DE102012010468B4 - Motor vehicle with a bodyshell structure and method for producing such a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Kraftfahrzeug (10), mit einer Rohbaustruktur (12) mit wenigstens einem Rohbaustrukturteil (14) aus einem faserverstärkten Kunststoff, welches zumindest partiell mit wenigstens einem Verstärkungsteil (16) verstärkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Verstärkungsteil (16) des Rohbaustrukturteils (14) ein Teil eines rohbaufremden Bauelements des Kraftfahrzeugs (10) vorgesehen ist.Motor vehicle (10), comprising a bodyshell structure (12) with at least one bodyshell structure part (14) of a fiber-reinforced plastic, which is reinforced at least partially with at least one reinforcement part (16), characterized in that as the reinforcement part (16) of the bodyshell structural part (14) a part of a non-structural component of the motor vehicle (10) is provided.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Rohbaustruktur sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Kraftfahrzeugs gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 10.The invention relates to a motor vehicle having a bodyshell structure and to a method for producing such a motor vehicle according to the preambles of
Es ist aus dem Serienfahrzeugbau von Personenkraftwagen allgemein bekannt, Karosserie- bzw. Rohbaustrukturen mit Rohbaustrukturteilen aus faserverstärktem Kunststoff herzustellen. Aufgrund des relativ geringen Eigengewichts solcher Kunststoffteile bei einer gleichzeitig hohen Steifigkeit weisen derartige Rohbaustrukturen üblicherweise Eigenfrequenzen auf, welche in Bereichen des hörbaren Frequenzbereichs liegen. Bei einer Schwingungsanregung, beispielsweise durch den Antrieb oder das Fahrwerk, leidet vor allem der tieffrequente Geräuschkomfort des Kraftfahrzeugs beträchtlich. Dies äußert sich durch tieffrequente Geräusche, wie beispielsweise Wummern, Brummen oder dergleichen, wodurch ein entsprechend hohes Geräuschniveau innerhalb des Fahrzeugs den Komfort des Kunden stark beeinträchtigen kann. Um dieser Problematik entgegen zu wirken, ist es allgemein bekannt, Rohbaustrukturteile aus faserverstärktem Kunststoff steifer auszulegen, infolgedessen sich allerdings die Querschnitte dieser Rohbaustrukturteile üblicherweise in unerwünschtem Maße vergrößern.It is generally known from the series production of passenger cars to produce body or shell structures with shell structural parts made of fiber-reinforced plastic. Due to the relatively low inherent weight of such plastic parts with a simultaneously high rigidity, such shell structures usually have natural frequencies which lie in regions of the audible frequency range. In a vibration excitation, for example by the drive or the chassis, especially the low-frequency noise comfort of the motor vehicle suffers considerably. This manifests itself by low-frequency noise, such as rumbling, hum or the like, whereby a correspondingly high noise level within the vehicle can greatly affect the comfort of the customer. In order to counteract this problem, it is generally known to design bodyshell structural parts of fiber-reinforced plastic stiffer, but as a result, the cross sections of these bodyshell structural parts usually increase to an undesirable extent.
