen Überzug bedeckt ist. Außerdem ist es weniger wahr­ scheinlich, daß der dekorative, metallische Überzug reißt, wenn ein Stoß auf den Kühlergrill in einer Weise auftrifft, die die Innenfläche des Kühlergrills einer Spannung unter­ wirft, weil der dekorative, metallische Überzug an der Innen­ fläche des Kühlergrills fehlt.

Als Folge der vorstehenden Fähigkeiten kann sich der mittlere Bereich des Kühlergrills biegen, obgleich der Kühlergrill fest an der Fahrzeugkarosserie oder -haube an Stellen entlang des oberen Rands und des unteren Rands des Kühlergrills befe­ stigt ist. Folglich ist der Kühlergrill ausreichend befe­ stigt, um aerodynamischen Vibrationen und Vibrationen auf­ grund der Straßenverhältnisse gegenüber widerstandsfähig zu sein, biegt sich jedoch frei, wenn er direkt von einem Stoß getroffen wird oder gezwungen wird, mit der Stoßstange wäh­ rend eines Aufpralls eine Schiebebewegung auszuführen. Eine verbesserte Flexibilität verbessert auch die Fähigkeit des Kühlergrills, einem Stoß zu widerstehen ohne einen permanen­ ten Schaden zu erleiden.

Außerdem ist ein bedeutsamer Vorteil dieser Erfindung, daß die vorherigen Lehren von Chase mit den gegenwärtigen Lehren dieser Erfindung kompatibel sind. Insbesondere kann das Wi­ derstandsmoment vorbestimmter Bereiche des Kühlergrills modi­ fiziert werden, um die Biegeeigenschaften des Kühlergrills weiter zu verbessern, ohne die selektive Galvanisierungstech­ nik dieser Erfindung zu beeinträchtigen. Folglich können op­ timale Biegeeigenschaften für ein gegebenes Kühlergrill- Design und eine gegebene Anwendung erzielt werden, ohne das äußere Aussehen des Kühlergrills nachteilig zu beeinflussen.

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfin­ dung, einen Fahrzeugkühlergrill mit einem dekorativen, metal­ lischen Überzug darauf zu schaffen, wobei der Kühlergrill ei­ nem vorbestimmten Aufprall widerstehen kann, ohne daß der Kühlergrill oder sein dekorativer, metallischer Überzug per­ manent beschädigt werden.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, daß ein solcher Fahrzeugkühlergrill für die Verwendung bei einem Fahrzeug ge­ eignet ist, das eine stoßabsorbierende Stoßstange aufweist, so daß der Kühlergrill imstande ist, sich mit der maximalen Verschiebebewegung der Stoßstange nachgiebig durchbiegen.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, daß der dekora­ tive, metallische Überzug eines solchen Fahrzeugkühlergrills selektiv auf der Oberfläche des Kühlergrills aufgebracht wird, um die Biegeeigenschaften des Kühlergrills zu verbes­ sern.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, daß durch die Konzentrierung der Durchbiegung des Kühlergrills in vorbe­ stimmten Bereichen, der Kühlergrill starr an der Fahrzeugka­ rosserie ohne das Erfordernis zusätzlicher Kleinteile zum Verschwenken oder nachgiebiger Bügel zum Abstützen des Küh­ lergrills befestigt werden kann.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, daß solch ein Kühlergrill an der Fahrzeugkarosserie befestigbar ist, um den Umwelteinflüssen wie Wind und Vibrationen einen strukturellen Widerstand entgegenzusetzen.

Weitere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung werden nach dem Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung im Zu­ sammenhang mit den Zeichnungen ersichtlich, in denen zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht des Vorderendes eines Fahrzeugs mit einer stoßabsorbierenden Stoßstange und einem Kühlergrill in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das vordere Ende eines Fahr­ zeugs entlang der Linie 2-2 von Fig. 1, und

Fig. 3 einen Querschnitt durch das vordere Fahrzeugende von Fig. 1, unter Darstellung der Reaktion des Kühlergrills wäh­ rend des Aufpralls eines Hindernisses in Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung.

Mit Bezug auf Fig. 1 wird der vordere Endbereich 18 eines Fahrzeugs gezeigt, das einen dekorativen Kühlergrill 10 auf­ weist, der an seinen vorderen Blechverkleidungen befestigt ist. Gemäß Darstellung ist der Kühlergrill 10 an dem vorderen Rand einer Motorhaube 14 zwischen einem Paar vorderer Hauben­ strukturen 20 angebracht. Die sich nach unten erstreckenden Haubenstrukturen 20 trennen den Kühlergrill 10 von einem Paar Scheinwerfern 12. in dieser Stellung ist der Kühlergrill oberhalb einer vorderen Stoßstange 16 des vorderen Endbe­ reichs 18 des Fahrzeugs aufgehängt. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann der Kühlergrill 10 so angebracht werden, daß er im wesentlichen mit der ihn umgebenden Fahrzeugkaros­ serieverkleidungsstruktur, wie der Stoßstange 16, der Haube 14 und den sich nach unten erstreckenden Haubenstrukturen 20 gemäß Darstellung in Fig. 1 bündig ist.

Bei heutigen Fahrzeugen ist die Stoßstange 16 eine stoßabsor­ bierende Stoßstange, die so gestaltet ist, daß sie einem vor­ bestimmten Aufprall ohne permanente Deformation widersteht und ihn absorbiert. Heutzutage wird von solchen Stoßstangen 16 verlangt, daß sie einen Aufprall mit 8 km/h (5 Meilen pro Stunde) absorbieren, wonach die Stoßstange 16 in ihre Stel­ lung vor dem Aufprall zurückkehren muß. Im Laufe eines Auf­ pralls kann sich die Stoßstange 16 7,6 cm (3 Zoll) oder mehr hinter den vorderen Fahrzeugendbereich 18 bewegen. Nach dem Aufprall, während dessen die Energie des Aufpralls durch die nachgiebige Struktur der Stoßstange 16 verteilt wird, kehrt die Stoßstange in ihre ursprüngliche Stellung zurück.

