DE102014203333A1

DE102014203333A1 - Bodenverkleidung für eine Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102014203333A1
Application number: DE102014203333.0A
Authority: DE
Inventors: Mirko Ginovski
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2015-08-27

Abstract

Die Bodenverkleidung gemäß der vorliegenden Erfindung ist für eine Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftfahrzeugs, ausgebildet. Bevorzugt handelt es sich um eine Bodenverkleidung eines Fußraumes der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs. Die erfindungsgemäße Bodenverkleidung hat eine Tragschale, die entsprechende einer sichtbaren Bodenkontur der Fahrgastzelle geformt ist. An einer Unterseite der Tragschale ist eine luftdurchlässige Dämmschicht ausgebildet. Die Tragschale weist zumindest einen gelochten Abschnitt auf, der eine Vielzahl von akustisch wirksamen Durchgangslöchern aufweist, die derart angeordnet sind, dass sie einen Durchtritt von Schall durch die Tragschale ermöglichen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bodenverkleidung für eine Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs mit einer Tragschale, die entsprechend einer Bodenkontur der Fahrgastzelle geformt ist.
Eine bekannte Bodenverkleidung für Kraftfahrzeuge, die beispielsweise in der DE 19960945 A1 gezeigt ist, weist eine Teppichschicht, eine darunter angeordnete Schallisolierung sowie eine weiche Schaumstoffschicht auf.
Darüber hinaus zeigt die EP 0384420 B1 ebenfalls eine Bodenverkleidung bestehend aus zumindest drei Lagen, bei der auf der Oberseite eines Vlieses eine Kunststoffschicht aufgeschäumt ist und auf der Unterseite des Vlieses ebenfalls eine Kunststoffschicht aufgeschäumt ist. Ferner ist in der Bodenverkleidung eine Schwerschicht integriert, die verbesserte Dämmungseigenschaften aufweist und schallundurchlässig ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bodenverkleidung zu schaffen, die bei guter Schallabsorptionsfähigkeit ein hinreichend geringes Gewicht aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Bodenverkleidung gelöst, die die Merkmale von Patentanspruch 1 aufweist. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.
Die Bodenverkleidung gemäß der vorliegenden Erfindung ist für eine Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftfahrzeugs, ausgebildet. Bevorzugt handelt es sich um eine Bodenverkleidung eines Fußraumes der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs. Die erfindungsgemäße Bodenverkleidung hat eine Tragschale, die entsprechende einer sichtbaren Bodenkontur der Fahrgastzelle geformt ist. An einer Unterseite der Tragschale ist eine luftdurchlässige Dämmschicht ausgebildet. Die Tragschale weist zumindest einen gelochten Abschnitt auf, der eine Vielzahl von akustisch wirksamen Durchgangslöchern aufweist, die derart angeordnet sind, dass sie einen Durchtritt von Schall durch die Tragschale ermöglichen.
Bei der Tragschale handelt es sich bevorzugt um eine flächige dünnwandige Tragschale, d. h. ein blechartiges Formteil mit einer gewissen Eigensteifigkeit. Die Tragschale kann dabei beispielsweise eine Dicke von 0,5 bis 3 mm, bevorzugt bis 2 mm, aufweisen. Besonders bevorzugt ist eine Dicke zwischen 0,7 und 1,2 mm. Die luftdurchlässige Dämmschicht ist eine Isolationslage, die zumindest schalldämmend wirkt bzw. schallabsorbierend wirkt. Sie kann jedoch auch zusätzlich eine wärmedämmende Funktion haben. Ein Luftkammeranteil der Dämmschicht ist dabei bevorzugt hinreichend groß, so dass eine schallabsorbierende Wirkung vorteilhaft erzielt werden kann. Der gelochte Abschnitt mit der Vielzahl von akustisch wirksamen Durchgangslöchern ermöglicht bzw. begünstigt, dass der Schall insbesondere von einem Fahrzeuginnenraum, d. h. der Fahrgastzelle, durch die Tragschale hindurch treten kann. Eine Reflexion des Schalles innerhalb der Fahrgastzelle an der Bodenverkleidung soll damit verhindert bzw. zumindest vermindert oder erschwert werden, so dass ein Halleffekt in der Fahrgastzelle reduziert wird.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht damit trotz der Verwendung einer Tragschale als Bestandteil der Bodenverkleidung eine hinreichende Schalldämmung ohne dem Erfordernis eine schallabsorbierende Lage auf der der Fahrgastzelle zugewandten Seite der Bodenverkleidung bzw. der Tragschale vorzusehen. Das Fehlen einer derartigen schallabsorbierenden Lage ermöglicht ein geringeres Gewicht der Bodenverkleidung.