Aus der
Aus der Offenlegungsschrift
Aus der Offenlegungsschrift
Aus der Offenlegungsschrift
Aus der Offenlegungsschrift
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels welchen die Steifigkeit eines solchen Rohbaustrukturteils erhöht wird, ohne dabei zusätzlichen Bauraum zu erfordern und eine Gewichtserhöhung des Kraftfahrzeugs zu bewirken.It is the object of the present invention to provide a motor vehicle and a method of the type mentioned, by means of which the rigidity of such shell structural part is increased, without requiring additional space and to cause an increase in weight of the motor vehicle.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug und durch ein Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a motor vehicle and by a method for producing a motor vehicle having the features of the independent patent claims. Advantageous embodiments with non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass als Verstärkungsteil des Rohbaustrukturteils ein Teil eines rohbaufremden Bauelements des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, zur Erhöhung der Steifigkeit des Rohbaustrukturteils weitere rohbaufremde Bauelemente des Kraftfahrzeugs, beispielsweise Beplankungsteile, Verkleidungsteile und dergleichen, in die Rohbaustruktur mit einzubeziehen und in einer solchen Weise mit dem aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellten Rohbaustrukturteil zu verbinden, dass die Gesamtsteifigkeit der dadurch gebildeten Teilstruktur erhöht wird. Durch die erfindungsgemäße Versteifung werden die als Geräusche und Vibrationen wahrnehmbaren Schwingungen, welche auch als Noise Vibration Harshness oder kurz als NVH bezeichnet werden, insbesondere im Innenraum des Kraftfahrzeugs, reduziert. Mit anderen Worten wird durch die erfindungsgemäße Versteifung die Abstrahlung von Körperschall und letztlich auch von Luftschall durch das Rohbaustrukturteil bzw. durch die Rohbaustruktur verringert.The motor vehicle according to the invention is characterized in that a part of a non-structural component of the motor vehicle is provided as the reinforcing part of the bodyshell structural part. In other words, it is provided according to the invention, to increase the rigidity of the bodyshell structural part further rohbaufremde components of the motor vehicle, for example Beplankungsteile, trim parts and the like to include in the bodyshell structure and connect in such a way with the shell structural part made of a fiber-reinforced plastic that the Overall rigidity of the substructure formed thereby is increased. Due to the stiffening according to the invention, the vibrations perceivable as noises and vibrations, which are also referred to as noise vibration harshness or, for short, as NVH, are reduced, in particular in the interior of the motor vehicle. In other words, the emission of structure-borne noise and, ultimately, of airborne sound is reduced by the bodyshell structure part or by the bodyshell structure as a result of the stiffening according to the invention.
Durch die Miteinbeziehung wenigstens eines rohbaufremden Bauelements als Verstärkungsteil des Rohbaustrukturteils der Rohbaustruktur des Kraftfahrzeugs wird somit eine Steifigkeitserhöhung der Rohbaustruktur und des Rohbaustrukturteils selbst erzielt, wobei gleichzeitig weder das Gewicht des Kraftfahrzeugs erhöht noch ein zusätzlicher Bauraum für das so versteifte Rohbaustrukturteil vorgesehen werden muss. Zudem können weitere, bislang gegebenenfalls erforderliche Versteifungselemente an dem Rohbaustrukturteil bzw. an der Rohbaustruktur eingespart werden.By the inclusion of at least one non-structural component as reinforcing part of the bodyshell structural part of the vehicle body, a rigidity increase of the bodyshell structure and bodyshell component itself is thus achieved, at the same time neither increased the weight of the motor vehicle nor an additional space for the thus stiffened bodyshell structural part must be provided. In addition, more, so far If necessary, necessary stiffening elements can be saved on the bodyshell structure part or on the bodyshell structure.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Verstärkungsteil ein Verkleidungselement des Kraftfahrzeugs ist. Bei dem Verkleidungselement kann es sich beispielsweise um eine Gepäckraumseitenwandverkleidung, ein Verkleidungsteil einer Sitzanordnung oder dergleichen handeln.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the reinforcing member is a cladding element of the motor vehicle. The cladding element can be, for example, a luggage compartment sidewall cladding, a cladding part of a seat arrangement or the like.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Rohbaustrukturteil und das Verstärkungsteil wenigstens partiell miteinander verklebt sind. Dadurch kann das Verstärkungsteil auf besonders einfache Weise mittragend mit dem Rohbaustrukturteil verbunden werden, so dass die Steifigkeit des Rohbaustrukturteils erhöht wird.A further advantageous embodiment of the invention provides that the shell structural part and the reinforcing member are at least partially glued together. Thereby, the reinforcing member can be connected in a particularly simple manner co-supporting with the bodyshell structural part, so that the rigidity of the bodyshell structural part is increased.