DE102007053569A1

DE102007053569A1 - Protecting device for engine room and assemblies and components arranged to vehicle, against damage due to stone impact, ground contact, comprises large surface fixed with components of vehicle body

Info

Publication number: DE102007053569A1
Application number: DE102007053569A
Authority: DE
Inventors: Armin Prinke; Sebastian Becker
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2007-11-09
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2009-05-14

Abstract

The protecting device comprises a large surface fixed with components of vehicle body. A fiber composite material is formed by a plastic matrix with a mat-shaped tissue layers are made from reinforced fibers partially embedded in areas of increased loadings on a covering part (1). The reinforcement fibers are made of glass, carbon, aramide, ceramic or natural fibers. The polymer matrix is made of thermoplastics such as polypropylene.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz des Motorraumes und der darin angeordneten Aggregate und Bauteile eines Kraftfahrzeugs vor Beschädigung infolge Steinschlag, Bodenkontakt und dgl. mehr nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a device for protecting the engine compartment and the therein arranged units and components of a motor vehicle from damage due to rockfall, contact with the ground and Like. More according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 100 47 730 A1 ist ein Unterboden für ein Kraftfahrzeug bekannt, welcher sich über einen Endbereich erstreckt, vorzugsweise im Bug des Fahrzeugs, und auf seiner der Fahrbahn zugekehrten Seite Kanäle aufweist, welche einerseits den Luftwiderstand unterhalb des Fahrzeugs verringern und andererseits die Luftzuführung zu wärmeabstrahlenden Einrichtungen, wie Bremse, Kühleinrichtung oder dgl., verbessern. Zur Gewichtseinsparung und zur Verringerung der erforderlichen Bauhöhe und des erforderlichen Montageaufwands ist vorgesehen, dass der Unterboden ein aus hochfestem Werkstoff bestehendes und lösbar mit dem Fahrzeugaufbau verbindbares Anbauteil ist, welches an seiner der Fahrbahn zugewandten Unterseite mit mehreren Kanäle bildenden Längsrippen versehen ist. Als hochfestes Material wird ein Schichtstoffmaterial oder ein kohlefaserverstärkter Kunststoff vorgeschlagen, um das Anbauteil verhältnismäßig dünnwandig auszubilden. Wie das Schichtstoffmaterial sich konkret zusammensetzt oder aufgebaut ist, ist dieser Druckschrift nicht zu entnehmen. Besagtes Anbauteil ist mit seinem vorderen Ende an einem im Bereich unterhalb des Kühlergrills angeordneten Querträger festgelegt. Das hintere Ende des Anbauteils verfügt über einen ausgebildeten Flansch, welcher ein aufbaufestes Aufnahmeteil untergreift. Ausgehend von der in dieser Druckschrift gestellten Aufgabe, nämlich bei geringer Bauhöhe und geringem Gewicht des Unterbodens eine hohe Wirksamkeit der Kühlung kühlungsbedürftiger Fahrzeugkomponenten zu erreichen, mag diese Lösung sicherlich ihren Zweck erfüllen.From the DE 100 47 730 A1 a subfloor for a motor vehicle is known, which extends over an end region, preferably in the bow of the vehicle, and on its side facing the lane has channels, on the one hand reduce the air resistance below the vehicle and on the other hand, the air supply to heat radiating devices, such as brake, Cooling device or the like., Improve. To save weight and to reduce the required height and the required installation effort is provided that the subfloor is made of high-strength material and detachably connectable to the vehicle body attachment, which is provided on its underside facing the road surface with multiple channels forming longitudinal ribs. As a high-strength material, a laminate material or a carbon fiber reinforced plastic is proposed to form the attachment relatively thin-walled. As the laminate material is composed or constructed concrete, this document is not apparent. Said attachment is fixed with its front end to a arranged in the region below the grille cross member. The rear end of the attachment has a trained flange which engages under a built-up receiving part. Based on the task set in this document, namely to achieve high efficiency of the cooling of vehicle parts requiring cooling in the case of a low structural height and low weight of the underbody, this solution may certainly fulfill its purpose.

