DE102013017870A1 - Service flap for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Service-Klappe (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem die Service-Klappe (1) optisch nach oben abschließenden Deckelement (3), einem Frischluft-Ansaugbereich (5) und einer Deformationsstruktur (9), die unter dem Deckelement (3) angeordnet ist, wobei die Deformationsstruktur (9) mit dem Frischluft-Ansaugbereich (5) und mit einem Frischluft-Ausleitbereich (11) in Fluidverbindung ist, wobei ein Strömungspfad (13) für Frischluft in der Deformationsstruktur (9) von dem Frischluft-Ansaugbereich (5) zu dem Frischluft-Ausleitbereich (11) ausgebildet ist, vorgeschlagen.It is a service flap (1) for a motor vehicle, with a service flap (1) optically upwardly closing cover element (3), a fresh air intake area (5) and a deformation structure (9) under the cover element ( 3), wherein the deformation structure (9) is in fluid communication with the fresh air intake region (5) and with a fresh air discharge region (11), wherein a fresh air flow path (13) in the deformation structure (9) of the fresh air Induction range (5) to the fresh air Ausleitbereich (11) is formed, proposed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Service-Klappe für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1.The invention relates to a service flap for a motor vehicle according to
Service-Klappen für Kraftfahrzeuge sind grundsätzlich bekannt und dienen – beispielsweise als Frontklappe oder Motorhaube – der Abdeckung eines vorderen Raumes innerhalb der Kraftfahrzeug-Rohbaustruktur, in welchem der Motor, andere Funktionselemente, oder Stauraum vorgesehen sind. Bei einer Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und einem Fußgänger kommt es regelmäßig zu einem Aufprall wenigstens eines Körperteils des Fußgängers auf der Service-Klappe. Dabei zeigt sich, dass diese häufig selbst eine unzureichende Energieabsorptionsfähigkeit aufweist, oder dass direkt unter der Service-Klappe harte Strukturen verborgen sind, sodass die Verletzungsgefahr für den Fußgänger hoch ist. Dieses Problem wird bei Kleinwagen noch dadurch verschärft, dass diese häufig eine steile Frontpartie mit relativ kurzer, steiler Service-Klappe aufweisen, wobei aufgrund der kompakten Struktur des Kleinwagens direkt unter der Service-Klappe harte Komponenten angeordnet sind.Service flaps for motor vehicles are basically known and serve - for example as a front flap or bonnet - the cover of a front space within the motor vehicle body structure, in which the engine, other functional elements, or storage space are provided. In a collision between the motor vehicle and a pedestrian there is regularly an impact of at least a body part of the pedestrian on the service flap. It turns out that these often have an inadequate energy absorption capacity, or that hard structures are concealed directly underneath the service flap, so that the risk of injury to the pedestrian is high. This problem is exacerbated in small cars by the fact that they often have a steep front end with a relatively short, steep service flap, due to the compact structure of the small car directly below the service flap hard components are arranged.
Aus der US-amerikanischen Patentschrift
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Service-Klappe zu schaffen, die einen verbesserten Fußgänger-Schutz bereitstellt und dabei zugleich platzsparend ausgebildet ist, sodass sie insbesondere bei einem Kleinwagen und sogar bei Kleinstwagen verwendet werden kann.The invention is therefore an object of the invention to provide a service flap, which provides improved pedestrian protection and at the same time is designed to save space, so that it can be used in particular in a small car and even in miniature cars.
