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Stand der Technik
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Die Erfindung geht von einem Strukturelement für eine Fahrzeugkomponente nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
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Die
DE 198 12 042 A1 beschreibt ein Gehäuse zur Aufnahme von elektronischen Bauteilen.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund wird mit dem hier vorgestellten Ansatz ein verbessertes Strukturelement für eine Fahrzeugkomponente gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
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Durch den hier vorgestellten Ansatz wird eine Möglichkeit geschaffen, um durch eine geeignete Anordnung von Volumensegmenten ein Strukturelement mit geringem Materialverbrauch und somit Gewicht herzustellen. Dabei kann das Strukturelement mit geringen Fertigungskosten und kurzer Produktionszeit hergestellt werden.
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Es wird ein Strukturelement für eine Fahrzeugkomponente oder ein anderes Produkt vorgestellt, wobei das Strukturelement eine Mehrzahl erster Volumensegmente, die entlang einer ersten Achse angeordnet sind, und ein oder eine Mehrzahl zweiter Volumensegmente aufweist, das oder die entlang einer zweiten Achse angeordnet sind.
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Dabei verläuft die zweite Achse im wesentlichen parallel zur ersten Achse. Das zumindest eine zweite Volumensegment ist zwischen zwei ersten Volumensegmenten angeordnet. Wenn mehrere zweite Volumensegmente vorhanden sind, ist jeweils eines der zweiten Volumensegmente zwischen zwei ersten Volumensegmenten angeordnet.
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Die Fahrzeugkomponente kann beispielsweise als ein Gehäuse oder ein Gehäuseteil beispielsweise für Anzeigesysteme, Sensorsysteme oder allgemein für technische Bauteile realisiert sein. Das Strukturelement kann beispielsweise als ein Wandstück, eine Platte, als Rahmen, Träger oder als Schienenelement ausgeformt sein. Beispielsweise kann das Strukturelement hermetisch dicht ausgeformt sein. Auch kann das Strukturelement als optische Streuscheibe eingesetzt werden. Die Volumensegmente können beispielsweise stabförmig, regelgeometrisch oder polygonisch, realisiert sein. Durch eine alternierende Aneinanderreihung stabförmiger erster und zweiter Volumensegmente kann ein flächiges Strukturelement ausgeformt werden. Indem die Volumensegmente in Bezug auf eine im Wesentlichen quer zu der ersten und zweiten Achse verlaufenden Hochachse des Strukturelements versetzt oder verschoben zueinander angeordnet sind, kann eine Grunddicke des Strukturelements über eine Fläche des Strukturelements gleich gehalten werden.
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Die erste Achse und die zweite Achse können parallel oder mit einer geringen Abweichung von der Parallelen ausgerichtet sein. Eine solche Abweichung kann beispielsweise kleiner als 15° oder kleiner als 10° sein. Wenn die erste Achse und die zweite Achse nicht parallel verlaufen kann ein Winkel zwischen den Achsen beispielsweise zwischen 5° und 15° betragen.
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Dazu kann eine maximale Dicke der ersten Volumensegmente quer zur ersten Achse und eine maximale Dicke des oder der zweiten Volumensegmente quer zur zweiten Achse einen gleichen Wert aufweisen. Vorteilhafterweise kann auf diese Weise eine gleichbleibende Stabilität des Strukturelements über seine Fläche gewährleistet werden.
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Gemäß einer Ausführungsform können die ersten Volumensegmente und zusätzlich oder alternativ das oder die zweiten Volumensegmente Abstufungen aufweisen. Das bedeutet, dass die einzelnen Volumensegmente stufenartige Ausnehmungen aufweisen können. Vorteilhafterweise kann dadurch weiteres Material eingespart werden.
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Weiterhin können die ersten Volumensegmente und zusätzlich oder alternativ das oder die zweiten Volumensegmente an einem freien Ende jeweils eckig oder abgerundet ausgeformt sein. Vorteilhafterweise kann ein wirkender Druck gleichmäßig verteilt werden, was sich positiv auf die Stabilität des Strukturelements auswirken kann.
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Gemäß einer Ausführungsform können die ersten Volumensegmente und das oder die zweiten Volumensegmente entlang der ersten Achse und zweiten Achse unterschiedlich breit ausgeformt sein. Vorteilhafterweise kann eine Oberfläche des Strukturelements optisch ansprechend ausgeformt sein, so dass das Strukturelement beispielsweise hochwertig auf einen Betrachter wirken kann.
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Eine Tiefe der ersten Volumensegmente quer zur ersten Achse kann einer Tiefe des oder der zweiten Volumensegmente quer zur zweiten Achse entsprechen. Somit können die Volumensegmente Stäbe gleicher Länge darstellen.
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Direkt aneinandergrenzende der Volumensegmente können überlappend angeordnet sein. Beispielsweise kann das zumindest eine zweite Volumensegment überlappend mit einem direkt an das zumindest eine zweite Volumensegment angrenzende erste Volumensegment der Mehrzahl erster Volumensegmente angeordnet sein. Dadurch kann die Stabilität des Strukturelements erhöht werden.
