專利名稱：能量吸收車輛發動機罩的制作方法
技術領域：
0001本發明涉及具有改進的質量、能量吸收和慣性屬性，以
用于在物體和車輛發動機罩之間沖擊時減少傳遞給物體的最大力和加 速度的車輛發動機罩。
背景技術：
0002] 機動車輛通常使用增強的模壓金屬車身面板制成，其與 光滑的可涂漆的外部面板表面組成大致總強度和剛度。尤其是關于車 輛發動機罩面板或發動機罩，面板剛度通常借助于通過一連串發動機 側或"B表面"帽型增強件(這樣命名是因為這種增強件與倒置的帽相 似)支撐的相對高強度的模壓金屬外表面(稱為"A表面")的組合滿 足。這種帽型增強件通常設置在發動機罩的A表面和B表面之間，且 包括朝A表面定向的一對上部凸緣以及朝B表面定向的單個下部凸緣， 其中上部和下部凸緣通過腹板部分互連。通過將相對剛硬的材料，通
常為模壓鋼，設置為離發動機的彎曲中性軸線盡可能遠，這種常規的 發動機罩結構增加了發動機罩的抗彎剛度。然而，以這種方式制成的 發動機罩對某些目的不是最優的。
0003例如，在實踐中帽型增強件并未焊接到發動機罩的用戶 可見的外表面或A表面，以避免損壞A表面，即避免在發動機罩面板 的完成暴露表面中產生可見的裂紋。相反，內部面板或發動機罩內部 通常用折邊的帶凸緣機械連接件或朝下彎曲的點焊凸緣沿外部面板的 周邊(也稱為發動機罩外部)附接。發動機罩內部通常僅使用膠合劑 或粘合劑粒跨過發動機罩的跨距連接到發動機罩外部。因而，由正常 車輛行進期間施加給發動機罩(如通常在車輛運動時連續地施加給發 動機罩)的彎曲栽荷引起的橫向剪應力，可能在發動機革外部和發動 機罩內部之間非最優地傳遞。此外，由于帽型增強件通常從具有恒定 厚度的金屬片模壓，該幾何形狀導致腹板部分中材料的應用不足，該 腹板部分即布置在帽型增強構件的上部和下部凸緣之間的互連部分。
發明內容
在本發明的另一方面，所述能量吸收泡沫材料為從聚苯 乙烯或聚亞安酯泡沫制成的膨化泡沫材料。在本發明的另一方面，選擇預定的擠壓強度以使得發動
機罩面板接觸物體從而施加超過閾值擠壓強度的擠壓載荷時外部膜能 夠以脆性方式破裂，且在外部膜破裂時可壓縮聚合物泡沫均勻地吸收 所述擠壓栽荷。
施本發明的最佳模式的以下詳細說明結合附圖顯而易見。 々
0013圖1是根據本發明、具有能量吸收發動機罩組件的車輛
的示意圖； 參見附圖，其中相同的附圖標記貫穿幾個附圖對應于相 同或類似的部件，在圖1中顯示了車輛10,車輛10具有橫跨或覆蓋發 動機機艙12的可移動或可致動發動機罩面板或發動機罩14。發動機罩 14可操作地附接到車輛10,如通過靠近擋風玻璃13定位的一個或更 多鉸鏈(未示出)。發動機罩M定尺寸和定形為足以提供適于覆蓋發 動機35 (見圖2)和/或包含在發動機機艙12中的其他車輛部件的閉 合面板。如圖1所示，車輛10以箭頭A的方向運動或行進，從而使得 發動機罩14遭受各種應力和載荷，如下文參見圖3和4所述。 雖然已經詳細描述用于實施本發明的最佳模式，本發明 所屬領域技術人員將認識到在所附權利要求書的范圍內的用于實施本 發明的各種可替換設計和實施例。
權利要求
1.一種用于車輛的能量吸收發動機罩，其中所述能量吸收發動機罩設置為承受由車輛正常行進期間施加給所述能量吸收發動機罩的彎曲載荷引起的拉伸和壓縮應力，且其中所述能量吸收發動機罩適于均勻地吸收由物體和能量吸收發動機罩之間的沖擊引起的預定擠壓載荷，所述能量吸收車輛發動機罩包括外部層和內部層，所述外部層和內部層在兩者間限定出腔；和基本填充所述腔的能量吸收泡沫材料；其中所述外部層和所述內部層各直接而連續地粘合到所述能量吸收泡沫材料，所述外部層適于響應于預定擠壓載荷而破裂，從而將預定擠壓載荷傳遞給所述能量吸收泡沫材料從而均勻吸收，且其中所述能量吸收泡沫材料設置為在車輛正常行進期間將拉伸和壓縮應力傳遞給所述外部層和所述內部層。
