• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft ein Verkleidungselement für den Unterboden eines Fahrzeuges sowie ein Verfahren zur Herstellung des Verkleidungselementes. Zur Verbesserung der Stabilitätseigenschaften weist das Verkleidungselement eine geformte Folie auf, welche auf einer Seite mit einer Schaumstoffschicht versehen wird.
    公开号:DE102004004548A1
    申请号:DE102004004548
    申请日:2004-01-29
    公开日:2005-08-25
    发明作者:Ansgar Scherf
    申请人:ASE AUTOMOTIVE SYSTEMS ENGINEE；ASE-AUTOMOTIVE SYSTEMS ENGINEERING GmbH；
    IPC主号:B29C44-14
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verkleidungselement für den Unterboden eines Fahrzeugessowie ein Verfahren zur Herstellung des Verkleidungselementes.
    [0002] Beimodernen Fahrzeugen wird in immer stärkeren Maße eine Verkleidung des Unterbodens vorgesehen.Hierzu werden plattenförmigeVerkleidungselemente an der Fahrzeugunterseite angebracht. Durcheine solche Unterbodenverkleidung kann der Luftwiderstandsbeiwertdes Fahrzeuges verbessert werden, was zu einer Reduzierung des Kraftstoffverbrauchessowie zur Reduktion der Fahrgeräuschebeiträgt.Zudem bieten solche Verkleidungselemente einen zusätzlichenSteinschlag- und Korrosionsschutz, was sich insgesamt positiv aufdie Lebensdauer des Fahrzeuges auswirkt.
    [0003] BekannteVerkleidungselemente bestehen aus vorgeformten Kunststoffplatten,welche an der Fahrzeugunterseite befestigt werden. Diese Kunststoffplattenmüssendabei einerseits so stabil ausgebildet sein, dass sie sich aufgrunddes bei größeren Geschwindigkeitenan der Fahrzeugunterseite bildenden Unterdrucks nicht übermäßig verformen. Hierdurchbestündedie Gefahr einer Beschädigung oderbleibenden Verformung. Andererseits muss die Verkleidungsplatteaber auch noch so elastisch sein, dass ein hinreichendes Rückstell verhaltenbesteht, durch welches Einformungen und Eindellungen aufgrund einesKontaktes mit Steinen oder Fahrbahnunebenheiten kompensiert werdenkönnen.
    [0004] Esist bekannt, zum Unterbodenschutz PVC einzusetzen, welches unmittelbarauf den Unterboden aufgebracht wird. Zur Herstellung von Verkleidungselementenist es weiter bekannt, z.B. PP oder GT einzusetzen. Bei den letztgenanntenMaterialien besteht die Tendenz zu einer stärkeren Plattendicke, um eineausreichende Festigkeit zu gewährleisten.
    [0005] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stabiles und gleichwohlleichtes Verkleidungselement sowie ein Verfahren anzugeben, mitwelchem das Verkleidungselement wirtschaftlich gefertigt werdenkann.
    [0006] DieAufgabe wird durch ein Verkleidungselement mit den Merkmalen desAnspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs8 gelöst.Bevorzugte Ausführungsformensind in den jeweils abhängigenAnsprüchenangegeben.
    [0007] Daserfindungsgemäße Verkleidungselementist dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine geformte Folie aufweist,welche auf einer Seite mit einer Schaumstoffschicht versehen ist.
    [0008] DieKombination einer relativ dünnenFolie, welche vorzugsweise eine Dicke von 0,1 bis 1 mm hat, miteiner geschäumtenMaterialschicht führtzu hervorragenden Festigkeitsei genschaften bei einem relativ geringenGewicht, wie es fürein Unterbodenverkleidungselement für ein Fahrzeug gewünscht ist. Diebei der Formgebung zumindest teilweise verfestigte Folie und diegeschäumteMaterialschicht ergeben zusammen die notwendige Stabilität bei dergeforderten Elastizitätseigenschaft.Weiterhin hat das erfindungsgemäße Verkleidungselementauch noch die Vorteile einer sehr guten Lärmdämmung und thermischen Isolation.Die Schaumstoffschicht wirkt sich dabei insbesondere bei der Kapselungdes Motorbereichs sehr günstigauf die Lärmemissionaus. Das führtzu einem Fahrzeug mit verminderter Geräuschentwicklung sowohl innerhalbder Fahrgastzelle als auch in der Fahrzeugumgebung. Darüber hinaus führt diegeschäumteStruktur zu einer erheblichen Schwingungsdämpfung gegenüber massivenVerkleidungselementen, was zudem die Befestigung vereinfacht.
    [0009] DasVerkleidungselement kann nicht nur aus einer Folie und einer Schaumstoffschichtsondern aus mehreren Folien und Schaumstoffschichten in Art einerLaminatkonstruktion aufgebaut sein. Auch kann lediglich eine einzelneSchaumstoffschicht beidseitig von einer Folie umschlossen sein,so dass in die sozusagen versiegelte Schaumstoffschicht das Eindringenvon Flüssigkeitenund Stoffen zuverlässig verhindertist.
    [0010] Nachder Erfindung ist es besonders bevorzugt, dass die Folie eine imWesentlichen glattflächigeAußenseitebildet und dass eine Oberseite der Schaumstoffschicht angepasstan den Unterboden ausgeformt ist. Die glattflächige Außenseite aus der zähen Folieschütztdie Schaumstoffschicht vor Wassereintritt und bildet eine zähe, widerstandsfähige Außenhautdes Verkleidungselementes. Die unmittelbar daran angebrachte Schaumstoffschichtist fest mit der Folie verbunden und an ihrer Oberseite entsprechendder vorgegebenen Kontur des Fahrzeugunterbodens geformt. Die Schaumstoffschichtermöglichteine Dicke des Verkleidungselementes von ca. 1 mm bis zu einigenZentimetern bei einem geringen Gewicht. Diese größere Dicke erlaubt ein großflächiges Anliegenam Bodenblech, was zur Versteifung des Verkleidungselementes beiträgt. Diedie Außenseitebildende Folie kann entsprechend der Farbe des Fahrzeuges gefärbt sein,vorzugsweise ist die Farbe schwarz.
    [0011] Für eine zuverlässige Befestigungdes Verkleidungselementes ist es nach der Erfindung vorgesehen,dass in der Folie Einbuchtungen für Befestigungselemente eingeformtsind. In diesen Einbuchtungen könnenSchraubbolzen oder andere Befestigungselemente eingesetzt werden,welche weiterhin von der Außenseitebetätigbarsind, ohne jedoch vorzustehen. Dies wirkt sich positiv auf den Luftwiderstandsowie die Geräuschentwicklungdes Fahrzeuges aus. Das Verkleidungselement wird direkt am Fahrzeugunterbodenbefestigt. Die Außenseitedes Verkleidungselementes ist vorzugsweise bis zu 30 mm von derUnterseite des Bodenblechs entfernt, wobei der Raum im Wesentlichenmit der Schaumstoffschicht gefülltsein kann. Diese sorgt füreine gute Isolierung gegen Schall. Gegebenenfalls können Entwässerungs-oder Lüftungskanäle am Verkleidungselementvorgesehen sein.
    [0012] Grundsätzlich kanndie Folie aus jedem geeigneten Material hergestellt werden. Nachder Erfindung ist es bevorzugt, dass die Folie aus einem thermoplastischenKunststoff, insbesondere einem thermoplastischen PP (Polypropylen)oder PE (Polyethylen), gebildet ist. Die thermoplastische Folieerfährt beider Formgebung eine Verfestigung auf einen vorgegebenen Festigkeitswert.
    [0013] DieFestigkeit und Widerstandsfähigkeitder Folie kann nach der Erfindung noch dadurch erhöht werden,dass die Folie Fasern und/oder ein Gewebe aufweist. Als Fasermaterialkönnenbeispielsweise Glasfasern eingesetzt werden. Als Verstärkungsgewebekann beispielsweise ein Kunststoffgewebe aus PP-Garnen vorgesehensein, welche in die Folie eingelassen sind.
