DE102011001057A1

DE102011001057A1 - Als Unterbodenblech oder Motorraumabdeckung ausgebildetes Aussteifungselement

Info

Publication number: DE102011001057A1
Application number: DE102011001057A
Authority: DE
Inventors: Thomas Egger-Schinnerl; Aleksander Gavric
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2011-03-03
Filing date: 2011-03-03
Publication date: 2012-09-06

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aussteifungselement eines Kraftfahrzeugs mit mehreren in verschiedener Richtung orientierten, rinnenförmigen Vertiefungen/Sicken, die zumindest zwei Tiefenniveaus aufweisen, das heißt zumindest einen gestuften Rand besitzt. Hierdurch können eine bessere Aussteifung sowie eine Schwingungsreduzierung erzielt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aussteifungselement eines Kraftfahrzeuges. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Aussteifungselement.
Aussteifungselemente in Kraftfahrzeugen mit rinnenförmigen Vertiefungen, kurz auch Sicken genannt, sind hinlänglich bekannt und dienen insbesondere dazu, unerwünschte Bauteilschwingungen zu reduzieren oder gänzlich zu vermeiden sowie das Kraftfahrzeug auszusteifen und dabei insbesondere crashsicher zu machen. Gleichzeitig können derartige Sicken dazu verwendet werden, ein definiertes und vorbestimmtes Deformationsverhalten zu erzeugen.
Aus der US 4,402,545 ist ein Bodenblech eines Kraftfahrzeugs mit einer Vielzahl von unterschiedlich angeordneten Sicken zur Vibrationsdämpfung bekannt. Das hierbei gewählte Muster ist unsymmetrisch.
Aus der DE 10 2005 052 041 A1 ist eine Fahrzeugbodenschale mit tiefen Seiten aus. mehrfach extrodierem, thermoplastischen Material bekannt. Die Fahrzeugbodenschale besitzt eine hohe Scher- und Zugfestigkeit eine hohe Steifigkeit sowie einen hohen Reibungskoeffizienten an ihrer Oberseite und wird digital dem Fußraum eines konkreten Fahrzeugmodels angepasst, das selbst nachdem ein Reservoir in die Konstruktion eingefügt wurde, mindestens 90% der Unterseite der Schalen nicht mehr als ein Viertel eines Inches oder einem digital gewonnenen Modell der Fußraumoberfläche entfernt sind.
Aus der DE 103 21 032 A1 ist eine dünnwandige Formschale einer Fahrzeugkarosserie insbesondere im Bereich eines Karosseriebodens bekannt.
Schließlich ist aus der DE 10 2008 039 495 A1 ein Verkleidungsteil am Unterboden eines Kraftfahrzeuges mit Versteifungsrippen bekannt, die abweichend von der ansonsten üblichen Orientierung der Versteifungsrippen parallel zur Längsrichtung des Kraftfahrzeugs entsprechen dem tatsächlich gegebenen Strömungsverhältnissen am Unterboden des Kraftfahrzeugs ausgerichtet sind. Hierdurch soll sich insbesondere der aerodynamische Widerstand sowie ein Auftrieb des Kraftfahrzeugs verringern.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Aussteifungselement eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine reduzierte Schwingungsempfindlichkeit sowie ein verbessertes Aussteifungsverhalten auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, an einem als Unterbodenblech oder als Motorraumabdeckung ausgebildeten Aussteifungselement eines Kraftfahrzeuges mehrere in verschiedene Richtungen orientierte rinnenförmige Vertiefungen, kurz auch Sicken genannt, vorzusehen, die zumindest zwei unterschiedlichen Tiefenniveaus aufweisen, das heißt zumindest einen gestuften Rand besitzt. Im Unterschied zu bisher bekannten Sicken, welche ausschließlich in der Art einer Rinne ausgebildet waren, weisen die erfindungsgemäßen Sicken den großen Vorteil auf, unerwünschte Bauteilschwingungen besonders gut zu unterbinden und zugleich eine hohe Aussteifung zu bewirken. Ein weiterer positiver Effekt derartiger erfindungsgemäßer Sicken, eine kontrollierte Luftführung, sofern das Aussteifungselement in der Art eines Bodenblechs beim Kraftfahrzeug eingesetzt wird. Die erfindungsgemäßen Sicken können dabei wie herkömmliche Sicken mittels eines Presswerkzeugs erzeugt werden, insbesondere sofern es sich bei dem Aussteifungselement um ein Blechstanzteil handelt.
Denkbar ist selbstverständlich auch, dass ein entsprechendes Spritzgusswerkzeug vorgesehen ist, in welchem das erfindungsgemäße Aussteifungselement gespritzt werden kann.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, weist zumindest eine Sicke einen symmetrischen oder asymmetrischen Querschnitt auf. Insbesondere der asymmetrische und zweistufige (Sicke-in-Sicke) Querschnitt sorgt für eine deutliche Reduzierung der unverwünschten Bauteilschwingungen, was bisher nicht bekannt war und erst überraschender Weise bei entsprechenden Testversuchen herausgefunden werden konnte. Die „Sicke-in-Sicke”-Lösung stellt dabei die erfindungsgemäße Sicke mit zumindest zwei Tiefenniveaus dar, wobei selbstverständlich klar ist, dass darüber hinaus weitere Tiefenniveaus vorgesehen werden können.
