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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft den Aufbau eines Puffers für Hauben,
der die Aufschlagkraft beim Schließen einer Haube wie einer Motorhaube
eines Automobils absorbiert und das Vibrieren der Haube in geschlossenem
Zustand verhindert.
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STAND DER TECHNIK
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Der
Aufbau eines Haubenpuffers, bei dem Pufferglieder, die aus elastischen
Elementen bestehen, an der Seite einer Autokarosserie oder einer Haube
angeordnet sind, ist bekannt und beispielsweise in der japanischen
Offenlegungsschrift Nr. Hei 9-123945 und anderen beschrieben, um
den Aufschlag beim Schließen
einer Haube wie einer Kofferraumhaube, einer Motorhaube und dergleichen
bei Automobilen zu absorbieren und das Vibrieren der Haube in geschlossenem
Zustand zu verhindern.
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Ein
Beispiel für
den Aufbau des Puffers für Hauben
an der Motorhaube wird nachfolgend beschrieben; die Beschreibung
bezieht sich auf die 5A, 5B und 6.
Pufferglieder 21, wie sie in 6 dargestellt
sind, bestehen aus elastischen Elementen, die beispielsweise aus
Hartgummi hergestellt und an beiden Enden einer Kühlerhalterung 13 angeordnet,
die, wie in 5A dargestellt, in einem oberen
Abschnitt eines vorderen Endes eines Motorraums 12 des
Karrosserierahmens 11 eines Automobils angeordnet sind.
Beim Schließen
der Motorhaube 14, wie in 5B gezeigt,
haben diese Pufferglieder 21 Kontakt mit der Unterseite
eines vorderen Endes der Motorhaube 14 und werden um einen
vorbestimmten Betrag elastisch komprimiert, um die Aufschlagkraft
beim Schließen
der Motorhaube 14 zu absorbieren und das Vibrieren der
Motorhaube 14 in geschlossenem Zustand zu verhindern.
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Der
oben beschriebene Aufbau, bei dem die Pufferglieder 21 aus
Hartgummi bestehen und auf der Kühlerhalterung 13 angeordnet
sind, stellt jedoch dann ein Problem dar, wenn ein Fußgänger, der
in Kontakt mit einem Automobil kommt, auf die Motorhaube 14 geworfen
wird, von oben auf die Motorhaube 14 fällt und sich dabei stärker verletzen
kann. Insbesondere tritt dies ein, weil zwischen der unteren Fläche des
vorderen Endes der Motorhaube 14 und der Kühlerhalterung 13 der
Abstand D gegenüber
der Höhe
des Puffergliedes 21 verhältnismäßig groß ist, siehe 5B.
Der Puffer 21 besitzt einen gewissen Grad an Elastizität, ist jedoch
von großer
Härte,
so dass ein Hub S, der vom Kontakt des Fußgängers mit der Motorhaube 14 herrührt und
auf den Puffer ausgeübt
wird, hier als So bezeichnet, kurz ist. Da die Kollisionsenergie
in dem kurzen Hub So absorbiert wird, ohne den Abstand D effektiv
zu nutzen, wird aus einer Aufschlaglast F ein großer Wert
F0.
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Auf
der Grundlage des oben beschriebenen Problems bei der konventionellen
Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Aufbau
eines Haubenpuffers vorzuschlagen, der den Grad der Verletzung eines
Hindernisses bei einem Aufprall auf eine Haube verringert.
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In
EP-A-1104726, WO-A-00/69706 und US-A-5706908 werden Haubenpuffer
mit Puffergliedern beschrieben, die so angeordnet sind, dass sie bei
geschlossenem Zustand einer Haube mit dieser Kontakt haben, wie
dies im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben wird.