Die Aufgabe wird gelöst, indem eine Service-Klappe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird. Diese weist ein Deckelement auf, welches sie optisch nach oben abschließt. Dabei spricht der Begriff „oben” hier eine Richtung an, die bei an einem Kraftfahrzeug bestimmungsgemäß montierter Service-Klappe im Wesentlichen nach oben, also Richtung Kraftfahrzeug-Dach und mithin im Bereich der Service-Klappe auch nach außen weist. Das Deckelement umfasst daher insbesondere eine nach außen sichtbare Sichtseite, die auch in geschlossenem Zustand der Service-Klappe von außen sichtbar bleibt. Die Service-Klappe weist weiterhin einen Frischluft-Ansaugbereich auf. Unter dem Deckelement ist eine Deformationsstruktur angeordnet, wobei diese mit dem Frischluft-Ansaugbereich und mit einem Frischluft-Ausleitbereich in Fluidverbindung ist. Der Begriff Fluidverbindung bezeichnet hier eine kanalartige Verbindungsstruktur, welche durch die Deformationsstruktur gebildet wird und den Frischluft-Ansaugbereich mit dem Frischluft-Ausleitbereich verbindet. Es ist dadurch also ein Strömungspfad für Frischluft in der Deformationsstruktur von dem Frischluft-Ansaugbereich zu dem Frischluft-Ausleitbereich ausgebildet. Der Begriff Fluid wird hier als Oberbegriff für gasförmige und flüssige Medium verstanden. Durch den Frischluft-Ansaugbereich gelangt Frischluft in die Deformationsstruktur, in der sie entlang des Strömungspfads strömt, wobei die Frischluft die Deformationsstruktur wieder durch den Frischluft-Ausleitbereich verlässt. Dadurch, dass die Service-Klappe selbst die Deformationsstruktur aufweist, die unter dem Deckelement angeordnet ist, ist sie strukturell in Hinblick auf einen Fußgängerschutz verbessert und weist ein erhöhtes Energieabsorptionsvermögen auf. Eine Verletzungsgefahr für einen Fußgänger beim Aufprall auf die Service-Klappe wird so effektiv verringert. Zugleich ist die Deformationsstruktur aber auch als Zuleitung für Frischluft ausgebildet, sodass sie insoweit eine integrierte Funktion einerseits in Hinblick auf die Energieabsorption bei einem Aufprall und andererseits in Hinblick auf die Zuleitung von Frischluft an das Kraftfahrzeug aufweist. Aufgrund dieser Funktionsintegration kann insgesamt eine platzsparende und leichte Lösung verwirklicht werden, die auch bei Klein- und sogar Kleinstwagen einsetzbar ist.The object is achieved by providing a service flap with the features of
Die Frischluftzufuhr durch die Service-Klappe ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zur Zuführung von Frischluft an einen Fahrgast-Innenraum des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Frischluftzufuhr vorgesehen, um dem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs Frischluft zuzuführen. Es ist auch möglich, dass die Frischluftzufuhr zugleich beiden Zwecken dient, wobei die Frischluft stromabwärts des Frischluft-Ausleitbereichs aufgeteilt wird auf einen Frischluftstrom, welcher dem Fahrgast-Innenraum zugeführt wird, und einem Frischluftstrom, welcher dem Verbrennungsmotor zugeführt wird. Selbstverständlich ist die Service-Klappe auch bei Hybrid- und Elektrofahrzeugen einsetzbar, wobei die Frischluft-Zufuhr bei letzteren lediglich der Zufuhr von Frischluft an einen Fahrgastinnenraum dient.The fresh air supply through the service flap is provided in a preferred embodiment for supplying fresh air to a passenger compartment of the motor vehicle. In another embodiment, the fresh air supply is provided to supply fresh air to the internal combustion engine of the motor vehicle. It is also possible that the fresh air supply serves both purposes, wherein the fresh air downstream of the fresh air lead-out area is split between a fresh air flow supplied to the passenger compartment and a fresh air flow supplied to the engine. Of course, the service flap is also used in hybrid and electric vehicles, the fresh air supply in the latter only serves to supply fresh air to a passenger compartment.