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Die Erfindung betrifft eine Unterbodenplatte für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Unterbodenplatte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
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Aus der
DE 10 2004 041 431 A1 ist beispielsweise eine Unterbodenplatte für ein Fahrzeug bekannt, welche an einer Unterseite eines Bodens eines Fahrzeugs befestigt wird. Zwischen der Unterbodenplatte und dem Boden des Fahrzeugs ist eine Halterung zur Aufnahme von Rohrleitungen und Kabeln angeordnet, die zusammen mit der Unterbodenplatte an der Unterseite des Bodens des Fahrzeugs befestigt wird.
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In der
DE 196 15 235 A1 wird eine U-förmige Unterbodenplatte für ein Fahrzeug beschrieben, welche über eine gesamte seitliche Länge an der Unterseite der Karosserie des Fahrzeugs eingeclipst wird. Die im Wesentlichen einteilige Unterbodenplatte weist auf der fahrzeugzugewandten Seite Klemmmittel zur Befestigung von Leitungen auf.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Unterbodenplatte für ein Fahrzeug derart auszugestalten, dass bei einfacher Konstruktion und kostengünstiger Herstellung der Montageaufwand für elektrische und/oder elektronische und/oder mediumführende Bauelemente reduziert ist.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe durch Bereitstellung einer Unterbodenplatte für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Unterbodenplatte eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Unterbodenplatte für ein Fahrzeug derart auszugestalten, dass bei einfacher Konstruktion und kostengünstiger Herstellung der Montageaufwand für elektrische und/oder elektronische und/oder mediumführende Bauelemente reduziert ist, ist erfindungsgemäß mindestens ein elektrisches und/oder elektronisches und/oder mediumführendes Bauelement zumindest teilweise in die Struktur der Unterbodenplatte integriert. In vorteilhafter Weise kann hierdurch auf einfache Weise eine Unterbodenplatte mit mindestens einem elektrischen und/oder elektronischen und/oder mediumführenden Bauelement kostengünstig vorgefertigt bzw. hergestellt und zeitsparend im Fahrzeug montiert werden. Eine derartige Unterbodenplatte kann leicht an unterschiedliche Fahrzeugmodelle angepasst werden und erfüllt dabei gleichzeitig mehrere Funktionen, wie beispielsweise die Unterbringung von mindestens einem elektrischen und/oder elektronischen und/oder mediumführenden Bauelement und die Verkleidung eines Unterbodens des Fahrzeugs.
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Durch Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Unterbodenplatte kann das mindestens eine elektrische und/oder elektronische und/oder mediumführende Bauelement in vorteilhafter Weise geschützt und bauraumsparend untergebracht und aus einem Innenraum bzw. einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs in einen außerhalb des Innenraumes liegenden Bereich der Fahrzeugkarosserie verlagert werden. Dadurch kann der steigenden Komplexität von Versorgungsleitungen jeglicher Art oder anderen technischen Elementen in Fahrzeugen Rechnung getragen werden, ohne dass das Volumen des Innenraums bzw. der Fahrgastzelle des Fahrzeugs an Quantität einbüßt.