Bezweifelt wird jedoch, dass sich ein derartiges Anbauteil auch als Unterschutz für Fahrzeuge, die in „Schlecht-Wege-Gebieten" betrieben werden, eignet, da das besagte Anbauteil für diesen Zweck, insbesondere im Hinblick auf etwaigen Steinschlag und/oder Bodenkontakt eher zu dünn und auch zu instabil ausgebildet ist. Die EP 1 614 610 B1 offenbart des Weiteren eine durch Spritzgießen hergestellte Kraftfahrzeugunterbodenverkleidung aus einem glasfaserfreien Polypropylen, dem zumindest ein Elastomer sowie zumindest ein mineralischer Zusatzstoff als Additiv zugegeben sind. Im Mittenbereich der Verkleidung sind zur Erzielung einer bestimmten Steifigkeit innenseitig verlaufende stegartige Rippen vorgesehen. Hinsichtlich erhöhter Anforderungen an einen Unterschutz für Fahrzeuge, die in „Schlecht-Wege-Gebieten" betrieben werden, sind dieser Druckschrift keine detaillierten Hinweise zu entnehmen. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.However, it is doubtful that such an attachment is also suitable as underprotection for vehicles which are operated in "poor-road areas", since said attachment for this purpose is rather too thin, in particular with regard to possible rockfall and / or ground contact and is also too unstable EP 1 614 610 B1 further discloses a manufactured by injection molding motor vehicle underbody covering of a glass fiber-free polypropylene, to which at least one elastomer and at least one mineral additive are added as an additive. In the middle region of the cladding, web-like ribs running on the inside are provided to achieve a specific rigidity. With regard to increased requirements for under-protection for vehicles operated in "poor-road areas", no detailed information can be found in this document.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schutz des Motorraumes und der darin angeordneten Aggregate und Bauteile eines Kraftfahrzeugs, welches insbesondere auch in „Schlecht-Wege-Gebieten" betrieben wird, vor Beschädigung infolge Steinschlag, Bodenkontakt und dgl. mehr zu schaffen, welche einfach und kostengünstig herstellbar ist und trotz einer angestrebten geringen Bauhöhe und eines geringen Gewichtes den aus den Betriebsbedingungen resultierenden erhöhten Steifigkeits- und Festigkeitsanforderungen gerecht wird.task The invention is a device for protecting the engine compartment and the units and components of a motor vehicle arranged therein, which operated especially in "bad-way areas" becomes, from damage due to rockfall, ground contact and the like. To create more, which is simple and inexpensive can be produced and despite a desired low height and a low weight resulting from the operating conditions increased rigidity and strength requirements becomes.

Ausgehend von einer Vorrichtung zum Schutz des Motorraumes und der darin angeordneten Aggregate und Bauteile eines Kraftfahrzeugs vor Beschädigung infolge Steinschlag, Bodenkontakt und dgl. mehr, umfassend ein großflächiges und gegen tragende Bauteile der Kraftfahrzeugkarosserie gesetztes sowie mit denselben fest verbindbares Abdeckteil aus einem Faserverbundwerkstoff mit strukturierten Bereichen zur Erhöhung der Steifigkeit und Festigkeit desselben, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass der Faserverbundwerkstoff durch eine Kunststoffmatrix mit wenigstens einer zumindest partiell in Bereichen erhöhter Belastungen des Abdeckteils eingelagerten mattenförmigen Gewebeschicht aus Verstärkungsfasern gebildet ist.outgoing of a device for protecting the engine compartment and arranged therein Aggregates and components of a motor vehicle from damage due to rockfall, ground contact and the like. More, comprising a large area and set against load-bearing components of the vehicle body and with the same firmly connectable cover of a fiber composite material with textured areas to increase rigidity and strength of the same, this object is achieved by that the fiber composite material by a plastic matrix with at least an at least partially in areas of increased loads the Abdeckteils embedded mat-shaped fabric layer is formed of reinforcing fibers.

In umfangreichen Versuchen wurde gefunden, dass mittels mattenförmiger Gewebeschichten aus Verstärkungsfasern, die ihrerseits in eine Kunststoffmatrix eingelagert sind, besonders hohe Steifigkeiten und Festigkeiten des Abdeckteils darstellbar sind. Zwar sind Faserverbundwerkstoffe an sich bekannt, jedoch ist es bisher unbekannt geblieben, mattenförmiger Gewebeschichten aus an sich bekannten Verstärkungsfasern wenigstens partiell in Bereichen höherer Belastungen des Abdeckteils in die Kunststoffmatrix-einzulagern.In Extensive experiments have found that by means of mat-shaped Fabric layers of reinforcing fibers, in turn embedded in a plastic matrix, particularly high stiffnesses and strength of the cover can be displayed. Although are fiber composites known in itself, but it has remained unknown, mat-shaped Tissue layers of known reinforcing fibers at least partially in areas of higher loads Cover part in the plastic matrix-store.

Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.The Subclaims describe preferred developments or Embodiments of the invention.

