專利名稱：發(fā)動機罩的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及一種用于汽車的發(fā)動機罩。
背景技術：
圖I示出傳統(tǒng)的發(fā)動機罩，其包括鋼制外板I’和內板2’，通過將外板的外周向內折疊、包卷內板的周緣使外板I’與內板2’結合，沿結合處施加粘膠劑或密封劑以提高結頭質量、避免腐蝕。內板2’的中央部位設置有多道相交的凸棱3’。這種發(fā)動機罩一般較為笨重，打開或關閉相對困難，尤其是這種發(fā)動機罩吸收撞擊能量的能力小、對行人的傷害較大。美國專利US7114765B2公開的發(fā)動機罩包括外殼層、連接到外殼層內側的內框架以及部分或全部填充在外殼層與內框架之間限定的空間的泡沫金屬材料，該泡沫金屬材料 主要用于在受到一定的外部撞擊時碎裂，從而有效地吸收撞擊能量。但是，該泡沫金屬材料碎裂后的碎屑或顆粒容易掉進發(fā)動機室，影響發(fā)動機室內的輔助設備以及發(fā)動機相關設備的運行。在另一改進構型中，發(fā)動機罩在內框架下方設置有專用于接收泡沫金屬材料碎裂后掉下的碎屑或顆粒的粉末接收部件，該構型的發(fā)動機罩具有制造復雜、成本較高的缺點。雖然相對于全鋼制發(fā)動機罩而言，重量有所減輕，但是，還不能達到令人滿意的程度。US7578548B2公開了另一種發(fā)動機罩，其包括外殼層和至少一個設置在外殼層下方并與該外殼層連接的內殼層，所述內殼層具有強硬化區(qū)域，其中該強硬化區(qū)域設置有用于確保發(fā)動機罩在發(fā)生碰撞時具有非常均衡的力度、均一的能量吸收能力以及較大的自由變形量。但是，該發(fā)動機罩在減重和制造工藝簡化方面還具有很大的改進空間。US5706908同樣公開了一種具有設計用于吸收撞擊能量的減振裝置的發(fā)動機罩，該減振裝置可設計成具有由帶狀板材繞成螺旋管形的結構，或具有由兩塊水平板和兩塊側板圍成的矩形管狀結構，或具有由兩塊水平板和多塊平行設置在該兩塊水平板之間的豎直板構成的結構。具有這些結構的減振裝置在受到低的撞擊力時極易變形，因此，該減振裝置吸收撞擊能量的能力有限。本發(fā)明旨在克服上述問題中的一個或多個。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于汽車的發(fā)動機罩，該發(fā)動機罩具有重量輕、吸收撞擊能量的能力強、制造簡單以及成本低的優(yōu)點。上述目的通過這樣的發(fā)動機罩來實現(xiàn)一種用于汽車的發(fā)動機罩，包括外板；設置在外板下方并與外板連接的內板，其中，所述內板具有在中央部位的為網(wǎng)格狀結構的中心元件和在邊緣部位的圍繞該中心元件設置的外框部件，所述網(wǎng)格狀結構的網(wǎng)格單元由多個壁段包圍而成。在彳丁人頭部撞擊到該發(fā)動機罩中央部位時，該具有網(wǎng)格狀結構的中心兀件會存在較大的變形。當撞擊力超過一定值時該受載的中心元件會立刻出現(xiàn)斷裂，從而均勻地吸收撞擊能量，而不會對行人頭部形成太高加速峰值或傷害。有利地，在所述壁段上設置有預切口或預斷裂部位。 在一具體實施例中，所述多個壁段通過連接件彼此連接。這樣使得每個網(wǎng)格結構的壁段之間具有一定的連接強度?？蛇x地，在所述壁段與所述連接件相連接的區(qū)域設置有預切口或預斷裂部位。所述預切口或預斷裂部位在中心元件受到撞擊時早先出現(xiàn)斷裂，從而達到吸收撞擊能量的效果，并且有效地保護撞在該發(fā)動機罩上的行人。所述中心元件可與所述外框部件一體成形，使得制造工藝簡化?？蛇x地，所述中心元件可單獨于所述外框部件成形。這更有利于中心元件的設計多樣性以及靈活性。所述內板至少部分由塑料制成，使得發(fā)動機罩的重量減輕。有利地，所述中心元件由塑料制成。這是因為塑料在受到撞擊時更容易碎裂，吸能效果比鋼或其他金屬材料要強。 有利地，所述壁段與所述外板基本垂直。