Bevorzugt beträgt der Lochflächenanteil des gelochten Abschnitts 2 bis 60%. Ein weiterer bevorzugter vorteilhafter Bereich ist 10% bis 60%. Noch vorteilhafter ist ein Bereich von 20 bis 60%. Der Lochflächenanteil ist dabei die Summe der Querschnittsflächen der Durchgangslöcher zu der Fläche der Tragschale, in der sich keine Löcher befinden. Ein hoher Lochflächenanteil ermöglicht dabei eine wirksamere Durchlässigkeit von Schall. Eine obere Grenze des Lochflächenanteils ist durch eine Stabilität und Festigkeit der Tragschale bestimmt. Zudem verringert ein hoher Lochflächenanteil ein Gewicht der Bodenverkleidung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind die Durchgangslöcher in den gelochten Abschnitt im Wesentlichen gleichmäßig verteilt. Eine gleichmäßige Verteilung bedeutet, dass die Durchgangslöcher im Wesentlichen gleiche Abstände zueinander aufweisen. Je nach Akustikanforderung kann aber die Verteilung der Durchgangslöcher auch ungleichmäßig sein.
Die Durchgangslöcher können einen Durchmesser von 0,1 bis 5 mm aufweisen. Bevorzugt sind 0,3 bis 2 mm.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Bodenverkleidung der vorliegenden Erfindung ist an einer Oberseite der Tragschale ein flächiges textiles Gebilde vorgesehen, das luftdurchlässig, und damit insbesondere schalldurchlässig, ausgebildet ist.
Das flächige textile Gebilde kann eine lösbar befestigte Fußmatte sein oder kann eine fest mit der Tragschale verbundene Teppichschicht sein.
Bevorzugt bedeckt das flächige textile Gebilde den gelochten Abschnitt. Vorteilhaft bedeckt das flächige textile Gebilde den gelochten Abschnitt vollständig.
Hierdurch sind die Durchgangslöcher nicht sichtbar und vor Verschmutzungen geschützt.
Die Bodenverkleidung gemäß der vorliegenden Erfindung kann gemäß einer Weiterbildung derart ausgebildet sein, dass die Tragschale eine Vertiefung zur Aufnahme des textilen Gebildes aufweist. Die Vertiefung bzw. das textile Gebilde können derart passend zueinander ausgebildet sein, so dass eine gewisse Flächenbündigkeit zwischen dem textilen Gebilde und angrenzenden Abschnitten der Tragschale besteht, die nicht durch das textile Gebilde abgedeckt sind.
Hierdurch ist die Bodenverkleidung optisch ansprechend und Ränder des textilen Gebildes bilden keine Stolperkanten.
Die Tragschale kann auch mehrere gelochte Abschnitte aufweisen. Ferner kann sich der gelochte Abschnitt über die gesamte Tragschale erstrecken.
Vorteilhaft kann das textile Gebilde die Tragschale vollständig oder lediglich abschnittsweise bedecken.
Das textile Gebilde kann jegliche Art von Teppich, Vliesstoff, Filz, Gewebe, Gewirke, Gestricke, Geflechte usw. sein.
Hierdurch kann eine anforderungsgerechte Oberfläche der Bodenverkleidung bereit gestellt werden.
Ist die Tragschale lediglich abschnittsweise von dem flächigen textilen Gebilde bedeckt, so kann eine der Fahrgastzelle zugewandte freie Oberfläche der Tragschale in den nicht bedeckten Abschnitten für den Fahrzeuginsassen sichtbar sein und trägt damit zu einer optischen Gestaltung der Fahrgastzelle, d. h. des Fahrzeuginnenraums, bei. Je nach Material und Farbe der Tragschale wird hierdurch eine bestimmte optische Wirkung erzeugt. Die freie Oberfläche ist zudem leicht reinigbar. Desweiteren kann durch das lediglich abschnittsweise Bedecken der Tragschale mit dem textilen Gebilde ein Gewicht der Bodenverkleidung verringert sein.
