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30.10.2007

Motorabdeckung mit Schaum als Fußgängerschutz

Die Erfindung bezieht sich auf ein schallabsorbierendes Bauteil zur Abdeckung von Aggregaten im Motorraum von Fahrzeugen, insbesondere Motorabdeckungen.

Es ist bereits bekannt, zur Dämpfung von Vibrationen und Absorbierung des Schalls von Motoren, Abdeckungen einzusetzen, die zusätzlich noch eine Designfunktion haben.

üblicherweise bestehen diese Motorabdeckungen aus einem Kunststoffbauteil, das die Designfläche bildet, diese kann lackiert, einfarbig, mehrfarbig, einteilig, mehrteilig sein oder ein Designteil wie beispielsweise ein Emblem enthalten. Optimalerweise findet die Befestigung am Motor entkoppelt statt. Hierzu gibt es die unterschiedlichsten Varianten, beispielsweise über Schrauben mit Hülse und Elastomer oder Kugelkopf mit Elastomeraufnahme, hierbei kann der Kugelkopf entweder am Motor und das Elastomer an der Abdeckung aufgenommen werden oder umgekehrt.

Weiterhin kann die Abdeckung einen Schallabsorber beinhalten, welcher an der Abdeckung zum Beispiel verknüpft, verschweißt, verklebt oder angeschäumt werden kann.

Diese Schäume können beispielsweise ein Schnittschaum aus Polyurethan oder Melaminharz sein oder ein Formschaum aus Polyurethan. Bei dieser Erfindung wird in jedem Fall ein Formschaum verwendet, vorzugsweise aus Polyurethan. Teile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beruhen auf dem Gebrauchsmuster DE 20 2006 010 129 Ul, ebenfalls von der Anmelderin hinterlegt.

Aus der DE 101 21 683 Al ist eine Designabdeckung für Komponenten im Motorraum eines Fahrzeuges bekannt. Die Offenlegungsschrift betrifft eine Designabdeckung für Komponenten im Motorraum eines Fahrzeugs, mit einem Verbund aus einer steifen Trägerschicht und einer Schaumstoffschicht zur Absorption von Schallwellen. Sie löst die Aufgabe, eine derartige Designabdeckung so zu gestalten, dass mit dieser die Erfüllung der Forderung nach einem ausreichenden Deformationsweg der Fronthaube auf einfache Weise unterstützt wird. Dazu ist eine Trägerschicht komponentenseitig angeordnet und weist Löcher oder Ausnehmungen auf, und eine Schaumstoffschicht ist auf der der jeweiligen Komponente abgewandten Seite angeordnet und auf dieser Seite mit einer dünnen Designschicht versehen. Darüber hinaus können sich an der Abdeckung ein oder mehrere Kopplungsbauteile zum Koppeln der Abdeckung an ein motorseitiges Anschlussstück befinden. Kennzeichnend im Falle mehrerer Kopplungsbauteile ist, dass diese nie unabhängig voneinander an der Abdeckung angebracht sind, sondern immer entweder durch eine (starre) Trägerstruktur und/oder eine (starre) Dekorschicht miteinander in Verbindung stehen.

Aus der DE 103 14 220 Al ist ebenfalls bekannt, dass ein Schaum über eine Trägerstruktur geschäumt wird, welche die Aufnahmen für die Verbindungselemente zwischen Motor und Abdeckung beinhalten.

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Durch Richtlinien des Europäischen Parlamentes wie beispielsweise der Richtlinie 2003/102/EG werden aber auch Anforderungen an den Fußgängerschutz gestellt, die der Automobilhersteller erfüllen muss, um eine Typgenehmigung für sein Fahrzeug zu erhalten.

Dies führt zu Bauraumproblemen. Harte Komponenten wie Kunststoffbauteile dürfen den so genannten Fußgängerschutzraum nicht verletzen. Um allen Anforderungen gerecht zu werden, darf der Fußgängerschutzraum nur derart verletzt werden, dass bei einem Stoß wie bei einem Aufprall eines ungeschützten Verkehrsteilnehmers, das Bauteil durch Nachgeben oder Verformung unter die Fußgängerschutzlinie zurückgedrückt wird.

Die Aufgabe dieser Erfindung ist es, sowohl die akustischen und designtechnischen Anforderungen als auch die Anforderungen an den Fußgängerschutz zu erfüllen.

