DE60101394T2

DE60101394T2 - Fahrzeug-Motorhaube

Info

Publication number: DE60101394T2
Application number: DE60101394T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Zushi-shi Asai; Tetsuo Yokosuka-shi Maki; Yasuki Yokohama-shi Matsuura
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2021-01-25
Also published as: EP1120331A2; JP2001278120A; EP1120331B1; EP1120331A3; DE60101394D1; JP3873613B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorhaubenkonstruktion für ein Fahrzeug sowie das Fahrzeug, das mit der Motorhaube ausgestattet ist.
Die japanische Patentveröffentlichung (kokai) Nr. 10-7027 offenbart eine Motorhaube, die auch als Sicherheitsvorrichtung zum Absorbieren eines Aufpralls auf einen Fußgänger wirkt, wenn ein fahrendes Fahrzeug mit einem Fußgänger kollidiert.
Bei dieser Motorhaube sind ein Innenblech und ein Außenblech miteinander verschweißt oder durch eine Umschlagverbindung am vorderen Ende der Motorhaube miteinander verbunden. Ferner ist an der Oberseite eines im Wesentlichen dazwischen liegenden Abschnitts des Innenbleches wenigstens ein Kanalelement angeordnet, das sich von dem Innenblech unterscheidet und auch in der Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs angeschweißt ist, oder das Innenblech bildet eine abgeschnittene und hochgebogene Struktur. Bei einer Kollision des Fahrzeugs verteilt das Kanalelement oder die abgeschnittene und hochgebogene Struktur eine Reaktionskraft des Außenbleches gegen eine Kollisionsbelastung aufgrund eines Objekts, das auf das Außenblech fällt, um dadurch ein Biegemoment auf das Objekt aufgrund der Bildung von mehr als drei "Reaktionskraft"-Punkten zu reduzieren.
Wie in 1A gezeigt ist, wenn ein fahrendes Fahrzeug 12 mit einem Fußgänger von kräftiger Gestalt (z.B. einem Erwachsenen) 10 oder dergleichen kollidiert, dann erfährt der Fußgänger 10 eine erste Kollision durch die Fahrzeugstoßstange, und danach kollidiert der Femur- oder Lendenbereich 10a des Fußgängers, der eine relativ große Masse hat, mit dem vorderen Teil einer Motorhaube (F/H) mit relativ hoher Kollisionsenergie.
In einem solchen Fall, in dem der Fußgänger oder dergleichen mit dem vorderen Teil der Haube in einem schräg nach oben geneigten Winkel kollidiert, kann die oben erwähnte herkömmliche Motorhaube die Effizienz einer Absorption einer solchen relativ hohen Energie aufgrund der Reduzierung des Biegemoments verbessern.
Inzwischen besteht, wie in Europa erörtert wurde, wenn das Fahrzeug mit einem kleinen Objekt 11a wie z.B. einem Kind kollidiert, die Möglichkeit, dass ein kleines Objekt mit dem vorderen Ende der Haube in einer Richtung allgemein parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs kollidiert. Unter Berücksichtigung einer solchen Situation ist es wünschenswert, eine Motorhaubenkonstruktion zu haben, die die Effizienz des Absorbierens einer relativ geringen Energie wie diese verbessert und die auch Kollisionsenergie absorbiert, wenn das oben erwähnte Objekt von großer Masse von der Frontseite her mit dem Fahrzeug kollidiert.
Die US-A-4 950 522 offenbart eine Motorhaubenkonstruktion gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Unter den obigen Umständen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Motorhaube bereitzustellen, die ihre Energieabsorptionseffizienz im Falle des Auftretens einer Kollision eines Objekts mit dem Fahrzeug in einem schräg nach oben geneigten Winkel mit relativ hoher Energie und die Energieabsorptionseffizienz im Falle des Auftretens einer Kollision eines anderen Objektes mit dem Fahrzeug von seiner allgemeinen vorderen Seite her mit einer relativ niedrigen Energie zu verbessern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die oben erwähnte Aufgabe durch eine Motorhaubenkonstruktion gemäß Anspruch 1 gelöst.
Ferner wird ein Fahrzeug mit einer Motorhaube mit dieser Konstruktion bereitgestellt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A, 1B und 1C sind jeweils schematische Ansichten, die jeweils verschiedene Aktionen von Fußgängern bei einer Kollision mit einem Fahrzeug zeigen;
2A und 2B sind Schnittansichten der Motorhaubenkonstruktion gemäß der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine perspektivische Ansicht der Motorhaubenkonstruktion der ersten Ausgestaltung;
4 ist eine sektionale Arbeitsansicht der Motorhaubenkonstruktion der ersten Ausgestaltung;
5 ist eine sektionale Arbeitsansicht der Motorhaubenkonstruktion der ersten Ausgestaltung;
6 ist eine sektionale Arbeitsansicht der Motorhaubenkonstruktion der ersten Ausgestaltung;
7 ist eine sektionale Arbeitsansicht der Motorhaubenkonstruktion der ersten Ausgestaltung;
8 ist eine Graphik, die die Beziehungen zwischen Lasten und Anstössen bei einer Motorhaubenkollision zeigt;
9 ist eine Schnittansicht der Motorhaubenkonstruktion gemäß der zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine sektionale Arbeitsansicht der Motorhaubenkonstruktion der zweiten Ausgestaltung;
11 ist eine Schnittansicht der Motorhaubenkonstruktion, die die Maßbeziehung zwischen einer Wandlänge einer Verstärkung und einem Innenblech mit der darauf angeordneten Verstärkung zeigt;
12 ist eine Schnittansicht der Motorhaubenkonstruktion gemäß der dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
13 ist eine Perspektivansicht der Motorhaubenkonstruktion gemäß der dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
14 ist eine Schnittansicht der Motorhaubenkonstruktion gemäß der vierten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
15 ist eine Schnittansicht der Motorhaubenkonstruktion gemäß der fünften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
16 ist eine perspektivische Ansicht der Motorhaubenkonstruktion gemäß der fünften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
17A bis 17D sind erläuternde Ansichten, die die Anordnungen von Wülsten einer Wandoberfläche der sechsten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeigen;
18A und 18B sind jeweils eine Perspektiv- und eine Schnittansicht der Motorhaubenkonstruktion gemäß der siebten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
19A und 19B sind jeweils eine Schnitt- und eine Perspektivansicht der Motorhaubenkonstruktion gemäß der achten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
20A und 20B sind jeweils eine Perspektiv- und eine Schnittansicht der Motorhaubenkonstruktion gemäß der neunten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; und
21 ist eine Perspektivansicht der Motorhaubenkonstruktion gemäß der zehnten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSGESTALTUNGEN
Es werden nachfolgend verschiedene Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Begleitzeichnungen beschrieben.
