DE69910346T2

DE69910346T2 - Vorderfront aus verstärkter umgossener metall- und kunststoffverbundwerkstoff fur kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE69910346T2
Application number: DE69910346T
Authority: DE
Inventors: Eric Cantineau; Jacques Sigonneau; Jean-Nicolas Guyomard
Original assignee: Valeo Vision SAS; Valeo Thermique Moteur SA
Current assignee: Valeo Vision SAS; Valeo Thermique Moteur SA
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: EP1032526A1; FR2783796B1; ES2209506T3; WO2000018635A1; DE69910346D1; US20020060476A1; EP1032526B1; FR2783796A1; US6412855B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorderseite aus einem Metall/Kunststoff-Verbund für ein Kraftfahrzeug.
Eine derartige Vorderseite ist ein Strukturelement des Fahrzeugs, die verschiedene Ausrüstungsteile des Fahrzeugs aufnehmen kann wie beispielsweise Scheinwerfer, Blinker, Hupen, Wärmetauscher, Motorgebläsebaugruppen oder komplette Kühlmodule, etc..
Die so mit den Ausrüstungsteilen versehene Vorderseite bildet ein einteiliges, von dem Zulieferer vorbereitetes und angeliefertes Modul, das bereit für die Montage an dem Fahrzeug durch den Fertigungsfachmann ist.
Die Montage dieses Moduls erfolgt durch Anschluss an seitliche Strukturelemente des Fahrzeugs wie Längsträger, Kotflügel oder die selbsttragende Karosserie und dann die Platzierung eines Stossdämpfers oder eines an dem Modul angebrachten Frontschilds.
Da eine Vorderseitenstruktur ganz aus Kunststoff es nicht gestattet, den Sicherheitserfordernissen von Kollisionsversuchen ("Crash-Tests") zu genügen, ist es notwendig, für die Vorderseitenstruktur Kunststoffelemente (für die Leichtigkeit und geringe Gestellungskosten) und Metallelemente (für die mechanische Festigkeit) zu vereinen. Die derzeit eingesetzte Technik besteht darin, ein Profil aus einem tiefgezogenen Blech herzustellen und an diesem einen Plastikträger durch Verschrauben oder Vernieten von Befestigungstüllen anzubringen.
Neben diesem Profil umfasst die Vorderseite ein mittiges, metallisches Stützglied mit einem System zur Befestigung an dem Haubenschloss des Fahrzeugs. Im übrigen beschreibt das Dokument EP-A-0 658 470 eine Vorderseite gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Jedoch gewährleistet das Stützglied bei geschlossener Haube nicht die mechanische Verbindung zwischen der Haube und dem Schild, um zur Versteifung der gesamten Fahrzeugstruktur beizutragen.
Die Montage dieses Stützglieds erfolgt üblicherweise durch Zusammenschrauben des Haubenschlosses und des Stützglieds unter Einsetzung eines Teils der Vorderseite, um diese drei Elemente gemeinsam zu befestigen.
Bei dieser Konfiguration bleibt die Verbindung zwischen der Vorderseite und dem Stützglied jedoch lösbar, so dass ein Nutzer des Fahrzeugs zum Beispiel nach einer Einstellung des Schlosses vergessen kann, alle Befestigungspunkte dieses letzteren wieder zu montieren, wodurch die Widerstandsfähigkeit des Fahrzeugs im Falle eines Unfalls reduziert wird.
Eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu überwinden, indem eine Vorderseitenstruktur vorgeschlagen wird, die das mittige Stützglied integriert und die mechanische Festigkeit der Gesamtheit gewährleistet und die lösbaren Verbindungen weglässt.
Hierzu weist die Erfindung die in Anspruch 1 definierten Merkmale auf.
Das Kunststoffelement umfasst vorteilhafterweise vertikale Rippen zur Verstärkung des Profils.
Das Profil und das Stützglied können vor der Aufformung des Kunststoffelements insbesondere durch Durchsetzfügen, Verschweißen oder Vernietung fest verbunden werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung des Ausführungsbeispiels ergeben, die unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt.
1 zeigt das Metallteil der erfindungsgemäßen Vorderseite perspektivisch von vorne vor dem Aufformen des Kunststoffs.
2 zeigt ebenso perspektivisch von vorne die fertige Vorderseite nach dem Aufformen des Kunststoffs.
3 zeigt perspektivisch von hinten eines der seitlichen Enden der Vorderseite von 2, die insbesondere das wechselseitige Eindringen des Metallelements und des Kunststoffs zeigt.
1 zeigt das Metallelement 10 einer erfindungsgemäßen Vorderseite aus einem Metall/Kunststoff-Verbund. Das Metallelement umfasst ein Querprofil 12, das an seinen Enden mit Löchern 14 zur Befestigung an Längsträgern oder Kotflügeln des Fahrzeugs versehen ist, um die mechanische Starrheit des Rahmens des letzteren zu gewährleisten. Dieses Profil kann zum Beispiel durch Zuschneiden und Tiefziehen eines Metallblechs in der gewünschten Form hergestellt werden.
Das Element 10 umfasst ebenso ein mittiges Stützglied 15, das an seinem freien unteren Ende ein Loch 16 zur Befestigung an dem Träger des Schildes oder des Stossfängers des Fahrzeugs umfasst. An seinem anderen Ende ist das Stützglied 15 auf nicht lösbare Weise bei 18 am Profil 12 befestigt. Diese Befestigung kann durch verschiedene bekannte Techniken erfolgen, beispielsweise durch Nietung oder Durchsetzfügen (plastische Deformation eines der Teile, um durch Drücken einen passenden Ausschnitt des anderen Teils in geschlängelter Form auszufüllen).
Auf das so hergestellte Metallteil 10 wird anschließend ein Kunststoff aufgeformt, um den in den 2 und 3 dargestellten Vorderseitenträger herzustellen.
Für dieses Aufformen kann zum Beispiel die in der EP-A-0 370 342 dargelegte Fertigungstechnik für ein Element aus einem Metall/Kunststoff-Verbund verwendet werden: auf dieses Dokument kann für ausführlichere Einzelheiten über die Durchführung der Aufformung und die Materialen Bezug genommen werden, die hierzu eingesetzt werden können, insbesondere einen wärmehärtenden oder thermoplastischen Kunststoff, wie beispielsweise ein mit Glasfasern verstärktes Polyamid (wobei diese Wahl natürlich keine Einschränkung darstellt), das durch einen Druckspritzvorgang geformt wird.
Das auf geformte Element umfasst einen Längsabschnitt 20, der das Metallelement 10 umgibt. Er umfasst auf an sich bekannte Weise Strukturabschnitte wie beispielsweise 22 zur Befestigung an dem Träger des Schildes neben der weiteren Befestigung an dem Punkt 16 des Stützglieds 15, oder auch wie beispielsweise 24, die geeignet sind, optische Blöcke aufzunehmen, oder eine Aufnahme 26 für ein Haubenschloss, das mit dem Metallelement 10 fest verbunden ist.
Die Kunststoffstruktur umfasst außerdem ein System von Rippen wie beispielsweise 28, die es gestatten, die Starrheit des Profils 12 zu erhöhen. Das Stützglied 15 kann ebenso ein System von Rippen umfassen, die es gestatten, seine Starrheit zu erhöhen.
Man beachte, dass wie dargestellt, das Metallelement 10 nur teilweise in dem Kunststoff versenkt ist, um bestimmte Teile des Profils oder des Stützglieds sichtbar zu lassen, insbesondere diejenigen, die Löcher zur Verbindung mit anderen Elementen des Fahrzeugs umfassen.
So wird eine Vorderseite erhalten, die ein integriertes, nicht lösbares mittiges Stützglied 15 umfasst, die es gestattet die Nachteil der an den bisher vorgeschlagenen, an den Vorderseitenstrukturen angebrachten Stützgliedern zu beseitigen.
Es sind natürlich verschiedene Varianten dieser Struktur vorstellbar, ohne von dem Rahmen der Erfindung abzuweichen, wie er durch die Ansprüche definiert wird.
So kann das Profil 12 in Abhängigkeit von Bauartfestlegungen des Fahrzeugs ein- oder zweiteilig hergestellt werden. Oder aber die Verbindung zwischen dem Stützglied 15 und dem Profil 12 kann gleichermaßen vor der Aufformung wie während der Aufformung hergestellt werden (zum Beispiel durch Durchsetzfügen im Inneren der Aufformungsform und anschließendes Einspritzen des Kunststoffs).
Was die Befestigung des Haubenschlosses betrifft, so kann diese an einem der Elemente, dem Profil 12 oder dem Stützglied 15 oder auch an beiden zugleich, erfolgen.
Natürlich können neben dem mittigen Stützglied 15 weitere Tragelemente in die Vorderseite gemäß dem gleichen Prinzip integriert werden, zum Beispiel seitliche Befestigungsfüße, zusätzliche Stützglieder, etc., wobei die Metallelemente auch hier alle miteinander verbunden und dann auf geformt werden, um eine nicht zerlegbare Einheit zu bilden.