Da der Kühlergrill 10 im wesentlichen bündig mit der Stoß­ stange 16 angebracht ist, muß der Kühlergrill 10 auf einen Aufprall, der auf die Stoßstange 16 auftrifft, nachgiebig reagieren, was erforderlich macht, daß der Kühlergrill 10 sich auch nachgiebig 7,6 cm (3 Zoll) oder mehr biegen kann. Der Kühlergrill 10 ist im allgemeinen so ausgebildet, daß er einen mit einem Muster versehenen, mittleren Bereich auf­ weist, der eine Kreuzschraffierung oder eine senkrechte An­ ordnung von Rippen 42 aufweist. Wie am besten aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, weist der Kühlergrill 10 ein oberes Abstütz­ element 22, das sich im allgemeinen waagerecht der Motorhaube 14 des Fahrzeugs benachbart erstreckt, ein unteres Abstütz­ element 24, das sich im allgemeinen waagerecht der Stoßstange benachbart erstreckt, und ein Zwischenelement 28, das sich waagerecht in etwa in der Mitte zwischen den oberen und unte­ ren Abstützelementen 22 und 24 erstreckt, und ein Paar senk­ rechter Abstützelemente 26 auf, die die benachbarten seitli­ chen Enden der oberen und unteren Abstützelemente 22 und 24 und das Zwischenelement 28 miteinander verbinden. Gemäß Dar­ stellung ist das obere Abstützelement 22 so ausgebildet, daß es an dem Fahrzeug mit einem oberen Abstützbefestigungsmittel 36 befestigt werden kann und die waagerechten Abstützelemente 26 sind jeweils so ausgebildet, daß sie mit einem unteren Ab­ stützanker 34 und Befestigungsmitteln 38 an einer der vorde­ ren Haubenstrukturen 20 befestigt werden können. Jedes geeig­ nete Befestigungsmittel kann verwendet werden, obgleich der Erfordernis Rechnung getragen werden muß, daß der Kühlergrill 10 während der Bewegung des Fahrzeugs erzeugten Wind- und Vibrationskräften gegenüber strukturell widersteht. Wenn er wie vorstehend angegeben befestigt ist, kann der mittlere Be­ reich des Kühlergrills 10 sich ohne weiteres biegen, wenn ein Aufprall von der Vorderseite des Fahrzeugs aus stattfindet.

Der Kühlergrill definiert eine äußere oder vordere Fläche, die von der Vorderseite des Fahrzeugs aus sichtbar ist, wie dies durch Fig. 1 gezeigt ist. Dementsprechend bildet die vordere Fläche die dekorative Fläche des Kühlergrills 10. Der Kühlergrill 10 weist auch eine gegenüberliegend angeordnete innere oder hintere Fläche auf, die dem Motorraum des Fahr­ zeugs zugewandt ist, wie dies aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Die Rippen 42, die das zentrale Muster des Kühlergrills 10 bilden, wie auch die oberen und unteren Abstützelemente 22 und 24, die senkrechten Abstützelemente 26 und das Zwischen­ element 28 definieren zahlreiche Seitenflächen, die dazwi­ schen liegen und gemäß Darstellung in etwa lotrecht zu der vorderen und hinteren Fläche verlaufen. Aufgrund der Weise, in der der Kühlergrill 10 an dem vorderen Fahrzeugendbereich 18 befestigt ist, unterliegt die vordere Fläche des Kühler­ grills 10 hauptsächlich einem Zusammendrücken, wenn sich der Kühlergrill 10 während eines direkten frontalen Aufpralls auf den Kühlergrills 10 nach hinten biegt, während die hintere Fläche hauptsächlich einem Zug unterliegt. Gemäß Darstellung in Fig. 3 kann die vordere Fläche auch örtlich an der Stelle des Aufpralls einem Zug unterliegen, während die gegenüber­ liegende hintere Fläche auch örtlich einem Zusammendrücken unterliegen kann.

Da sich der vorstehend beschriebene Kühlergrill 10 mit der Stoßstange 16 während eines Zusammenstoßes nachgiebig biegen muß, müssen das Material und die Struktur des Kühlergrills 10 derart sein, daß das Biegen des Kühlergrill 10 den Aufprall absorbiert ohne daß der Kühlergrill 10 bricht. Dementspre­ chend muß das Material des Kühlergrills nachgiebig sein und eine ausreichende Stoßfestigkeit aufweisen, um dem nachteili­ gen Einfluß der Stoßstange 16 zu widerstehen. Ein besonders geeignetes Material für den Kühlergrill 10 ist hochschlagfe­ ster Kunststoff wie Polycarbonat (PC), Acrylnitril-Butadien- Styrol (ABS) oder ein modifiziertes PC/ABS-Material. Da das Biegen hauptsächlich in dem mittleren und den unteren Berei­ chen des Kühlergrills 10 auftritt, wird bevorzugt, daß minde­ stens des untere Abstützelement 24 und die senkrechten Küh­ lergrillrippen 42 aus dem bevorzugten hochschlagfesten, poly­ meren Material hergestellt werden, obgleich es aufgrund von Herstellungspraktiken typischerweise vorzuziehen ist, den ge­ samten Kühlergrill 10 aus einem solchen Material herzustel­ len.