Gemäß einer Weiterbildung der Bodenverkleidung der vorliegenden Erfindung ist die Dämmschicht derart ausgebildet, dass sie einen Raum zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Tragschale im Wesentlichen ausfüllt. Die Tragschale bzw. die Bodenverkleidung insgesamt kann über die Dämmschicht einer Bodenkontur der Fahrzeugkarosserie abstützbar sein.
Bevorzugt ist die Dämmschicht aus einem offenporigen Schaummaterial und/oder einem Vliesstoff ausgebildet, da diese Materialien eine besonders gute Schallabsorption ermöglichen. Je nach Anforderung kann die Dämmschicht dabei eine unterschiedliche Dicke und eine unterschiedliche Dichte aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Tragschale aus einem Kunststoff ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann die Tragschale aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet sein. Dabei ist ein Kohlenstofffaserverbundwerkstoff besonders bevorzugt. Hierbei können Endlosfasern, aber auch Faserverbundwerkstoffe mit Kurz- und/oder Langfasern verwendet sein. Es können Faserverbundwerkstoffe für die Tragschale verwendet sein, die als Organoblech bezeichnet werden. Die Tragschale kann dabei ein RTM-Bauteil (RTM steht für Resin Transfer Molding) sein. Es kann auch ein Bauteil sein, das aus einem mit thermoplastischen Kunststoff getränktem Faservlies, insbesondere einem Kohlenstofffaservlies, über ein erwärmtes Presswerkzeug hergestellt ist. Die Tragschale kann auch aus einem metallischen Blech, insbesondere einem Leichtmetallblech hergestellt sein. Ein Holzwerkstoff kommt ebenso zur Ausbildung der Tragschale in Frage. Die Tragschale kann auch mehrere gleiche oder unterschiedliche Schichten aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Bodenverkleidung derart angepasst, dass sie einen gesamten einen Sitzplatz zugehörigen Fußraum bedeckt. Insbesondere kann die Bodenverkleidung sich von einem Seitenschweller zu einem Mitteltunnel, falls vorhanden, erstrecken. Die Bodenverkleidung kann sich aber auch über eine gesamte Breite des Fahrzeuginnenraums von einem linken Seitenschweller bis zu einem rechten Seitenschweller der Fahrzeugkarosserie erstrecken.
Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Bodenverkleidung.
Vorstehend erläuterte Weiterbildungen der Erfindung sind soweit möglich beliebig miteinander kombinierbar.
Kurzbeschreibung der Figur:
1 zeigt in einer Explosionsdarstellung eine schematische Schnittansicht einer Bodenverkleidung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figur beschrieben.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat eine Bodenverkleidung 1 für eine Fahrgastzelle eines Personenkraftfahrzeugs, d. h. für einen Fußraum des Kraftfahrzeugs, eine Tragschale 3, die eine Eigenfestigkeit aufweist, und die ihrer Unterseite eine luftdurchlässige Dämmschicht 5 aus einem Faservlies oder einem offenporigen Schaummaterial ausgebildet hat. Die Tragschale 3 weist einen gelochten Abschnitt 7 auf, in dem sich eine Vielzahl von Durchgangslöchern 9 befinden und die im Wesentlichen in gleichen Abständen zueinander angeordnet sind. Der gelochte Abschnitt 7 ist durch eine lösbare Fußmatte 11 bedeckt, so dass die Durchgangslöcher 9 nicht sichtbar sind. Ferner ist der gelochte Abschnitt 7 im Bereich einer Vertiefung ausgebildet, in dem die Fußmatte 11 bündig einlegbar ist und Kanten der Fußmatte geschützt sind.
