DE60115459T2

DE60115459T2 - Ein grill für ein landfahrzeug und auch ein landfahrzeug mit einem grill

Info

Publication number: DE60115459T2
Application number: DE60115459T
Authority: DE
Inventors: Peter John Dereham RACKHAM; Michael Great Yarmouth TATE
Original assignee: Aston Martin Lagonda Ltd
Current assignee: Aston Martin Lagonda Ltd
Priority date: 2000-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2021-08-09
Also published as: WO2002012028A1; GB0019476D0; US6921117B2; DE60115459D1; AU2001277615A1; ATE311311T1; US20040124670A1; EP1307358A1; GB2365390A; EP1307358B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Grill für ein Landfahrzeug und auch ein Landfahrzeug mit einem Grill.
Ein Grill ist typischerweise in einer an der Frontpartie eines Landfahrzeugs durch die Fahrzeugkarosserie definierten Öffnung vorgesehen. Manchmal ist die Öffnung an der Frontpartie der Motorhaube in der Motorhaube des Fahrzeugs definiert. Manchmal ist die Öffnung zwischen der Motorhaube des Fahrzeugs und den Kotflügeln des Fahrzeugs definiert, wobei die Karosserie die restliche Frontpartie des Fahrzeugs bildet. Manchmal ist die Öffnung vollständig durch die die Frontpartie des Fahrzeugs bildende Karosserie definiert. Die Öffnung ist so ausgeführt, daß sie von einer Kühlluftströmung durchströmt werden kann, um typischerweise einen unmittelbar hinter der Öffnung befindlichen Kühler zu kühlen. Ein Grill ist üblicherweise aus ästhetischen Gründen in der Öffnung vorgesehen und dient ebenfalls dem Zweck, das Eindringen großer Gegenstände durch die Öffnung zu verhindern, wodurch ansonsten z. B. ein dahinter befindlicher Kühler beschädigt werden könnte.
Im US-Patent 5,478,127 ist ein Landfahrzeug mit einem Grill gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 12 beschrieben.
Die derzeit gültigen Gesetze schreiben vor, daß die Frontpartie eines Fahrzeugs einem mit niedriger Geschwindigkeit erfolgenden Aufprall (wie er beispielsweise bei Parkunfällen geschieht) ohne wesentlichen Schaden widerstehen können muß. Es ist ein Test mit der Bezeichnung "Pendeltest" entwickelt worden, bei dem man eine Pendelkugel von vorgeschriebener Größe und vorgeschriebenem Gewicht mit einer vorgeschriebenen Geschwindigkeit auf die Frontpartie eines Fahrzeugs aufprallen läßt und anschließend den an der Frontpartie des Fahrzeugs entstandenen Schaden bewertet.
Ein Standardgrill besteht aus Metall und ist durch Metallbefestigungen mit der umgebenden Karosserie verbunden. Er schneidet im Pendeltest nicht gut ab. Um den Test zu bestehen, muß der Grill genügend vom Aufprall absorbieren können, damit die den Grill umgebende Karosserie im Pendeltest keinen wesentlichen Schaden erleidet. Der Pendeltest hat, allgemein gesagt, die Konstrukteure dazu veranlaßt, die Größe von Öffnungen an den Frontpartien von Fahrzeugen zu reduzieren, damit die Karosserie der Fahrzeuge und nicht der Grill auf den Aufprall reagiert. Dies hat nachteilige ästhetische Auswirkungen und kann auch die Kühlluftströmung in negativer Weise verringern.
Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Landfahrzeug mit einer Karosserie bereit, die eine Öffnung definiert, in der ein Grill durch ein Montagemittel gesichert ist, wobei das Montagemittel ein elastisch verformbares, nicht metallisches Material umfaßt, das sich verformen kann, um es dem Grill zu ermöglichen, sich im Verhältnis zur umgebenden Karosserie zu bewegen, wenn der Grill einen Aufprall erfährt, wodurch Energie des Aufpralls absorbiert wird, und anschließend wieder seine ursprüngliche Form anzunehmen und dadurch die vor dem Aufprall bestehende Position des Grills wiederherzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß das Montagemittel eine Trägerunterlage mit Schlitzen umfaßt, die sich dadurch von einer vorderen Oberfläche der Unterlage aus, die an einen Teil der hinteren Oberfläche des Grills angrenzt, nach hinten erstrecken.