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Service-Klappe bevorzugt, bei welchem die Deformationsstruktur eine äußere Wandung und mindestens einen Wandabschnitt aufweist, der so angeordnet ist, dass sich ein gewundener Strömungspfad für die Frischluft um den Wandabschnitt herum ergibt. In dem gewundenen Bereich des Strömungspfads ergibt sich eine beschleunigte Bewegung der zugeführten Luft, wodurch gemeinsam mit der Frischluft zugeführtes Wasser aufgrund seiner höheren Masse abgeschieden werden kann. Durch die in dem gewundenen Bereich herrschende Zentrifugalbeschleunigung wird das Wasser aus dem Luftstrom abgelenkt und kann von diesem abgetrennt werden. Bevorzugt sind mehrere Wandabschnitte und/oder mehr als ein gewundener Bereich des Strömungspfads vorgesehen, wobei besonders bevorzugt eine mehrstufige Wasserabscheidung erfolgt. Auf diese Weise kann sehr wirksam zumindest ein überwiegender Teil des von der Frischluft mittransportierten Wassers in der Deformationsstruktur abgeschieden werden, sodass letztlich dem Fahrgastinnenraum und/oder dem Verbrennungsmotor trockene Frischluft zugeführt wird.An embodiment of the service door is preferred in which the deformation structure has an outer wall and at least one wall portion arranged to provide a tortuous flow path for the fresh air around the wall portion. In the winding area of the flow path results an accelerated movement of the supplied air, which together with the fresh air supplied water can be deposited due to its higher mass. The prevailing in the winding area centrifugal acceleration, the water is deflected from the air flow and can be separated from this. Preferably, a plurality of wall sections and / or more than one convoluted region of the flow path are provided, more preferably a multi-step water separation takes place. In this way, very predominantly at least a predominant part of the water transported along by the fresh air can be very effectively deposited in the deformation structure so that dry fresh air is ultimately supplied to the passenger compartment and / or the internal combustion engine.
Es ist ein Ausführungsbeispiel möglich, bei dem sich der mindestens eine Wandabschnitt im Inneren der Deformationsstruktur im Wesentlichen parallel zu dem Deckelement erstreckt. Der Strömungspfad windet sich in diesem Fall oberhalb und unterhalb des Wandabschnitts um diesen herum. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass zwischen dem Deckelement und dem Wandabschnitt und/oder zwischen verschiedenen, untereinander angeordneten Wandabschnitten, Deformationselemente angeordnete sind, die bei dem Aufprall eines Fußgängers auf die Service-Klappe in vorherbestimmter Weise verformt werden und so Energie absorbieren. Zugleich wird auch Energie durch die Verformung des Deckelements und des mindestens einen Wandabschnitts absorbiert.An embodiment is possible in which the at least one wall section extends in the interior of the deformation structure substantially parallel to the cover element. The flow path winds in this case above and below the wall portion around it. In this embodiment, it is possible that between the cover member and the wall portion and / or between different, mutually arranged wall sections, deformation elements are arranged, which are deformed in the impact of a pedestrian on the service flap in a predetermined manner and thus absorb energy. At the same time, energy is also absorbed by the deformation of the cover element and of the at least one wall section.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich der mindestens eine Wandabschnitt im Wesentlichen senkrecht zu dem Deckelement erstreckt. Dabei ragt er bevorzugt von einem Boden der Deformationsstruktur in Richtung auf das Deckelement auf. In diesem Fall windet sich der Strömungspfad seitlich um den mindestens einen Wandabschnitt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist bevorzugt der Wandabschnitt selbst als Deformationselement ausgebildet, welches beim Aufprall eines Fußgängers auf die Service-Klappe in vorherbestimmter Weise zerstört und/oder verformt wird, wobei es Energie absorbiert.In another embodiment, it is provided that the at least one wall section extends substantially perpendicular to the cover element. He preferably projects from a bottom of the deformation structure in the direction of the cover element. In this case, the flow path winds laterally around the at least one wall section. In this embodiment, the wall section itself is preferably formed as a deformation element, which is destroyed and / or deformed in a predetermined manner upon impact of a pedestrian on the service flap, wherein it absorbs energy.