Zweckmäßig nehmen die unterschiedlichen Tiefenniveaus von ersten, tiefen Stelle zu einer zweiten, mit einer Sickenumgebung ebenen Stelle stufenlos ab. Die erfindungsgemäße Sicke läuft somit stufenlos in das Aussteifungselement über. Eine derartig ausgestaltete Sicke kann insbesondere dann zum Einsatz kommen, sofern ein abruptes Ende der Sicke entweder aus ästhetischen oder konstruktiven Gründen unerwünscht ist oder aber sofern sich die Sickenumgebung an der zweiten Stelle soweit an das Tiefenniveau der Sicke an der ersten Stelle angehoben hat. Selbstverständlich ist dabei sowohl ein geradliniger Verlauf als auch ein gebogener Verlauf der zumindest einen Sicke denkbar, wobei der jeweilige Verlauf insbesondere bei dem Einsatz des Aussteifungselementes als Bodenblech eines Kraftfahrzeuges zusätzlich zur kontrollierten Luftführung genutzt werden kann. In diesem Fall verläuft die zumindest eine Sicke im Wesentlichen in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1 ein Kraftfahrzeug mit einem als Motorraumabdeckung ausgebildeten, erfindungsgemäßen Aussteifungselement,
2 das Aussteifungselement in einer Detaildarstellung,
3 eine Schnittdarstellung durch einen Randbereich im Bereich einer Befestigung des Aussteifungselementes an eine Fahrzeugkarosserie,
4 eine Darstellung wie in 3, jedoch bei einer anderen Ausführungsform.
Entsprechend den 1 und 2, weist ein erfindungsgemäßes Aussteifungselement 1. eines Kraftfahrzeuges 2 (vgl. 1) mehrere rinnenförmige und unterschiedlich orientierte Vertiefungen/Sicken 3, 3' auf, wovon zumindest eine, vorzugsweise jedoch alle Sicken 3, 3' zumindest zwei Tiefenniveaus t₁ und t₂ aufweisen, das heißt zumindest einen gestuften Rand besitzen. Das gemäß den 1 und 2 dargestellte Aussteifungselement 1 ist dabei in der Art einer Motorraumabdeckung für einen Mittelmotor eines Sportwagens ausgeführt, wobei jedoch prinzipiell auch eine Ausführung des erfindungsgemäßen Aussteifungselementes 1 als Unterbodenblech denkbar ist.
Betrachtet man die 2, so kann man erkennen, dass sich zumindest zwei Vertiefungen/Sicken 3, 3' queren, wobei im Querungsbereich eine der beiden Sicken 3 unterbrochen ist. Betrachtet man die Schnittdarstellung in 4 durch die erfindungsgemäße Sicke 3, so kann man erkennen, dass diese einen symmetrischen Querschnitt aufweist, wobei selbstverständlich auch ein asymmetrischer Querschnitt denkbar ist. Ebenso vorstellbar ist, dass die unterschiedlichen Tiefenniveaus t₁, t₂ (vgl. 4) von einer ersten, tiefen Stelle zu einer zweiten, mit einer Sickenumgebung ebenen Stelle stufenlos auslaufen. Darüber hinaus sind die Sicken 3, 3' überwiegend in Fahrzeuglängsrichtung und dadurch strömungstechnisch günstig angeordnet und zudem nach unten offen, was insbesondere bei einem als Unterbodenblech ausgebildeten Aussteifungselement 1 für eine beeinflussbare Strömungsführung sorgt. Betrachtet man die 3 und 4 so kann man erkennen, dass das Aussteifungselement 1 über randseitige Laschen 4 mit einer Karosserie 5 des Kraftfahrzeuges 2 verschraubt ist und sich zusätzlich über einen elastischen Koffer 6 schwingungsdämpfend an der Karosserie 5 abstützt.
Selbstverständlich können die Sicken 3, 3', wie dies gemäß den 1 und 2 dargestellt ist, ausschließlich einen geraden Verlauf aufweisen oder aber auch einen gebogenen. Üblicherweise ist das Aussteifungselement 1 als Blechstanzteil ausgebildet, wobei selbstverständlich auch eine anderweitige Werkstoffauswahl, beispielsweise faserverstärkter Kunststoff, denkbar ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Aussteifungselement 1 lassen sich unerwünschte Bauteilschwingungen zumindest reduzieren, im günstigsten Fall sogar gänzlich unterbinden. Zugleich stabilisiert das erfindungsgemäße Aussteifungselement 1 die Karosserie 5 des Kraftfahrzeuges 2 und verbessert dadurch deren Crashverhalten. Durch die erfindungsgemäßen Sicken 3, 3' mit unterschiedlichen Tiefenniveaus t₁, t₂ kann ein bisher nicht bekannter Aussteifungseffekt erzielt werden, wobei das Herstellen der erfindungsgemäßen Sicken 3, 3' sich nicht oder nur unwesentlich bisher bekannter Sicken unterscheidet und dadurch ohne Mehrkosten erreicht werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 4402545 [0003]
DE 102005052041 A1 [0004]
DE 10321032 A1 [0005]
DE 102008039495 A1 [0006]