Gemäß diesem Aspekt stellt die Erfindung ein Automobil mit einem Grill bereit, der in einer Öffnung durch das Montagemittel gesichert ist, das es dem Grill ermöglicht, durch Bewegung auf einen Aufprall zu reagieren, wobei das Montagemittel die Energie des Aufpralls absorbiert und der Grill anschließend wieder in seine vor dem Aufprall bestehende Position zurückgeführt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Grill zur Befestigung in einer in der Karosserie eines Landfahrzeugs definierten Öffnung bereit, wobei der Grill aus einem Verbundmaterial besteht, das in eine Matrix eingebettete Fasern umfaßt, wobei der Grill einen zentralen Gitterbereich umfaßt, der von einem durchgehenden Außenumfang abgestützt wird und davon umgeben ist, wobei der zentrale Gitterbereich folgendes umfaßt:
mehrere erste beabstandete parallele Stege, die sich allgemein horizontal erstrecken, wenn der Grill in der Öffnung in der Karosserie gesichert ist; und
mehrere zweite beabstandete parallele Stege, die sich senkrecht zu den mehreren ersten Stegen und allgemein vertikal erstrecken, wenn der Grill in der Öffnung in der Karosserie gesichert ist; und wobei die mehreren zweiten Stege eine Tiefe haben, die größer als die Tiefe der mehreren ersten Stege ist; und wobei der Grill mehrere Flansche hat, die sich vom Außenumfang aus nach außen erstrecken.
In der Vergangenheit sind als separate Bauteile ausgebildete Grills aus Metall geformt worden. Ansonsten sind aus polymeren Materialien oder aus Kunststoffmaterialien gebildete Grills allgemein als Teil eines größeren Bauteils und nicht als ein unabhängiges Bauteil geformt worden. Die vorliegende Erfindung geht davon aus, daß es vorteilhaft ist, einen als ein unabhängiges Bauteil ausgeführten Grill aus einem faserverstärkten Material zu formen, weil der Grill dadurch eine gute Steifigkeit und Schlagfestigkeit erhält.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben; dabei sind:
1 eine schematische Ansicht einer Frontpartie eines Automobils gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer in der Karosserie des Automobils definierten Öffnung, in der ein Grill gemäß der vorliegenden Erfindung gesichert ist;
2 ein Querschnitt durch einen Teil des in 1 dargestellten Grills;
3 ein Querschnitt durch einen Flansch 20 des Grills von 1 und durch das unmittelbar angrenzende Schaummaterial; und
4 eine auseinandergezogene Ansicht der Frontpartie eines Automobils gemäß der vorliegenden Erfindung.
In 1, auf die zunächst Bezug genommen wird, ist ein Grill 10 dargestellt, der in einer von der Karosserie 12 eines Automobils definierten Öffnung 11 gesichert ist. Es ist lediglich ein Teil der Karosserie 12 des Automobils, nämlich die Frontpartie der Karosserie, dargestellt.
Der Grill 10 besteht aus glasfaserverstärktem wärmestabilisiertem Nylon, dessen Eigenschaften später beschrieben werden. Bei dem Grill 10 handelt es sich um ein einteiliges Formteil.
Der Grill 10 umfaßt eine Reihe von Stegen 13, die sich, wenn der Grill 10 in seiner Position montiert ist, allgemein horizontal erstrecken. Der Grill 10 hat auch mehrere Stege 14, die senkrecht zu den Stegen 13 verlaufen und sich (wenn der Grill 10 in seiner Position montiert ist) allgemein vertikal erstrecken.
2 ist ein Querschnitt durch den Grill 10. Ein Steg 13 ist in der Draufsicht dargestellt, und der Steg hat eine Tiefe d1. Die Ansicht zeigt einen Querschnitt durch einen Steg 14, und der Steg 14 hat eine Tiefe d2, die größer als die Tiefe d1 ist. Die Vorderkante 15 des Stegs 14 ist von der Vorderkante 16 des Stegs 13 aus nach hinten beabstandet. Die Hinterkante 17 des Stegs 14 ist von der Hinterkante 18 des Stegs 13 aus nach hinten versetzt.