Dies wird bei dieser Erfindung dadurch realisiert, dass die gesamte Designfläche nicht wie üblicherweise durch ein Kunststoffteil gebildet wird, sondern durch einen Schaumstoffkörper, der gleichzeitig den Schallabsorber bildet. Die Designfläche kann optisch beispielsweise durch eine hinterschäumte tiefgezogene Folie, unter Umständen mit integriertem Emblem, oder durch eine Oberflächenbehandlung des Schaumstoffkörpers durch zum Beispiel mit InMoldCoating (IMC) oder PUR Sprayskin oder einer PUR - Gießhaut aufgewertet werden.

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine mehrschichtige Abdeckung von Aggregaten im Motorraum eines Kraftfahrzeuges umfassend wenigstens einen einen Schallabsorber bildenden Schaumstoffkörper (1), der auf der den Aggregaten

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abgewandten Fläche wenigstens teilweise oder vollständig mit einem flächigen Oberflächenelement (2, 6, 7) versehen ist, wobei eine Mehrzahl von Elementen (9, 11) zur Befestigung der Abdeckung an dem Aggregat in den Schaumstoffkörper (1) jeweils als Einzelelement vom Schaumstoffkörper (1) umschlossen ist.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist hier die Verhinderung einer Kostensteigerung für das Bauteil; im Gegenteil es wird eine Kostenreduzierung erreicht.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Bauweise ist in erster Linie, dass ein Bauteil geschaffen wird, welches so flexibel ist, dass es auch bei einer Bauraumüberschneidung mit dem Fußgängerschutzraum im Falle eines Aufpralls dem Fußgänger keinen zusätzlichen Schaden zufügt. über die Dichte und Härte des Schaumstoffkörpers kann die Flexibilität eingestellt werden, so dass sie die Montage nicht behindert und trotzdem die Fußgängerschutzanforderungen erfüllt. Je nach Ansprüchen an die Kosten und das Design können hier verschiedene Möglichkeiten der Oberflächengüte erreicht werden. Abdeckungen für den gleichen Motor können hier beispielsweise für ein hochwertiges Fahrzeug mit einer Dekorfolie mit integriertem Emblem oder einer Gießhaut ausgestattet werden, für andere Fahrzeuge mit demselben Motor kann hier innerhalb des gleichen Werkzeuges eine kostengünstigere Variante mit einer Verhautung erzeugt werden.

Ein weiterer Vorteil ist eine Kostenreduzierung, die sowohl durch die Einsparung der Montage des Absorbers an die Kunststoffabdeckung erzielt werden kann als auch durch Verwendung von Aufnahmen für Entkopplungselemente bzw. Kugelköpfen als Gleichteile.

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Die Erfindung kann überall dort verwendet werden, wo eine Designfläche und/oder eine Schallabsorption benötigt wird/werden, der Bauraum aber aufgrund des Fußgängerschutzes beschränkt ist. Abgesehen vom Fußgängerschutz kann die Erfindung aber auch zur Kosteneinsparung oder aus Designgründen Anwendung finden.

Die vorstehend genannten Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden in den folgenden Ausführungsbeispielen und dazugehörigen Figuren verdeutlicht. Fig. 1 bis 5 zeigen Designmöglichkeiten der Oberfläche, während Fig. 6 bis 8 unterschiedliche Befestigungskonzepte zeigen. Die Designmöglichkeiten können beliebig mit unterschiedlichen Befestigungskonzepten kombiniert werden.

Fig. 1 besteht aus einem Schaumstoffkörper (1) vorzugsweise aus PUR, einer tiefgezogenen Folie als Oberflächenelement (2), die hinterschäumt ist. Die hier dargestellte erfindungsgemäße Motorabdeckung kann ein Emblem (oder ähnliche Designflächen) (3) enthalten, die entweder beispielsweise in das Oberflächenelement (2) integriert oder aufgeklebt sind.

Die Befestigung am Motor oder Motoraggregaten erfolgt durch eine der in Fig. 6 bis 8 beschriebenen Befestigungskonzepte.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Motorabdeckung. In diesem Schnitt ist ein Schaumstoffkörper (1) vorzugsweise aus PUR mit einer konstanten Dichte, insbesondere von 90 bis 180 kg/m ³ und eine Designfläche (4), die entweder ein Sprayskin (Sprühhaut) oder eine Gießhaut umfasst, dargestellt. Die hier dargestellte Motorabdeckung kann ein Emblem (oder ähnliche

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Designflächen) (3) enthalten, das beispielsweise eingeklipst oder aufgeklebt wird.