Außerdem muß für die Zwecke der vorliegenden Erfindung jeder an dem Kühlergrill 10 anhaftende, dekorative, metallische Überzug auch mit der erforderlichen Flexibilität des Kühler­ grills 10 kompatibel sein. Herkömmlicherweise werden alle Flächen eines Fahrzeugkühlergrills mit einem dekorativen, me­ tallischen Überzug für die Zwecke der Verbesserung des ästhe­ tischen Aussehens des Kühlergrills 10 galvanisiert. Der am häufigsten für Fahrzeuganwendungen verwendete metallische Überzug ist galvanisiertes Chrom, das eine äußerst reflektive Fläche auf dem Kühlergrill 10 erzeugen kann. Eine Verchromung ist jedoch hart und relativ spröde. Dementsprechend verrin­ gert das Vorhandensein einer Verchromung auf dem Kühlergrill 10 die Biegeeigenschaften des Kühlergrills beträchtlich wie durch seinen Biegemodul quantifiziert. Eine aus einem modifi­ zierten PC/ABS-Material hergestellte, 3,2 mm (1/8 Zoll) dicke Stange kann ein Biegemodul von etwa 241 N/cm² (350 000 psi) aufweisen, während die gleiche Stange, wenn sie auf allen Flächen mit einer dünnen Schicht aus galvanisiertem Chrom plattiert ist, ein Biegemodul von etwa 1378,9 N/cm² (2 000 000 psi) aufweisen kann. Während ein solches Biegemo­ dul ein beträchtliches Biegen ohne permanente Beschädigung des Kühlergrills 10 oder der Verchromung gestattet, würde ein niedrigeres Biegemodul den Grad an Flexibilität des Kühler­ grills 10 beträchtlich verbessern. Insbesondere würde ein niedrigeres Biegemodul die Fähigkeit des Kühlergrills 10, ei­ ne maximale Verschiebebewegung der Gestaltung der Stoßstange 16, d. h. etwa 7,6 cm (3 Zoll) oder mehr, zu überstehen, ver­ bessern.

Außerdem ist ein metallischer Überzug wie galvanisiertes Chrom Zugkräften gegenüber nicht sehr beständig, weil es hart und spröde ist. Dementsprechend neigt eine Verchromung auf dem Kühlergrill 10 dazu, zu reißen, wenn sie unter Zug ge­ setzt wird. Beispielsweise wird, wenn der Kühlergrill 10 ei­ nen Aufprall durch einen Gegenstand außerhalb des Fahrzeugs derart erfährt, daß die hintere Fläche unter Zug gesetzt wird, wird auch die Verchromung auf der hinteren Fläche unter Zug gesetzt. Falls die Zugbelastung ausreichend hoch ist, reißt die Verchromung, wobei sich das Reißen und Absplittern letztendlich entlang der gesamten Verchromung auf dem Kühler­ grill 10 fortsetzt. Falls das Widerstandsmoment des Kühler­ grills 10 modifiziert wird, um ein Biegen an vorbestimmten Stellen zu fördern, ist die Zugbelastung auf dem galvanisier­ ten Chrom auch lokalisiert, um ein Reißen der Verchromung weiter zu begünstigen.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden die vorstehenden Probleme gelöst, indem der erfindungsgemäße Küh­ lergrill 10 selektiv galvanisiert wird, um das Biegemodul des Kühlergrills 10 zu optimieren. Mit Bezug auf Fig. 2 und 3 ist der erfindungsgemäße Kühlergrill 10 mit einer galvanisierten Verchromung 32 nur auf der vorderen Fläche des Kühlergrills 10 versehen, d. h. den Flächen des Kühlergrills 10, die für einen Beobachter von der Vorderseite des Fahrzeugs aus sicht­ bar sind. Außerdem können die Seitenflächen des Kühlergrills 10, d. h. diejenigen, die zwischen der vorderen Fläche und der hinteren Fläche des Kühlergrills 10 liegen, auch galvanisiert sein. Die Galvanisierung der Seitenflächen ist jedoch vor­ zugsweise auf jene Bereiche beschränkt, die an die vordere Fläche angrenzen, und auf die vordere Seite der neutralen Biegeachse des Kühlergrills, die den Kühlergrill 10 in eine vordere und eine hintere Hälfte in etwa halbiert. Theoretisch ergeben Spannungen innerhalb des Kühlergrills 10 während des Biegens an der neutralen Biegeachse netto Null, wobei das Ma­ terial an der vorderen Seite der neutralen Biegeachse ein Zu­ sammendrücken erfährt und Material an der rückwärtigen Seite der neutralen Biegeachse einen Zug erfährt.

Der Einfluß des erfindungsgemäßen selektiven Galvanisierungs­ verfahrens auf die Stoßnachgiebigkeit des Kühlergrills 10 ist bei einem Vergleich von Fig. 2 und 3 ersichtlich. Fig. 2 zeigt einen seitlichen Querschnitt durch den Kühlergrill 10 vor dem Aufprall eines Gegenstands, während Fig. 3 den glei­ chen seitlichen Querschnitt zeigt, bei dem ein Hindernis 40 auf den Kühlergrill 10 aufgeprallt ist. Wie ersichtlich, ist die Durchbiegung des Kühlergrills 10 auf das untere Abstütz­ element 24 mit minimaler Beeinflussung der Zwischen- und obe­ ren Abstützelemente 28 und 22 beschränkt. Wie gezeigt, ist die vordere Fläche des Kühlergrills 10 örtlich einem Zug un­ terworfen, während die hintere Fläche des Kühlergrills 10 örtlich einem Zusammendrücken unterworfen ist. Als Folge der bevorzugten Weise, in der der Kühlergrill 10 an dem vorderen Fahrzeugendbereich 18 befestigt ist, erfährt die verchromte, vordere Fläche des Kühlergrills 10 hauptsächlich ein Zusam­ mendrücken, während die nicht galvanisierte, hintere Fläche hauptsächlich unter Zug steht. Entsprechend ist bei den Leh­ ren der vorliegenden Erfindung, bei denen die hintere Fläche des Kühlergrill 10 nicht verchromt ist, die nachteilige Wir­ kung, die eine Verchromung auf das Biegemodul des Kühler­ grills 10 hat, auf ein Minimum herabgesetzt. Außerdem wird die Verchromung 32 an der vorderen Fläche des Kühlergrills 10 hauptsächlich einer örtlich begrenzten Zusammendrückbelastung unterzogen und neigt daher weniger leicht zum Reißen. Mit dem verbesserten Grad an Flexibilität, der durch das vorstehende Konzept geschaffen wird, kann der Kühlergrill 10 sich leich­ ter während der gesamten Verschiebebewegung der Stoßstange 16 wie in Fig. 3 gezeigt nachgiebig verbiegen, so daß der Küh­ lergrill 10 im wesentlichen bündig mit der Stoßstange 16 wäh­ rend des Aufpralls bleiben kann ohne plastisch deformiert zu werden.