In der bevorzugten Ausführungsform beläuft sich das Maß D2 auf 42,7 mm, und die Hinterkante 17 des Stegs 14 befindet sich 24,6 mm hinter der Hinterkante 18 des Stegs 13.
Der Grill 10 hat Stege, wie in 2 dargestellt, um dem Grill 10 in seinem Aufbau die erforderliche Steifigkeit zu verleihen. Damit der Grill 10 in seinem Aufbau die erforderliche Steifigkeit hat, müssen die Stege 14 eine Mindesttiefe aufweisen. Es wird bevorzugt, daß die Stege 14 aus ästhetischen Gründen die größte Tiefe besitzen. Die Hinterkantenabschnitte der Stege 14 sind außen am Fahrzeug nicht unbedingt sichtbar, und da die Stege 14 weniger zahlreich als die Stege 13 sind, wird die Gesamtästhetik des Grills dadurch nicht beeinträchtigt.
Der Grill 10 hat einen durchgehenden Außenumfang 19, der die Stege 13 und 14 umgibt und abstützt. Vom durchgehenden Außenumfang 19 aus erstrecken sich mehrere Flansche 20 nach außen, die um den Außenumfang herum mit Abstand voneinander vorgesehen sind. Jeder Flansch 20 hat eine allgemein flache, nach hinten gewandte Oberfläche, die an einen Teil einer Trägerunterlage 21, 22 angrenzt und damit verklebt ist. Die Trägerunterlage 21, 22 bildet eine Montagevorrichtung für den Grill 10, so daß der Grill 10 in der Öffnung 11 gesichert werden kann. Jeder Flansch 20 hat einen sich nach hinten erstreckenden Vorsprung, der in einen Schlitz in der Trägerunterlage eingeführt werden kann. In 3 ist beispielsweise ein Flansch 20 dargestellt, der einen Vorsprung 30 hat, der sich nach hinten in einem Schlitz in einer Trägerunterlage 21 erstreckt.
Die Trägerunterlage 21, 22 ist aus einem elastisch verformbaren, nicht metallischen Material, in der bevorzugten Ausführungsform aus einem geschäumten Material, geformt. Das geschäumte Material ist mit mehreren Schlitzen ausgebildet, die paarweise vorgesehen sind, wobei jeweils ein Paar Schlitze jedem der Flansche 20 zugeordnet ist. Die Schlitze 23a und 23b sind beispielsweise einem Flansch 20 zugeordnet vorgesehen. Die Schlitze erstrecken sich von der Vorderkante der Unterlage 21 aus um eine Distanz d3 nach hinten. Die Schlitze definieren einen Bereich 24 in der Trägerunterlage 21, der von der umgebenden Trägerunterlage zur Rückseite des Bereichs hin mit Abstand isoliert ist. Dies bedeutet, daß bei anfänglicher Bewegung des Grills 10 lediglich definierte Bereiche auf die Belastung reagieren.
Die Front der Unterlage im Bereich 24 ist mit der hinteren Oberfläche des Flansches 20 verklebt. Wenn der Grill 10 auf einen kleineren Aufprall reagiert, wird die Kraft des Aufpralls durch den Flansch 20 auf den Bereich 24 übertragen, und das Material im Bereich 24 wird zusammengedrückt, um es dem Grill 10 zu ermöglichen, sich in seiner Öffnung zu bewegen. Das Material der Unterlage im Bereich 24 ist elastisch beschaffen, und nach dem Aufprall reagiert das Material daher so, daß der Grill 10 in seine vor dem Aufprall bestehende Position zurückgeführt wird.
Jeder der Flansche 20 wird von einem darunter befindlichen isolierten Bereich (z. B. 24) in der Trägerunterlage 21, 22 abgestützt.
Die Trägerunterlage 21, 22 absorbiert bei niedriger Aufprallgeschwindigkeit auf den Grill 10 einwirkende Energie, indem die Unterlage zusammengedrückt. und dadurch Aufprallenergie absorbiert wird. Der Grill selbst bleibt unbeschädigt und wird nach dem Aufprall in seine Position zurückgeführt.
In 1 ist eine Tafel 61 dargestellt, die in einem passend ausgebildeten Rücksprung in der geformten Unterlagenanordnung 22 gesichert ist, um den Grill 10 in seiner Position zu sichern.