在此構型中，網(wǎng)格狀結構的中心元件能直接地吸收正面撞擊所產(chǎn)生的能量。可選地，所述網(wǎng)格狀結構的網(wǎng)格單元為矩形形狀、菱形形狀或蜂窩狀等形狀。在一實施例中，所述連接件的靠近所述外板的一端被連接到所述外板的內側。有利地，所述連接件的靠近所述外板的一端設置有平坦的用于施加粘合劑以連接到所述外板內側的支持表面。通過此構型，可增強所述中心元件與所述外板的連接強度。所述外板的周緣與所述外框部件的外周緣可過插件來連接。有利地，所述外板的周緣向下向內彎折形成用于保持所述插件一端的凹部，所述外框部件的外周緣相應地具有保持所述插件另一端的凹部。在一實施例中，所述外框部件上在用于安裝附件的區(qū)域具有加強件，以滿足發(fā)動機罩的強度需求。所述加強件可具體為從所述內板的外框部件伸向外板內側的支撐件和/或嵌置在內板的外框部件中的金屬插件板。有利地，所述金屬插件板彎折一次或多次以形成階梯狀。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機罩重量輕，使得車重減輕，改善燃料經(jīng)濟性；并且使得更容易打開發(fā)動機罩，不再需要用于打開發(fā)動機罩的附加彈性元件，而由于彈性元件以及彈性連接所需的加強件具有較高的成本，因此，汽車的附加成本也會降低。此外，在發(fā)動機罩受到撞擊時，對行人身體或頭部的傷害降低。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種包括所述發(fā)動機罩的汽車。


結合于此并構成本說明書一部分的附圖示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例。結合附圖以及描述來解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖I示出傳統(tǒng)發(fā)動機罩的結構的示意圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機罩的結構示意圖；圖3A和3B示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機罩的內板的兩種變型；圖4A，圖4B，圖4C和圖4D示出本發(fā)明的發(fā)動機罩的俯視平面圖，其中示出圖2所示的中心元件的網(wǎng)格狀結構的變型；圖5A和圖5B示出所述中心元件的網(wǎng)格單元的連接件的結構；
圖6A和圖6B示出網(wǎng)格單元中壁段之間的連接結構的變型；圖7A不出傳統(tǒng)發(fā)動機罩結構受撞擊時的不意圖；圖7B不出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機罩內板上的中心元件受撞擊時的示意圖；圖7C示出本發(fā)明的發(fā)動機罩和傳統(tǒng)發(fā)動機罩在與行人頭部撞擊時受到撞擊的頭部的加速度曲線；圖8示出本發(fā)明的發(fā)動機罩的俯視平面圖；圖9A，圖9B和圖9C示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機罩的外板周緣與內板周緣之間的連接結構；以及圖10A，圖IOB和圖IOC示出本發(fā)明發(fā)動機罩內板的外框部件的加強結構。
具體實施例方式下面將參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。其中相同的附圖標記表示相同的 部件。參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機罩由外板I和內板2連接而成。所述外板I可以為鋼制或塑料制。所述內板2可以部分由塑料制成。其中，外板I和內板2在周緣部位通過折卷、粘接或兩者的組合或本領域已知的任何其他方式連接。所述內板2具有位于中央部位的中心元件3以及位于周緣部位、包圍中心元件3的外框部件4。