Die 2A, 2B und 3 zeigen eine Motorhaubenkonstruktion für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser Motorhaubenkonstruktion bilden ein Außenblech 1 und ein Innenblech 2 eine Motorhaube F/H. Auf der Vorderseite der Motorhaube F/H ist eine Verstärkung 4 zwischen dem Außenblech 1 und dem Innenblech 2 als Energieabsorptionsmechanismus der Motorhaubenkonstruktion angeordnet. In dieser Ausgestaltung hat das Innenblech 2 einen Frontteil, der so ausgebildet ist, dass er von einer Haubenverriegelung 6 bis zu einer Umschlagverbindung 5 am vorderen Ende der Haube im Wesentlichen horizontal verläuft. Die Verstärkung 4 ist am vorderen Teil des Innenblechs 2 angeordnet.
Die Verstärkung 4 hat einen ersten Abkantteil 41 und ist in Seitenansicht dreieckig ausgestaltet. Der erste Abkantteil 41 ist so gebildet, dass er in Richtung auf das Außenblech 1 vorsteht, und wird auch von einer hinteren Wand 42 und einer vorderen Wand 43 definiert. Das Ende der hinteren Wand 42 ist mit dem Innenblech 2 in der Nähe der Haubenverriegelung 6 verschweißt und bildet einen Befestigungsteil 3.
Andererseits ist das Ende der vorderen Wand 43 als zweiter Abkantteil 44 der Verstärkung 4 definiert. Auf der Vorderseite des zweiten Abkantteils 44 ist eine Wand 45 so ausgebildet, dass sie allgemein parallel zur hinteren Wand 42 hinter dem ersten Abkantteil 41 verläuft. Somit ist die Verstärkung 4 in Seitenansicht allgemein N-förmig.
Das Innenblech 2 ist in der Nähe der Umschlagverbindung 5 mit einem Eingriffsteil 21 versehen, der in einer Richtung der Breite des Fahrzeugs (nachfolgend als "Breitenrichtung des Fahrzeugs" bezeichnet) für den Eingriff mit einer Oberseite des zweiten Abkantteils 44 der Verstärkung 4 verläuft.
In 2A wird der Eingriffsteil 21 von einer Nut eines am Innenblech 2 nach unten vorstehend ausgebildeten Wulstes gebildet. In einer Modifikation kann derselbe Teil 21 von einer anderen Nut zwischen einem Paar Wülsten gebildet werden, die am Innenblech 2 nebeneinander liegend nach oben vorstehen, wie in 2B gezeigt ist.
Wenn das fahrende Fahrzeug mit einem Fußgänger kollidiert, wie z.B. einem erwachsenen Fußgänger, dann wird im Anschluss an die erste Kollision eine relativ große Masse (z.B. Femur oder Hüften des Fußgängers) zwischen dem Fußgänger und einer Autostoßstange auf den vorderen Teil der Motorhaube F/H von der Oberseite her schräg in Fahrtrichtung des Fahrzeugs wie in 1A gezeigt aufgebracht.
Dann ändert sich dieser Kollisionswinkel, obwohl sich die Kollisionsrichtung mit der Fahrtrichtung des Fahrzeugs in einem Winkel schneidet, wie bereits in verschiedenen Dokumenten erläutert wurde, je nach dem Körperbau des Fußgängers, der Kollisionsgeschwindigkeit, der Länge der Stoßstange, der Höhe des vorderen Endes der Motorhaube usw.
Gemäß der vorliegenden Ausgestaltung ist, wie bereits erwähnt, die Verstärkung 4 im Wesentlichen N-förmig, und der erste Abkantteil 41 ist so gestaltet, dass er dreieckig ist, da die Wände 42, 43 wie in den 2A, 2B und 3 gezeigt jeweils in einem Winkel aufeinander treffen. Ferner ist das Ende der hinteren Wand 42 mit dem Innenblech 2 verschweißt, während die Oberseite des zweiten Abkantteils 44, das mit dem Ende der Wand 43 verschweißt ist, in den Eingriffsteil 21 eingreift. Demgemäß kann, wie bei einer Oberseitenkollision, die Eingangskraft sicher auf das Innenblech 2 übertragen werden, so dass die Wände aufgrund des Auftretens von Reaktionskräften auf geeignete Weise knicken. Außerdem können die Wände 42, 43, nicht nur bei der Kollisionsbelastung aus der lotrechten Richtung zum Außenblech 1, sondern auch bei Kollisionsbelastungen aus verschiedenen Winkeln, wie durch die Pfeile F von 4 repräsentiert, bis zur Verformung knicken (siehe 5), so dass sie die Energie bei verschiedenen Kollisionen in einem breiten Winkel θ effektiv absorbieren.