Um die vorstehenden Vorteile zu erzielen, wird bei der vor­ liegenden Erfindung eine Schutzanstrichtechnik verwendet, die dazu dient, zu verhindern, daß Chrommetall auf Flächen des Kühlergrills 10 aufgebracht wird, die mit einem Schutzan­ strich versehen worden sind. Schutzanstriche sind in der Technik wohlbekannt und werden in herkömmlicher Weise verwen­ det, um auf einem verchromten Gegenstand eine anstreichbare Fläche zu schaffen. Da der Anstrich nicht gut an einer ver­ chromten Fläche anhaftet, wird die Oberfläche des anzustrei­ chenden Gegenstands mit einem Schutzanstrich angestrichen, der das Aufbringen von Chrom auf dieser bestimmten Oberfläche verhindert.

In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird eine Schutzan­ strichtechnik verwendet, um den Kühlergrill 10 selektiv zu galvanisieren. Eine bevorzugte Schutzanstrichzusammensetzung für die Zwecke dieser Erfindung ist ein modifizierter Lö­ sungsvinyllack, obgleich vorhersehbar ist, daß auch andere Schutzanstriche verwendet werden können. Geeignete, im Handel erhältliche Vinyllacke umfassen XL2223 von Siebert Oxidermo und RB60AA-65 von Quality Coating. Solche Vinyllacke können auf den Kühlergrill 10 selektiv vor dem Galvanisieren unter Verwendung einer Tauch- oder Sprühanstrichtechnik aufgebracht werden. Im allgemeinen werden Tauchverfahren verwendet, um das Galvanisieren von spezifischen Strukturen wie Ansätzen und Halterungen, die von dem Kühlergrill 10 vorstehen, Flächen für Wärmeschichten, Schneidschrauben oder zur Aufnahme von mit Widerhaken versehenen Befestigungsmitteln. Sprühverfahren werden im allgemeinen im Zusammenhang mit ei­ ner harten Maske verwendet, um Chrom auf einen Teil ästhe­ tisch aufzubringen. Wie Fachleuten wohlbekannt ist, ist eine harte Maske eine Metallabdeckung, die das Auftragen eines Schutzanstrich während eines Schutzanstrichverfahrens verhin­ dert.

Das bevorzugte Verfahren dieser Erfindung umfaßt das Aufbrin­ gen des modifizierten Lösungsvinyllacks auf die hintere Flä­ che des Kühlergrills 10, und vorzugsweise auf die Seitenflä­ chen des Kühlergrills 10 angrenzend an die hintere Fläche und hinter der neutralen Biegeachse des Kühlergrills 10. Der Vinyllack wird dann entweder durch Lufttrocknen bei Raumtem­ peratur während mindestens etwa einer Stunde oder in einem Ofen bei einer Temperatur von etwa 60°C (140°F) bis etwa 74°C (165°F) während eines Zeitraums von etwa fünf bis etwa fünf­ zehn Minuten getrocknet.

Wie es beim Galvanisieren von Kunststoff üblich ist, wird der Kühlergrill 10 dann einem Säureätzen unterzogen. Die bei die­ sem Verfahren verwendete Säure kann eine einer Reihe von her­ kömmlichen Säuren sein, die bei der Vorbehandlung von Kunst­ stoff vor dem Galvanisieren verwendet wird. Es wurde gefun­ den, daß eine Chromschwefelsäure für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet ist. Wie üblich, ist die Säure vorzugsweise innerhalb eines Bads vorhanden, in das der Küh­ lergrill 10 getaucht wird. Die Zeit der Säurebehandlung und die Temperatur des Bads kann über einen großen Bereich in Ab­ hängigkeit von der Konzentration der Säure in dem Bad, der Art der Säure und der besonderen Zusammensetzung des Kunst­ stoffmaterials variieren. Die Säurekonzentration, die Zeit und die Temperatur werden ausgewählt, um die Oberfläche des Kühlergrills 10 wirksam zu ätzen und aufzurauhen, um ihn für das Galvanisieren geeignet zu machen. Was wichtig ist, ist jedoch, daß die Säure nicht die hintere und die Seitenflächen des Kühlergrills 10, die mit dem Schutzanstrich versehen sind, angreift, sondern daß sie von dem Schutzanstrich absor­ biert wird.