Die Tragschale 3 ist aus einem mit Kohlefaser verstärktem Kunststoff ausgebildet. Hierfür kann ein sogenanntes Organoblech verwendet sein, das aus einem mit einem thermoplastischen Kunststoff getränkten Kohlenstofffaservlies durch Pressen hergestellt wurde. Die Durchgangslöcher 9 können bei der Herstellung der Tragschale oder nachträglich in die Tragschale 3 eingebracht werden. Ein Beispiel bei der Herstellung der Tragschale 3 kann ein Nadelkissen oder ein Stanzkissen sein, das in ein Presswerkzeug eingelegt wird und mit dem Material der Tragschale 3 verpresst wird. Die Durchgangslöcher 9 können aber auch beispielsweise durch Lasern nachträglich in die Tragschale 3 eingebracht werden.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung gemäß dem Ausführungsbeispiel hat die Tragschale 3 eine gewisse Eigenfestigkeit oder Steifigkeit, so dass die Dämmschicht 5 insgesamt leichter, d. h. mit einer geringeren Dichte oder auch mit einer geringeren Dicke ausgeführt werden kann, ohne eine Trittfestigkeit der Bodenverkleidung 1 zu beeinträchtigen. Ferner ist die Tragschale 3 aus gestalterischen Gründen und Gewichtsgründen teilweise sichtbar ausgeführt, wie in der 1 gezeigt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19960945 A1 [0002]
EP 0384420 B1 [0003]

Claims

Bodenverkleidung für eine Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs, mit einer Tragschale (3), die entsprechend einer Bodenkontur der Fahrgastzelle geformt ist, wobei an einer Unterseite der Tragschale (3) eine luftdurchlässige Dämmschicht (5) ausgebildet ist, und wobei die Tragschale (3) zumindest einen gelochten Abschnitt (7) mit einer Vielzahl von akustisch wirksamen Durchgangslöchern (9) aufweist, die derart angeordnet sind, dass sie einen Durchtritt von Schall durch die Tragschale (3) ermöglichen.
Bodenverkleidung nach Patentanspruch 1, wobei ein Lochflächenanteil des gelochten Abschnitts (7) zwischen 2% bis 60%, bevorzugt 10% bis 60%, insbesondere 20% bis 60%, beträgt.
Bodenverkleidung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Durchgangslöcher (9) in dem gelochten Abschnitt im Wesentlichen gleichmäßig verteilt sind.
Bodenverkleidung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, wobei an einer Oberseite der Tragschale (3) ein flächiges textiles Gebilde (11) vorgesehen ist, das luftdurchlässig ausgebildet ist, und das flächige textile Gebilde (11) insbesondere eine lösbar befestigte Fußmatte oder ein fest mit der Tragschale (3) verbundener Teppich ist.
Bodenverkleidung nach Patentanspruch 4, wobei das flächige textile Gebilde (11) den gelochten Abschnitt (7), insbesondere vollständig, bedeckt.
Bodenverkleidung nach Patentanspruch 4 oder 5, wobei die Tragschale (3) eine Vertiefung (13) zur Aufnahme, insbesondere zur im Wesentlichen flächenbündigen Aufnahme, des textilen Gebildes (11) aufweist.
Bodenverkleidung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, wobei die Dämmschicht (5) derart ausgebildet ist, dass sie ein Raum zwischen einer Fahrzeugkarosserie und der Tragschale (3) im Wesentlichen ausfüllt und die Tragschale (3) über die Dämmschicht (5) an der Fahrzeugkarosserie abstützbar ist.
Bodenverkleidung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, wobei die Dämmschicht (5) aus einem offenporigen Schaummaterial und/oder einem Vliesstoff ausgebildet ist.
Bodenverkleidung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, wobei die Tragschale (3) aus einem Kunststoff und/oder einem Faserverbundwerkstoff, insbesondere einem Kohlenstofffaserverbundwerkstoff, und/oder einem Leichtmetall und/oder einem Holzwerkstoff ausgebildet ist.
Bodenverkleidung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, wobei die Bodenverkleidung (1) angepasst ist, einen gesamten einem Sitzplatz zugehörigen Fußraum zu bedecken, wobei die Bodenverkleidung (1) sich insbesondere zumindest von einem Seitenschweller zu einem Mitteltunnel erstreckt oder sich insbesondere von einem linken Seitenschweller bis zu einem rechten Seitenschweller erstreckt.
Kraftfahrzeug mit einer Bodenverkleidung (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 10.