Da die Wand 45 vor dem zweiten Abkantteil 44 allgemein parallel zu der Wand 42 hinter dem ersten Abkantteil 41 ist, knickt die Wand 45 nicht nur bis zur Verformung und erhöht dadurch die Energieabsorptionswirkung, sondern es wird auch der Bereich des Auftretens von Reaktionskräften durch den ersten Abkantteil 41 und die Wand 45 verteilt, wodurch der Effekt erzielt wird, dass ein Moment reduziert wird.
8 zeigt ein Last/Weg-Diagramm im Falle des Auftretens von Kollisionen mit relativ hoher Energie mit dem vorderen Teil der Motorhaube von ihrer schrägen Oberseite in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs.
In 8 bedeutet die Linie A eine Energieabsorptionskennlinie der Motorhaube ohne die Verstärkung 4, wobei gezeigt wird, dass eine Last durch das Anstoßen des Außenbleches am Boden der Konstruktion erhöht wird. Die Linie B ist dagegen eine Energieabsorptionskennlinie der Motorhaube mit der Verstärkung 4. Gemäß der Ausgestaltung wird die Kollisionsbelastung zunächst aufgrund des Beginns des Knickens der Verstärkung 4 erhöht, und danach kann die Last beim Kontakt des Außenblechs mit dem Boden aufgrund der Energieabsorptionswirkung der geknickten Verstärkung 4 reduziert werden.
Andererseits wird, wenn die Energie der Frontalkollision aufgrund einer relativ geringen Masse wie bei einem Kind absorbiert wird, mit anderen Worten, wenn eine relativ niedrige Kollisionsenergie absorbiert wird, das Innenblech 2 bis zur Verformung, einschließlich einer Nut des Eingriffsteils 21 als Anfangspunkt, abgekantet, wie in 6 dargestellt ist. Demzufolge entsteht aufgrund dieser Knickpressung eine relativ niedrige Reaktionskraft.
Dann wird der zweite Abkantteil 44 von der Nut des Eingriffsteils 21 gleichzeitig mit dem Pressen des Innenblechs 2 abgelöst. Aufgrund des Abkantens des zweiten Abkantteils 44 und des ersten Abkantteils 41 erfährt die Verstärkung 4 eine Kompressionsverformung, um die Wände 45, 43, 42 in der Fahrzeugrichtung von vorne nach hinten zu falten. Auf diese Weise wird es möglich, bevor der Kontakt der Verstärkung 4 mit der Haubenverriegelung 6 eine hohe Reaktionskraft erzeugt, eine ideale Energieabsorption zu erzielen, die eine reduzierte Reaktionskraft in der Fahrzeugrichtung von vorne nach hinten aufweist.
Insbesondere kann, da das Innenblech 2 bei einer Frontalkollision bis zur Verformung mit der Nut des Eingriffsteils 21 als Anfangspunkt abgekantet wird, die Kompressionsverformung der Verstärkung 4 in der Fahrzeugrichtung von vorne nach hinten systematischer ausgeführt werden.
Im Falle einer Frontalkollision mit relativ hoher Energie kommt, wie in 7 gezeigt, die Verstärkung 4 mit der äußerst steifen Haubenverriegelung 6 in Kontakt, um eine hohe Reaktionskraft aufgrund des Konstruktionsmerkmals zu erzeugen, dass das hintere Ende der Verstärkung 4, d.h. das Ende der Wand 42, mit dem Innenblech 2 in der Nähe des vorderen Teils der Haubenverriegelung 6 verschweißt ist. Das heißt, gegen die Frontalkollision mit relativ hoher Energie lässt es die obige Motorhaubenkonstruktion zu, dass die Verstärkung 4 in der Fahrzeugrichtung von vorne nach hinten geknickt wird, wodurch die Energieabsorptionseffizienz verbessert wird.
Auf diese Weise ist es gemäß der Ausgestaltung möglich, eine ideale Energieabsorptionsleistung sowohl bei einer oberseitigen Kollision als auch bei einer Frontalkollision zu erzielen. Darüber hinaus ist es möglich, da die Wände 42, 43 der den Energieabsorptionsmechanismus bildenden Verstärkung 4 so angeordnet sind, dass sie auf beiden Seiten des ersten Abkantteils 41 mit verschiedenen Neigungsrichtungen verlaufen, die breitwinklige Anordnung der Wände 42, 43 zu vereinfachen, und es ist ebenfalls möglich, der Verstärkung 4 eine kompakte Struktur zu verleihen.
Gemäß der in 9 gezeigten zweiten Ausgestaltung ist ein allgemein horizontaler Flansch 45a am oberen Ende der Wand 45 vor dem zweiten Abkantteil 44 ausgebildet.
Auch in dieser Ausgestaltung der Erfindung hat die Haubenkonstruktion ähnliche Effekte wie in der ersten Ausgestaltung. Darüber hinaus wird der Flansch 45a für eine Frontalkollision mit relativ hoher Energie so geknickt, dass die Reaktionskraft zum Zeitpunkt des vollen Kontakts der Verstärkung 4 mit der äußerst steifen Haubenverriegelung 6 (siehe 10) erzeugt wird, so dass die Energieabsorptionseffizienz noch weiter verbessert wird.