Die Befestigung (5) am Motor oder an Motoraggregaten erfolgt durch eine der in Fig. 6 bis 8 beschriebenen Befestigungskonzepte.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Motorabdeckung. In diesem Schnitt ist ein Schaumstoffkörper (1) aus Integralschaum dargestellt. Die Oberfläche (6) des Schaumstoffkörpers (1) wird durch IMC eingefärbt, so dass eine angemessene Oberflächengüte erzielt werden kann.

Die Befestigung am Motor oder an Motoraggregaten erfolgt durch eine der in Fig. 6 bis 8 beschriebenen Befestigungskonzepte.

Fig. 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Motorabdeckung. Hier wird eine Kunststoffabdeckung (7) als Kunststoffelement als Designteil eingesetzt, der Schaumstoffkörper (1) bildet nur an den kritischen Bereichen, wo der Fußgängerschutz überschritten wird die Sichtfläche als Designteil. Der Schaumstoffkörper (1) kann beispielsweise über Hinterschnitte an der Kunststoffabdeckung (7) befestigt oder aber angeschäumt werden.

Die Befestigung am Motor oder an Motoraggregaten kann durch ein aus dem Stand der Technik bekanntem oder aus einem der in Fig. 6 bis 8 beschriebenen Konzepte erfolgen.

Fig. 5 zeigt das Prinzip einer aus Fig. 4 abgeleiteten Motorabdeckung. Eine Kunststoffabdeckung (7) bildet die Designfläche. Im kritischen Bereich bildet nicht der Schaumstoffkörper (1) die Sichtfläche, sondern

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ein weiteres Kunststoffteil (8), welches durch den Schaumstoffkörper (1) vom Rest der Kunststoffabdeckung (7) entkoppelt wird. Dieser Bereich wird durch Krafteinwirkung in Pfeilrichtung nach unten gedrückt, so dass dieser Teil den kritischen Fußgängerschutzbereich unterschreitet. Um Klappern zu verhindern kann zwischen den Kunststoffteilen (7,8) eine Weichkomponente aus Elastomer oder auch PUR eingebracht werden. Eine Alternative zu diesem Konzept wäre statt eines entkoppelten Bauteils eine Sollbruchstelle einzubringen, die bei einer definierten Krafteinwirkung bricht.

Fig. 6 zeigt ein Befestigungskonzept einer Motorabdeckung am Motor. Diese Befestigungselemente (9,11) beispielsweise aus Kunststoff werden als Einzelteile umschäumt. Die Bohrungen (10) dienen dem besseren Halt in dem Schaumstoffkörper. Bei diesem Konzept ist es denkbar bekannte Entkopplungselemente einzulegen oder aber über den Schaumstoffkörper (1) entsprechende Elemente wie beispielsweise Kugelköpfe (12) aufzunehmen. Hierzu füllt der Schaumstoffkörper (1) auch den Bereich aus, der den Kugelkopf aufnimmt (12). Das Kunststoffteil dient hier in erster Linie dazu die Bewegungsfreiheit des Kugelkopfes innerhalb des Schaumstoffkörpers zu begrenzen. Auch eine Aufnahme ohne Kunststoffteile nur über den Schaumstoffkörper ist denkbar, wenn die Festigkeit des Schaumstoffkörpers (1) dieses unterstützt. Hierbei ist erforderlich, dass der Schaumstoffkörper (1) eine Shore Härte A von mindestens 50 aufweist. Wird dieser Wert unterschritten, so wird kein ausreichender Halt der Abdeckung am Motor oder an den Aggregaten geboten.

Fig. 7 zeigt eine Befestigungsmethode des Standes der Technik (DE 103 14 220 Al) über eine Trägerstruktur (13), welche eingeschäumt wird.

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Fig. 8 zeigt ein erfindungsgemäßes Konzept einer gegenüber Fig. 7 verbesserten Ausführungsform. Um eine verbesserte Recyclingfähigkeit zu gewährleisten, wird die Trägerstruktur (13) nicht eingeschäumt, sondern über Hinterschnitte (14) unter den Schaumstoffkörper (1) geklipst. Die Befestigungsgeometrie zum Motor hin, befindet sich auf dieser Trägerstruktur. Weiterhin kann die Trägerstruktur (13) so ausgelegt sein, dass sie den Schaumstoffkörper (1) in seiner Stabilität unterstützt.

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