CZ297737B6

CZ297737B6 - Konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostorua celním sklem

Info

Publication number: CZ297737B6
Application number: CZ20041137A
Authority: CZ
Inventors: Hartman@Rudolf; Tvrzník@Jirí
Original assignee: Skoda Auto A. S.
Priority date: 2004-11-23
Filing date: 2004-11-23
Publication date: 2007-03-14
Also published as: CZ20041137A3; DE102005049642A1

Abstract

Konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostorua celním sklem se zvýsenou absorpcí nárazové energie hlavy chodce pri kolizi zahrnuje kryt (2) rozprostírající se mezi zadní hranou (1A) víka motorového prostoru a dolní hranou (3A) celního skla a vykazující vnitrní dosedací povrch (2E). Na prepázce(5) motorového prostoru je ulozen deformovatelný výztuzný díl (4), rozprostírající se alespon pod cástí krytu (2) a vykazující horní podpírací povrch(4A), pro podeprení vnitrního dosedacího povrchu (2E) krytu, alespon kdyz se kryt (2) deformuje. Výztuzný díl (4) je zejména tvoren soustavou v podstate svislých podélných zeber (42) a prícných zeber(41).

Description

(57) Anotace:

Konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem se zvýšenou absorpcí nárazové energie hlavy chodce při kolizi zahrnuje kryt (2) rozprostírající se mezi zadní hranou (1 A) víka motorového prostoru a dolní hranou (3A) čelního skla a vykazující vnitřní dosedací povrch (2E). Na přepážce (5) motorového prostoru je uložen deformovatelný výztužný díl (4), rozprostírající se alespoň pod částí krytu (2) a vykazující horní podpírací povrch (4A), pro podepření vnitřního dosedacího povrchu (2E) krytu, alespoň když se kryt (2) deformuje. Výztužný díl (4) je zejména tvořen soustavou v podstatě svislých podélných žeber (42) a příčných žeber (41).

Konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem

Oblast techniky

Vynález se týká konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem automobilu, zlepšující ochranu chodců při kolizi s automobilem.

Dosavadní stav techniky

Při srážení chodce vozidlem dochází obvykle kjeho pádu na víko motorového prostoru a následně k nárazu jeho hlavy do oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem. Tato oblast bývá opatřena krytem z plastické hmoty, překrývajícím vodní kanál, v němž je uložen zejména mechanismus a pohon stíračů, topná a ventilační soustava a v některých případech i akumulátor atd. Tento kryt má však pouze estetickou a aerodynamickou funkci, není dostatečně pevný, aby mohl odolat vysokému zatížení vyvolanému nárazem hlavy chodce. Při nárazu dochází ke značné deformaci krytu a kjeho následnému kontaktu s nepoddajnými součástmi umístěnými ve vodním kanálu, čímž dojde k prudkému nárůstu zpomalení a k překročení jeho kritických hodnot, které má za následek vážné poranění hlavy chodce, zpravidla s následkem smrti. Dosud tento problém nebyl u většiny vozidel řešen, protože to nevyžadovaly zákonné homologační předpisy.

V současnosti je známo řešení, kdy zadní hrana víka motorového prostoru motoru je protažena až k dolní hraně čelního skla a víko motorového prostoru tak překrývá problematickou oblast. Toto řešení je však u mnohých automobilů nepoužitelné z designových a zástavbových důvodů, zejména u dnes rozšířených velkoprostorových vozů.

Další známé řešení popisuje dokument EP 1155931. Kryt prostoru mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem je opatřen podélnými svislými žebry, vytvořenými vcelku s krytem přímo z jeho spodního povrchu a opírajícími se o podpěru osiček stíračů. Zebra vyztužují kryt a tím zvyšují absorpci energie při nárazu. Toto řešení je nepřijatelné při vyšších nárocích na kvalitu, protože se jedná o povrchový díl s náročnými požadavky na vzhled a při vytvoření žeber vcelku s krytem dochází k jejich viditelnému značení na horní povrchové ploše. Další nevýhodou je nemožnost optimalizace žeber z hlediska absorpce energie, způsobená stejným materiálem žeber i krytu, který je pouze kompromisem mezi rozdílnými požadavky na vlastnosti obou částí.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem se zvýšenou absorpcí nárazové energie hlavy chodce podle tohoto vynálezu. Konstrukce zahrnuje kryt rozprostírající se mezi zadní hranou víka motorového prostoru a dolní hranou čelního skla a vykazující vnitřní dosedací povrch, přičemž na přepážce motorového prostoru je umístěn deformovatelný výztužný díl, rozprostírající se alespoň pod částí krytu a vykazující horní podpírací povrch, který podepře vnitřní dosedací povrch krytu, alespoň když se kryt deformuje. Výztužný díl je tvořen soustavou v podstatě svislých podélných a příčných žeber a jeho horní podpírací povrch v nedeformovaném stavu v podstatě kopíruje alespoň část vnitřního dosedacího povrchu krytu v určité vzdálenosti. Přepážka motorového prostoru je s výhodou vytvarována tak, že má v místě uložení výztužného dílu alespoň v jednom úseku vertikální zvlnění vytvářející příčnou prohlubeň, jemuž odpovídá tvar přední dosedací plochy výztužného dílu, přičemž přepážka může být deformovatelná a schopna tak absorbovat část energie nárazu. Výztužný díl může být k přepážce upevněn pomocí připevňovacích prvků. Zadní dosedací část výztužného dílu může být uložena na dolní části rámu čelního skla, přičemž její přední hrana je alespoň v několika úsecích své délky vyhnuta vzhůru, v podstatě kolmo k rámu čelního skla, a zabraňuje