In beiden der oben erwähnten Ausgestaltungen werden die folgenden Beziehungen hergestellt, unter der Annahme, dass die Länge der den ersten Abkantteil 41 bildenden hinteren Wand 42 durch "a", die Länge der vorderen Wand 43 des ersten Abkantteils 41 durch "b", der Abstand von der Umschlagverbindung 5 am vorderen Ende des Innenbleches 2 zu der Nut des Eingriffsteils 21 durch "c₁" und der Abstand von der Nut zum Befestigungsteil 3 der hinteren Wand hinter dem ersten Teil 41 durch "c₂" repräsentiert wird, wie in 11 gezeigt ist: a ≥ b; a ≥ c2; c1 ≥ b
Mit der Herstellung von Beziehungen kann, selbst dann, wenn das Innenblech 2 durch die Frontalkollision um die Nut des Eingriffsteils 21 als Anfangspunkt (siehe unterbrochene Linie in 11) nach oben verformt wird, verhindert werden, dass es zu einer Störung zwischen dem Innenblech 2 und den Wänden 42, 43 der Verstärkung 4 kommt, so dass die Verstärkung 4 auf geeignete Weise in der Richtung von vorne nach hinten geschrumpft wird.
Wie schon bei der ersten und der zweiten Ausgestaltung, greift die Spitze des zweiten Abkantteils 44 der Verstärkung 4 in die Nut des Eingriffsteils 21 des Innenblechs 2 ein. In der Modifikation, wie in der in den 12 und 13 gezeigten dritten Ausgestaltung, kann die Spitze des zweiten Abkantteils 44 mit einem Glutinklebstoff wie z.B. Mastixdichtungsmittel 72 auf das Innenblech 2 auf der Frontseite der Nut geklebt werden.
Dann besteht die Möglichkeit, über die ähnlichen Auswirkungen der ersten und der zweiten Ausgestaltung hinaus, dass durch die Verbindung zwischen dem zweiten Abkantteil 44 und dem Innenblech 44 durch die Mastixdichtungsmittel 72 das Auftreten von Geräuschen während der Fahrt des Fahrzeugs verhindert wird. Darüber hinaus besteht selbst dann, wenn die kompressive Kollisionsbelastung in der Richtung von oben nach unten auf die Verstärkung 4 bei einer oberseitigen Kollision aufgebracht wird, keine Möglichkeit, dass sich die Spitze des zweiten Abkantteils 44 aus der Nut des Eingriffsteils 21 löst, so dass die Last für das Innenblech 2 sicher übertragen wird.
Die Mastixdichtungsmittel 72 können sich, da bei einer Frontalkollision eine Scherbelastung auf die Verbindungsteile der Mastixdichtungen 72 ausgeübt wird, vom Innenblech 2 ablösen, wodurch ermöglicht wird, dass die Verstärkung 44 kompressiv verformt wird.
14 zeigt die vierte Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Verstärkung 4 mit den ersten Abkantteilen 41 und den zweiten Abkantteilen 44 abwechselnd in der Fahrzeugrichtung von vorne nach hinten angeordnet vorgesehen sind und eine W- (oder M-) förmige Konfiguration in Seitenansicht bilden.
Danach wird es möglich, zusätzlich zu den Auswirkungen der ersten und der zweiten Ausgestaltung, eine breitwinklige Pufferzone bei einer Oberseitenkollision in der Richtung von vorne nach hinten noch weiter zu vergrößern, und es ist auch möglich, die Auftretensteile der Reaktionskraft zu diffundieren, so dass der momentreduzierende Effekt noch weiter verbessert wird.
Was die energieabsorbierenden Eigenschaften betrifft, so kann, wie in Linie C in 8 dargestellt ist, eine Mehrzahl von Lastspitzen erzeugt werden, um so die Menge an Energieabsorption zu erhöhen. Außerdem ist es möglich, wenn Höhen der jeweiligen ersten Abkantteile 41 verstellt werden, die Übertragung von Lasten leicht zu steuern.
Die 15 und 16 zeigen die fünfte Ausgestaltung, bei der die vorliegende Erfindung auf eine so genannte "Schrägnasen"-Motorhaube angewendet wird, deren vorderes Ende vor der Haubenverriegelung 6 abwärts rollt.
Wie in 15 gezeigt, hat der vordere Teil des Innenblechs 2 einen horizontalen Teil 2a, der von der Umschlagverbindung 5 in Richtung auf den hinteren Teil des Fahrzeugs horizontal verläuft, und einen ansteigenden Teil 2b, der vom hinteren Ende des horizontalen Teils 2a in Richtung auf die Haubenverriegelung 6 schräg dahinter ansteigt, so dass eine Stufenkonstruktion entsteht.
Der Energieabsorptionsmechanismus wird durch eine abgeschnittene und hochgebogene Struktur 40 gebildet. In der Struktur 40 ist eine Öffnung 23 so ausgebildet, dass sie vom allgemein dazwischen liegenden (in der Richtung von vorne nach hinten) Teil des horizontalen Teils 2a zum oberen Ende des ansteigenden Teils 2b verläuft.
Die abgeschnittene und hochgebogene Struktur 40 beinhaltet einen ersten Abkantteil 41, der in Richtung auf das Außenblech 1 vorsteht, und einen zweiten Abkantteil 44, der mit dem ersten Abkantteil 41 durch die Wand 43 verbunden ist und in Richtung auf den horizontalen Teil 2a des Innenbleches 2 vorsteht. In der Seitenansicht von 15 ist der erste Abkantteil 41 durch die vordere Wand 43 und die hintere Wand 42 dreieckig ausgebildet.