Jedenfalls zeigt sich, dass bei der hier vorgeschlagenen Service-Klappe eine Deformationsstruktur in Form von insgesamt labyrinthartig angeordneten Wandungen ausgebildet ist, zwischen denen Freiraum für den Strömungspfad verbleibt. Diese Struktur ist kollabierbar und wird im Fall eines Aufpralls eines Fußgängers auf die Service-Klappe in vorherbestimmter Weise deformiert, wobei sie Energie absorbiert und so das Risiko einer Verletzung für den Fußgänger vermindert. Der Fußgänger ist so insbesondere auch vor gegebenenfalls unter der Service-Klappe angeordneten, harten Komponenten geschützt.In any case, it turns out that in the service flap proposed here, a deformation structure in the form of a total of labyrinth-like arranged walls is formed, between which free space for the flow path remains. This structure is collapsible and, in the event of a pedestrian impacting the service door, is deformed in a predetermined manner, absorbing energy and thus reducing the risk of injury to the pedestrian. The pedestrian is thus particularly protected against possibly arranged under the service flap, hard components.
Durch die kompakte, integrierte Ausbildung der Service-Klappe mit Funktionsintegration einer Frischluftzufuhr und Frischluft-Wasser-Trennung wird nicht nur Gewicht, sondern auch Bauraum eingespart, sodass unter der Service-Klappe, mithin unter der Deformationsstruktur, genügend Raum für den Motor, andere Funktionselemente, oder Stauraum verbleibt.The compact, integrated design of the service flap with functional integration of a fresh air supply and fresh air-water separation saves not only weight but also space, so that under the service flap, and thus under the deformation structure, enough space for the engine, other functional elements , or storage space remains.
Es wird auch eine Service-Klappe bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Deformationsstruktur mindestens einen Wasser-Sammelbereich mit einer Ablauföffnung für in dem Wasser-Sammelbereich gesammeltes Wasser aufweist. Das bei der Umlenkung der Frischluft aus dem Strömungspfad abgeschiedene Wasser sammelt sich in dem Wasser-Sammelbereich und kann durch die Ablauföffnung aus der Deformationsstruktur ablaufen. So wird gewährleistet, dass das Wasser definiert aus der Deformationsstruktur entfernt wird, wobei diese nicht vollläuft.A service door is also preferred, which is characterized in that the deformation structure has at least one water collecting area with a drain opening for water collected in the water collecting area. The separated during the deflection of the fresh air from the flow path water collects in the water collection area and can drain through the drain opening from the deformation structure. This ensures that the water defined is removed from the deformation structure, which does not run full.
Es wird auch eine Service-Klappe bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Deformationsstruktur mindestens ein vertikales Strömungshinderungselement aufweist. Dieses ragt – in vertikaler Richtung gesehen – in den Strömungspfad hinein, wobei es bevorzugt von einem Boden der Deformationsstruktur – in vertikaler Richtung gesehen – abragt. Dabei verengt es den Strömungspfad, wobei die Luft über das Strömungshinderungselement hinüber streichen kann, während das schwerere Wasser, welches eher in einem unteren Bereich der Strömung mitgeführt wird, an dem Strömungshinderungselement aufgehalten wird und dieses nicht überwindet. Vorzugsweise begrenzt das Strömungshinderungselement einen Wasser-Sammelbereich. Das von dem Strömungshinderungselement aufgehaltene Wasser fließt an diesem nach unten in den Wasser-Sammelbereich ab.A service flap is also preferred, which is characterized in that the deformation structure has at least one vertical flow obstruction element. This protrudes - seen in the vertical direction - into the flow path, wherein it preferably protrudes from a bottom of the deformation structure - seen in the vertical direction. In doing so, it narrows the flow path, whereby the air can strike over the flow obstruction element, while the heavier water, which is carried along in a lower region of the flow, is stopped at the flow obstruction element and does not overcome it. Preferably, the flow restricting member defines a water collecting area. The water trapped by the flow obstruction element flows downwardly therefrom into the water collecting area.