Nach dem Säureätzen wird eine herkömmliche Neutralisierungs­ technik verwendet, um die Säure von den Flächen des Kühler­ grills 10 zu entfernen. Das Neutralisierungsmittel beein­ trächtigt jedoch nicht die von dem Schutzanstrich absorbierte Säure. Dann wird das Aufbringen der Verchromung 32 durchge­ führt, indem zuerst eine Schicht einer geeigneten Metallan­ schlaggalvanisierung auf dem Substrat autokatalytisch aufge­ bracht wird und dann das Chrom auf die Metallanschlaggalvani­ sierungsschicht anodisch aufgebracht wird. Ein herkömmlicher Katalysator wie Palladium wird verwendet, um das Galvanisie­ ren des Chroms auf die Flächen des Kühlergrills 10 zu kataly­ sieren. Der Katalysator wird von den auf gerauhten Flächen des Kühlergrills 10 absorbiert. Die von dem Schutzanstrich absor­ bierte Säure "vergiftet" jedoch den Katalysator in den Flä­ chen, die mit dem Schutzanstrich überzogen sind, so daß wäh­ rend des Galvanisierungsverfahrens das Chrommetall nur auf jene Flächen des Kühlergrills 10 aufgebracht wird, die nicht mit dem Schutzanstrich überzogen sind. Geeignete Galvanisie­ rungsverfahren, bei denen im allgemeinen eine dünne Schicht Chrommetall auf den Kühlergrill 10 aufgebracht wird, indem ein elektrischer Strom durch eine wässerige Lösung eines Sal­ zes, das Chromionen enthält, geleitet wird, sind Fachleuten wohlbekannt und werden nicht weiter detailliert beschrieben.

Aufgrund der vorstehenden Angaben ist ersichtlich, daß eine Schutzanstrichtechnik verwendet werden kann, um den Kühler­ grill 10 selektiv zu galvanisieren, um die Biegeeigenschaften des Kühlergrills 10 zu optimieren. Die bevorzugte Schutzan­ strichtechnik kann leicht verwendet werden, um das Auftragen des Chroms auf etwa die Hälfte oder weniger des gesamten Oberflächenbereichs des Kühlergrills 10 zu begrenzen, so daß der Kühlergrill 10 ein Biegemodul aufweist, das näher bei demjenigen des Kunststoffmaterials liegt, aus dem der Kühler­ grill 10 hergestellt ist. Folglich wird die Flexibilität des Kühlergrills 10 beträchtlich verbessert, insbesondere im Ver­ gleich zu einem identischen Kühlergrill, der an allen seinen Flächen verchromt ist, so daß die Neigung des Kühlergrills 10, permanent beschädigt zu werden, wenn er mit der stoßab­ sorbierenden Stoßstange 16 eine Verschiebebewegung ausführen muß, beträchtlich verringert ist.

Dementsprechend ist ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß die nachteilige Wirkung, die das Verchromen 32 auf das Biegemodul des Kühlergrills 10 hat, beträchtlich ver­ ringert wird. Außerdem können, weil die Verchromung 32 Zusam­ mendrückbelastungen besser verträgt als Zugbelastungen, die Biegeeigenschaften des Kühlergrills 10 in geeigneter Weise aufrechterhalten werden, in dem die Verchromung 32 von den Flächen des Kühlergrills 10 beseitigt wird, die während eines direkten frontalen Aufprall auf den Kühlergrill 10 hauptsäch­ lich einer Zugbelastung ausgesetzt sind. Da die Verchromung 32 auf der hinteren Fläche des Kühlergrills 10 fehlt, wird insbesondere die Neigung der Verchromung 32, zu reißen, be­ trächtlich verringert.

Um den Grad der Verbesserung der Biegeeigenschaften zu bewer­ ten, der in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung erzielt werden kann, wurden vier Biegeprüfstücke aus einem modifizierten PC/ABS-Material für eine Vergleichs­ prüfung hergestellt. Jedes Prüfstück war etwa 10,2 cm (6 Zoll lang), mit einem quadratischen Querschnitt von etwa 12,7 mm 12,7 mm (0,5 mal 0,5 Zoll). Die neutrale Biegeachse jedes Prüfstücks, die als Prüfstücke A, B, C und D bezeichnet wur­ den, wurde als parallel zu der Länge in der Längsrichtung je­ des Prüfstücks liegend bezeichnet. Eine erste Fläche jedes Prüfstücks wurde als die obere Fläche des Prüfstücks bezeich­ net, gegen die eine Biegebelastung in einer Richtung senk­ recht zu dieser Fläche aufgebracht werden. Die beiden an die obere Fläche angrenzenden Flächen, die im allgemeinen paral­ lel zu der Richtung liegen, in der die Biegebelastung aufge­ bracht wird, wurden als Seitenflächen bezeichnet. Die letzte Fläche gegenüber der oberen Fläche wurde als untere Fläche bezeichnet.

Aufgrund der Geometrie der vorstehend beschriebenen Prüf­ stücke begrenzte die neutrale Biegeachse jedes Prüfstücks ei­ ne Biegeebene, die parallel zu den oberen und unteren Flächen lag und in etwa durch die Seitenflächen halbiert wurde (d. h. die Prüfstücke waren in wesentlichen halbiert, wobei sich die Biegeebene etwa 6,4 mm (1/4 Zoll) von der oberen und der un­ teren Fläche befand). Als solche war die obere Hälfte jedes Prüfstücks, die die obere Fläche und die obere Hälfte jeder Seitenfläche umfaßte, einem Zusammendrücken unterworfen, und die untere Hälfte jedes Prüfstücks, die die untere Fläche und die untere Hälfte jeder Seitenfläche umfaßte, war einem Zug unterworfen, wenn sie einer Biegebelastung unterworfen wurde.

