DE60101081T2

DE60101081T2 - Strukturelement mit Gehäuseteil und gerippter Stützstruktur, und korrespondierendes Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE60101081T2
Application number: DE60101081T
Authority: DE
Inventors: Claude Laurent
Original assignee: Faurecia Industries SAS
Current assignee: Flex N Gate France SAS
Priority date: 2000-01-17
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2021-01-17
Also published as: EP1227031B1; US6851246B2; EP1227031A1; DE60101081D1; US20010025462A1; FR2803899B1; ES2208525T3; FR2803899A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Strukturelement des Typs, der einen Körper mit einem Hohlraum, Verstärkungsrippen aus Kunststoff, die in dem Hohlraum angeordnet sind, sowie Mittel für die Befestigung der Rippen am Körper umfasst.
Die Erfindung findet insbesondere auf Kraftfahrzeuge Anwendungen, bei denen Elemente des oben genannten Typs beispielsweise zur Herstellung von Vorderseiten, Stoßfängerträgern oder Türrahmenfüllungen verwendet werden können.
Ein Element des vorerwähnten Typs ist aus EP-0 370 342 bekannt. Bei diesem Element ist die Befestigung der Rippen am Körper durch Öffnungen sichergestellt, die in dem Körper vorgesehen sind, durch welche der Kunststoff der Rippen dringt, um rings um diese Öffnungen überzustehen. Die Befestigung kann auch durch Formen der Rippen aus Kunststoff auf Reliefs, die im Inneren des Körpers verwirklicht sind, ausgeführt sein. Jedoch ist die Verwirklichung eines derartigen Strukturelements verhältnismäßig kompliziert. Die Notwendigkeit, Öffnungen, die in dem Körper verteilt sind, von dem Kunststoff durchqueren zu lassen, führt nämlich zu verhältnismäßig komplizierten Pressformen, insbesondere um ihre Dichtheit zu gewährleisten.
Ein weiteres Element wie durch den Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist aus EP-0 995 668 A1 bekannt.
Ein Ziel der Erfindung ist folglich, ein Strukturelement des vorerwähnten Typs zu liefern, das einfacher verwirklicht werden kann.
Dazu hat die Erfindung ein Strukturelement des vorerwähnten Typs zum Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel vertiefte diskrete Bereiche wenigstens eines äußeren Randes des Körpers sowie mit den Rippen einteilig ausgebildete Blöcke umfassen, wobei die Blöcke den äußeren Rand in den vertieften Bereichen umgeben.
Gemäß besonderen Ausführungsformen kann das Strukturelement ein einzelnes oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen, die entsprechend allen technisch möglichen Kombinationen verwirklicht sind:

– Die vertieften Bereiche besitzen gestufte Formen, die Ecken aufweisen.
– Die vertieften Bereiche weisen wenigstens Teile auf, die zur Außenseite des Körpers zusammenlaufen.
– Die zusammenlaufenden Teile der vertieften Bereiche sind im Wesentlichen trapezförmig.
– Die vertieften Bereiche sind durch im Körper ausgesparte Nuten gebildet.
– Die Befestigungsmittel umfassen vertiefte diskrete Bereiche in zwei beiderseits des Hohlraums angeordneten äußeren Rändern des Körpers sowie mit den Rippen einteilig ausgebildete Blöcke, die die beiden Ränder in ihren vertieften Bereichen umgeben.
– Der Körper ist metallisch.