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Ein weiterer Vorteil der multifunktional ausgebildeten Unterbodenplatte, ist durch den Schutz einer Unterseite des Fahrzeugbodens bzw. eines Unterbodens des Fahrzeugs gegen Auftreten von Korrosion gegeben. Zudem wird die Geräuschdämpfung der Fahr- und Spritzgeräusche des Fahrzeugs durch Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Unterbodenplatte in vorteilhafter Weise verbessert. Zu diesem Zweck ist die Unterbodenplatte vorzugsweise so ausgeführt, dass sie weitestgehend gegen eine Wasseraufnahme von außen resistent ist. Der Unterboden des Fahrzeugs und die Unterbodenplatte bilden zusammen ein geschlossenes System und schirmen hierdurch in vorteilhafter Weise die Fahrzeugkarosserie gegen Geräuscheinflüsse von außen ab und sorgen zudem für eine Verbesserung der Aerodynamik. Insbesondere minimiert die vorzugsweise stabile Unterbodenplatte den Verschleiß und die Korrosion am Unterboden des Fahrzeugs. Des Weiteren eignet sich der Boden eines Fahrzeugs in vorteilhafter Weise für die Aufnahme der erfindungsgemäßen Unterbodenplatte, ohne dass große konstruktive Änderungen des Bodens des Fahrzeugs erfolgen müssen. Dadurch ist eine kostengünstige Nachrüstung bzw. Integration der erfindungsgemäßen Unterbodenplatte in eine laufende Fahrzeugproduktion realisierbar.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Unterbodenplatte als U-förmiges Profil mit einer Grundfläche und zwei sich an die Grundfläche anschließenden Schenkeln ausgeführt, wobei das mindestens eine Bauelement in die Grundfläche des U-förmigen Profils integriert ist. Dadurch ist das mindestens eine elektrische und/oder elektronische und/oder mediumführende Bauelement in vorteilhafter Weise stets in einem sicheren Abstand zum Boden des Fahrzeugs untergebracht und gleichzeitig gegen Feuchtigkeit geschützt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Unterbodenplatte sich an die Schenkel anschließende Flansche zur Befestigung der Unterbodenplatte an eine Tragstruktur des Fahrzeugs auf. Diese Ausführungsform ermöglicht in vorteilhafter Weise einen idealen Abstand der Grundfläche zum Boden des Fahrzeugs und stellt eine ausreichend große Abstützfläche und eine optimale Befestigung derselben an dem Boden der Fahrzeugkarosserie zur Verfügung. Zusammenfassend bedeutet dies, dass Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Unterbodenplatte auf eine einfache Weise eine leichte biegesteife Ausführung der Unterbodenplatte ermöglichen und eine Verbindung der Unterbodenplatte mit der Tragstruktur so zur Verfügung stellen, dass die Steifigkeit der Tragstruktur unterstützt wird.
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Bevorzugt weist die Grundfläche der Unterbodenplatte eine Verdickung zur Aufnahme des mindestens einen Bauelements auf. Dadurch entsteht in vorteilhafter Weise ausreichender Bauraum zur Integration bzw. zur Aufnahme des mindestens einen elektrischen und/oder elektronischen und/oder mediumführenden Bauelements. Zudem ergibt sich eine stabile verwindungssteife Unterbodenplatte, in welche das mindestens eine Bauelement in einem Eckbereich formschlüssig integriert und dadurch sehr gut durch das umgebende Material isoliert ist. Infolgedessen ist das mindestens eine elektrische und/oder elektronische und/oder mediumführende Bauelement sicher in der Unterbodenplatte gegen mechanische Belastung und äußere Einflüsse geschützt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Unterbodenplatte eine Abschirmeinrichtung auf, welche eine Abstrahlung von elektromagnetischen Strahlen verhindert bzw. reduziert, welche von dem mindestens einen elektrischen und/oder elektronischen Bauelement erzeugt werden. Durch Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Unterbodenplatte und die resultierende Auslagerung des mindestens einen elektrischen und/oder elektronischen Bauelements aus dem Innenraum des Fahrzeugs in die Unterbodenplatte kann in vorteilhafter Weise die in Folge der Komplexität von elektrischen und/oder elektronischen Versorgungsleitungen in einem Fahrzeug zunehmende Stärke der erzeugten elektromagnetischen Felder reduziert werden, welche üblicherweise in den Innenraum des Fahrzeugs abgestrahlt werden. Der Anteil der in den Innenraum abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung kann durch die Abschirmeinrichtung in vorteilhafter Weise weiter reduziert werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Unterbodenplatte mindestens einen das mindestens eine elektrische und/oder elektronische und/oder mediumführende Bauelement abschließenden Anschluss auf, welcher zumindest teilweise in die Struktur der Unterbodenplatte integriert ist. Dies hat den Vorteil, dass die an den Boden des Fahrzeugs montierte Unterbodenplatte mit ihrem mindestens einen Bauelement über den zumindest einen bereits integrierten Anschluss schnell und kostengünstig mit einem Aggregat des Fahrzeugs verbunden werden kann. Insbesondere ist diese Art des Anschlusses bei Reparaturarbeiten bzw. Wartungsarbeiten von außen leicht zugänglich, was besonders servicefreundlich ist.