該中心元件3可與外框部件4 一體地形成，構成一體的內板2。也可以想到，該中心元件3可由塑料通過模塑方法單獨成型并然后將該單獨成型的中心元件3連接到所述外框部件4的內周緣，其中單獨于中心元件3成型的外框部件4可以具有沖壓金屬板的結構或塑料模制結構?？蛇x地，所述單獨成型的中心元件3可以通過粘合劑、機械接合或采用金屬連接件與所述單獨成型的外框部件4相互連接。參見圖3A和圖3B，其示出內板2的兩個變型實施例，其中圖3A示出一體式內板，如圖3B中的箭頭所示，單獨成型的中心元件3被安裝到外框部件4所限定的中央凹部中。根據(jù)本發(fā)明，中心元件3具有包括多個網(wǎng)格單元的網(wǎng)格狀結構，網(wǎng)格單元30可具有不同的構型。參見圖4A-4D，所述網(wǎng)格單元30可以為矩形、菱形、蜂窩狀或自由彎曲形或任意其他形狀。網(wǎng)格單元30的個數(shù)也可因具體情況而設定。中心元件3會因網(wǎng)格單元30的形狀、個數(shù)以及布置而呈不同的整體輪廓。下文將詳細描述每個網(wǎng)格單元30的具體結構。圖5A和圖5B示出所述網(wǎng)格單元30的結構的優(yōu)選實施例。由圖5A可看出，所述網(wǎng)格單元30由多個壁段31包圍而成。該網(wǎng)格單元30具有由多個壁段31圍成的孔/通道形空間。相鄰的壁段31的接合區(qū)域設置有連接件32來連接該相鄰的壁段31。如圖5A和圖5B所示，該連接件32示出為中空的圓柱形。在連接件32的靠近外板I的一端具有一圓形凸臺33，該凸臺33的直徑大于連接件32的直徑。該凸臺33具有面向外板內側的基本為平的支持表面。通過在凸臺33的平的支持表面上施加粘合劑來將連接件32連接到外板I內側/底側(參見圖5B)。優(yōu)選地，該凸臺33與所述連接件32形成為一體。雖然圖5A示出連接件32為中空的圓柱形，但是所述連接件32也可以設計成為實心的或具有非圓形橫截面，例如具有矩形、菱形、三角形等橫截面。圖5A和圖5B示出凸臺33為柱狀。但是，本領域技術人員可以想到，該凸臺33也可以設計為截錐形或半球形等。在連接件32自身的端部具有平的與外板I內側貼合的支持表面時，該凸臺33也可以省略。圖中雖然示出壁段31基本與外板I垂直，但是，壁段31也可以設置成與外板I成一定的傾斜角度。本領域技術人員可以根據(jù)外板I的設計或特定方向的減振需要對中心元件3的網(wǎng)格單元30的開口方向、壁段31與外板I的角度做出任意組合或變型。壁段31以及位于壁段31結合區(qū)域的連接件32可以設計成使得中心元件3具有設計用于在受到一定力度的撞擊時斷裂的部位。這例如可以通過壁段與連接件之間的接合程度來控制。參見圖6A，壁段31可以在特定部位設置有切口或切槽，使得壁段與連接件的接合程度減弱或者使得壁段自身的強度減弱。當壁段與連接件接合的面積較大時，其接合程度自然加強。這樣，當外板在中央部位受到撞擊時，連接件將撞擊力傳遞給相鄰壁段，壁段與連接件之間加強或減弱的接合程度會導致中心元件提早或延遲斷裂。 控制中心元件的吸能效果的參數(shù)包括中心元件網(wǎng)狀結構的分布圖案、網(wǎng)格單元的形狀、壁段的形狀和尺寸(高度Hw等)、連接件的形狀和尺寸(高度He，厚度Tc等)、以及中心元件是否與外板內側粘接等等。圖6B示出三個實施例第一例中，兩壁段結合區(qū)域沒有 連接件；第二例中，兩相鄰壁段結合區(qū)域的連接件為實心圓柱；第三例中，兩相鄰壁段結合區(qū)域的柱狀連接件是中空的。顯然，三者相比較，可得出在壁段結合區(qū)域沒有連接件的情況下，壁段的結合區(qū)域的抗沖擊強度最小。所有這些具有低抗沖擊強度的部位會成為受到撞擊時早先斷裂的位置。圖7A、圖7B以及圖7C表不,與用于發(fā)動機氣缸體7’的傳統(tǒng)發(fā)動機罩結構相比較，本發(fā)明的發(fā)動機罩可具有較好的吸能效果。