    [0014] Weiterist es erfindungsgemäß, dassdie Schaumstoffschicht aus einem geschäumten oder extrudierten Kunststoff,insbesondere PP, PE oder PS (Polystyrol) gebildet ist. Der schmelzflüssige Kunststoffkann dabei mit einem Treibmittel versetzt werden, welches zur Bildungdes Schaumstoffs entsprechende Hohlkammerungen im Material erzeugt. Eskann auch expandierbares PP oder PE eingesetzt werden, welches alsEPP oder EPE bezeichnet wird. Es handelt sich hierbei um expandierbare,vorwiegend geschlossenzellige Schaumstoffpartikel, die in eine Formeingeleitet und zur Schaumstoffschicht verschweißt werden. Je nach der gewünschtenStabilitätdes Verkleidungselementes kann die Festigkeit der Schaumstoffschichtdurch entsprechende Additive und Definierung des Hohlkammeranteilsim Material eingestellt werden. Die Hohlräume können vorzugsweise 40% bis 80%des Volumens der Schaumstoffschicht ausmachen.
    [0015] Beieiner weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es bevorzugt, dassan vorgegebenen Stellen Einsätze,insbesondere zur Versteifung und/oder zum Temperaturschutz, vorgesehensind. So können Versteifungselementeaus Kunststoff oder Metall nachträglich oder bereits während derHerstellung im Verkleidungselement angeordnet werden. Im Bereich derAbgasanlage, insbesondere des Katalysators, kann beispielsweiseeine Metallfolie zur Temperaturisolation eingelegt werden.
    [0016] Nachder Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einesVerkleidungselementes vorgesehen, bei dem eine Folie entsprechendeiner gewünschtenKontur einer Außenseitedes Verkleidungselementes geformt und anschließend mit einer Schaumstoffschichtverbunden wird. Hierdurch lässt sichdas vorbeschriebene Verkleidungselement einfach und kostengünstig herstellen.
    [0017] Grundsätzlich kanndie Schaumstoffschicht separat hergestellt und mit der entsprechendvorgeformten Folie verklebt werden. Nach der Erfindung ist es jedochbesonders bevorzugt, dass zum Herstellen der SchaumstoffschichtSchaumstoffmaterial in eine Hohlform eingebracht wird, in welcherdie geformte Folie angeordnet ist, wobei gleichzeitig die Foliefest mit der sich bildenden Schaumstoffschicht verschweißt werdenkann. Hierbei wird das Bilden der Schaumstoffschicht sowie das Verbindenmit der Folie integriert ausgeführt.
    [0018] Dabeiist es möglich,dass die Folie zunächst ineiner separaten Vorrichtung vorgeformt und dann in die Hohlformeingelegt wird. Eine sehr wirtschaftliche Verfahrensvariante ergibtsich nach der Erfindung jedoch dadurch, dass die Folie selbst inder Hohlform, insbesondere durch Vakuumeinziehen, geformt wird.Die flexible Folie aus einem thermoplastischen Kunststoff wird dabeian einer Seite der Hohlform, welche die gewünschte Kontur der Folie aufweist,eingelegt, wobei dann die Folie durch entsprechende Ansaugöffnungenan der Hohlformwand an diese angesaugt wird. Durch entsprechenden Temperatureinflusswird die Folie in dieser Form fixiert und verfestigt.
    [0019] Nachder Erfindung ist es weiterhin vorteilhaft, dass das Schaumstoffmaterialals Schaum oder geschäumtePartikel in die Hohlform eingeleitet wird. Die Partikel können durcherhitzten Wasserdampf, insbesondere bei einer Temperatur von etwaca. 140–160°C, miteinanderverschweißtwerden. Diese Verfahren sind besonders geeignet zur Erzeugung einerSchaumstoffstruktur der gewünschtenFestigkeit bei einem geringen Gewicht. Die Verwendung von Wasserdampfist dabei besonders umweltschonend.
    [0020] DieErfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielenweiter erläutert, welcheschematisch in den Zeichnungen dargestellt sind.
    [0021] Inden Figuren zeigen:
    [0022] 1 eineschematische Querschnittsansicht durch ein erfindungsgemäßes Verkleidungselementan einem Unterboden eines Fahrzeuges;
    [0023] 2 eineschematische Querschnittsansicht durch ein herkömmliches Verkleidungselement und
    [0024] 3 eineschematische Querschnittsansicht durch eine Hohlform zur Herstellungdes erfindungsgemäßen Verkleidungselementes.