Claims

Als Unterbodenblech oder Motorraumabdeckung ausgebildetes Aussteifungselement (1) eines Kraftfahrzeugs (2) mit mehreren unterschiedlich orientierten rinnenförmigen Vertiefungen/Sicken (3, 3'), die zumindest zwei Tiefenniveaus (t₁, t₂) aufweisen, das heißt zumindest einen gestuften Rand besitzt.
Aussteifungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest zwei Sicken (3, 3') queren, wobei im Querungsbereich eine der beiden Sicken (3) unterbrochen ist.
Aussteifungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Sicke (3, 3') einen symmetrischen oder asymmetrischen Querschnitt aufweist.
Aussteifungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Tiefenniveaus (t₁, t₂) von einer ersten, tiefen Stelle (4) zu einer zweiten, mit der Sickenumgebung ebenen Stelle (5) stufenlos auslaufen.
Aussteifungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Sicke (3, 3') im Wesentlichen in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs (2) verläuft.
Aussteifungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Sicke (3, 3') des Bodenblechs nach unten offen ist.
Kraftfahrzeug (2) mit einem als Motorraumabdeckung ausgebildeten Aussteifungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussteifungselement (1) über randseitige Laschen (4) mit einer Karosserie (5) des Kraftfahrzeugs (2) verschraubt und über elastische Puffer (6) an der Karosserie (5) abgestützt ist.