Die hintere Wand 42 ist nicht vom Innenblech 2 weggeschnitten, während die vordere Wand 43 vom Innenblech 2 weggeschnitten ist und so den zweiten Abkantteil 44 definiert. Das Innenblech 2 ist an einem vorderen Ende der Öffnung 23 mit einem Klauenteil 22 für den Eingriff in den zweiten Abkantteil 44 versehen.
Auch hier ist die Wand 45 auf der vorderen Seite des zweiten Abkantteils 44 wieder so ausgebildet, dass sie allgemein parallel zur hinteren Wand 42 des ersten Abkantteils 41 ist.
Die abgeschnittene und hochgebogene Struktur 40 kann in einer Modifikation mehrfach ausgebildet sein. 16 zeigt eine Anordnung, bei der zwei abgeschnittene und hochgebogene Strukturen 40 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs ausgebildet sind.
Demgemäß können auch in der fünften Ausgestaltung Effekte ähnlich denen in der ersten Ausgestaltung erzielt werden. Es ist somit möglich, die Energieabsorptionseffizienz der Motorhaubenkonstruktion bei einer Oberseitenkollision (relativ hohe Energie) zu verbessern, wenn das Objekt mit dem vorderen Teil der Motorhaube in einem breitwinkligen Bereich kollidiert (einschließlich der allgemein vorwärtigen Richtung). Im Falle einer Frontalkollision ist es möglich, da der zweite Abkantteil 44 vom Klauenteil 22 abgelöst ist, so dass die Struktur 40 in der Richtung von vorne nach hinten schrumpfen kann, die Energieabsorptionseffizienz der Motorhaubenkonstruktion bei einer Frontalkollision zu verbessern.
Gemäß der Ausgestaltung besteht, aufgrund der abgeschnittenen und hochgebogenen Struktur 40, die sich aus der Bildung der Öffnung 23 in dem Innenblech 2 ergibt, keine Notwendigkeit, ein exklusives Element für den Energieabsorptionsmechanismus herzustellen, so dass die Motorhaubenkonstruktion im Hinblick auf Gewicht und Kosten Vorteile hat.
Die 17A bis 17D zeigen die sechste Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Verstärkung 4 oder die abgeschnittene und hochgebogene Struktur 40 der vorherigen Ausgestaltungen an den Wänden 42, 43 des ersten Abkantteils 41 mit einem Wulst 7c versehen ist, der ein vertikales Knicken der Wände 42, 43 induziert, und mit Wülsten 7a, 7b, die ein laterales Knicken der Wände 42, 43 induzieren.
In dieser Ausgestaltung sind die vordere und die hintere Wand 42, 43 des ersten Abkantteils 41 so ausgestaltet, dass sie in Frontansicht aufwärts trapezförmig sind. An den Wänden 42, 43 sind die Wülste 7a, 7b zum Induzieren des lateralen Knickens so ausgebildet, dass sie nach oben vorstehen und auch bei ihrer Annäherung an die Spitze des ersten Abkantteils 41 zueinander hin konvergieren. Im Gegensatz dazu ist der Wulst 7c, zwischen den Wülsten 7a und 7b, zum Induzieren des vertikalen Knickens so ausgebildet, dass er kontinuierlich durch die Wände 43, 42 gebeult wird.
Gemäß der sechsten Ausgestaltung werden, wenn die Motorhaubenkonstruktion einer oben erwähnten oberseitigen Kollision ausgesetzt wird, die Wände 42, 43 durch die Wülste 7a, 7b, 7c als Anfangspunkte des vertikalen und lateralen Knickens in mehreren Stufen verformt, so dass die Energie auf effiziente Weise absorbiert werden kann.
Im Detail, wie in den 17B und 17C gezeigt, wird das vertikale Knicken zunächst durch den durch die Wände 42, 43 verlaufenden eingebeulten Wulst 7c induziert, und danach wird das vertikale Knicken zum lateralen Knicken verschoben, da das obere Ende des vorstehenden Wulstes 7a das obere Ende des vorstehenden Wulstes 7b stört. Während des lateralen Knickens können, wie in 17D gezeigt, die Wände 42, 43 von der Oberseite zur Unterseite aufgrund der trapezförmigen Konfigurationen der Reihe nach verformt werden, so dass die Energie noch effektiver absorbiert wird.
Die 18A und 18B zeigen die siebte Ausgestaltung der Erfindung. In dieser Ausgestaltung werden vertikale Wände 47a, 47b an beiden Enden der vorderen Wand 43 in Breitenrichtung des Fahrzeugs jeweils durch Falzteile 46a, 46b gebildet.
Alternativ können die vertikalen Wände 47a, 47b an der hinteren Wand 42 vorgesehen werden. Aufgrund der Verwendung der Verstärkung 4 ähnlich wie in der ersten Ausgestaltung hat die siebte Ausgestaltung ähnliche Effekte wie die erste Ausgestaltung. Darüber hinaus können, für eine Frontalkollision und eine Oberseitenkollision mit relativ hoher Energie, die vertikalen Wände 47a, 47b der Verstärkung 4 jeweils in der Richtung von vorne nach hinten und in der Richtung von oben nach unten geknickt werden, so dass die Energie noch effektiver absorbiert wird.
Man beachte, dass die Bereitstellung der vertikalen Wände 47a, 47b der vorliegenden Ausgestaltung wie in den 15 und 16 gezeigt auf die abgeschnittene und hochgebogene Struktur 40 angewendet werden kann.