2. 根據權利要求l所述的能量吸收車輛發動機罩，其特征在于， 所述能量吸收泡沫材料為從聚苯乙烯泡沫和聚亞安酯泡沫的組中選擇 的膨化聚合物泡沫。
3. 根據權利要求l所述的能量吸收車輛發動機罩，其特征在于， 所述能量吸收泡沫材料具有大約25到35毫米的最大厚度，且所述外部 層和所述內部層各具有大約0.5到1. 5毫米的最大厚度。
4. 根據權利要求l所述的能量吸收車輛發動機罩，其特征在于， 所述外部層形成從聚碳酸酯和纖維增強樹脂的組中選擇的材料制成的 薄聚合物膜。
5. —種車輛，其包括車輛發動機罩組件，所述車輛發動機罩組件具有外部層和內部層， 所述外部層和內部層在兩者間限定出腔；和 基本填充所述腔的能量吸收泡沫材料；其中，所述外部層和所述內部層各連續而直接地粘合到所述能量吸 收泡沫材料，所述外部層設置為當遭受超過預定閾值擠壓載荷值的擠 壓載荷時以預定方式破裂，所述擠壓載荷由所述車輛發動機罩組件和 物體之間的沖擊引起，以由此將所述擠壓載荷傳遞給所述能量吸收泡 沫從而均勻吸收所傳遞的擠壓載荷。
6. 根據權利要求5所述的車輛，其特征在于，所述能量吸收泡沫材料為從聚苯乙烯泡沫和聚亞安酯泡沫的組中選擇的膨化聚合物泡 沫。
7. 根據權利要求5所述的車輛，其特征在于，所述能量吸收泡沫 材料具有大約25到35毫米的最大厚度，且所述外部層和所述內部層各 具有大約O. 5到1. 5毫米的最大厚度。
8. 根據權利要求5所述的車輛，其特征在于，所述外部層形成從 聚碳酸酯和纖維增強樹脂的組中選擇的材料制成的薄聚合物膜。
9. 一種用于車輛的發動機罩面板，所述發動機罩面板包括能量 吸收聚合物泡沫材料，能量吸收聚合物泡沫材料特征在于沒有單獨的 內部增強結構且夾在外部和內部聚合物膜之間，所述外部聚合物膜和 所述內部聚合物膜各連續而直接地粘合到所述能量吸收聚合物泡沫材料；其中所述外部聚合物膜具有閾值擠壓強度，該閾值擠壓強度被選擇 為使得所述外部聚合物膜在發動機罩面板遭受超過所述閾值擠壓強度 的預定擠壓載荷時能夠破裂，所述擠壓載荷從所述外部聚合物膜向所述內部聚合物膜引導；且其中所述能量吸收聚合物泡沫材料設置為在 所述外部聚合物膜的所述破裂時，均勻地吸收基本全部所述預定擠壓 栽荷。
10. 根據權利要求9所述的發動機罩面板，其特征在于，所述能量 吸收聚合物泡沫材料具有第一最大厚度，且所述外部聚合物膜具有第 二最大厚度，所述第一最大厚度和所述第二最大厚度具有大約25: l到 35: l的比值。
11. 根據權利要求9所述的發動機罩面板，其特征在于，所述外部 聚合物膜由從聚碳酸酯和纖維增強樹脂的組中選擇的材料制成。
12. 根據權利要求9所述的發動機罩面板，其特征在于，所迷能量吸收聚合物泡沫材料為從聚苯乙烯泡沫和聚亞安酯泡沫的組中選擇的 膨化聚合物泡沫。
全文摘要
本發明涉及一種能量吸收車輛發動機罩，其具有外部和內部層，所述外部和內部層限定填充有泡沫材料的腔。當遭受擠壓載荷時外部層破裂，從而將該載荷傳遞給泡沫材料，載荷在泡沫材料處吸收，且外部和內部層都連續而直接地粘合到所述泡沫材料。一種車輛，其包括車輛發動機罩組件，所述車輛發動機罩組件具有限定腔的外部和內部層，泡沫材料填充該腔。當遭受擠壓載荷時外部層破裂，以將該載荷傳遞給泡沫材料從而均勻地吸收該擠壓載荷。也提供用于車輛的發動機罩面板，其包括夾在外部和內部聚合物膜之間的能量吸收聚合物泡沫材料。該膜具有擠壓強度，且泡沫材料特征在于沒有增強結構。
文檔編號B62D25/10GK101342919SQ20081013792
公開日2009年1月14日 申請日期2008年7月11日 優先權日2007年7月13日
發明者B·V·卡斯蒂洛, S·沃爾夫 申請人:通用汽車環球科技運作公司