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Verstärkungsteil in fahrzeuginnenseitig anzubringendes Verkleidungselement. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Verstärkungsteil fahrzeuginnenseitig an dem Rohbaustrukturteil angebracht.In a further advantageous embodiment of the invention, the reinforcing member is to be mounted in the vehicle interior side cladding element. According to a further advantageous embodiment of the invention, the reinforcing member is mounted inside the vehicle on the shell structural part.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Verstärkungsteil eine Mehrzahl von Hohlräumen umfasst, welche sich bis zu einer Oberfläche des Verstärkungsteils erstrecken. Dadurch wird eine Körperschallabstrahlung des Verkleidungsteils auf effektive Weise verringert oder vermieden.A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the reinforcing member comprises a plurality of cavities which extend to a surface of the reinforcing member. As a result, structure-borne noise radiation of the trim part is effectively reduced or avoided.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Hohlräume mit einem Dämpfungsmaterial, insbesondere mit einem Schaumstoff gefüllt ist. Das Dämpfungsmaterial dient dazu, die Körperschallabstrahlung des Verkleidungsteils zusätzlich zu dämpfen, so dass insbesondere im Fahrzeuginnenraum keine Störgeräusche durch Vibration entstehen.According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that at least a portion of the cavities is filled with a damping material, in particular with a foam. The damping material serves to dampen the structure-borne sound radiation of the trim part in addition, so that in particular in the vehicle interior no noise caused by vibration.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass an der Oberfläche des Verstärkungsteils zumindest ein Abdichtungselement angebracht ist, welches die Hohlräume abdichtet. Das Abdichtungselement kann dabei vorzugsweise als Folie ausgebildet sein. Ein Austritt des Dämpfungsmaterials aus den Hohlräumen des Verstärkungsteils wird dadurch effektiv vermieden.In a further advantageous embodiment, it is provided that at least one sealing element is attached to the surface of the reinforcing member, which seals the cavities. The sealing element may preferably be formed as a film. An escape of the damping material from the cavities of the reinforcing member is thereby effectively avoided.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Kraftfahrzeugs, bei welchem eine Rohbaustruktur mit wenigstens einem Rohbaustrukturteil aus einem faserverstärkten Kunststoff, welches zumindest partiell mit wenigstens einem Verstärkungsteil verstärkt wird, hergestellt wird, zeichnet sich dadurch aus, dass als Verstärkungsteil des Rohbaustrukturteils ein Teil eines rohbaufremden Bauelements des Kraftfahrzeugs vorgesehen wird.A method according to the invention for producing a motor vehicle in which a bodyshell structure having at least one bodyshell structural part made of a fiber-reinforced plastic which is reinforced at least partially with at least one reinforcing part is characterized in that a part of a rough-walled structural element of the structural body part is used as reinforcing part of the bodyshell structural part Motor vehicle is provided.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine schematische Perspektivansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer im Bereich der C-Säule des Kraftfahrzeugs angeordneten Rohbaustruktur, welche zwei Rohbaustrukturteile aus einem faserverstärkten Kunststoff umfasst, die jeweils mit einem Teil eines rohbaufremden Bauelements des Kraftfahrzeugs, welches als Verstärkungsteil dient, verstärkt sind; -
2 eine perspektivische Detailansicht von einer der in1 gezeigten Rohbaustrukturteile, welche jeweils mit einem der rohbaufremden Bauelemente des Kraftfahrzeugs verstärkt sind; und in -
3 eine perspektivische Detailansicht einer alternativen Ausführungsform des in3 . gezeigten Rohbaustrukturteils, welches mit einer alternativen Ausführungsform des rohbaufremden Bauelements des Kraftfahrzeugs verstärkt ist, wobei dieses eine Mehrzahl von Hohlräumen umfasst, welche sich bis zu einer Oberfläche des Verstärkungsteils erstrecken.
-
1 a schematic perspective view of a motor vehicle with a arranged in the region of the C-pillar of the motor vehicle bodyshell structure which comprises two bodyshell structural parts made of a fiber-reinforced plastic, which are each reinforced with a part of a raw construction element of the motor vehicle, which serves as a reinforcing member; -
2 a detailed perspective view of one of in1 shown bodyshell structural parts, which are each reinforced with one of the non-structural components of the motor vehicle; and in -
3 a detailed perspective view of an alternative embodiment of the in3 , shown shell structural part, which is reinforced with an alternative embodiment of the non-structural component of the motor vehicle, wherein this comprises a plurality of cavities, which extend to a surface of the reinforcing member.
Ein teilweise und schematisch dargestelltes Kraftfahrzeug
Im vorliegend gezeigten Fall ist die Rohbaustruktur
In
In
Um ein unerwünschtes Austreten des Dämpfungsmaterials durch die aus den Hohlräumen
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