-1 CZ 297737 B6 tak sklouznutí zadní části výztužného dílu při jeho deformaci. Kryt může být tvořen víkem motorového prostoru, prodlouženým až do blízkosti dolní hrany čelního skla. Vnitřní dosedací povrch krytu může být tvořen vnitřním plechem motorového prostoru.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen pomocí výkresů, kde obr. 1 je celkový pohled na kryt a výztužný díl a obr. 2 je půdorys výztužného dílu. Další obrázky znázorňují oblast mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem v podélném svislém řezu, přičemž na obr. 3 je řez A-A, na obr. 4 řez BB v místě osiček stíračů a na obr. 5 řez C-C v místě upevnění výztužného dílu k přepážce motorového prostoru připevňovacími prvky. Obr. 6 znázorňuje provedení s výztužným prvkem podepřeným pouze v přední části a obr. 7 provedení s nahrazením krytu protažením zadní částí víka motorového prostoru.

Příklady provedení vynálezu

První příklad provedení vynálezu je na obr. 1 až 5. Prostor mezi zadní hranou 1A víka 1 motorového prostoru a dolní hranou 3A čelního skla 3 je zakryt krytem 2. Kryt 2 je vytvořen vstřikováním z plastu s dobrými pohledovými vlastnostmi, umožňujícího vytvoření kvalitního a estetického povrchu, například u polypropylenu. Přední část 2B krytu plynule navazuje na víko 1 motorového prostoru a je v ní soustavou podélných a příčných žeber vytvořena mřížka, umožňující průchod okolního vzduchu k vstupu do ventilační soustavy vozidla. Před přední částí 2B je na krytu 2 vytvořena obruba 2A, dosedající na horizontální část 5B přepážky 5 motorového prostoru. Obruba 2A je k horizontální části 5B přitlačována chlopní 9A těsnění 9 víka 1 motorového prostoru. Těsnění 9 je naraženo na přední hraně 5A přepážky 5 motorového prostoru a seshora na něj dosedá vnitřní plech 13 víka 1 motorového prostoru. Zadní část 2D krytu 2 navazuje plynule na čelní sklo 3, a je na své spodní straně v blízkosti zadní hrany opatřena příčným žebrem 21, zapadajícím do těsnění 22 čelního skla 3, přilepeného k čelnímu sklu 3 po celé délce jeho dolní hrany 3A. Dolní část čelního skla 3 i jeho těsnění 22 jsou uloženy na rámu 6 čelního skla tvořeném obrubou 7A vnitřního plechu 7 přepážky prostoru pro cestující. Obruba 7A je zespodu podepřena obrubou 8A vnějšího plechu 8 přepážky prostoru pro cestující, přičemž jsou v místě dotyku vzájemně svařeny a vytvářejí tak tuhou nosnou strukturu. V zadní části 2D krytu 2 jsou vytvořeny otvory 12 pro průchod osiček 10 stíračů čelního skla, na nichž jsou připevněna ramínka 11 stíračů. Přední část 2B krytu a zadní část 2D krytu jsou spojeny přechodovou částí 2C, ležící v rovině v podstatě rovnoběžné s rovinou určenou osami osiček 10 stíračů. Přechodová část 2C má takovou výšku, že přední část 2B leží v dostatečném odstupu od horního povrchu 10A osiček 10 stíračů.