Außerdem hat die Erfindung ein Kraftfahrzeug zum Gegenstand, das mit einem Strukturelement, wie es weiter oben definiert ist, ausgestattet ist.
Die Erfindung wird besser verstanden anhand der folgenden Beschreibung, die nur beispielhaft gegeben ist, wobei sie sich auf die beigefügte Zeichnung bezieht, worin
1 eine schematische, perspektivische Teilansicht eines Strukturelements gemäß der Erfindung ist;
die 2 und 3 schematische Teilschnittansichten längs der Ebenen II-II und III-III von 1 sind;
4 eine schematische Seitenansicht einer Nut des Körpers des Elements von 1 ist; und
die 4b bis 4e der 4a ähnliche Ansichten sind, die Varianten des Elements von 1 veranschaulichen.
Die 1 bis 3 veranschaulichen ein Strukturelement 1, das beispielsweise dafür vorgesehen ist, einen oberen Teil einer Vorderseite eines Kraftfahrzeugs zu bilden.
Dieses Element 1 ist ein Längsträger, der einen konkaven Grundkörper 2 umfasst, der im Inneren einen Hohlraum 3 abgrenzt. Genauer ist der dargestellte Körper 2 ein metallisches U-Profil, das sich in einer Längsrichtung L erstreckt. Der Körper 2 ist beispielsweise durch Ziehen eines Aluminiumblechs oder eines Blechs aus einem anderen Metall erhalten worden.
Außerdem umfasst das Element 1 V-förmige Verstärkungsrippen 4, die aneinander stoßen und in dem Hohlraum 3 auf dem Kern 5 des Körpers 2 hintereinander längs der Richtung L angeordnet sind.
Die Rippen 4 sind aus aufeinander folgenden Stücken eines Vlieses 6 aus einem Kunststoff gebildet. Das Vlies 4 verläuft im Zickzack zwischen den beiden Seitenflügeln 7 des Körpers 2. Der Kunststoff des Vlieses 4 ist beispielsweise Polyamid oder Polypropylen.
Die Rippen 4 sind durch Befestigungsblöcke 10, die einteilig mit den Rippen 4 ausgebildet sind und die oberen äußeren Ränder 11 der Flügel 7 des Körpers 2 in Höhe der Nuten 12, die in den oberen Enden der Flügel 7 ausgespart sind, umfassen, mit dem Körper 2 starrverbunden.
Diese Nuten 12 sind völlig gleich und von rechtwinkliger Form, wie aus 4a ersichtlich ist. Diese Nuten 12 grenzen folglich vertiefte diskrete Bereiche der Ränder 11 ab.
Die Nuten 12 eines Rands 11 sind gleichmäßig zueinander beabstandet. Die Nuten 12 sind abwechselnd in den beiden Rändern 11 ausgespart, die sich beiderseits des Hohlraums 3 befinden.
Jeder Befestigungsblock 10 umgibt den entsprechenden äußeren Rand über eine Länge, die geringfügig größer als jene der entsprechenden Nut 12 ist. Insbesondere umfasst der betrachtete Block 10 eine innere Platte 13, die im Wesentlichen rechteckig ist und sich in dem Hohlraum 3 gegen den entsprechenden Flügel 7 über die gesamte Höhe dieses Letzteren erstreckt. Der Block 10 umfasst außerdem eine äußere Platte 14, deren Abmessungen geringfügig größer als jene der Aussparung 12 sind, wobei jedoch die Höhe und die Länge deutlich kleiner als jene der inneren Platte 13 sind. Diese äußere Platte 14 er streckt sich gegen die Außenfläche des entsprechenden Flügels 7. Die Platten 13 und 14 sind durch einen Verbindungsabschnitt 15 miteinander verbunden, der einteilig mit den Platten 13 und 14 ausgebildet ist und die Nut 12 durchquert.
Die Blöcke 10 eines gleichen Rands 11 sind über Ansatzleisten 18 miteinander verbunden, die einteilig mit den Blöcken 10 ausgebildet sind und die Ränder 11 umgeben.
Die inneren Platten 13 der Blöcke 10 und die Rippen 4 besitzen tiefer liegende, erweiterte Teile 20, die Stützenfüße auf dem Kern 5 des Körpers 2 bilden.
Die Blöcke 10 sind in Höhe jeder von den Rippen 4 gebildeten Spitze angeordnet.
Die von den Rippen 4 gebildeten Spitzen sind mit den Blöcken 10 verbunden, da sie einteilig mit den mittleren Bereichen der inneren Platten 13 der Blöcke 10 ausgebildet sind. Die Rippen 4 kommen folglich über die inneren Platten 13 der Blöcke 10 seitlich an den Flügeln 7 des Körpers 2 zur Anlage.
Das Strukturelement 1 kann beispielsweise durch Kunststoff-Spritzgießen der Rippen 4, der Blöcke 10 und der Ansatzleisten 18 auf den Körper 2 hergestellt werden.
Das Strukturelement 1 ist folglich leicht, verhältnismäßig preiswert und weist bestimmte mechanische Eigenschaften, insbesondere eine verhältnismäßig hohe Steife, auf.
Die Rippen 4 sind durch Verankern der Blöcke 10 auf den Ränder 11 in Höhe der Aussparungen 12 mit dem Körper 2 starrverbunden, ohne dass es erforderlich ist, weitere Befestigungsmittel in Zonen des Körpers 2 vorzusehen, die von den Rändern 11 verschieden sind. Insbesondere ist es nicht notwendig, Öffnungen im Kern 5 und in den Flügeln 7 des Körpers 2 vorzusehen, damit sie von dem Kunststoff der Rippen 4 durchquert werden.
Folglich kann das Strukturelement 1 in verhältnismäßig einfachen Pressformen hergestellt werden, die nur den Durchgang des Kunststoffs beiderseits der Wände des Körpers 2 in Höhe der äußeren Ränder 11 ermöglichen müssen.
Außerdem ermöglicht die Erfindung, Strukturelemente zu verwirklichen, bei denen die Befestigung der Rippen 4 auf dem Körper 2 wenigstens teilweise auf eine andere Art als in dem Fall von EP-0 370 342 sichergestellt ist.
Die Verankerung des Kunststoffs in dem Körper 2 kann durch Nuten 12 mit anderen Formen als in 4a gezeigt verwirklicht sein.
Gemäß der Variante der 4b haben die Nuten 12 eine gestufte Form, die einem oberen Rechteck 22 mit größerer Länge und einen unteren Rechteck 23 mit kleinerer Länge entspricht. Folglich haben die Nuten 12 im Wesentlichen eine T-Form. Diese Variante ermöglicht, die Verankerung der Blöcke 10 auf den Flügeln 7 durch die zahlreichen Ecken 24, die jede Nut 12 aufweist, zu verbessern.
Gemäß der Variante der 4c hat jede Nut 12 im Wesentlichen Schwalbenschwanz- oder Trapezform. Die Nuten 12 laufen zur Außenseite des Körpers 2 zusammen.
Diese Variante ermöglicht ebenfalls, die Befestigung der Rippen 4 auf dem Körper 2 zu verbessern.
Gemäß der Variante der 4d weist jede Nut 12 eine gestufte Form auf, die einem oberen Rechteck 25 mit größerer Länge und einem unteren Schwalbenschwanz oder Trapez 26 mit kleinerer Länge entspricht.
Die Verankerung der Blöcke 10 auf den Flügeln 7 ist durch die zahlreichen Ecken 27 der Nuten 12 und auf Grund der Tatsache, dass die Trapeze 26 zur Außenseite zusammenlaufen, verbessert.
Gemäß der Variante der 4e haben die Nuten 12 im Wesentlichen V-Formen.
Gemäß weiteren Varianten braucht der Körper 2 nicht aus Metall verwirklicht zu sein, sondern kann aus Kunststoff verwirklicht sein.
Gemäß noch einer weiteren Variante entfallen die Ansatzleisten 18.
Stärker verallgemeinert können die Rippen 4 andere Formen haben, beispielsweise X-Formen.