Die Prüfstücke wurden dann mit einer Verchromung vergleichba­ rer Dicke, aber mit den folgenden Ausnahmen, galvanisiert: Das Prüfstück A war vollständig verchromt, das Prüfstück B war vollständig verchromt mit Ausnahme der unteren Fläche und eines angrenzenden 3,2 mm (1/8 Zoll) Streifens (etwa das un­ tere 1/4) jeder Seitenfläche, das Prüfstück C war so galvani­ siert, daß alle Flächen, die einen Zug erfahren sollten, d. h. die untere Fläche und die untere Hälfte jeder Seitenfläche, keine Verchromung aufwiesen und das Prüfstück D wurde so gal­ vanisiert, daß nur die obere Fläche und ein angrenzender 3,2 mm (1/8 Zoll) Streifen (etwa das untere 1/4) jeder Seitenflä­ che verchromt war. Die nicht galvanisierten Flächen der Pro­ bestücke B, C und D wurden jeweils in Übereinstimmung mit dem von der Erfindung gelehrten Schutzanstrichverfahren erzielt.

Jedes Probestück wurde dann nacheinander auf ein Paar statio­ närer, etwa 7,6 cm (3 Zoll) von einander beabstandeter Dorne mit der oberen Fläche nach oben gewandt angeordnet. Die Bie­ gebelastung wurde dann auf die obere Fläche des Prüfstücks zwischen den Dornen allmählich aufgebracht, um zu bestimmen, welcher Grad an Durchbiegen erzielt werden konnte, bevor ein Brechen der Verchromung des Prüfstücks auftrat. Die Ergeb­ nisse des Biegetests sind nachstehend zusammengefaßt.

Aus vorstehenden Angaben ist ersichtlich, daß der Grad, mit dem ein Prüfstück vor dem Brechen der Verchromung durchgebo­ gen werden konnte, beträchtlich von dem Grad abhängt, mit dem das Prüfstück von der Verchromung bedeckt war. Je mehr Ober­ flächenbereich frei von Verchromung war, desto größer war die Flexibilität des Prüfstücks. Außerdem gaben die Ergebnisse an, daß falls die Verchromung 32 von den Flächenbereichen entfernt ist, die einer Zugbelastung ausgesetzt werden, wenn der Kühlergrill 10 gebogen wird, der Kühlergrill 10 sich sehr viel stärker biegen konnte, bevor die Verchromung 32 riß. Dementsprechend kann der Kühlergrill 10, der selektiv in Übereinstimmung mit vorstehenden Angaben galvanisiert wurde, fest an dem vorderen Fahrzeugendbereich 18 wie in Fig. 2 und 3 gezeigt befestigt werden, kann sich jedoch leichter mit der maximalen Verschiebebewegung der Gestaltung der stoßabsorbie­ renden Stoßstange 16 biegen, ohne daß der Kühlergrill 10 oder die Verchromung 32 permanent beschädigt werden.

Außerdem ist es ein großer Vorteil, daß die erfindungsgemäß verwendete, selektive Galvanisierungstechnik mit den Lehren des US Patents 5 205 597 von Chase kompatibel ist, bei dem das Widerstandsmoment vorbestimmter Bereiche des Kühlergrills 10 modifiziert wird, um die Biegeeigenschaften des Kühler­ grills 10 weiter zu verbessern, ohne das äußere Aussehen des Kühlergrills 10 zu beeinträchtigen. Folglich kann die Flexi­ bilität des Kühlergrills 10 für eine Vielzahl von unter­ schiedlichen Anwendungen beträchtlich modifiziert und opti­ miert werden.

Dementsprechend sieht die vorliegende Erfindung einen Fahr­ zeugkühlergrill 10 vor, der leichter einem frontalen Aufprall ohne permanente Beschädigung des Kühlergrills 10 oder seiner dekorativen Verchromung 32 widerstehen kann. Indem die Biege­ eigenschaften des Kühlergrills 10 in Übereinstimmung mit die­ ser Erfindung optimiert werden, macht die sich ergebende, verbesserte Flexibilität den Kühlergrill 10 besonders zum bündigem Einbau mit einer stoßabsorbierenden Stoßstange 16 geeignet, da sich der Kühlergrill 10 während der gesamten Verschiebebewegung der Stoßstange 16 leichter nachgiebig durchbiegen kann. Außerdem verringert das selektive Auftragen der Verchromung 32 auf Flächen des Kühlergrills 10, die hauptsächlich eine Zusammendrückbelastung erfahren, die Wahr­ scheinlichkeit beträchtlich, daß die Verchromung 32 unter Zug reißt.

Während die vorliegende Erfindung hauptsächlich mit Bezug auf den vorderen Kühlergrill eines Fahrzeugs erörtert wurde, sind diese Lehren auch auf andere Fahrzeugbauteile anwendbar, die ein Ausmaß an Nachgiebigkeit benötigen, um dem Aufprall von Gegenständen zu widerstehen. Beispiele umfassen kritische Be­ reiche der Stoßstangenzierteile, Lkw-Stoßstangenabdeckungen und Frontspoiler wie auch andere dekorative Komponenten, die wahrscheinlich einem hohen Grad an Deformierung ausgesetzt sind.

Während die Erfindung mit Bezug auf eine bevorzugte Ausfüh­ rungsform beschrieben wurde, ist offensichtlich, daß andere Formen von Fachleuten angewandt werden könnten. Beispielswei­ se könnten unterschiedliche Verarbeitungsschritte und -para­ meter von Fachleuten angewandt werden, um die erfindungsgemäß erzielte selektive Verchromung zu erzielen. Außerdem könnte die Geometrie des Grills 10 beträchtlich geändert werden, während die verbesserte, durch die Lehren dieser Erfindung erzielbare Flexibilität ausgenutzt wird. Dementsprechend wird der Umfang der Erfindung nur durch die nachfolgenden Ansprü­ che beschränkt.