Die 19A und 19B zeigen die achte Ausgestaltung, bei der die vorliegende Struktur auf die Motorhaube F/H des Schrägnasentyps wie in den 15 und 16 gezeigt angewendet werden kann.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist die Verstärkung 4 so angeordnet, dass sie über den horizontalen Teil 2a und den ansteigenden Teil 2b des Innenblechs 2 verläuft.
Der erste Abkantteil 41 der Verstärkung 4 steht in Richtung auf das Außenblech 1 vor, und der zweite Abkantteil 44, der am Ende der hinteren Wand 42 des ersten Abkantteils 41 ausgebildet ist, steht in Richtung auf das Innenblech 2 vor. Ähnlich wie in der ersten Ausgestaltung, wird der erste Abkantteil 41 von der vorderen Wand 43 und der hinteren Wand 42 in Seitenansicht dreieckig ausgestaltet.
Das Ende der vorderen Wand 43 ist mit dem horizontalen Teil 2a des Innenbleches 2 verschweißt, so dass der Befestigungsteil 3 entsteht. Andererseits ist der ansteigende Teil 2b mit dem Eingriffsteil 21 in der Form eines Wulstes versehen, der nach oben vorsteht und auch in Breitenrichtung des Fahrzeugs verläuft. Die Oberseite des zweiten Abkantteils 44 greift in den Eingriffsteil 21 ein.
Am Ausgang des Befestigungsteils 3 hat die Verstärkung 4 Schlitze 4d, die vom zweiten Abkantteil 44 ausgehend verlaufen, um eine Mehrzahl von Verstärkungselementen 4a–4c in Breitenrichtung des Fahrzeugs bereitzustellen.
Die Verstärkungselemente 4a–4c werden jeweils so hergestellt, dass sie verschiedene Längenverhältnisse zwischen der vorderen Wand 43 und der hinteren Wand 42 haben. Im Detail, die Oberseiten der ersten Abkantteile 41 der Verstärkungselemente 4a–4c sind in der Richtung von vorne nach hinten versetzt, so dass sie der nach unten und nach vorne gekrümmten Fläche des Außenbleches 1 folgen.
Gemäß der achten Ausgestaltung, die der fünften Ausgestaltung der 15 und 16 ähnlich ist, da die jeweiligen Wände 42, 43 der ersten Abkantteile 41 jeweils durch die Oberseitenkollision effektiv geknickt werden, ist es möglich, die Energieabsorptionseffizienz der Motorhaubenkonstruktion bei einer Oberseitenkollision zu verbessern. Dagegen wird, wenn das Fahrzeug eine Frontalkollision erfährt, der zweite Abkantteil 44 vom Eingriffsteil 21 abgelöst. Demzufolge wird eine Schrumpfung der Struktur 40 erzielt, ohne dass das Abkanten des Innenblechs 2 behindert wird, so dass es möglich wird, die Energieabsorptionseffizienz der Motorhaubenkonstruktion bei einer Frontalkollision zu verbessern.
Darüber hinaus kann, da die Oberseiten der ersten Abkantteile 41 der Verstärkungselemente 4a–4c in der Richtung von vorne nach hinten versetzt sind, der breitwinklige Schockabsorptionsbereich vergrößert werden, ohne dass dies von einer größeren Länge der Verstärkung 4 in der Richtung von vorne nach hinten begleitet würde, wodurch eine effektive Energieabsorption bei einer Oberseitenkollision mit einem breiteren Winkel ermöglicht wird. Ferner ist es möglich, trotz der Tatsache, dass die Reaktionskraft-Erzeugungspunkte durch das Versetzen der Oberseiten der ersten Abkantteile 41 verteilt werden, die Reduktionswirkung für das Moment zu erhöhen.
Auch hier ist es wieder möglich, wenn die Breiten der Verstärkungselemente 4a–4c wie in den 19A und 19B gezeigt justiert werden, die Kollisionsbelastung in der Motorhaubenkonstruktion leicht zu steuern.
Man beachte, dass die oben erwähnte "Versatz"-Anordnung für die Oberseiten der ersten Abkantteile 41 auf die Verstärkung 4 der ersten Ausgestaltung angewendet werden kann, während diese in die Verstärkungselemente 4a–4e unterteilt wird.
Die 20A und 20B zeigen die neunte Ausgestaltung der Erfindung. Als Energieabsorptionsmechanismus wird die Verstärkung 4 in dieser Ausgestaltung durch den Abkantteil 41, der in Richtung auf das Außenblech 1 und die Wände 42, 43 vor und hinter dem Abkantteil 41 vorsteht, in Seitenansicht dreieckig ausgestaltet.
Die Frontseite des Innenblechs 2 ist allgemein horizontal ausgebildet. Das Ende der vorderen Wand 43 ist mit diesem Innenblech 2 in der Nähe der Umschlagverbindung 5 am vorderen Ende der Haube verschweißt, so dass ein Befestigungsteil 3 entsteht. Ebenso ist das Ende der hinteren Wand 42 mit dem Innenblech 2 in der Nähe der vorderen Seite der Haubenverriegelung 6 verschweißt, so dass ebenfalls ein Befestigungsteil 3 entsteht.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist das Innenblech 2 zwischen diesen Befestigungsteilen 3, 3 mit einem verformungsinduzierenden Teil 71 versehen, der bewirkt, dass das Innenblech 2 durch die Frontalkollision geknickt wird.