Claims

Strukturelement (1) des Typs, der einen Körper (2) mit einem Hohlraum (3), Verstärkungsrippen (4) aus Kunststoff, die in dem Hohlraum (3) angeordnet sind, sowie Mittel (10, 12) für die Befestigung der Rippen (4) am Körper (2) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel vertiefte diskrete Bereiche (12) wenigstens eines äußeren Randes (11) des Körpers (2) sowie mit den Rippen (4) einteilig ausgebildete Blöcke (10) umfassen, wobei die Blöcke (10) den äußeren Rand (11) in den vertieften Bereichen (12) umgeben.
Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertieften Bereiche (12) gestufte Formen besitzen, die Ecken (24, 27) aufweisen.
Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vertieften Bereiche wenigstens Teile (12, 26) aufweisen, die zur Außenseite des Körpers (2) zusammenlaufen.
Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenlaufenden Teile (12, 26) der vertieften Bereiche im wesentlichen trapezförmig sind.
Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vertieften Bereiche (12) durch im Körper (2) ausgesparte Nuten gebildet sind.
Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel vertiefte diskrete Bereiche (12) in zwei beiderseits des Hohlraums (3) angeordneten äußeren Rändern (11) des Körpers (2) sowie mit den Rippen (4) einteilig ausgebildete Blöcke (10), die die beiden Ränder (11) in ihren vertieften Bereichen (12) umgeben, umfassen.
Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (2) metallisch ist.
Kraftfahrzeug, das ein Strukturelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfaßt.