DE102012001025A1

DE102012001025A1 - Strebe zur Außenhautverstärkung für eine Blech-Außenhaut eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102012001025A1
Application number: DE102012001025A
Authority: DE
Inventors: Stefan STANIK; Carl-Adolf Kimmes
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2013-07-25
Also published as: US20130193718A1; US8684438B2; CN103213623A; GB201301000D0; CN103213623B; GB2498655A

Abstract

Offenbart ist eine Außenhautverstärkung für eine Außenhaut eines Kraftfahrzeuges, wobei die Außenhautverstärkung aus einer Strebe gebildet ist, welche sich parallel zu der Außenhaut erstreckt, und an Verbindungspunkten verdrehfest im Fahrzeug angeordnet ist, wobei die Strebe über eine Klebschicht mit der Außenhaut verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Außenhautverstärkung für eine Außenhaut eines Kraftfahrzeuges.
Die Außenhaut kann dabei eine Blechschicht sein. Die Außenhaut kann bei Fahrzeugen weniger als 0,7 mm dick sein. Bedingt durch eine verhältnismäßig hohe Steifigkeit und die geringe Masse kann die Außenhaut Eigenfrequenzen aufweisen, die im hörbaren Bereich liegen. Bei größeren Flächen kann die Außenhaut zudem verhältnismäßig leicht eingedrückt und verbeult werden.
Eine Außenhautverstärkung ist aus der DE 37 30 757 A1 bekannt. Darin wird vorgeschlagen, an einer Innenseite der Außenhaut eine Innenstruktur aus zwei Kunststoffschichten anzuordnen, wobei die Kunststoffschichten unter Bildung von Zwischenräumen durch Abstandshalter getrennt sind. Die beiden Kunststoffschichten sind in Randbereichen der Außenhaut aneinanderliegend und von der Außenhaut durch eine Umbördelung umschlossen.
Einem Ausführungsbeispiel liegt die Aufgabe zugrunde, eine Außenhautverstärkung für ein Kraftfahrzeug vorzusehen, welche mit einem geringen Aufwand montierbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
Vorgesehen ist demgemäß eine Außenhautverstärkung für eine Außenhaut eines Kraftfahrzeuges, wobei die Außenhautverstärkung aus einer Strebe gebildet ist, welche sich parallel zu der Außenhaut erstreckt, und an Verbindungspunkten verdrehfest im Fahrzeug angeordnet ist, wobei die Strebe über eine Klebschicht mit der Außenhaut verbunden ist.
Durch die Klebschicht wird die Außenhaut durch die Klebstoffschicht kraftschlüssig in beiden orthogonal zur Außenhaut liegenden Richtungen festgehalten. Die Außenhaut ist somit bereichsweise fixiert, so dass sie dort nicht schwingen kann. Zudem bewirkt die Strebe, dass die Außenhaut nicht eingebeult werden kann.
In einer Ausgestaltung ist die Strebe aus einem Blechteil gebildet, welches im Querschnitt einen U-förmigen Abschnitt und zwei sich aus dem U-förmigen Abschnitt erstreckenden geraden Abschnitten gebildet ist.
Der U-förmige Abschnitt ist an sich bereits in seiner Längsachse verhältnismäßig biegesteif. Die geraden Abschnitte erhöhen die Steifigkeit gegenüber Torsionskräften. Eine dergestalt geformte Strebe kann in einem Tiefziehverfahren hergestellt werden, wodurch die Produktionskosten gering gehalten werden können.
In einer weiteren Ausgestaltung stützt die Strebe die Außenhaut in einem mittleren Bereich ab, wobei der mittlere Bereich von äußeren Begrenzungen der Außenhaut gleichmäßig beabstandet ist.
Eine nicht fixierte Außenhaut weist im mittleren Bereich eine größtmögliche Schwingungsamplitude auf. Indem die Außenhaut gerade in dem mittleren Bereich fixiert wird, kann bereits eine Reduzierung der Geräuschentwicklung erreicht werden.
Entsprechend einer weiteren Ausführung ist die Klebschicht zäh-elastisch.
Die Klebschicht kann damit dämpfend wirken, so dass entstehende Schwingungen schnell abklingen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Außenhaut ein Seitenteil eines zweitürigen Kraftfahrzeuges.
Insbesondere zweitürige Kraftfahrzeuge weisen zwischen den Einstiegstüren und den hinteren Radkästen verhältnismäßig große flächige Außenhautteile auf, die abgestützt werden müssen. eine Abstützung über eine Strebe kann dabei bei erheblicher Gewichtsersparnis gegenüber einer flächigen Kunststoffabstützung ein Eindrücken der Außenhaut verhindern.
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung sind die Verbindungspunkte der Strebe an einem Schweller und einer Unterseite eines Fensterrahmens angeordnet sind.
Eine an nahezu unnachgiebigen Karosserieelementen angebrachte Strebe ist für die Erzielung einer effektiven Schwingungsunterdrückung von Vorteil. Es hat sich gezeigt, dass die Strebe an dem Fensterrahmen und dem Schweller optimal abgestützt wird.
Entsprechend einer Weiterbildung sind die Verbindungspunkte Schweißpunkte.
Schweißpunkte können im Fertigungsprozess automatisiert angebracht werden. Ein Handgriff ist somit zumindest für die Bereitstellung der Verbindungspunkte nicht mehr notwendig. Hierdurch können die Kosten zur Herstellung der Außenhautabstützung gering gehalten werden.