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Nach
der vorliegenden Erfindung wird ein Aufbau eines Haubenpuffers vorgeschlagen,
bei dem Pufferglieder so angeordnet sind, dass sie bei geschlossener
Haube mit dieser Kontakt haben, und bei dem das Pufferglied ein
Energieabsorptionselement enthält,
das Energie absorbiert, während
es sich plastisch verformt, wenn eine Last, die gleich einem vorbestimmten
Wert ist oder darüber
liegt, von oben einwirkt, und das dadurch gekennzeichnet ist,
dass
das Energieabsorptionsglied in einem Gehäuseelement angeordnet ist,
wobei zwischen einem oberen Ende des Energieabsorptionsgliedes und
einem oberen Ende des Gehäuseelementes
ein Abstand vorgesehen ist, dass das Gehäuseelement in senkrechter Richtung
elastisch verformt wird, wenn eine Last gleich oder geringer als
der vorbestimmte Wert einwirkt, und in senkrechter Richtung plastisch verformt
wird, wenn eine Last gleich oder größer als der vorbestimmte Wert
einwirkt.
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Bei
einem solchen Aufbau wird, wenn ein Hindernis eine Last gleich oder
größer als
der vorbestimmte Wert auf die Haube bringt, das Energie absorbierende
Glied plastisch verformt, um Kollisionsenergie zu absorbieren, so
dass dadurch die Verletzung des Hindernisses verringert wird.
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Das
Gehäuseelement übernimmt
die Funktion als Pufferglied bei normalem Gebrauch in zufriedenstellender
Weise. Wirkt eine Aufschlaglast auf die Haube ein, die gleich oder
größer ist
als der vorbestimmte Wert, dann wird diese Aufschlaglast sicher absorbiert,
so dass es möglich
ist, der Grad der Verletzung des Hindernisses zu verringern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines wichtigen Abschnittes des Aufbaus
eines Haubenpuffers nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2A und 2B zeigen
Bauelemente eines Puffergliedes nach der Ausführungsform; 2A zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Gehäuseelementes, 2B eine
perspektivische Ansicht eines Energie absorbierenden Elementes;
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3A bis 3C sind
Vorderansichten, die die jeweiligen Zustände des Puffergliedes nach der
Ausführungsform
während
des Betriebes zeigen;
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4 ist
eine grafische Darstellung der Lastcharakteristika des Puffergliedes
nach der Ausführungsform;
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5A und 5B zeigen
eine Art der Anordnung des Puffergliedes an einer Motorhaube eines
Automobils; 5A ist eine perspektivische
Ansicht, 5B eine schematische Seitenansicht
bei geschlossener Motorhaube;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht eines konventionellen Puffergliedes
und
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7 ist
eine grafische Darstellung der Lastcharakteristik des konventionellen
Puffergliedes.
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BESTES VERFAHREN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Ausführungsform
des Aufbaus eines Haubenpuffers nach der vorliegenden Erfindung
wird nachfolgend beschrieben; die Beschreibung bezieht sich auf
die 1 bis 4. Die Anordnung des Aufbaus
ist ähnlich
der des mit Bezug auf die 5A und 5B beschriebenen
konventionellen Beispiels, so dass die Beschreibung der Gesamtanordnung
sich darauf bezieht. Gleiche Bauelemente sind mit den gleichen Bezugszeichen
versehen, gleiche Bauelemente werden nicht doppelt beschrieben.
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In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 1 ein Pufferglied. Die Pufferglieder 1 sind
an beiden Enden einer Kühlerhalterung 13 auf
einer oberen Abschnitt eines vorderen Endes eines Motorraumes 12 angeordnet,
um beim Schließen
einer Motorhaube 14 Aufschlagenergie zu absorbieren und
ein Vibrieren der Motorhaube 14 in geschlossenem Zustand
zu verhindern. Das Pufferglied 1 umfasst ein Gehäuseelemente 2 und
ein Energie absorbierendes Element 3, das im Gehäuseelement 2 angeordnet
ist. Das Gehäuseelement 2 verformt
sich elastisch in senkrechter Richtung, wenn eine Last gleich oder
geringer als ein vorbestimmter Wert einwirkt, und verformt sich plastisch
in senkrechter Richtung, wenn eine Last gleich oder größer als
der vorbestimmte Wert einwirkt. Das Energie absorbierende Element 3 absorbiert
Energie, während
es sich plastisch verformt, wenn eine Last gleich oder größer als
der vorbestimmte Wert von oben einwirkt. Wie in 3A dargestellt,
ist zwischen einem oberen Ende 3a des Energie absorbierenden
Elementes 3 und einer oberen Stirnplatte 2a des
Gehäuseelementes 2 ein
geeigneter Abstand d vorgesehen.