Claims (22)

1. Fahrzeugkühlergrill für ein Fahrzeug mit einem Stoßfän­ ger, wobei der Fahrzeugkühlergrill folgendes umfaßt:
ein Körperelement mit einem ersten Segment, einem zwei­ ten Segment und einer Vielzahl von Abstützelementen, die mit dem ersten und dem zweiten Segment verbunden sind, wobei mindestens ein Teil des Körperelements aus einem polymeren Material mit einem vorbestimmten Biege­ modul hergestellt ist, wobei das Körperelement eine er­ ste Fläche, eine gegenüberliegend angeordnete, zweite Fläche und eine Seitenfläche zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche aufweist, wobei die erste Fläche eine äußere dekorative Fläche des Fahrzeugkühlergrills bildet;
eine dekorative, metallische Schicht, die selektiv auf der ersten Fläche des Körperelements aufgebracht ist, um die Biegeeigenschaften des Körperelements zu verbes­ sern, wobei die dekorative, metallische Schicht auf der zweiten Fläche im wesentlichen fehlt, und
an dem Körperelement angebrachte Mittel zur Befestigung des Körperelements an dem Fahrzeug, damit sich das Kör­ perelement biegen kann, während es einem Aufprall, der seinen Ursprung außerhalb des Fahrzeugs hat, erfährt;
wobei das Körperelement gekennzeichnet ist durch ver­ besserte Biegeeigenschaften in Abwesenheit der dekora­ tiven metallischen Schicht auf der zweiten Fläche, da­ mit sich der Fahrzeugkühlergrill leichter biegen kann, wenn er einen Aufprall erfährt, ohne daß sich das Kör­ perelement plastisch deformiert und ohne daß die deko­ rative, metallische Schicht reißt.

2. Fahrzeugkühlergrill nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das polymere Material ein schlagfester Thermoplast, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polycarbonat und Acrylnitril-Butadien-Styrol, ist.

3. Fahrzeugkühlergrill nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dekorative, metallische Schicht sich auf der Seitenfläche des Körperelements befindet.

4. Fahrzeugkühlergrill nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dekorative, metallische Schicht eine galvanisierte Chromschicht ist.

5. Fahrzeugkühlergrill nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eines der Abstützelemente ein längliches Abstützelement ist, das sich von einem der ersten und zweiten Segmente zu dem anderen der ersten und zweiten Segmente erstreckt.

6. Fahrzeugkühlergrill nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Körperelement eine neutrale Biege­ achse aufweist, wobei die dekorative, metallische Schicht auf die erste Fläche und Teile der Seitenflä­ che, die an die erste Fläche angrenzen und auf eine Seite der neutralen Biegeachse beschränkt ist.

7. Fahrzeugkühlergrill nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Körperelement an dem Fahrzeug an den ersten und zweiten Segmenten mit dem Befestigungsmittel befestigt ist.

8. Fahrzeugkühlergrill für ein Fahrzeug mit einem stoßab­ sorbierenden Stoßfänger, der bei einem Aufprall eines Gegenstands, der nicht zu dem Fahrzeug gehört, beweg­ lich ist, wobei der stoßabsorbierende Stoßfänger an­ schließend in seine Stellung vor dem Aufprall zurück­ kehrt, nachdem der Aufprall verteilt wird, wobei der Fahrzeugkühlergrill folgendes umfaßt:
einen Körperbereich, der sich über einen vorderen End­ bereich des Fahrzeugs erstreckt, wobei das Körperbe­ reich ein oberes und ein unteres Ende aufweist,
einen oberen Segmentbereich, der an dem oberen Ende des Körperbereichs angeordnet ist, wobei der obere Segment­ bereich Mittel zur Befestigung des Körperbereichs an dem Fahrzeug aufweist, damit sich der Fahrzeugkühler­ grill biegen kann, während er einen Aufprall durch den Gegenstand erfährt;
einen unteren Segmentbereich, der sich an dem unteren Ende des Körperbereichs befindet;
eine Vielzahl von länglichen Abstützelementen, die zwi­ schen den oberen und unteren Segmentbereichen des Kör­ perbereichs angeordnet sind, wobei die Vielzahl längli­ cher Abstützelemente jeweils mit einem ersten Ende an dem oberen Segmentbereich befestigt ist und mit einem gegenüberliegend angeordneten zweiten Ende an dem unte­ ren Segmentbereich befestigt ist, wobei die Vielzahl der länglichen Abstützelemente und der untere Segment­ bereich aus einem polymeren Material mit einem vor­ bestimmten Biegemodul hergestellt sind;
eine von der Vielzahl der länglichen Abstützelemente begrenzte Außenfläche, wobei die Außenfläche freigelas­ sen ist, wenn der Fahrzeugkühlergrill an dem Fahrzeug befestigt ist, derart daß die Außenfläche hauptsächlich zusammengedrückt wird, wenn sich der Fahrzeugkühler­ grill biegt, während er einen Aufprall durch den Gegen­ stand erfährt;
eine Innenfläche, die von der Vielzahl der länglichen Abstützelemente begrenzt ist, wobei die Innenfläche im wesentlichen verdeckt ist, wenn der Fahrzeugkühlergrill an dem Fahrzeug befestigt ist, derart daß die Innenflä­ che hauptsächlich unter Spannung steht, wenn der Fahr­ zeugkühlergrill sich biegt, während er den Aufprall durch den Gegenstand erfährt;
Seitenflächen, die von der Vielzahl der länglichen Ab­ stützelemente begrenzt sind, die zwischen den Außen- und Innenflächen liegen, und
eine dekorative, metallische Schicht, die selektiv auf der Außenfläche aufgebracht ist, um die Biegeeigen­ schaften der Vielzahl der länglichen Abstützelemente zu verbessern, derart, daß die dekorative, metallische Schicht hauptsächlich zusammengedrückt wird, wenn sich der Fahrzeugkühlergrill biegt, während er einen Auf­ prall durch den Gegenstand erfährt, wobei die dekora­ tive, metallische Schicht auf der Innenfläche im we­ sentlichen fehlt,
wobei die Vielzahl der länglichen Abstützelemente ge­ kennzeichnet ist durch verbesserte Biegeeigenschaften, in Abwesenheit der dekorativen, metallischen Schicht auf der Innenfläche, damit der Fahrzeugkühlergrill sich leichter biegen kann, wenn der Gegenstand auf ihn auf­ prallt ohne daß die Vielzahl der länglichen Abstützele­ mente plastisch deformiert wird und ohne daß die deko­ rative, metallische Schicht reißt.