Für den verformungsinduzierenden Teil 71 hat das Innenblech 2 eine Mehrzahl von Langlöchern, die so ausgebildet sind, dass sie in der Breitenrichtung des Fahrzeugs aneinander grenzen. Alternativ kann, wie in 21 gezeigt ist, die die zehnte Ausgestaltung illustriert, der verformungsinduzierende Teil 71 so bereitgestellt werden, dass ein abwärtiger Wulst 71b am Innenblech 2 ausgebildet wird, der in Breitenrichtung des Fahrzeugs verläuft.
Auch in der neunten und der zehnten Ausgestaltung der Erfindung hat die so konstruierte Haubenkonstruktion ähnliche Effekte wie die der ersten Ausgestaltung. Darüber hinaus ist es möglich, da die Wände 42, 43 zwischen dem Abkantteil 41 mit dem Innenblech 2 verschweißt sind, die Übertragung der Eingangskraft von der Oberseitenkollision auf das Innenblech 2 zu gewährleisten, wodurch ein geeignetes Auftreten von Reaktionskräften erzielt wird.
Andererseits kann, da der verformungsinduzierende Teil 41 zwischen den Befestigungsteilen 3 der Wände 42, 43 vorgesehen ist, bei einer Frontalkollision das Innenblech 2 um den Teil 71 als Anfangspunkt der Verformung abgekantet werden. Somit kann die Schrumpfung der Verstärkung 4 so erzielt werden, dass die Energie bei einer Frontalkollision effektiv absorbiert wird.
Der Umfang der Erfindung ist in den nachfolgenden Ansprüchen definiert.

Claims

Motorhaubenkonstruktion für ein Fahrzeug, die Folgendes umfasst: ein Außenblech (1); ein Innenblech (2); und einen energieabsorbierenden Mechanismus, der wenigstens in einem Frontabschnitt der Motorhaube vorgesehen und zwischen dem Außen- und dem Innenblech (1, 2) angeordnet ist; wobei der energieabsorbierende Mechanismus eine vordere Wand (43) und eine hintere Wand (42) mit unterschiedlichen Neigungswinkeln aufweist, um eine oberseitige Kollisionsbelastung aufzunehmen, die von der Oberseite des Außenblechs (1) in einem breiten Winkel auf dieses aufgebracht wird, und um die so aufgenommene Kollisionsbelastung auf das Innenblech (2) zu übertragen; wobei die Wände (42, 43) so konstruiert sind, dass sie durch die oberseitige Kollisionsbelastung geknickt werden, die von dem Außenblech (1) aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (42, 43) so konstruiert sind, dass sie in einer Richtung, die es zulässt, dass die Wände (42, 43) einander überlappen, durch eine Frontkollisionsbelastung kompressiv verformbar sind, die von der Frontseite auf das Außenblech (1) aufgebracht wird; der energieabsorbierende Mechanismus eine Verstärkung (4) umfasst, die mit einem ersten Abkantteil (41) versehen ist, der in Richtung auf das Außenblech (1) vorsteht; und der erste Abkantteil (41) in Seitenansicht im Wesentlichen abgewinkelt und zwischen der vorderen Wand (43) und der hinteren Wand (42) ausgebildet ist.
Motorhaubenkonstruktion nach Anspruch 1 mit einem Haubenverriegelungselement (6), das in der Nähe des Innenbleches (2) angeordnet ist, um die Motorhaube zu verstärken, wobei der energieabsorbierende Mechanismus vor dem Haubenverriegelungselement (6) angeordnet ist, wobei das hintere Ende des energieabsorbierenden Mechanismus vorzugsweise am Innenblech in der Nähe eines vorderen Teils des Haubenverriegelungselementes befestigt ist.
Motorhaubenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Verstärkung (4) mit einem zweiten Abkantteil (44) versehen ist, der in Richtung auf das Innenblech (2) vorsteht, wobei der erste und der zweite Abkantteil durch die vordere Wand (43) verbunden sind; der Abschluss der hinteren Wand (42) am Innenblech (2) am hinteren Ende der Verstärkung (4) befestigt ist; die Motorhaube an ihrem vorderen Ende mit einer Umschlagverbindung (5) zum Verbinden des Außenbleches (1) mit dem Innenblech (2) versehen ist; der zweite Abkantteil (44) am vorderen Ende der Verstärkung (4) mit einem Eingriffsteil (21) der Motorhaube im Eingriff ist, wobei der Eingriffsteil (21) in der Nähe der Umschlagverbindung (5) angeordnet ist und in einer Breitenrichtung verläuft; und das vordere Ende der Verstärkung (4) vor dem zweiten Abkantteil (44) mit einer zusätzlichen Wand (45) versehen ist, die allgemein parallel zur hinteren Wand (42) ist.
Motorhaube nach Anspruch 3, bei der der Eingriffsteil eine im Innenblech (2) ausgebildete Nut umfasst, wobei die Nut entweder durch einen nach unten vorstehenden Wulst (21) oder durch ein Paar nebeneinander liegender, beide nach oben vorstehender Wülste (21) definiert wird.
Motorhaubenkonstruktion nach Anspruch 3 oder 4, bei der unter der Länge a der hinteren Wand (42), der Länge b der vorderen Wand (43), dem Abstand c₁ zwischen der Umschlagverbindung (5) und dem Eingriffsteil bzw. der Nut und dem Abstand c₂ zwischen dem Eingriffsteil bzw. der Nut und dem Ende der hinteren Wand (42), das am Innenblech (2) befestigt ist, die folgenden Beziehungen hergestellt werden: a ≥ b; a ≥ c2; und c1 ≥ b.