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1: aus einer Innenansicht ein Seitenteil eines Kraftfahrzeuges mit einem Schweller und einem Fensterrahmen sowie einer dazwischen verlaufenden Strebe, und
2: schematisch einen Querschnitt durch eine Außenhautverstärkung, welche eine Strebe und eine die Strebe mit der Außenhaut verbindende Klebschicht aufweist.
In den Figuren sind gleiche oder funktional gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Seitenteil 1 eines ansonsten nicht dargestellten Kraftfahrzeuges aus einer Innenansicht. Das Seitenteil 1 ist aus einer Außenhaut 2 gebildet, welche aus einem Stahlblech oder aus einem Aluminiumblech bestehen kann. Das Seitenteil 1 weist ein Türportal 3 für eine ansonsten nicht dargestellte Tür, einen Fensterrahmen 4 und einen Schweller 5 auf. Der Schweller 5 kann mit einer Unterbodengruppe und weiteren Bauteilen verbunden werden, so dass der Schweller 5 im montierten Zustand im Wesentlichen unnachgiebig und solide ist. Der Fensterrahmen 4 weist eine Unterseite 6 auf. Bedingt durch einen nach innen weisenden, parallel zu der Unterseite 6 verlaufenden Knickbereich ist auch die Unterseite 6 stabil. Die Stabilität der Unterseite 6 wird noch erhöht, wenn die Fensterscheibe sowie diese umgebende Befestigungselemente in dem Fensterrahmen 4 angeordnet sind.
Die Außenhaut 2 ist im Bereich zwischen dem Türportal 3 und einem Radhaus 7 durch eine Außenhautverstärkung 8 abgestützt. Die Außenhautverstärkung 8 ist aus einer Strebe 9 gebildet. Die Strebe 9 kann wie aus einem tiefgezogenen Blechteil gebildet sein oder aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff bestehen. Die Strebe 9 ist an dem Schweller 5 sowie an der Unterseite 6 des Fensterrahmens 4 an Verbindungspunkten 10 befestigt. Die Verbindungspunkte 10 können Stanznietverbindungen, Schweißpunkte, Clinchverbindungen oder Schraubverbindungen sein. Die Außenhautverstärkung 8 stützt die Außenhaut 2 in einem mittleren Bereich 11 ab. Der mittlere Bereich 11 ist ansonsten der am leichtesten eindrückbare Bereich der dargestellten Außenhaut 2. Es können in dem mittleren Bereich 11 auch erhebliche Schwingungsamplituden in im Wesentlichen orthogonal zur Außenhaut 2 weisender Richtung erreicht werden. Die Außenhaut 2 wirkt dann wie eine Membran, die insbesondere bei Anregung in einem Eigenfrequenzbereich sowie höheren Ordnungen Luftschall erzeugen kann. Dies wird durch die Außenhautverstärkung 8 verhindert, indem die Strebe 9 die Außenhaut 8 abstützt.
Die Strebe 9 ist aus einem im Wesentlichen U-förmigen Abschnitt 12 und zwei sich aus den U-förmigen Abschnitt erstreckenden geraden Abschnitten 13 gebildet, siehe 2. Der U-förmige Bereich 12 sorgt an sich für eine hohe Längssteifigkeit. Die geraden Abschnitte 13 erhöhen die Torsionssteifigkeit der Strebe 9 indem sie verhindern, dass sich die U-förmigen Bereiche 12 aufeinander zu oder voneinander weg bewegen können. An Endbereichen 14 weist die Strebe 9 abgeflachte Verknüpfungsflächen 15 auf, in denen die Verbindungspunkte 10 angeordnet werden können. Die Verknüpfungsflächen 15 liegen flächig an dem Schweller 5 bzw. der Unterseite 6 an.
Die Strebe 9 ist über eine Klebschicht 16 mit der Außenhaut 2 verbunden. Die Klebschicht 16 ist aus einem zäh-elastischen Material gebildet, so dass sie selbst noch dämpfend wirkt. Dadurch wird beispielsweise beim Zuschlagen der Türe ein hochfrequentes, blechernes Geräusch vermieden. Auch eine Durchleitung von Luftschall von außen in einen Innenraum des Kraftfahrzeuges wird durch die Klebschicht 16 unterdrückt. In 1 erstreckt sich die Strebe 9 im Wesentlichen senkrecht. Bei Anwendungen, in denen solide Anknüpfungspunkte wie im gezeigten Ausführungsbeispiel der Schweller 5 und die Unterseite 6 andersartig zueinander orientiert sind, können auch diagonale bzw. waagerecht liegende Streben 9 zweckmäßig sein.
Gleichwohl in der vorangegangenen Beschreibung einige mögliche Ausführungen der Erfindung offenbart wurden, versteht es sich, dass zahlreiche weitere Varianten von Ausführungen durch Kombinationsmöglichkeiten aller genannten und ferner aller dem Fachmann naheliegenden technischen Merkmale und Ausführungsformen existieren. Es versteht sich ferner, dass die Ausführungsbeispiele lediglich als Beispiele zu verstehen sind, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit und die Konfiguration in keiner Weise beschränken. Vielmehr möchte die vorangegangene Beschreibung dem Fachmann einen geeigneten Weg aufzeigen, um zumindest eine beispielhafte Ausführungsform zu realisieren. Es versteht sich, dass bei einer beispielhaften Ausführungsform zahlreiche Änderungen bezüglich Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne den in den Ansprüchen offenbarten Schutzbereich und dessen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Seitenteil
2: Außenhaut
3: Türportal
4: Fensterrahmen
5: Schweller
6: Unterseite
7: Radhaus
8: Außenhautverstärkung
9: Strebe
10: Verbindungspunkt
11: mittlerer Bereich
12: U-förmiger Abschnitt
13: gerader Abschnitt
14: Endbereich
15: Verknüpfungsflächen
16: Klebschicht