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Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Unterbodenplatte sind als Pressformteil oder Stranggussteil oder Spritzgussteil ausgeführt. Dadurch kann mit einfachen Herstellungsmitteln ein komplexes System einer multifunktionalen Unterbodenplatte geschaffen werden. In vorteilhafter Weise kann hierdurch eine extrem leichte, verwindungssteife und sehr kostengünstige Unterbodenplatte entstehen, die somit ganz im Sinne eines Leichtbaugedankens konzipierbar ist.
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Um eine Unterbodenplatte für ein Fahrzeug derart auszugestalten, dass bei einfacher Konstruktion und kostengünstiger Herstellung der Montageaufwand für elektrische und/oder elektronische und/oder mediumführende Bauelemente reduziert ist, ist vorgesehen die Unterbodenplatte eines Fahrzeugs durch ein Pressverfahren oder Gießverfahren oder Spritzgießverfahren herzustellen, wobei das mindestens eine elektrische und/oder elektronische und/oder mediumführende Bauelement erfindungsgemäß während des Press- und/oder Gießvorgangs in die Struktur der Unterbodenplatte integriert wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Unterbodenplatte durch ein Spritzgießvertahren hergestellt, durch welches sich Komponenten mit hoher Genauigkeit in großer Stückzahl preisgünstig und wirtschaftlich sinnvoll herstellen lassen. Hierbei erfolgt das Einlegen mindestens eines Bauelements in das Werkzeug der Unterbodenplatte beim Fertigungsprozess, so dass die Unterbodenplatte komplett mit den Bauelementen einstückig hergestellt werden kann. Dabei kann die Form der Oberfläche der Unterbodenplatte nahezu frei gewählt werden. Bei einem alternativen Fertigungsverfahren, wie beispielsweise einem Strangpressverfahren besteht insbesondere die Möglichkeit, Profile auch in komplizierten Formen und aus schwer umformbaren Werkstoffen herzustellen. Der hohe in einem Verfahrensschritt erreichbare Umformgrad und die geringen Werkzeugkosten machen das Strangpressen vor allem für die Fertigung relativ geringer Stückzahlen interessant.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
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Dabei zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Unterbodenplatte für ein Fahrzeug, in deren Struktur eine elektrische Leitung integriert ist und die an einer Unterseite eines Bodens des Fahrzeugs befestigbar ist.
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2 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Unterbodenplatte für ein Fahrzeug aus 1.
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1 zeigt eine Unterbodenplatte 10 für ein Fahrzeug, welche an einer Unterseite 12 eines gestrichelt dargestellten Bodens 14 des Fahrzeugs befestigt ist.
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Um eine Unterbodenplatte 10 für ein Fahrzeug derart auszugestalten, dass bei einfacher Konstruktion und kostengünstiger Herstellung der Montageaufwand für elektrische und/oder elektronische und/oder mediumführende Bauelemente 16 reduziert ist, ist erfindungsgemäß mindestens ein elektrisches und/oder elektronisches und/oder mediumführendes Bauelement 16 zumindest teilweise in die Struktur der Unterbodenplatte 10 integriert, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Bauelemente 16 in die Unterbodenplatte 10 integriert sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Bauelement 16 um eine elektrische Leitung. Bei alternativen nicht dargestellten Ausführungsformen kann es sich bei dem mindestens einen Bauelement auch um ein mediumführendes Rohr bzw. Leitung, wie beispielsweise ein Abgasrohr oder eine Bremsflüssigkeitsleitung, und/oder um ein elektronisches Bauelement, wie beispielsweise ein Steuergerät und/oder ein Bauelement mit anderen Funktionen handeln. Zur Herstellung einer Unterbodenplatte 10 eines Fahrzeugs ist ein Pressverfahren oder Gießverfahren oder Spritzgießverfahren vorgesehen, wobei das mindestens eine elektrische und/oder elektronische und/oder mediumführende Bauelement 16 beim Pressen oder Gießen in die Struktur integriert wird.