Danach kann die wenigstens eine mattenförmige Gewebeschicht durch zusätzlich in die Kunststoffmatrix eingelagerte Verstärkungsfasern ergänzt sein. Die mattenförmige Gewebeschicht und etwaige zusätzlich in die Kunststoffmatrix eingelagerte Verstärkungsfasern können hierbei in Abhängigkeit von den zu erwartenden Belastungen durch gerichtete und/oder ungerichtete Endlosfasern und/oder Schnittfasern und/oder durch ein Gemisch aus denselben gebildet sein. Als Verstärkungsfasern bieten sich insbesondere Glas-, Kohlenstoff-, Aramid-, Keramik- und/oder Naturfasern an. Die Kunststoffmatrix ist vorteilhaft durch einen thermoplastischen Kunststoff, wie ein Polypropylen, gebildet, dessen Materialeigenschaften eine einfache und kostengünstige Verarbeitung gestatten. Weiter vorteilhaft weist das Abdeckteil bevorzugt eine zum Fahrplanum hin gewölbte tonnenförmige Grundkontur auf. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann das Abdeckteils beidenends je eine einen weitestgehend starren Träger ausbildende und sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende sickenförmige Profilierung mit Anschraubpunkten zur Festlegung des Abdeckteils zum einen an einem Hilfsrahmen und zum anderen an zwei beidseitig der Kraftfahrzeugkarosserie angeordneten Längsträgern aufweisen. Hierdurch ist zum einen eine erhöhte Steifigkeit des Abdeckteils in insbesondere Fahrzeugquerrichtung zu verzeichnen, zum anderen können durch diese Maßnahme herkömmliche tragende Querträger zur Anbindung des Abdeckteils an der Fahrzeugkarosserie vermieden werden. Des Weiteren bieten sich derartige, die Steifigkeit erhöhende und starre Querträger ausbildende sickenförmige Profilierungen auch zur Anbindung respektive zur Abstützung von Anbauteilen und/oder Aggregaten an. So ist es beispielsweise denkbar, in Höhe der vorderen, einen starren Querträger ausbildenden sickenförmigen Profilierung wenigstens teilweise ein an sich bekanntes Frontendteil abzustützen. Bevorzugt sind zwischen den beiden sickenförmigen Profilierungen eine oder mehrere nebeneinander angeordnete und sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende sickenförmige Profilierungen und/oder Bombierungen in das Abdeckteil eingeformt, wodurch eine erhöhte Längssteifigkeit desselben realisiert ist. Ferner kann das Abdeckteil seitlich angeordnete abgestellte Stege mit Befestigungspunkten zur Festlegung des Abdeckteils an vorderen Radhäusern der Kraftfahrzeugkarosserie aufweisen. Vorzugsweise sind die sich in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden sickenförmigen Profilierungen und/oder Bombierungen sowie die abgestellten Stege zum Motorraum hin in das Abdeckteil eingeformt, wodurch eine Überschreitung einer bestimmten vorgegebenen Bodengrenzfläche vermieden ist. Zur weiteren Erhöhung der Steifigkeit des Abdeckteils können zumindest in einer der sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden und sozusagen starre Querträger ausbildenden sickenförmigen Profilierungen Versteifungsrippen integriert sein. Die Versteifungsrippen können nach Art einer Kreuzverrippung angeordnet sein, welche eine Versteifung desselben sowohl in Fahrzeuglängs- als auch in Fahrzeugquerrichtung gestatten. Im Rahmen von Versuchen haben sich besonders Versteifungsrippen nach Art einer versetzten Kreuzverrippung bewährt. Es wurde nämlich gefunden, dass bei der Verarbeitung von Thermoplasten hierdurch der Bildung von nachteiligen Fehlstellen in den betreffenden Materialbereichen, wie z. B. der Bildung von Blasen oder einer Verstärkungsfaserverarmung, wirkungsvoll begegnet werden kann. Wie die Erfindung noch vorsieht, können die Befestigungspunkte des Abdeckteils durch in den Faserverbundwerkstoff des Abdeckteils eingearbeitete oder bereits während der Herstellung in dasselbe integrierte Metall- oder Kunststoffhülsen gebildet sein. Schließlich kann es angezeigt sein, dem Abdeckteil zumindest ein schalldämpfendes Element zuzuordnen, welches aus Kunststoff besteht oder durch ein Faservlies gebildet ist. Findet ein schalldämpfendes Element aus Kunststoff Verwendung, bietet es sich an, dasselbe aus einem Polypropylen-Schaum zu fertigen. Das schalldämpfende Element aus Polypropylenschaum kann derart geformt sein, dass neben den herkömmlich enthaltenen bläschenförmigen Hohlräumen zusätzliche offene oder geschlossene Hohlräume größeren Volumens ausgebildet sind, welche eine weiter verbesserte Schalldämpfung bewirken.Thereafter, the at least one mat-shaped fabric layer can be supplemented by additionally embedded in the plastic matrix reinforcing fibers. The mat-shaped fabric layer and any additionally embedded in the plastic matrix reinforcing fibers may in this case be formed depending on the expected loads by directional and / or non-directional continuous fibers and / or cut fibers and / or by a mixture thereof. Glass, carbon, aramid, ceramic and / or natural fibers are particularly suitable as reinforcing fibers. The plastic matrix is advantageously formed by a thermoplastic such as a polypropylene, whose material properties allow a simple and inexpensive processing. With further advantage, the cover part preferably has a barrel-shaped basic contour that is arched toward the timetable. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the cover both ends ever a largely rigid support forming and extending in the vehicle transverse direction bead-shaped profiling with attachment points for fixing the cover on the one hand to a subframe and on the other two on both sides of the vehicle body arranged side rails. As a result, on the one hand increased stiffness of the cover in particular vehicle transverse direction to record, on the other hand can be avoided by this measure conventional supporting cross member for connection of the cover to the vehicle body. Furthermore, such bead-like profilings which increase the rigidity and provide rigid cross members are also suitable for connection or support of attachments and / or assemblies. Thus, it is conceivable, for example, to support at least partially a per se known front end part in the amount of the front, forming a rigid cross member bead-shaped profiling. Preferably, one or more bead-shaped profilings and / or crowns arranged side by side and extending in the vehicle longitudinal direction are formed in the cover part between the two bead-shaped profilings, whereby an increased longitudinal stiffness thereof is realized. Furthermore, the cover can have laterally spaced-off webs with attachment points for fixing the cover to front wheel arches of the vehicle body. Preferably, the bead-shaped profiles and / or crowns extending in the vehicle transverse direction and in the vehicle longitudinal direction as well as the parked webs are molded into the cover towards the engine compartment, thereby avoiding exceeding a certain predetermined floor boundary. To further increase the rigidity of the cover part, stiffening ribs may be integrated at least in one of the bead-shaped profiles that form in the vehicle transverse direction and form, as it were, rigid crossbeams. The stiffening ribs may be arranged in the manner of a cross ribbing, which allow a stiffening thereof both in the vehicle longitudinal and in the vehicle transverse direction. In the context of experiments, particularly stiffening ribs have proven in the manner of a staggered Kreuzverrippung. It has been found that in the processing of thermoplastics thereby the formation of disadvantageous defects in the relevant material areas, such. As the formation of bubbles or a reinforcing fiber depletion, can be effectively countered. As the invention still provides, the attachment points of the cover can be formed by incorporated in the fiber composite material of the cover or already integrated during manufacture in the same metal or plastic sleeves. Finally, it may be appropriate to associate with the cover part at least one sound-damping element which consists of plastic or is formed by a fiber fleece. If a plastic sound-deadening element is used, it may be best to make the same from a polypropylene foam. The sound absorbing member made of polypropylene foam may be shaped such that in addition to the conventionally contained vesicular cavities additional open or closed cavities of larger volume are formed, which cause a further improved sound attenuation.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be described below with reference to the drawings illustrated embodiments explained in more detail. Show it:

1 eine erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung in Form eines Abdeckteils in einer perspektivische Ansicht von oben, 1 an inventively designed device in the form of a cover in a perspective view from above,

2 das Abdeckteil nach 1 in einer Ansicht von unten, 2 the cover part after 1 in a view from below,

3 den Schnitt I-I nach 2, 3 the section II after 2 .

4 den Schnitt II-II nach 2, 4 the section II-II after 2 .

5 den Schnitt III-III nach 2, 5 the section III-III after 2 .

6 die Einzelheit „X" nach 3, 6 the detail "X" after 3 .

7 die Einzelheit „Y" nach 3, und 7 the detail "Y" after 3 , and

8 den Zusammenbau des Abdeckteils mit einem schalldämpfenden Element (Absorberteil). 8th the assembly of the cover with a sound-absorbing element (absorber part).

Gemäß 1 umfasst die Vorrichtung zum Schutz des Motorraumes und der darin angeordneten Aggregate und Bauteile eines Kraftfahrzeugs vor Beschädigung infolge Steinschlag, Bodenkontakt und dgl. mehr ein großflächiges und gegen tragende Bauteile der an sich bekannten und demgemäß nicht näher gezeigten Kraftfahrzeugkarosserie gesetztes sowie mit denselben fest verbindbares Abdeckteil 1.According to 1 The device for protecting the engine compartment and the therein arranged units and components of a motor vehicle from damage due to stone chipping, ground contact and the like. More a large-scale and against supporting components of the known and not shown in detail motor vehicle body set and with the same firmly connectable cover 1 ,

Besagtes Abdeckteil 1 ist aus einem Faserverbundwerkstoff gefertigt. In umfangreichen Versuchen wurde für die oben beschriebenen erhöhten Beanspruchungen im Fahrbetrieb, nämlich infolge Steinschlag, Bodenkontakt u. a., welchen insbesondere Fahrzeuge ausgesetzt sind, die in „Schlecht-Wege-Gebieten" betrieben oder zumindest für derartige Gebiete konzipiert werden, ein Faserverbundwerkstoff gefunden, der durch eine Kunststoffmatrix 2 mit wenigstens einer zumindest partiell in Bereichen erhöhter Belastungen des Abdeckteils 1 eingelagerten, d. h., vom Kunststoffmaterial getränkten mattenförmigen Gewebeschicht 3 aus Verstärkungsfasern 4 gebildet ist.Said cover part 1 is made of a fiber composite material. In extensive experiments, a fiber composite material was found for the above-described increased stresses during driving, namely due to rockfall, contact with the ground, in particular vehicles are exposed, which are operated in "poor-way areas" or at least designed for such areas, found by an art material matrix 2 with at least one at least partially increased in areas loads of the cover 1 embedded, ie, impregnated by the plastic material mat-shaped fabric layer 3 made of reinforcing fibers 4 is formed.