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

DE 3730757 A1 [0003]

Claims

Außenhautverstärkung (8) für eine Außenhaut (2) eines Kraftfahrzeuges, wobei die Außenhautverstärkung (8) aus einer Strebe (9) gebildet ist, welche sich parallel zu der Außenhaut (2) erstreckt und an Verbindungspunkten (10) verdrehfest im Fahrzeug angeordnet ist, und wobei die Strebe (9) über eine Klebschicht (16) mit der Außenhaut (2) verbunden ist.
Außenhautverstärkung nach Anspruch 1, wobei die Strebe (9) aus einem Blechteil gebildet ist, welches im Querschnitt einen U-förmigen Abschnitt (12) und zwei sich aus dem U-förmigen Abschnitt (12) erstreckenden geraden Abschnitten (13) gebildet ist.
Außenhautverstärkung nach Anspruch 1, wobei die Strebe (9) die Außenhaut (2) in einem mittleren Bereich (11) abstützt, welcher von äußeren Begrenzungen der Außenhaut (2) gleichmäßig beabstandet ist.
Außenhautverstärkung (8) nach Anspruch 1, wobei die Klebschicht (16) zäh-elastisch bleibt.
Außenhautverstärkung (8) nach Anspruch 1, wobei die Außenhaut (2) ein Seitenteil (1) eines zweitürigen Kraftfahrzeuges ist.
Außenhautverstärkung (8) nach Anspruch 1, wobei die Verbindungspunkte (10) der Strebe (9) an einem Schweller (5) und einer Unterseite (6) eines Fensterrahmens (4) angeordnet sind.
Außenhautverstärkung nach Anspruch 6, wobei die Verbindungspunkte (10) Schweißpunkte sind.