Es wird auch eine Service-Klappe bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass an der Deformationsstruktur ein Scharnierelement für die Service-Klappe angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird in besonders eindrücklicher Weise deutlich, dass die Deformationsstruktur Teil der Service-Klappe beziehungsweise in diese integriert ist. Die Service-Klappe wird mit dem Scharnierelement an dem Kraftfahrzeug schwenkbar festgelegt, wobei die Deformationsstruktur gemeinsam mit dem Deckelement um eine durch das Scharnierelement definierte Achse schwenkbar ist. Zum Öffnen der Service-Klappe wird diese insgesamt, insbesondere das Deckelement gemeinsam mit der Deformationsstruktur, um die Scharnierachse verschwenkt. In einer Wartungssituation ist es auf einfache und kostengünstige Weise möglich, die Service-Klappe einschließlich der Deformationsstruktur einteilig auszubauen und zu ersetzen. Hierzu bedarf es nur eines Lösens der Scharnierverbindung beziehungsweise eines neuen Verbindens des Scharnierelements mit einem entsprechenden Scharnierelement des Kraftfahrzeugs.A service flap is also preferred, which is characterized in that a hinge element for the service flap is arranged on the deformation structure. In this embodiment, it is clear in a particularly impressive manner that the deformation structure is part of the service flap or integrated into it. The service flap is pivotably fixed to the hinge element on the motor vehicle, wherein the deformation structure is pivotable together with the cover element about an axis defined by the hinge element. To open the service flap this total, in particular the cover element is pivoted together with the deformation structure to the hinge axis. In a maintenance situation, it is easy and inexpensive Way possible, the service flap including the deformation structure in one piece to remove and replace. This requires only one release of the hinge connection or a new connection of the hinge element with a corresponding hinge element of the motor vehicle.
Es wird auch eine Service-Klappe bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass der mindestens eine Wandabschnitt und bevorzugt auch die äußere Wandung eine abgestufte Energieabsorptionsstruktur aufweist/aufweisen. Durch die abgestufte Struktur ist eine graduelle Energieabsorption möglich. Besonders bevorzugt ist die Energieabsorptionsstruktur gestuft-pyramidal ausgebildet, wobei sich im Bereich jeder Stufe Querschnittssprünge des Wandabschnitts und bevorzugt auch der äußeren Wandung ergeben. Die Stufen sind dabei vorzugsweise als Sollbruchstellen ausgebildet, an welchen die Energieabsorptionsstruktur im Falle eines Aufpralls zerstört wird. Bereiche des Wandabschnitts und bevorzugt auch der äußeren Wandung zwischen den einzelnen Stufen laufen vorzugsweise pyramidal in Richtung auf das Deckelement zu, sodass sich ihr Querschnitt in dieser Richtung zwischen den einzelnen Stufen stetig verjüngt. Insgesamt wird so eine abgestufte Harmonika-Struktur ausgebildet, die bei einem Aufprall ineinandergeschoben wird und so besonders günstige Energieabsorptionseigenschaften aufweist.A service flap is also preferred, which is characterized in that the at least one wall section and preferably also the outer wall has / have a graduated energy absorption structure. Due to the stepped structure, a gradual absorption of energy is possible. Particularly preferably, the energy absorption structure is formed in a stepped-pyramidal manner, with cross-sectional jumps of the wall section and preferably also of the outer wall occurring in the region of each step. The steps are preferably designed as predetermined breaking points at which the energy absorption structure is destroyed in the event of an impact. Areas of the wall section and preferably also the outer wall between the individual steps preferably run in a pyramidal direction towards the cover element, so that their cross-section continuously tapers in this direction between the individual steps. Overall, a graduated harmonica structure is thus formed, which is pushed into one another in the event of an impact and thus has particularly favorable energy absorption properties.
Schließlich wird eine Service-Klappe bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Deformationsstruktur sie nach unten abschließt. Dabei ist mit „unten” eine Richtung angesprochen, die bei bestimmungsgemäß montierter Service-Klappe an einem Kraftfahrzeug nach unten, mithin zu einem Kraftfahrzeugboden weist. Zugleich wird die Service-Klappe daher durch die Deformationsstruktur zu einem von ihr geschlossenen Innenraum des Kraftfahrzeugs hin abgeschlossen, der beispielsweise als Motorraum oder als Stauraum ausgebildet sein kann. Die in der Service-Klappe verwirklichte Funktionsintegration ermöglicht genügend Bauraum für diesen Innenraum, wobei zugleich eine kompakte Anordnung der verschiedenen Komponenten des Kraftfahrzeugs realisiert wird.Finally, a service flap is preferred which is characterized in that the deformation structure closes it down. In this case, a direction is addressed by "downwards", which, when the service flap is installed as intended, on a motor vehicle points downwards, thus to a motor vehicle floor. At the same time, the service flap is therefore closed by the deformation structure to a closed from her interior of the motor vehicle down, which may be formed for example as an engine compartment or storage space. The realized in the service flap functional integration allows sufficient space for this interior, while at the same time a compact arrangement of the various components of the motor vehicle is realized.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Service-Klappe als Frontklappe ausgebildet. Besonders bevorzugt ist sie als Motorhaube ausgebildet. Die erfindungsgemäße Service-Klappe ist jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern sie ist grundsätzlich für jedwede Klappenstruktur eines Fahrzeugs einsetzbar, die aufgrund von Crashanforderungen eine entsprechende Deformationsfähigkeit bereitstellen muss.In a preferred embodiment, the service flap is designed as a front flap. It is particularly preferably designed as a bonnet. However, the service flap according to the invention is not limited to the described embodiments, but it is in principle applicable to any flap structure of a vehicle, which must provide a corresponding deformation capability due to crash requirements.
Der Begriff „Service-Klappe” ist nicht einschränkend in der Weise zu verstehen, dass diese Klappe unbedingt für eine Wartung des Kraftfahrzeugs zu öffnen ist. Es ist sehr wohl möglich, dass die Service-Klappe einen Gepäckraum des Kraftfahrzeugs begrenzt, wobei diese Ausgestaltung insbesondere bei einem Fahrzeug mit Heckantrieb bevorzugt wird, wenn die Service-Klappe als Frontklappe ausgebildet ist.The term "service flap" is not meant to be limiting in the sense that this flap is necessarily open for maintenance of the motor vehicle. It is very possible that the service flap limits a luggage compartment of the motor vehicle, wherein this embodiment is particularly preferred in a vehicle with rear-wheel drive, if the service flap is designed as a front flap.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. Showing:
Es ist ein Frischluft-Ansaugbereich
Bei dem in
Unter dem Deckelement
Dabei zeigt sich, dass die Deformationsstruktur bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine als Umfangswandung ausgebildete äußere Wandung
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Wandabschnitte
Dabei ist hier der erste Wandabschnitt
In den Umlenkbereichen entsteht eine Zentrifugalbeschleunigung, durch die von dem Frischluftstrom umfasstes Wasser aus dem Strömungspfad
Auch beim Einströmen über den Frischluft-Ansaugbereich
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Deformationsstruktur
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel begrenzen die Strömungshinderungselemente
Wie bereits angedeutet, ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Service-Klappe
In zusammengesetztem Zustand liegen das Deckelement
An der Deformationsstruktur
Die Deformationsstruktur
Die Deformationsstruktur
Es zeigt sich bereits anhand von
Die Stufen sind bevorzugt als Sollbruchstellen
Bevorzugt sind die verschiedenen Sollbruchstellen
Jedenfalls ist die Deformationsstruktur
Insbesondere anhand von
Somit zeigt sich insgesamt, dass die Service-Klappe
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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