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Das
Gehäuseelement 2,
das in 2A dargestellt ist, ist aus Kunstharzformteilen
hergestellt, deren äußere Form
im Großen
und Ganzen einer senkrecht angeordneten Langperle eines Abakus gleichen.
Genauer gesagt ist eine Mehrzahl von elastisch und plastisch biegsamen
Platten 2c in der Form einer spitzen Klammer in regelmäßigen Abständen in einer
Umfangrichtung angeordnet und verbindet die Platte der oberen Stirnplatte 2a mit
einem Bodenring 2b. Die elastisch und plastisch biegsame
Platte 2c hat ein Elastikmodul, der so ausgelegt ist, dass
die Platte der oberen Stirnplatte 2a beim Einwirken einer Last
des oben angegebenen vorbestimmten Wertes um einen Betrag nach unten
verlagert wird, der etwa dem oben angegebenen Abstand d entspricht.
Die elastisch und plastisch biegsamen Platten 2c verformen
sich elastisch durch eine Last, die geringer oder gleich der Last
ist, die etwa dem Abstand d entspricht. Wenn eine Last gleich oder
größer als
der vorbestimmte Wert einwirkt, verlagert sich die obere Stirnplatte 2a um
einen Betrag, der gleich dem oder größer ist als der oben genannte
Abstand d; die elastisch und plastisch biegsamen Platten 2c brechen oder
werden plastisch über
ihre elastische Grenze hinaus verformt. Es wird also, falls erforderlich,
eine Einkerbung, ein Einschnitt oder dergleichen in einem Biegeabschnitt 2d der
elastisch und plastisch biegsamen Platte 2c ausgebildet.
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Die
Gesamtform des Energie absorbierenden Elementes 3, wie
es in 2B gezeigt ist, ist zylindrisch, und das Element 3 ist
aus einem Aluminium-Wabenmaterial
hergestellt. Wirkt von oben eine Last ein, die gleich oder größer ist
als der vorbestimmte Wert, dann beult die Aluminiumfolie, die das Aluminiumwabenelement
darstellt, aus, so dass das Energie absorbierende Element 3 Energie
absorbiert, während
es sich in einem großen
Kompressions-Deformations-Bereich
insgesamt plastisch verformt. Das Energie absorbierende Element 3 kann aus
anderen Elementen mit ähnlicher
Funktion hergestellt sein, beispielsweise aus zylindrischen Blöcken aus
Urethanhartschaum, anstatt aus Aluminiumwabenmaterial.
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Es
wird der betriebliche Einsatz des oben beschriebenen Aufbaus unter
Bezugnahme auf die 3A bis 3C und 4 beschrieben.
In unbelastetem Zustand, wenn die Motorhaube 14 geöffnet ist,
befindet sich das Gehäuseelement 2 im
in 3A dargestellten Normalzustand, in dem der vorbestimmte
Abstand d zwischen der oberen Stirnplatte 2a des Gehäuseelementes 2 und
dem oberen Ende 3a des Energie absorbierenden Elementes 3 vorhanden
ist. Wird die Motorhaube 14 geschlossen, wie dies in 3B dargestellt
ist, kommt ein unteres Ende eines entsprechenden Abschnitts der
Motorhaube 14 in Kontakt mit der oberen Stirnplatte 2a des Gehäuseelementes 2,
und die obere Stirnplatte 2a wird gegen die Elastizität der elastisch
und plastisch biegsamen Platten 2c nach unten in eine vorbestimmte
Position gedrückt.