Als Verstärkungsfasern 4 finden bevorzugt Glasfasern Verwendung, jedoch kann es auch angezeigt sein, Kohlenstoff-, Aramid-, Keramik- und/oder Naturfasern in Anwendung zu bringen.As reinforcing fibers 4 preferably use glass fibers, but it may also be appropriate to use carbon, aramid, ceramic and / or natural fibers.

Gemäß 6 kann das Abdeckteil 1 beispielsweise durch zwei in die Kunststoffmatrix 2 eingelagerte Gewebeschichten 3a, 3b als Decklagen gebildet sein.According to 6 can the cover 1 for example, by two in the plastic matrix 2 embedded tissue layers 3a . 3b be formed as cover layers.

Wie der 6 weiter zu entnehmen ist, sind zusätzlich zwischen besagten Decklagen in die Kunststoffmatrix 2 eingelagerte Verstärkungsfasern 4 vorgesehen, welche vorteilhaft zu einer weiteren Erhöhung der Steifigkeit und Festigkeit des Abdeckteils 1 führen.Again 6 is further apparent, are in addition between said cover layers in the plastic matrix 2 embedded reinforcing fibers 4 provided, which advantageous to further increase the rigidity and strength of the cover 1 to lead.

Sowohl die Verstärkungsfasern 4 der mattenförmigen Gewebeschichten 3; 3a, 3b als auch die unabhängig von den Gewebeschicht/en 3; 3a, 3b in die Kunststoffmatrix eingelagerten Verstärkungsfasern 4 können in Abhängigkeit von den zu erwartenden Belastungen durch gerichtete und/oder ungerichtete Endlosfasern und/oder durch Schnittfasern und/oder einem Gemisch aus denselben gebildet sein.Both the reinforcing fibers 4 the mat-shaped fabric layers 3 ; 3a . 3b as well as independent of the tissue layer (s) 3 ; 3a . 3b Reinforcing fibers embedded in the plastic matrix 4 may be formed as a function of the expected loads by directional and / or non-directional continuous fibers and / or by chopped fibers and / or a mixture thereof.

Unter Endlosfasern werden hierbei Verstärkungsfasern 4 verstanden, die direkt vom Roving (Vorgespinst) abgezogen und ohne klein geschnitten zu werden, auf ein Transportband abgelegt und von der Kunststoffmatrix 2 getränkt und/oder in dieselbe eingeschmolzen bzw. mit derselben verschmolzen werden, woraus eine sehr gute Oberflächenqualität sowie gute mechanische Eigenschaften resultieren.Under continuous fibers here are reinforcing fibers 4 understood, which are deducted directly from the roving (roving) and without being cut small, placed on a conveyor belt and the plastic matrix 2 impregnated and / or melted into the same or be fused with the same, resulting in a very good surface quality and good mechanical properties.

Finden Schnittfasern Verwendung, werden dieselben vorzugsweise ungerichtet auf das Transportband abgelegt und mit der Kunststoffmatrix 2 getränkt. Sie besitzen eine sehr gute Fließfähigkeit sowie hohe mechanische Eigenschaften, verbunden mit einer guten Schlagzähigkeit. Schnittfasern eignen sich insbesondere für komplizierte Bauteilstrukturen.If chopped fibers are used, they are preferably laid on the conveyor belt in an undirected manner and with the plastic matrix 2 soaked. They have a very good flowability and high mechanical properties, combined with a good impact resistance. Cut fibers are particularly suitable for complicated component structures.

Demgegenüber kann es sich auch als zweckmäßig erweisen, unidirektionale mattenförmige Gewebeschichten 3; 3a, 3b vorzusehen, welche durch eine Kombination aus Endlos- und Schnittfasern gebildet sind. Durch die Endlosfasern erhält das Bauteil in ausgerichteter Faserrichtung eine höhere Steifigkeit und Festigkeit und eignet sich für höchste Beanspruchungen.In contrast, it may also prove to be useful, unidirectional mat-shaped fabric layers 3 ; 3a . 3b provide, which are formed by a combination of continuous and cut fibers. Due to the continuous fibers, the component receives a higher rigidity and strength in the aligned fiber direction and is suitable for the highest demands.

Das Ausführungsbeispiel nach 7 unterscheidet sich zu dem Ausführungsbeispiel nach 6 lediglich dadurch, dass in die Kunststoffmatrix 2 eine Gewebeschicht 3 als Mittenlage eingelagert ist, welche beidseitig durch zusätzliche in die Kunststoffmatrix 2 eingelagerte Verstärkungsfasern 4, vorliegend ungerichtete Verstärkungsfasern 4, ergänzt ist.The embodiment according to 7 differs from the embodiment according to 6 only by the fact that in the plastic matrix 2 a fabric layer 3 embedded as a center layer, which on both sides by additional in the plastic matrix 2 embedded reinforcing fibers 4 , present non-directional reinforcing fibers 4 , is completed.