    [0025] Gemäß 1 istein Unterboden 5 eines Fahrzeuges im Wesentlichen durchdas sogenannte Bodenblech 7 gebildet, an dessen Unterseitesich Leitungen 8, beispielsweise für die hydraulische Bremsanlage,oder Abgasleitungs- und Reinigungssysteme befinden. Zur Bildungeiner möglichstglattflächigenUnterseite am Unterboden 5 ist ein erfindungsgemäßes Verkleidungselement 10 amBodenblech 7 befestigt.
    [0026] Daserfindungsgemäße Verkleidungselementweist an seiner Unterseite eine geformte Folie 12 auf,welche eine glattflächige,widerstandsfähige Außenhautbildet. Der wesentliche Teil der Wandstärke des Verkleidungselementes 10,welche im dargestellten Ausführungsbeispieleine Dicke von etwa 5 bis 30 mm aufweist, ist durch eine Schaumstoffschicht 14 gebildet.Die Oberseite der Schaumstoffschicht 14 ist an die Konturdes Unterbodens 5 angepasst, so dass insgesamt eine relativgroßflächige Anlageder Schaumstoffschicht 14 am Bodenblech 7 erreichtwird. Im Bereich der Leitungen 8 sind entsprechende Ausnehmungenin der Schaumstoffschicht 14 vorgesehen.
    [0027] Beidem dargestellten Ausführungsbeispiel wirddurch die großflächige Anlagedes Verkleidungselementes 10 am Bodenblech 7 trotzder dünnengeformten Folie 12 und der leichten Schaumstoffschicht 14 eineausreichende Festigkeit erreicht, welche insbesondere unerwünschte Verformungendes Verkleidungselementes 10 entgegenwirkt. Zur Befestigung desVerkleidungselementes 10 am Bodenblech 7 mittelsSchraubbolzen sind Einbuchtungen 16 an der Unterseite eingeformt,welche ein versenktes Anordnen der Schraubköpfe erlauben.
    [0028] 2 zeigtein herkömmlichesVerkleidungselement 1, welches aus einer massiven Kunststoffplattegeformt ist. Um die gewünschteGlättung gegenüber demBodenblech 7 zu erreichen, muss die Unterseite des Verkleidungselementes 1 einenhinreichenden Abstand aufweisen, so dass etwa die Leitungen 8 überdecktwerden. Hierbei entsteht ein Hohlraum 3 zwischen dem Bodenblech 7 unddem Verkleidungselement 1. Um eine ausreichende Stabilität gegenüber Schwingungenzu gewährleisten, mussdas plattenförmigeVerkleidungselement 1 massiv mit einer relativ großen Materialstärke ausgebildetwerden. Derartige herkömmlicheVerkleidungselemente haben ein spezifisches Gewicht von etwa 2.500g/m Verkleidungsfläche.
    [0029] Beidem erfindungsgemäßen Verkleidungselement 10 kanndurch die Verwendung der Schaumstoffschicht trotz der größeren Materialdickeein deutlich geringeres spezifisches Gewicht von etwa 1.500 g/m2 Verkleidungsfläche erreicht werden. Dies bedeuteteine Gewichtsersparnis von ca. 40% bei gleichen oder sogar verbessertenStabilitätsverhältnissen.Darüberhinaus bietet das erfindungsgemäße Verkleidungselementnoch eine verbesserte Schall- und Temperaturisolierung, wobei dieSchaumstoffschicht auch noch das Schwingungsverhalten verbessertund zur Bedämpfungbeiträgt.
    [0030] ZurHerstellung des erfindungsgemäßen Verkleidungselementes 10 kanneine in 3 dargestellte Hohlform 20 verwendetwerden. Die Hohlform 20 weist ein Unterteil 22 undein Oberteil 26 auf, zwischen denen ein Hohlraum für das zubildende Verkleidungselement 10 ausgebildet ist.