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Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, ist die Unterbodenplatte 10 für ein Fahrzeug im vorliegenden Ausführungsbeispiel als U-förmiges Profil mit einer Grundfläche 18 und zwei sich an die Grundfläche 18 anschließenden Schenkeln 20 ausgeführt, wobei das mindestens eine Bauelement bzw. die mindestens eine elektrische Leitung 16 in die Grundfläche 18 integriert ist. Die Grundfläche 18 der Unterbodenplatte 10 weist eine Verdickung 26 zur Aufnahme des mindestens einen Bauelements bzw. der mindestens einen elektrischen Leitung 16 auf und gewährleistet somit nicht nur eine geschützte Unterbringung der elektrischen Leitung 16, sondern auch eine Verbesserung der Verwindungssteifigkeit der Unterbodenplatte 10. Die Verdickung 26 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel in einem Übergangsbereich von der Grundfläche 18 zu einem Schenkel 20 untergebracht, wobei auch weitere Verdickungen 26 für zusätzliche Bauelemente bzw. elektrische Leitungen 16 auf der Grundfläche 18 der Unterbodenplatte 10 denkbar sind.
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Um die Einbauhöhe der Unterbodenplatte 10 möglichst gering zu halten, sind beispielsweise in der Verdickung 26 zwei elektrischen Leitungen 16 nebeneinander angeordnet, so dass die beiden Schenkel 20 der Unterbodenplatte 10 kurz gestaltet werden können.
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An die Schenkel 20 schließen sich Flansche 22 zur Befestigung der Unterbodenplatte 10 an eine Tragstruktur des Fahrzeugs an. Diese Befestigung kann auf einfache und dennoch zuverlässige Weise zum Beispiel über eine Schraub-, Clips- oder Nietverbindung beziehungsweise eine Kombination aus verschiedenen Verbindungstechniken erfolgen. Die Befestigung der Unterbodenplatte 10 an eine Tragstruktur des Fahrzeugs ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. So können beispielsweise die Anzahl der Flansche oder die der Schenkel der Unterbodenplatte 10 von der vorliegend aufgeführten Unterbodenplatte 10 abweichen, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, ist eine Abschirmeinrichtung 24 vorgesehen, um in vorteilhafter Weise eine Abstrahlung von elektromagnetischen Strahlen und/oder Wellen in den Innenraum zu verhindern, welche von dem mindestens einen elektrischen und/oder elektronischen Bauelement 16 erzeugt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Abschirmeinrichtung 24 ebenfalls in die Struktur der Unterbodenplatte 10 des Fahrzeugs integriert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Abschirmeinrichtung 24 ebenfalls in der Verdickung 26 zwischen den stromführenden elektrischen Leitungen 16 und der Fahrzeugkarosserie angeordnet und verhindert die Abstrahlung von elektromagnetischen Strahlen und/oder Wellen, welche in Folge des in den elektrischen Leitungen 16 geführten Stroms erzeugt werden.
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Damit die Unterbodenplatte 10 eines Fahrzeugs auch bei der Montage schnell an weitere Aggregate angeschlossen werden kann, ist mindestens ein das mindestens eine elektrische und/oder elektronische und/oder mediumführende Bauteil 16 abschließender Anschluss vorgesehen, welcher zumindest teilweise in die Struktur der Unterbodenplatte 10 integriert ist. Die hier nicht dargestellten Anschlüsse sind jeweils an den beiden Enden der elektrischen Leitungen 16 angeordnet und somit leicht zugängig.
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Vorzugsweise erfolgt die Herstellung der erfindungsgemäßen Unterbodenplatte als Pressformteil oder Stranggussteil oder Spritzgussteil.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Unterbodenplatte
- 12
- Unterseite
- 14
- Boden
- 16
- Bauelement (elektrische Leitung)
- 18
- Grundfläche
- 20
- Schenkel
- 22
- Flansch
- 24
- Abschirmeinrichtung
- 26
- Verdickung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004041431 A1 [0002]
- DE 19615235 A1 [0003]