Insbesondere auch aufgrund der sehr guten Verarbeitbarkeit hat sich Im Rahmen besagter Versuche als Kunststoffmatrix 2 ein thermoplastischer Kunststoff, wie beispielsweise ein Polypropylen, besonders bewährt. Auch seine bleibende Zähigkeit bei kalten Temperaturen und die Belastbarkeit von bis zu 120°C machen das Polypropylen zu einem idealen Matrix-Werkstoff.In particular, due to the very good processability has in the context of said experiments as a plastic matrix 2 a thermoplastic such as a polypropylene, especially proven. Its lasting toughness in cold temperatures and the load capacity of up to 120 ° C make the polypropylene an ideal matrix material.

Es ist einschlägig bekannt, zur Erhöhung der Steifigkeit und Festigkeit von großflächigen Bauteilen in dieselben strukturierte Bereiche einzuarbeiten.It is known in the art, for increasing the rigidity and strength of large area components in to incorporate the same structured areas.

Für vorliegenden konkreten Anwendungsfall wurde nunmehr im Rahmen der bereits oben erwähnten umfangreichen Versuche für das in Rede stehende Abdeckteil 1 eine besondere Struktur gefunden, die in überraschender Weise geeignet ist, in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Faserverbundwerkstoff die Steifigkeit und Festigkeit des Abdeckteils 1 derart zu erhöhen, dass sie vorstehenden besonderen Beanspruchungen standhält (1 bis 5).For this specific application has now been in the context of the above-mentioned extensive experiments for the cover in question 1 found a special structure, which is surprisingly suitable, in combination with the fiber composite material according to the invention, the rigidity and strength of the cover 1 be increased so that it can withstand the above special stresses ( 1 to 5 ).

So zeichnet sich besagtes Abdeckteil 1 auch dadurch aus, dass dasselbe eine zum Fahrplanum hin gewölbte tonnenförmige Grundstruktur aufweist und in Fahrzeuglängsrichtung gesehen sowohl hinten als auch vorn an tragenden Karosseriestrukturen festlegbar ist, wodurch einer etwaigen Kraft von unten gegen das Abdeckteil 1 infolge beispielsweise eines Bodenkontaktes bereits ein bestimmter erhöhter Widerstand entgegengesetzt wird (insbes. 1 und 3).This is how the cover is characterized 1 also characterized by the fact that the same has a to the Fahrplanum curved barrel-shaped basic structure and seen in the vehicle longitudinal direction both rear and front of supporting body structures can be fixed, whereby any force from below against the cover 1 due to, for example, a ground contact already a certain increased resistance is opposed (esp. 1 and 3 ).

Insoweit weist das Abdeckteil 1 beidenends, d. h., sowohl hinten als auch vorn je eine einen weitestgehend starren Träger ausbildende und sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende sickenförmige Profilierung 5, 6 mit Anschraubpunkten 7 zur Festlegung des Abdeckteils 1 zum einen an einem nicht näher gezeigten, jedoch an sich bekannten Hilfsrahmen und zum anderen an zwei ebenfalls nicht näher gezeigten, beidseitig der Kraftfahrzeugkarosserie angeordneten, hier ebenfalls nicht näher gezeigten, jedoch an sich bekannten äußeren Längsträgern auf.In that regard, the cover part 1 both ends, ie, both rear and front depending on a largely rigid support forming and extending in the vehicle transverse direction bead-like profiling 5 . 6 with screw-on points 7 for fixing the cover part 1 on the one hand to a subframe not shown in detail, but known per se, and on the other hand to two also not shown in detail, arranged on both sides of the vehicle body, here also not shown in detail, but known per se outer longitudinal members.

Die Anschraubpunkte 7 werden bevorzugt durch im Detail nicht näher gezeigte, in den Faserverbundwerkstoff des Abdeckteils 1 eingearbeitete oder bereits während der Herstellung in dasselbe integrierte Metall- oder Kunststoffhülsen gebildet.The screw-on points 7 are preferred by in detail not shown in detail, in the fiber composite material of the cover 1 incorporated or already formed during manufacture in the same integrated metal or plastic sleeves.

Zur noch weiteren Erhöhung der Steifigkeit der vorbeschriebenen sickenförmigen Profilierungen 5, 6 können in dieselben Versteifungsrippen 8 integriert sein. Vorliegend wurde lediglich die vordere Profilierung 6 mit derartigen Versteifungsrippen 8 ausgebildet, wobei sich eine Kreuzverrippung, vorliegend eine versetzte Kreuzverrippung besonders bewährt hat, welche eine Versteifung desselben sowohl in Fahrzeuglängs- als auch in Fahrzeugquerrichtung gestattet und bei der Verarbeitung von Thermoplasten die Bildung von nachteiligen Fehlstellen in den betreffenden Materialbereichen, wie z. B. der Bildung von Blasen oder einer Verstärkungsfaserverarmung, wirkungsvoll behindert.To further increase the rigidity of the above-described bead-shaped profiles 5 . 6 can in the same stiffening ribs 8th be integrated. In the present case, only the front profiling was 6 with such stiffening ribs 8th formed, with a Kreuzverrippung, in this case an offset Kreuzverrippung has proven particularly useful, which allows stiffening thereof both in vehicle longitudinal and in the vehicle transverse direction and in the processing of thermoplastics, the formation of disadvantageous defects in the relevant material areas, such. As the formation of bubbles or a reinforcing fiber depletion, effectively hindered.