Claims

Vorderseite aus einem Metall/Kunststoff-Verbund für ein Kraftfahrzeug mit einem Metallprofil (12), das mit Mitteln (14) zur Befestigung an Strukturelementen des Fahrzeugs versehen ist, sowie zumindest einem Stützglied (15) mit Mitteln zur Befestigung an einem Haubenschloss, wobei das Profil (12) und das Stützglied mechanisch miteinander fest verbunden sind, um eine einstückige Einheit zu bilden, wobei auf diese Einheit ein Kunststoffelement (20) der Vorderseite aufgeformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallprofil (12) sich im oberen Teil der Vorderseite befindet und sich über deren ganze Breite erstreckt und dass das mittige Stützglied (15) Mittel zur Befestigung an einem Träger eines verformbaren Stoßfängers oder eines Stoßdämpfers des Fahrzeugs umfasst.
Vorderseite nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffelement (20) vertikale Rippen (28) zur Verstärkung des Profils umfasst.
Vorderseite nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (12) und das Stützglied (15) vor der Aufformung des Kunststoffelements insbesondere durch Durchsetzfügen, Verschweißen oder Vernietung fest verbunden werden.
Vorderseite nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (12) und das Stützglied (15) während der Aufformung des Kunststoffelements insbesondere durch Durchsetzfügen fest verbunden werden.