圖7A所示的傳統(tǒng)的內板2’由鋼制成的發(fā)動機罩在受到行人頭部撞擊時并不能較好地吸收能量，這是因為鋼制的凸棱3’剛度較大，凸棱3’基本將所承受的撞擊力F’反向傳遞給行人的頭部，給行人造成嚴重的傷害。而如圖7B所示，由于內板2的中心元件3由塑料制成并且設置有構成網(wǎng)格狀結構的網(wǎng)格單元30，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機罩的內板2的可斷裂的中心元件3使得在受到撞擊時能均勻地吸收能量。如圖7C所示，行人頭部向本發(fā)明的發(fā)動機罩施加撞擊力F時行人頭部所受到的加速度曲線與傳統(tǒng)發(fā)動機罩相比較為平滑，并且在發(fā)動機罩與其下方的發(fā)動機氣缸體7之間的有限的空間內，發(fā)動機罩的變形不會傷及發(fā)動機室內的發(fā)動機氣缸體7或其相關部件。根據(jù)上述內容可以想到，可以通過改變或調整內板的設計參數(shù)，例如中心元件3的網(wǎng)格單元的圖案、壁段31的幾何形狀、連接件32的結構等來將對行人的傷害合理地減至最底程度。根據(jù)本發(fā)明，所述外板和內板在周緣部位結合，其結合方式可參見圖9A、圖9B、圖9C。圖9A、圖9B、圖9C是在發(fā)動機罩周緣的任意位置沿A-A線從圖8所示箭頭的方向得到的局部剖視圖。圖9A示出的是內板2的外框部件4與外板I通過例如由金屬制成的插件8結合，其中，外板I的周緣向下向內折卷形成用于保持插件8的一端的凹部，內板2的外框部件4的外周緣也設置有用于保持該插件8的另一端的凹部?？梢韵氲剑寮?與外板I周緣之間的連接可通過機械鎖定、焊接或其他常規(guī)方式來實現(xiàn)。圖9B示出的是內板2的外框部件4的外周緣與外板I的周緣通過粘合劑6直接粘接的情形。外板I的周緣向下彎折覆蓋外框部件的外周面，為使接合強度加強，外板的該段下折部與外框部件的外周面之間也可施加有粘合劑6。可以想到，外板I的周緣也可以向下向內折卷出用于容納外框部件4的外緣的凹部，其中該凹部與外框部件4的外緣之間施加有粘合劑6。圖9C示出采用插件8和粘合劑6來結合外板I和內板2，其中，內板2的外框部件4設置有拱起部，該拱起部具有靠近外板內側的頂部表面，該頂部表面為具有與外板I內側基本相同的斜率的斜面。外板周緣與內板周緣通過插件8接合并且該拱起部的頂部表面通過粘合劑6粘接到外板I的內側，從而進一步提高外板與內板之間的連接強度。在一具體實施例中，插件8也可以由除金屬外的其他材料例如塑料制成。發(fā)動機罩上安裝有附件，例如鉸接和碰鎖元件。在這些元件的安裝位置附近發(fā)動機罩必須具有足夠的強度和剛度，以確保發(fā)動機罩的正常打開或關閉。當發(fā)動機罩的內板由塑料制成時，由于塑料本身不夠堅硬到能提供所需要的剛度和強度，因此，需要考慮在這些附件附近設置加強件。參見圖10A，所述加強件為嵌置在塑料內板2的外框部件4內的例如由金屬制成的插件板9。該金屬插件板9可相應于內板2的外框部件4的橫截面構形彎折一次或多次形成階梯狀。圖IOB示出安裝在內板2上的碰鎖的附近區(qū)域。圖中示出的碰鎖鎖鉤11直接連接在嵌置于內板內的金屬插件板9上。在內板上與鎖鉤11對應的位置，支撐件10自內板2向外板I內側延伸，該支撐件在靠近外板I內側的端部設置有與外板內側平行間隔的支持表面?？蛇x地，該支持表面可以通過粘合劑6與外板內側粘接。圖IOC示出組合利用金屬插件板9以及支撐件10的實施例?？梢韵氲剑瑸榱颂岣邇劝鍙姸群?剛度，本領域技術人員可根據(jù)強度和設計自由度的實際需要對上述的實施方式任意組合或做出相應變型。本領域技術人員顯然明白，可對本發(fā)明的發(fā)動機罩做出各種修改和變型而不會脫離本發(fā)明的范圍。鑒于本說明書和本文所公開的實施例的實踐，本發(fā)明的其它實施例對于本領域技術人員而言是顯而易見的。本說明書和示例應當看作僅僅是例示性的，而本發(fā)明的真正范圍由所附權利要求限定。
權利要求