Die beim Schließen
der Motorhaube 14 entstehende Aufschlagenergie wird also
während
dieses Vorgangs absorbiert, und die elastische Federkraft der elastisch
und plastisch biegsamen Platten 2c verhindert in Vibrieren
der geschlossenen Motorhaube 14.
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Prallt
dann auf das Automobil ein Hindernis 15 von oben auf die
Motorhaube 14, dann wirkt auf die Motorhaube 14 eine
Last ein, die gleich oder größer ist
als ein vorbestimmter Wert. Zu diesem Zeitpunkt zerbrechen, wie
aus 3C hervorgeht, die elastisch und plastisch biegsamen
Platten 2c des Gehäuseelementes 2 oder
verformen sich plastisch sehr stark über ihre Elastizitätsgrenze
hinaus, während
sie Energie absorbieren. Im Verlauf dieses Prozesses wird Kollisionsenergie
absorbiert, so dass eine Verletzung des Hindernisses 15 weniger
schwer ausfällt.
Auf diese Weise wird der Abstand d zwischen der Innenfläche des
vorderen Endes der Motorhaube 14 und der Kühlerhalterung 13 wirksam
als Energieabsorptionsbereich genutzt.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird, wie sie in 4 gezeigt ist, eine Last F1, die ein Gehäuseelement 2 bei einem
Kontakt des Hindernisses 15 mit der Motorhaube 14 bis
zum Endpunkt über
seine elastische Grenze hinaus zerbricht oder plastisch verformt,
eine maximale Aufschlaglast. Danach absorbiert das Energie absorbierende
Element 3 Energie, während
es von einer vorbestimmten Last an plastisch verformt wird. Ein
Hub S wird S1, der länger ist als ein konventioneller
Hub S0, wie er durch eine gestrichelte Linie
dargestellt ist. Eine diagonal gestrichelte konventionelle Energieabsorptionsfläche wird also
durch eine mit sich kreuzenden Linien gekennzeichnete Fläche als
Energieabsorptionsfläche
ersetzt. Darum wird aus eine maximalen Aufschlaglast F eine Last
F1 die gegenüber einer konventionellen Last
F0 stark reduziert ist. Es ist also möglich, den Grad
der Verletzung des Hindernisses 15 zu reduzieren.
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In
der Beschreibung der obigen Ausführungsform
umfasst das Pufferglied 1 das Gehäuseelement 2 und das
Energie absorbierende Element 3, das im Gehäuseelement 2 angeordnet
ist. Es kann jedoch auch von Vorteil sein, ein elastisches Element mit
einem geeigneten Elastikmodul und verhältnismäßig kleiner äußerer Ausdehnung
in senkrechter Richtung oben auf dem Energie absorbierenden Element 3 vorzusehen.
Vorzugsweise ist das elastische Element mehrschichtig aufgebaut
und die Härte,
d.h. ein Elastikmodul, verändert
sich allmählich
zwischen oberem Ende und unterem Ende. In diesem Fall ist es möglich, leicht
und sicher eine Absorption der Aufschlagenergie beim Schließen der
Motorhaube 14 und auch das Verhindern von Vibrationen zu
erreichen, selbst wenn die Abmessungen des elastischen Elementes
in senkrechter Richtung klein sind.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Entsprechend
dem Aufbau des Haubenpuffers nach der vorliegenden Erfindung umfasst
das Pufferglied das Energie absorbierende Element zum Absorbieren
von Energie, während
es sich plastisch verformt, wenn eine Last gleich oder größer als
ein vorbestimmter Wert von oben einwirkt. Wenn das auf die Haube
prallende Hindernis eine Last darstellt, die gleich oder größer ist
als der vorbestimmte Wert, werden die Energie absorbierenden Glieder
plastisch verformt, um Kollisionsenergie zu absorbieren, so dass
die vorliegende Erfindung dazu geeignet ist, den Grad der Verletzung
zu verringern.