Bei dem für den Grill verwendeten Material handelt es sich vorzugsweise um VERTON^(RTM> der Serie RF-EM-HS, das von LNT Engineering Plastics Inc., 475 Creamery Way, Exton, PA 19341-2537 (Telefon-Nr. +1-610-363-4500, Fax-Nr. +1-610-363-4749, Website: http://www.lnp.com) bezogen werden kann. Die Eigenschaften des verwendeten Materials sind wie folgt:
Obwohl das vorstehende Material das bevorzugte Material ist, können auch andere Verbundmaterialien verwendet werden. Beispielsweise könnte ein Material verwendet werden, das in eine Epoxidharzmatrix eingebettete Kohlefasern oder in eine Polyurethanmatrix eingebettete Glasfasern oder verschiedene andere Kombinationen umfaßt.
Die Trägerunterlage ist aus zwei Bauteilen 21, 22 gebildet. Jedes Bauteil besteht aus einem Strukturschaum niedriger Dichte, die 80 kg/m³ beträgt. Jedes Bauteil wird in einem zweiteiligen Aluminiumformwerkzeug durch ein Reaktionsspritzgießverfahren geformt (wobei sich der Schaum im Formwerkzeug ausdehnt und die erforderliche Form annimmt). Die beiden Bauteile 21, 22 treffen entlang einer gemeinsamen Verbindungslinie 60 zusammen, können sich aber im Verhältnis zueinander bewegen. Jedes Bauteil 21, 22 ist an einem Teil der Aufprallkonstruktion des Fahrzeugs befestigt und wird davon abgestützt.
Wie aus 4 ersichtlich, wird eine Haut 70 aus R-RIM MOULDING [Reaktionsspritzguss-] POLYOL DALTORIM^(RTM) Ef 20510, 150 SUPRASEC^(RTM) 2010 ± 15% HMG verwendet, um die Schaumunterlage 21, 22 zu bedecken. Die Haut stellt die fertige Oberflächenausführung des Fahrzeugs dar.
Obwohl vorstehend die bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, die einen Grill für die Frontpartie des Fahrzeugs in einer Öffnung aufweist, durch die Luft zu einem Kühler strömen kann, kann die Erfindung gleichermaßen für alle in Öffnungen montierte Grills zur Anwendung kommen. Obwohl die bevorzugte Ausführungsform in bezug auf ein Automobil beschrieben wurde, kann sie für jedes beliebige Landfahrzeug, z. B. einen Lkw oder Pkw, angewendet werden. Obwohl die im Rahmen der Erfindung verwendeten Montagevorrichtungen vorzugsweise so ausgebildet sind, wie vorstehend beschrieben und in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, fällt es unter den Schutzbereich der Erfindung, Montagevorrichtungen zu verwenden, die anstelle der vorstehend beschriebenen Unterlage mehrere individuelle Blöcke aus elastisch verformbarem geschäumtem Material umfassen.
Obwohl der Grill vorzugsweise mehrere erste Stege, die sich horizontal erstrecken, sowie mehrere zweite Stege, die sich vertikal erstrecken, aufweist, kann der Grill auch Stege besitzen, die sich mit unterschiedlichen Winkeln erstrecken, z. B. kann sich jeder Steg mit einem Winkel von 45° zur horizontalen Ebene erstrecken, um ein unterschiedliches Gittermuster zu bilden.

Claims

Landfahrzeug mit einer Karosserie, die eine Öffnung (11) definiert, in der ein Grill (10) durch ein Montagemittel (20, 21, 22) gesichert ist, wobei das Montagemittel (21, 22) ein elastisch verformbares, nicht metallisches Material umfaßt, das sich verformen kann, um es dem Grill (10) zu ermöglichen, sich im Verhältnis zur umgebenden Karosserie zu bewegen, wenn der Grill (10) einen Aufprall erfährt, wodurch Energie des Aufpralls absorbiert wird, und anschließend wieder seine ursprüngliche Form anzunehmen und dadurch die vor dem Aufprall bestehende Position des Grills (10) wiederherzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß das Montagemittel (20, 21, 22) eine Trägerunterlage (21, 22) mit Schlitzen (23a, 23b) umfaßt, die sich dadurch von einer vorderen Oberfläche der Unterlage (21, 22) aus, die an einen Teil der hinteren Oberfläche des Grills (10) angrenzt, nach hinten erstrecken.