1.一種用于汽車的發(fā)動機罩，包括 外板； 設置在所述外板下方并與所述外板連接的內板， 其中，所述內板具有在中央部位的為網(wǎng)格狀結構的中心元件和在內板的邊緣部位的圍繞該中心元件設置的外框部件，所述網(wǎng)格狀結構的各網(wǎng)格單元由多個壁段包圍而成。
2.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)動機罩，其特征在于，在所述壁段上設置有預切口或預斷裂部位。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的發(fā)動機罩，其特征在于，所述多個壁段通過連接件彼此連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的發(fā)動機罩，其特征在于，在所述壁段與所述連接件相連接的區(qū)域設置有預切口或預斷裂部位。
5.根據(jù)權利要求1-4之一所述的發(fā)動機罩，其特征在于，所述中心元件與所述外框部件一體或單獨形成。
6.根據(jù)權利要求1-5之一所述的發(fā)動機罩，其特征在于，所述內板至少部分由塑料制 成。
7.根據(jù)權利要求6所述的發(fā)動機罩，其特征在于，所述中心元件由塑料制成。
8.根據(jù)權利要求1-7之一所述的發(fā)動機罩，其特征在于，所述壁段與所述外板基本垂直。
9.根據(jù)權利要求1-8之一所述的發(fā)動機罩，其特征在于，所述網(wǎng)格狀結構的網(wǎng)格單元為矩形形狀、菱形形狀或蜂窩狀。
10.根據(jù)權利要求3所述的發(fā)動機罩，其特征在于，所述連接件的靠近所述外板的一端被連接到所述外板的內側。
11.根據(jù)權利要求10所述的發(fā)動機罩，其特征在于，所述連接件的靠近所述外板的一端設置有平坦的用于施加粘合劑以連接到所述外板內側的支持表面。
12.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)動機罩，其特征在于，所述外板的周緣與所述外框部件的外周緣通過插件來連接。
13.根據(jù)權利要求12所述的發(fā)動機罩，其特征在于，所述外板的周緣向下向內彎折形成用于保持所述插件一端的凹部，所述外框部件的外周緣相應地具有用于保持所述插件另一端的凹部。
14.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)動機罩，其特征在于，所述外框部件上在用于安裝附件的區(qū)域具有加強件。
15.根據(jù)權利要求14所述的發(fā)動機罩，其特征在于，所述加強件包括從所述內板伸向所述外板的內側的支撐件。
16.根據(jù)權利要求14所述的發(fā)動機罩，其特征在于，所述加強件包括嵌置在所述內板的外框部件中的金屬插件板。
17.根據(jù)權利要求16所述的發(fā)動機罩，其特征在于，所述金屬插件板彎折一次或多次以形成階梯狀。
18.—種包括權利要求1-17之一所述的發(fā)動機罩的汽車。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于汽車的發(fā)動機罩，包括外板(1)；設置在所述外板(1)下方并與所述外板(1)連接的內板(2)，其中，所述內板(2)具有在中央部位的為網(wǎng)格狀結構的中心元件(3)和在內板(2)的邊緣部位的圍繞該中心元件(3)設置的外框部件(4)，所述網(wǎng)格狀結構的各網(wǎng)格單元由多個壁段(3)包圍而成。本發(fā)明還涉及一種包括上述發(fā)動機罩的汽車。
文檔編號B62D25/10GK102883944SQ201080063477
公開日2013年1月16日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權日2010年2月9日
發(fā)明者H·金 申請人:巴斯夫歐洲公司