9. Fahrzeugkühlergrill nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Außen- und die Innenfläche durch den Körperbereich, die oberen und unteren Segmentbereiche und die Vielzahl von länglichen Abstützelementen be­ grenzt sind, und eine neutrale Biegeebene zwischen der Außen- und der Innenfläche ausgebildet ist, wobei sich die Außenfläche und ein erster Bereich der Seitenflä­ chen im wesentlichen auf einer Seite der neutralen Bie­ geebene befinden, wobei die Innenfläche und ein zweiter Bereich der Seitenflächen sich im wesentlichen auf der gegenüberliegenden Seite der neutralen Biegeebene be­ findet, wobei die dekorative, metallische Schicht auf die Außenfläche und den ersten Bereich der Seitenfläche beschränkt ist.

10. Fahrzeugkühlergrill nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Körperbereich, die oberen und unteren Segmentbereiche und die Vielzahl der länglichen Abstüt­ zelemente aus dem polymeren Material hergestellt sind.

11. Fahrzeugkühlergrill nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das polymere Material ein schlagfester Thermoplast, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polycarbonat und Acrylnitril-Butadien-Styrol, ist.

12. Fahrzeugkühlergrill nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dekorative, metallische Schicht eine galvanisierte Chromschicht ist.

13. Fahrzeugkühlergrill nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er weiterhin Mittel umfaßt, die an minde­ stens einem der Vielzahl von länglichen Abstützelemen­ ten befestigt sind, um mindestens eines der Vielzahl von länglichen Abstützelementen an dem Fahrzeug zu be­ festigen.

14. Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugkühlergrills mit einem dekorativen Überzug, um die Biegeeigenschaf­ ten des Fahrzeugkühlergrills zu verbessern, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

Herstellen des Fahrzeugkühlergrills mit einem ersten Segment, einem zweiten Segment und einer Vielzahl von Abstützelementen, die mit den ersten und zweiten Seg­ menten verbunden ist, wobei die Vielzahl von Abstütze­ lementen aus einem polymeren Material mit einem vorbe­ stimmten Biegemodul hergestellt sind, wobei der Fahr­ zeugkühlergrill eine erste Fläche, eine gegenüberlie­ gend angeordnete, zweite Fläche und eine Seitenfläche zwischen der ersten und der zweiten Fläche aufweist,
wobei die erste Fläche eine äußere dekorative Fläche des Fahrzeugkühlergrills bildet, und
selektives Aufbringen eines Metalls auf die erste Flä­ che, um eine dekorative, metallische Schicht auf der ersten Fläche des Fahrzeugkühlergrills auszubilden, ohne die dekorative, metallische Schicht auf der zwei­ ten Fläche im wesentlichen auszubilden,
wobei der Fahrzeugkühlergrill gekennzeichnet ist durch verbesserte Biegeeigenschaften in Abwesenheit der deko­ rativen, metallischen Schicht auf der zweiten Fläche fehlt, damit der Fahrzeugkühlergrill sich leichter bie­ gen kann, wenn der Gegenstand auf ihn aufprallt ohne daß der Fahrzeugkühlergrill plastisch deformiert wird und ohne daß die dekorative, metallische Schicht reißt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der selektive Aufbringungsschritt ein Chromgalvanisie­ rungsverfahren ist.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Herstellungsschritt das Herstellen des Fahrzeugküh­ lergrills aus einem schlagfesten Thermoplast, ausge­ wählt aus der Gruppe, bestehend aus Polycarbonat und Acrylnitril-Butadien-Styrol, umfaßt.

17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der selektive Aufbringungsschritt das Verhindern des Aufbringens des Metalls auf der zweiten Fläche und min­ destens einem Teil der Seitenfläche des Fahrzeugkühler­ grills umfaßt.

18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der selektive Aufbringungsschritt folgendes umfaßt:

Aufbringen einer Schutzlösung auf mindestens die zweite Fläche des Fahrzeugkühlergrills;
Trocknen der Schutzlösung, um eine Schutzschicht auf mindestens der zweiten Fläche des Fahrzeugkühlergrills auszubilden;
Aussetzen des Fahrzeugkühlergrills an eine Säure, so daß die Säure von der Schutzschicht auf der zweiten Fläche absorbiert wird und die Säure die erste Fläche ätzt, um das Galvanisieren der ersten Fläche zu verbes­ sern;
Aussetzen des Fahrzeugkühlergrills an ein Neutralisie­ rungsmittel, um die Säure von der ersten Fläche im we­ sentlichen zu entfernen ohne die Säure von der zweiten Fläche im wesentlichen zu entfernen;
Aussetzen des Fahrzeugkühlergrills an einen Katalysa­ tor, so daß der Katalysator in der ersten Fläche absor­ biert wird, aber im wesentlichen daran gehindert wird, von der zweiten Fläche durch die von der Schutzschicht absorbierte Säure absorbiert zu werden, und
Aufbringen des Metalls auf die erste Fläche, um die de­ korative, metallische Schicht auf der ersten Fläche des Fahrzeugkühlergrill auszubilden ohne die dekorative, metallische Schicht auf der zweiten Fläche auszubilden.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzlösung ein modifizierter Lösungsvinyllack ist.

20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Aufbringens das Aufbringen der Schutz­ lösung auf die zweite Fläche und mindestens einen Teil der Seitenfläche des Fahrzeugkühlergrills umfaßt.