    [0031] Zunächst wirdauf der Oberseite des Unterteiles 22 eine Folie 12 angeordnet,welche durch Unterdruck übereine Vielzahl von Ansaugöffnungen 24 andie Kontur des Unterteiles angeformt wird. Unter Temperatureinflusskann die Folie aus einem thermoplastischen Kunststoff in ihrer Formfixiert werden. Anschließendwird die Hohlform 20 durch Aufsetzen des Oberteiles 26 geschlossen.Zur Bildung der Schaumstoffschicht 24 können dann kleine geschäumte Partikelin die Hohlform 20 eingeleitet werden. Diese expandierendenSchaumpartikel werden dabei zur Schaumstoffschicht 14 verfestigtund gleichzeitig mit der Folie 12 fest verschweißt. Alternativkönnenbei Einsatz der vorgeschäumtenPartikel diese durch Einleiten von heißem Wasserdampf noch zusätzlich expandiertwerden und miteinander und auch mit der Folie 12 verschweißt werden.Die Kontur des Oberteiles 26 definiert dabei die Oberseitedes Verkleidungselementes 10 entsprechend der Kontur desUnterbodens des Fahrzeuges. Nach Aushärtung der Materialien kanndas geformte Verkleidungselement 10 der Hohlform 20 entnommenwerden.
    权利要求:
    Claims (12)
    [1] Verkleidungselement für den Unterboden (5) einesFahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine geformteFolie (12) aufweist, welche auf einer Seite mit einer Schaumstoffschicht(14) versehen ist.
    [2] Verkleidungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Folie (12) eine im Wesentlichen glattflächige Außenseitebildet und dass eine Oberseite der Schaumstoffschicht (14)angepasst an den Unterboden (5) ausgeformt ist.
    [3] Verkleidungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, dass in der Folie (12) Einbuchtungen (16)für Befestigungselementeeingeformt sind.
    [4] Verkleidungselement nach einem der Ansprüche 1 bis3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (12) aus einemthermoplastischen Kunststoff, insbesondere PP oder PE, gebildetist.
    [5] Verkleidungselement nach einem der Ansprüche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (12) Fasern und/oderein Gewebe aufweist.
    [6] Verkleidungselement nach einem der Ansprüche 1 bis5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffschicht (14)aus einem geschäumten oderextrudierten Kunststoff, insbesondere PP, PE oder PS, gebildet ist.
    [7] Verkleidungselement nach einem der Ansprüche 1 bis6, dadurch gekennzeichnet, dass an vorgegebenen Stellen Einsätze, insbesonderezur Versteifung und/oder zum Temperaturschutz, vorgesehen sind.
    [8] Fahrzeug mit einem Unterboden (5), an welchemmindestens ein Verkleidungselement (10) nach einem derAnsprüche1 bis 7 angeordnet ist.
    [9] Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselementes(10) fürden Unterboden (5), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Folie (12) entsprechendeiner gewünschtenKontur einer Außenseitedes Verkleidungselementes (10) geformt und anschließend mit einerSchaumstoffschicht (14) verbunden wird.
    [10] Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,dass zum Herstellen der Schaumstoffschicht (14) Schaumstoffmaterialin eine Hohlform (20) eingebracht wird, in welcher diegeformte Folie (12) angeordnet ist, wobei gleichzeitigdie Folie (12) fest mit der sich bildenden Schaumstoffschicht(14) verbunden wird.
    [11] Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,dass die Folie (12) selbst in der Hohlform (20),insbesondere durch Vakuumeinziehen, geformt wird.
    [12] Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet,dass das Schaumstoffmaterial als Schaum oder geschäumte Partikelin die Hohlform (20) eingeleitet wird.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004004548B4|2007-01-04|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-08-25| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-12-14| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: SCHERF, ANSGAR, 82057 ICKING, DE |
    2007-06-28| 8364| No opposition during term of opposition|
    2009-11-19| 8339| Ceased/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004004548A|DE102004004548B4|2004-01-29|2004-01-29|Verkleidungselement und Verfahren zu dessen Herstellung|DE102004004548A| DE102004004548B4|2004-01-29|2004-01-29|Verkleidungselement und Verfahren zu dessen Herstellung|
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