Motorhaubenkonstruktion nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der die Verstärkung (4) mehrere erste Abkantteile (41) und mehrere zweite Abkantteile (44) hat, die abwechselnd nach vorne und nach hinten weisend angeordnet sind.
Motorhaubenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, bei der der energieabsorbierende Mechanismus eine abgeschnittene und hochgebogene Struktur (40) hat, die durch Ausbilden einer Öffnung (23) im Innenblech (2) erhalten wird, wobei der erste Abkantsteil (41) und ein zweiter Abkantteil (44) der abgeschnittenen und hochgebogenen Struktur (40) in Richtung auf das Innenblech (2) vorstehen, wobei der erste und der zweite Abkantteil durch die vordere Wand (43) miteinander verbunden sind; die hintere Wand (42) nicht von dem Innenblech (2) weggeschnitten ist, während die vordere Wand (43) von dem Innenblech (2) abgeschnitten ist, um den zweiten Abkantteil (44) am untersten Ende der Frontwand zu definieren; das Innenblech (2) an einem vorderen Ende der Öffnung (23) mit einem Klauenteil (22) für den Eingriff in den zweiten Abkantteil (44) versehen ist; und die abgeschnittene und hochgebogene Struktur (40) ferner vor dem zweiten Abkantteil (44) eine Wand (45) aufweist, die allgemein parallel zur hinteren Wand (42) verläuft.
Motorhaubenkonstruktion nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei der der energieabsorbierende Mechanismus an der den ersten Abkantteil (41) bildenden vorderen und hinteren Wand (43, 42) mit Wülsten (7a–c) versehen ist, die ein vertikales und laterales Knicken der vorderen und der hinteren Wand (43, 42) als Reaktion auf die auf das Außenblech (1) aufgebrachte oberseitige Kollisionsbelastung induziert.
Motorhaubenkonstruktion nach Anspruch 8, bei der die den ersten Abkantteil (41) bildenden vorderen und hinteren Wände (43, 42) so gestaltet sind, dass sie in Frontansicht nach oben gerichtete Trapeze sind; Wülste (7a, b) zum Induzieren von lateralen Knicken so angeordnet sind, dass sie nach oben vorstehen und aufeinander zu konvergieren, während sich die Wülste dem ersten Abkantteil (41) nähern; und ein Wulst (7c) zum Induzieren eines vertikalen Knicks zwischen den Wülsten (7a, 6) angeordnet ist, um ein laterales Knicken zu induzieren, damit die vorderen und hinteren Wände (43, 42) kontinuierlich verbeult werden.
Motorhaubenkonstruktion nach Anspruch 3 oder 4, bei der die den ersten Abkantteil (41) bildende(n) vordere und/oder hintere Wand/Wände (43, 42) an beiden lateralen Enden der Wand jeweils durch Falzteile (46a, b) mit vertikalen Wänden (47a, b) versehen sind.
Motorhaubenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Verstärkung (4) mit einem zweiten Abkantteil (44) versehen ist, der in Richtung auf das Innenblech (2) vorsteht, wobei der erste und der zweite Abkantteil durch eine der genannten Wände verbunden ist; an der Vorderseite oder der Rückseite der Verstärkung der Abschluss der den ersten Abkantteil (41) bildenden vorderen oder hinteren Wand am Innenblech (2) befestigt ist; auf der anderen Seite der Verstärkung (4) die Spitze des zweiten Abkantteils (44) mit einem Eingriffsteil am Innenblech (2) im Eingriff ist, das in Breitenrichtung verläuft; die Verstärkung (4) durch in Breitenrichtung verteilte Schlitze (4d) in eine Mehrzahl von Verstärkungselementen (4a–c) unterteilt ist; und die Verstärkungselemente (4a–c) erste Abkantteile (41) aufweisen, deren Spitzen in der Richtung von vorne nach hinten versetzt sind, mit einem anderen Verhältnis von vorderer Wandlänge zu hinterer Wandlänge für jedes Verstärkungselement.
Motorhaubenkonstruktion nach Anspruch 11, bei der die Frontseite des Innenbleches (1) einen horizontalen Teil (2a), der so gebildet ist, dass er von einer Umschlagverbindung (5) am vorderen Ende der Motorhaube nach hinten allgemein horizontal verläuft, und einen ansteigenden Teil (26) aufweist, der so gebildet ist, dass er schräg vom hinteren Ende des horizontalen Teils (2a) in Richtung auf eine Haubenverriegelung (6) ansteigt; der zweite Abkantteil (44) der Verstärkung (4) an einem Ende der den ersten Abkantteil (41) bildenden hinteren Wand ausgebildet ist; und das Ende der den ersten Abkantteil (41) bildenden vorderen Wand am horizontalen Teil (2a) des Innenblechs (2) befestigt ist, während die Spitze des zweiten Abkantteils (44) in den genannten Eingriffsteil eingreift, der im ansteigenden Teil (26) des Innenblechs (2) angeordnet ist.
Motorhaubenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, bei der der energieabsorbierende Mechanismus in Seitenansicht dreieckig ausgestaltet ist; die Enden der vorderen und hinteren Wand (43, 42) am Innenblech (2) befestigt sind, so dass Befestigungsteile (3) entstehen; und das Innenblech (2) einen verformungsinduzierenden Teil (71) zwischen den Befestigungsteilen (3) hat, um zu veranlassen, dass das Innenblech (2) durch die Frontalkollision geknickt wird.
Fahrzeug mit einer Motorhaube mit einer Motorhaubenkonstruktion nach einem der vorherigen Ansprüche.