Eine derartige, einen starren Querträger ausbildende vordere sickenförmige Profilierung 6 bietet sich vorteilhaft zur Anbindung respektive zur Abstützung von Anbauteilen und/oder Aggregaten an. So ist es beispielsweise denkbar, in Höhe der vorderen sickenförmigen Profilierung 6 wenigstens teilweise ein an sich bekanntes nicht näher gezeigtes Frontendteil abzustützen. Herkömmliche separate Querträger sind dadurch entbehrlich bzw. werden durch die sickenförmige Profilierung 6 ersetzt.Such, a rigid cross member forming front bead-shaped profiling 6 offers advantageous for the connection respectively for the support of attachments and / or units. So it is conceivable, for example, in the amount of the front bead-shaped profiling 6 at least partially support a per se known not shown in detail Frontendteil. Conventional separate cross member are thus unnecessary or by the bead-shaped profiling 6 replaced.

Die 1 und 2 zeigen des Weiteren zwischen den beiden sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden sickenförmigen Profilierungen 5, 6 drei weitere, vorliegend nebeneinander angeordnete und sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckende, die Steifigkeit des Abdeckteils 1 erhöhende sickenförmige Profilierungen 9, 10, 11, die durch eine Mehrzahl in das Abdeckteil 1 eingeformte Bombierungen 12 noch ergänzt sind.The 1 and 2 further show between the two extending in the vehicle transverse direction bead-shaped profiles 5 . 6 three more, in the present case arranged side by side and extending in the vehicle longitudinal direction, the rigidity of the cover 1 increasing bead-shaped profiles 9 . 10 . 11 by a plurality in the cover 1 molded crowns 12 are still completed.

Des Weiteren hat sich eine allseitige Festlegung des Abdeckteils 1 an der Fahrzeugkarosserie als vorteilhaft erwiesen, so dass neben hinteren und vorderen Anschraubpunkten 7 auch beidseitig des Abdeckteils 7 an abgestellten Stegen 13 weitere Anschraubpunkte 7 vorgesehen sind, die ihrerseits die feste Verbindung des Abdeckteils 1 an nicht näher gezeigten vorderen Radhäusern gestatten.Furthermore, it has an all-round determination of the cover 1 on the vehicle body proved to be advantageous, so that in addition to the rear and front screw points 7 also on both sides of the cover 7 at parked bridges 13 additional screw-on points 7 are provided, in turn, the fixed connection of the cover 1 allow not shown in detail front wheel arches.

Durch diese Maßnahme ist sowohl in der Horizontalen als auch in der Vertikalen gesehen ein weitestgehend starres Bauteil geschaffen, welches nicht nur als Schutzvorrichtung in Form eines Unterschutzes für den Motorraum des Kraftfahrzeugs, sondern im Falle eines Frontal- und/oder Seitencrashes auch als Bauteil mit Energie verzehrenden Eigenschaften fungiert.By This measure is both horizontal and Seen in the vertical, a largely rigid component created which not only as a protective device in the form of a Unterschutzes for the engine compartment of the motor vehicle, but in the case a frontal and / or side crash as a component with energy consuming properties acts.

Vorzugsweise sind die sich in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden sickenförmigen Profilierungen 5, 6; 9, 10, 11 und Bombierungen 12 sowie die abgestellten Stege 13 zum Motorraum hin in das Abdeckteil 1 eingeformt, wodurch eine Überschreitung einer bestimmten vorgegebenen Bodengrenzfläche vermieden ist.Preferably, the bead-shaped profiles extending in the vehicle transverse direction and in the vehicle longitudinal direction are 5 . 6 ; 9 . 10 . 11 and crowns 12 as well as the parked bridges 13 towards the engine compartment in the cover 1 formed, whereby an exceeding of a certain predetermined ground interface is avoided.

Zweckmäßigerweise ist gemäß 8 das Abdeckteil 1 mit zumindest einem schallabsorbierenden bzw. schalldämpfenden Element 14, auch als Schallabsorber bezeichnet, bestückt, beispielsweise verklebt oder während der Herstellung des Abdeckteils 1 mit demselben vergossen.Appropriately, according to 8th the cover part 1 with at least one sound-absorbing or sound-damping element 14 Also referred to as sound absorber, equipped, for example glued or during the production of the cover 1 shed with it.

Vorliegend ist das schalldämpfende Element 14 großflächig ausgebildet, besteht aus Kunststoff, in Anlehnung an den bevorzugten Werkstoff der Kunststoffmatrix 2 vorzugsweise aus einem Polypropylen-Schaum, und weist neben den herkömmlichen bläschenförmigen Hohlräumen offene oder geschlossene Hohlräume 15 größeren Volumens auf, wodurch die Schalldämpfung erheblich verbessert ist.In the present case is the sound-absorbing element 14 formed over a large area, made of plastic, based on the preferred material of the plastic matrix 2 preferably of a polypropylene foam, and has in addition to the conventional vesicular cavities open or closed cavities 15 larger volume, whereby the sound attenuation is significantly improved.

Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf schalldämpfende Elemente 14 aus Kunststoff, sondern umfasst jedwedes an sich bekannte geeignete schalldämpfende Element 14, beispielsweise auch ein nicht näher gezeigtes Faservlies.However, the invention is not limited to sound-damping elements 14 made of plastic, but includes any known suitable sound-damping element 14 , For example, not shown in detail nonwoven fabric.

11: Abdeckteilcover
22: KunststoffmatrixPlastic matrix
3; 3a, 3b3; 3a, 3b: Gewebeschichttissue layer
44: Verstärkungsfasernreinforcing fibers
55: sickenförmige Profilierungcrimped profiling
66: sickenförmige Profilierungcrimped profiling
77: Anschraubpunktemounting points
88th: Versteifungsrippenstiffening ribs
99: sickenförmige Profilierungcrimped profiling
1010: sickenförmige Profilierungcrimped profiling
1111: sickenförmige Profilierungcrimped profiling
1212: Bombierungenpressings
1313: StegeStege
1414: schalldämpfendes Elementsound deadening element
1515: Hohlräumecavities

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10047730 A1 [0002]
- EP 1614610 B1 [0003]

Claims

Device for protecting the engine compartment and the therein arranged units and components of a motor vehicle from damage due to stone impact, contact with the ground and the like. More, comprising a large-scale and against supporting components of the vehicle body set and with the same firmly connectable cover ( 1 ) of a fiber composite material with structured areas for increasing the rigidity and strength of the same, characterized in that the fiber composite material by a plastic matrix ( 2 ) with at least one at least partially in areas of increased loads of the cover ( 1 ) embedded mat-like fabric layer ( 3 ; 3a . 3b ) of reinforcing fibers ( 4 ) is formed.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the at least one mat-shaped fabric layer ( 3 ; 3a . 3b ) by additionally in the plastic matrix ( 2 ) embedded reinforcing fibers ( 4 ) is added.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the mat-shaped fabric layer ( 3 ; 3a . 3b ) and any additional in the plastic matrix ( 2 ) embedded reinforcing fibers ( 4 ) are formed as a function of the expected loads by directional and / or non-directional continuous fibers and / or cut fibers and / or by a mixture of the same.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the reinforcing fibers ( 4 ) are formed by glass, carbon, aramid, ceramic and / or natural fibers.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the plastic matrix ( 2 ) is formed by a thermoplastic such as a polypropylene.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cover ( 1 ) has a toned to the Fahrplanum barrel-shaped base contour.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cover ( 1 ) at both ends depending on a largely rigid support forming and extending in the vehicle transverse direction bead-shaped profiling ( 5 . 6 ) with screw-on points ( 7 ) for fixing the cover part ( 1 ) on the one hand to a subframe and on the other two arranged on both sides of the vehicle body longitudinal beams.

Apparatus according to claim 7, characterized in that between the two bead-shaped profiles ( 5 . 6 ) one or more side by side arranged and extending in the vehicle longitudinal direction bead-shaped profiles ( 9 . 10 . 11 ) and / or crowns ( 12 ) in the cover part ( 1 ) are formed.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cover ( 1 ) laterally arranged parked webs ( 13 ) with attachment points ( 7 ) for fixing the cover part ( 1 ) has on front wheel arches of the vehicle body.

Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that extending in the vehicle transverse direction and in the vehicle longitudinal direction bead-shaped profiles ( 5 . 6 ; 9 . 10 . 11 ) and / or crowns ( 12 ) as well as the parked bridges ( 13 ) preferably to the engine compartment in the cover ( 1 ) are formed.

Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that to further increase the rigidity of the cover ( 1 ) at least in one of the bead-shaped profilings extending in the vehicle transverse direction ( 6 ) Stiffening ribs ( 8th ) are integrated.

Device according to claim 11, characterized in that the stiffening ribs ( 8th ) are arranged in the manner of a Kreuzverrippung.

Apparatus according to claim 12, characterized in that the stiffening ribs ( 8th ) are arranged in the manner of an offset cross ribbing.

Device according to one of claims 7 to 13, characterized in that the attachment points ( 7 ) of the cover part ( 1 ) by in the fiber composite material of the cover ( 1 ) incorporated or already formed during manufacture in the same integrated metal or plastic sleeves.

Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the cover ( 1 ) at least one sound-damping element ( 14 ) assigned.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the at least one sound-damping element ( 14 ) consists of plastic.

Apparatus according to claim 16, characterized in that the sound-damping element ( 14 ) consists of a polypropylene foam.

Apparatus according to claim 17, characterized in that the sound-damping element ( 14 ) is molded from polypropylene foam such that in addition to the conventionally contained vesicular cavities additional open or closed cavities ( 15 ) has larger volume.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the at least one sound-damping element ( 14 ) is formed by a nonwoven fabric.