Výztužný díl 4 je tvořen soustavou navzájem spojených podélných žeber 42 a příčných žeber 41, vytvářejících prostorovou mříž takového tvaru, že její horní podpírací povrch 4A, tvořený horními konci žeber, kopíruje vnitřní dosedací povrch 2E krytu 2, avšak nikde se ho nedotýká. Rozmístění žeber koresponduje s rozmístěním žeber tvořících vstupní mřížku pro vzduch do ventilační soustavy vozidla, vytvořené v přední části 2B krytu, a umožňuje tak proudění vzduchu k vstupu do ventilační soustavy. Na krytu 2 nejsou vytvořena žádná dodatečná zpevňující žebra a vnitřní dosedací povrch 2E krytu 2 vykazuje tvar v podstatě ekvidistantní s vnějším povrchem částí 2B, 2C a 2D. Výztužný díl 4 je vytvořen vstřikováním z plastu s dobrými absorpčními vlastnostmi, například polyamidu, polykarbonátu nebo polyfenylenéteru.

Přepážka 5 motorového prostoru má v zadní části horizontální části 5B po celé šířce vytvarováno vertikální zvlnění 5C, vytvářející příčnou prohlubeň 14, které přechází do svislé části 5D přepážky 5. Ve svislé části 5D přepážky 5 je vytvořena prohlubeň 18, snižující její tuhost a umožňující tak její deformaci a tím i absorpci energie.

-2CZ 297737 B6

Výztužný díl 4 má ve své přední dolní části vytvarovánu přední dosedací plochu 4B, která má tvar kopírující tvar zvlnění 5C a přilehlého úseku svislé části 5D přepážky 5, jíž dosedá na přepážku 5 motorového prostoru. Přední dosedací plocha 4B je tvořena spodními konci podélných žeber 42 a příčných žeber 41 v přední části výztužného dílu 4. Zvlnění 5C zajišťuje přesné usazení výztužného dílu 4 na požadované místo a brání jeho posunu i při deformaci. V zadní části výztužného dílu 4 je spodními konci podélných žeber 42 a příčných žeber 41 tvořena zadní dosedací plocha 4C, uložená na rámu 6 čelního skla.

Obruba 8A vnějšího plechu 8 přepážky prostoru pro cestující má na své přední hraně, v oblasti rámu 6 čelního skla, množství háčků 15, vytvořených ohnutím hrany obruby 8A vzhůru v podstatě kolmo křovině rámu 6 čelního skla. Háčky 15 mají šířku odpovídající vzdálenosti podélných žeber 42 od sebe a zapadají do výztužného dílu 4 před posledním zadním příčným žebrem 41A. V místech osiček 10 stíračů nejsou z prostorových důvodů podélná žebra 42 protažena až k rámu 6 čelního skla, ale jsou ukončena už před nimi, takže poslední zadní příčné žebro 41A je v tomto místě přerušeno podle obr. 3.

Výztužný díl 4 má v oblasti předního dosedacího povrchu v několika místech dolní části žeber spojeny, čímž vzniknou připevňovací můstky 43, spojující vždy dvě sousední podélná žebra 42. Můstky 43 mají vytvořeny podélné zářezy 44 jimiž jsou nasunuty na šrouby 19 pevně spojené s přepážkou 5 motorového prostoru, které jsou zajištěny maticemi 20. Tím je umožněna snadná montáž a demontáž výztužného dílu 4.

Ve volném prostoru mezi krytem 2 a výztužným dílem 4 jsou vedeny hadičky 16 pro ostřikovače čelního skla. V žebrech 41, 42 výztužného dílu 4 mohou být ze spodní nebo horní strany vytvořena vybrání pro umožnění průchodu těchto hadiček 16.

Při nárazu hlavy chodce po kolizi, simulované při zkoušce podle směrnice 2003/102/ES nárazem zkušebního impaktoru 17 ve směru S, dojde kjeho dopadu na přední část 2B krytu, který se deformuje s poměrně malým odporem, dokud nedojde k dosednutí jeho vnitřního dosedacího povrchu 2E na horní podpírací povrch 4A výztužného dílu 4. Zatížení se přenáší přes podélná žebra 42 a příčná žebra 41 a dále přes jeho přední dosedací plochu 4B na přepážku 5 motorového prostoru a přes zadní dosedací část 4C na rám 6 čelního skla. Výztužný díl 4 se programově deformuje a maří tím nárazovou energii impaktoru 17. Tuhost a absorpční schopnost výztužného dílu 4 lze ovlivnit vhodnou volbou materiálu a rozmístěním, rozměry a počtem podélných a příčných žeber. Při vhodně zvolené výšce přechodové části 2C krytu a tuhosti výztužného dílu 4 nedojde při deformaci ke kontaktu impaktoru 17 s horním povrchem 10A osiček 10 stíračů a následnému nárůstu kritických hodnot zpomalení. Při nemožnosti vytvořit z designových nebo prostorových důvodů přechodovou část 2C dostatečně vysokou, je možné vytvořit osičky 10 stíračů jako teleskopické nebo jinak deformovatelné při nárazu. Pokud síla nárazu překročí mez, kterou je schopen absorbovat svou deformací výztužný díl 4, dochází k deformaci přepážky 5 motorového prostoru, jejíž tuhost lze ovlivnit například vytvořením prohlubně 18, tloušťkou a pevnostními vlastnostmi materiálu apod.