Landfahrzeug nach Anspruch 1, bei dem der Grill (10) mehrere Flansche (20) hat, die um seinen Außenumfang herum beabstandet vorgesehen sind, wobei die Flansche (20) die Punkte zur Befestigung des Grills (10) an der Trägerunterlage (21, 22) bilden, wobei die Trägerunterlage (21, 22) an den nach hinten gewandten Oberflächen der Flansche (20) befestigt ist und die Trägerunterlage (21, 22) die darin in Form mehrerer Paar Schlitze (23a, 23b) vorgesehenen Schlitze (23a, 23b) aufweist, wobei jedes Paar Schlitze (23a, 23b) einem Flansch (20) zugeordnet ist, wobei einer der Schlitze (23a, 23b) eines jeden Paars jeweils auf jeder Seite eines Flansches (20) beabstandet vorgesehen ist, um dazwischen einen isolierten Bereich (24) in der Trägerunterlage (21, 22) zu definieren, der vom Rest der Trägerunterlage mit Abstand zur Rückseite davon isoliert ist, wobei sich das Material in jedem isolierten Bereich (24) verformt, wenn von dem isolierten Bereich zugeordneten Flansch (20) aus Kraft auf den isolierten Bereich (24) übertragen wird.
Landfahrzeug nach Anspruch 2, bei dem die Trägerunterlage (21, 22) aus einem Schaummaterial gebildet ist.
Landfahrzeug nach Anspruch 2, bei dem die Trägerunterlage (21, 22) mindestens ein geformtes Bauteil umfaßt.
Landfahrzeug nach Anspruch 4, bei dem das geformte Bauteil eine Form aufweist, die mindestens teilweise der vorderen äußeren Form des Automobils entspricht.
Landfahrzeug nach Anspruch 3, bei dem die Trägerunterlage (21, 22) zwei geformte Bauteile umfaßt.
Landfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Grill (10) nicht metallisch ist.
Landfahrzeug nach Anspruch 7, bei dem der Grill (10) aus einem Verbundmaterial besteht.
Landfahrzeug nach Anspruch 8, bei dem der Grill (10) aus einem faserverstärkten polymeren Material gebildet ist.
Landfahrzeug nach Anspruch 9, bei dem der Grill (10) aus glasfaserverstärktem Nylon gebildet ist.
Landfahrzeug nach Anspruch 10, bei dem der Grill (10) ein einteiliges Formbauteil ist.
Grill (10) zur Befestigung in einer in der Karosserie eines Landfahrzeugs definierten Öffnung (11), wobei der Grill (10) aus einem Verbundmaterial besteht, das in eine Matrix eingebettete Fasern umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Grill einen zentralen Gitterbereich umfaßt, der von einem durchgehenden Außenumfang (19) abgestützt wird und davon umgeben ist, wobei der zentrale Gitterbereich folgendes umfaßt: mehrere erste beabstandete parallele Stege (13), die sich allgemein horizontal erstrecken, wenn der Grill (10) in der Öffnung (11) in der Karosserie gesichert ist; und mehrere zweite beabstandete parallele Stege (14), die sich senkrecht zu den mehreren ersten Stegen (13) und allgemein vertikal erstrecken, wenn der Grill (10) in der Öffnung (11) in der Karosserie gesichert ist; und wobei die mehreren zweiten Stege (14) eine Tiefe haben, die größer als die Tiefe der mehreren ersten Stege (13) ist; und wobei der Grill (10) mehrere Flansche (20) hat, die sich vom Außenumfang (19) aus nach außen erstrecken.
Grill (10) nach Anspruch 12, bei dem sich Vorderkanten der mehreren zweiten Stege (14) hinter den Vorderkanten der mehreren ersten Stege (13) befinden und die Hinterkanten der mehreren zweiten Stege (14) mit Abstand hinter den Hinterkanten der mehreren ersten Stege (13) vorgesehen sind.
Grill (10) nach Anspruch 12, bei dem das Verbundmaterial in einer Nylonmatrix eingebettete Glasfasern umfaßt.
Grill (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Grill ein einteiliges Formbauteil ist.