Na obr. 6 je další příklad možného provedení konstrukce oblasti mezi víkem 1 motorového prostoru a čelním sklem 3 podle vynálezu. Výztužný díl 4 nemá vytvořenu zadní dosedací část 4C a je uložen pouze svou přední dosedací částí 4B na přepážce 5 motorového prostoru. Jeho horní podpírací povrch 4A v podstatě kopíruje povrch přední části 2B a přechodové části 2C krytu, zadní část 2D zůstává nepodepřena. Veškeré zatížení při nárazu se přenáší na přepážku 5 motorového prostoru. Takové řešení lze využít zejména v případech, kdy nelze z prostorových důvodů podepřít výztužný díl 4 v zadní části.

Obr. 7 znázorňuje další příklad provedení vynálezu, kdy kryt 2 je zcela vypuštěn a je nahrazen protažením zadní hrany 1A víka 1 motorového prostoru do blízkosti dolní hrany 3A čelního skla

3. Vnitřní dosedací povrch 2E krytu je potom nahrazen vnitřním plechem 13 víka 1 motorového prostoru. Po nárazu impaktoru 17 na horní část víka J motorového prostoru dojde kjeho defor

-3 CZ 297737 B6 mači a následně k dosednutí vnitřního plechu 13 víka 1 motorového prostoru na horní podpírací povrch 4A výztužného dílu a následně dochází k deformacím výztužného dílu 4 a přepážky 5 motorového prostoru obdobně jako u prvního příkladu provedení vynálezu. Takové provedení lze využít u těch konstrukcí, u nichž je možné protáhnout víko 1 motorového prostoru až k čelnímu sklu 3.

Průmyslová využitelnost

Konstrukci oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem podle tohoto vynálezu lze využít u všech motorových vozidel, zejména u velkoprostorových osobních automobilů.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem, se zvýšenou absorpcí nárazové energie hlavy chodce při kolizi, zahrnující kryt (2) rozprostírající se mezi zadní hranou (IA) víka motorového prostoru a dolní hranou (3A) čelního skla a vykazující vnitřní dosedací povrch (2E), vyznačující se tí m , že na přepážce (5) motorového prostoru je uložen deformovatelný výztužný díl (4), rozprostírající se alespoň pod částí krytu (2) a vykazující horní podpírací povrch (4A), pro podepření vnitřního dosedacího povrchu (2E) krytu, alespoň když se kryt (2) deformuje.
2. Konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem podle nároku 1, vyznačující se tím, že výztužný díl (4) je tvořen soustavou v podstatě svislých podélných žeber (42) a příčných žeber (41).
3. Konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že v nedeformovaném stavu horní podpírací povrch (4A) výztužného dílu v podstatě kopíruje alespoň část vnitřního dosedacího povrchu (2E) krytu v určité vzdálenosti.
4. Konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že přepážka (5) motorového prostoru má v místě uložení výztužného dílu (4) alespoň v jednom úseku vytvarováno vertikální zvlnění (5C) vytvářející příčnou prohlubeň (14), jemuž odpovídá tvar přední dosedací plochy (4B) výztužného dílu.
5. Konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že výztužný díl (4) je k přepážce (5) motorového prostoru upevněn pomocí připevňovacích prostředků.
6. Konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že přepážka (5) motorového prostoru je schopna absorbovat alespoň část energie nárazu hlavy chodce.
7. Konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že zadní dosedací část (4C) výztužného dílu je uložena na dolní části rámu (6) čelního skla.

-4CZ 297737 B6
8. Konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že přední hrana dolní části rámu (6) čelního skla je alespoň v několika úsecích své délky vyhnuta vzhůru, v podstatě kolmo k rámu (6) čelního skla, a

5 zapadá do výztužného dílu (4) před posledním zadním příčným žebrem (41 A).
9. Konstrukce oblasti mezi víkem motorového prostoru a čelním sklem podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že kryt (2) je tvořen víkem (1) motorového prostoru, prodlouženým do blízkosti dolní hrany (3A) čelního skla, a vnitřní dosedací povrch (2E) i o krytu je tvořen vnitřním plechem (13) motorového prostoru.