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Ferner kann das Strukturelement eine Mehrzahl von Rippen aufweisen, die auf zumindest zwei zu der ersten Achse quer verlaufenden Querachsen angeordnet sein können, um mit den ersten Volumensegmenten und den zweiten Volumensegmenten eine gitterartige strukturierte Fläche zu bilden. Die Rippen können beispielsweise als eine Mehrzahl einzelner Querstreben ausgeformt sein, die beispielsweise leicht versetzt zueinander angeordnet sind. Durch die Rippen kann vorteilhafterweise ein schnelleres Abkühlen in einem Herstellungsprozess erreicht werden, sodass beispielsweise ein Herstellungswerkzeug schneller freigegeben werden kann und sich eine Produktionszeit verkürzt. Dadurch können beispielsweise Herstellungskosten reduziert werden. Zudem kann die Stabilität des Strukturelements weiter erhöht werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Strukturelement eine Mehrzahl dritter Volumensegmente aufweisen, die auf einer dritten Achse angeordnet sein können. Dabei kann die dritte Achse im wesentlichen parallel zur ersten Achse verlaufen, wobei eines der dritten Volumensegmente jeweils zwischen zwei ersten Volumensegmenten angeordnet sein kann. Gemäß einer Ausführungsform können die dritten Volumensegmente gleiche Abmessungen aufweisen wie das oder die zweiten Volumensegmente.
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Gemäß einer Ausführungsform können das zumindest eine zweite Volumensegment und die dritten Volumensegmente jeweils an gegenüberliegenden Seiten der ersten Volumensegmente angeordnet sein. Beispielsweise kann auf diese Weise eine Abfolge aus erstem Volumensegment, zweitem Volumensegment, drittem Volumensegment, weiterem ersten Volumensegment, weiterem zweiten Volumensegment, weiterem dritten Volumensegment usw. geschaffen werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die erste Achse zwischen der zweiten Achse und der dritten Achse angeordnet sein. Durch die Anordnung der ersten, des oder der zweiten und dritten Volumensegmente kann ein Querschnitt des Strukturelements vorteilhafterweise im Wesentlichen zackenförmig realisiert sein.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Fahrzeugkomponente mit einem Strukturelement gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine perspektivische Darstellung eines Strukturelements gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Strukturelements gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Strukturelements;
- 5 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Strukturelements;
- 6 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Strukturelements; und
- 7 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Strukturelements;
- 8 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Strukturelements;
- 9 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkomponente gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem Strukturelement; und
- 10 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkomponente gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem Strukturelement.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Fahrzeugkomponente 102 mit einem Strukturelement 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 ist beispielsweise als ein Personenkraftwagen realisiert. Die Fahrzeugkomponente 102 ist beispielsweise in Verbindung mit einem Gehäuse, Anzeige- oder Kamerasystemen, Radar, Lidar oder weiteren Sensorsystemen oder allgemein in Verbindung mit technischen Bauteilen einsetzbar.
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Wie anhand der nachfolgenden Figuren näher ausgeführt, weist das Strukturelement 104 eine Mehrzahl von Volumensegmenten auf, die versetzt zueinander angeordnet sind. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind direkt aneinandergrenzende der Volumensegmente dabei überlappend zueinander angeordnet.
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Das Fahrzeug 100 als Anwendungsbereich des Strukturelements 104 ist lediglich beispielhaft gewählt. Das Strukturelement 104 kann auch für andere Produkte für den privaten oder gewerblichen Gebrauch verwendet werden, beispielsweise auch für Wandelemente oder Tragelemente von Gebäuden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Strukturelement 104 einstückig ausgeformt. Alternativ ist das Strukturelement 104 aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt. Je nach Anwendungsfall kann das Strukturelement 104 aus einem geeigneten Material, beispielsweise aus Kunststoff, Metall oder einem Verbundwerkstoff gefertigt sein. Entsprechend kann zum Ausformen des Strukturelements 104 auf bekannte Fertigungsverfahren zurückgegriffen werden. Beispielsweise kann das Strukturelement 104 als Spritzgussteil oder Gussteil realisiert sein. Ebenso kann das Strukturelement 104 unter Verwendung geeigneter Fügeverfahren aus mehren Einzelteilen zusammengesetzt sein. Wenn das Strukturelement 104 aus Einzelteilen zusammengesetzt ist, können die Volumensegmente oder Gruppen von Volumensegmenten stoffschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig miteinander verbunden sein.
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2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Strukturelements 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Strukturelement 104 entspricht beispielsweise dem in 1 beschriebenen Strukturelement 104.
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Das Strukturelement 104 weist eine Mehrzahl erster Volumensegmente 200 und eine Mehrzahl zweiter Volumensegmente 202 auf. Die Volumensegmente 200, 202 sind stabförmig ausgeformt, wobei sich eine Länge der Volumensegmente 200, 202 parallel zu einer x-Achse des Strukturelements 104 erstreckt. Die ersten Volumensegmente 200 und die zweiten Volumensegmente 202 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel entlang einer y-Achse des Strukturelements 104 alternierend angeordnet und formen daher eine strukturierte Fläche 204 des Strukturelements 104 aus.
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Auch wenn anhand der Figuren jeweils ein Strukturelement 104 mit einer Mehrzahl zweiter Volumensegmente 202 dargestellt ist, kann das Strukturelement 104 gemäß alternativer Ausführungsbeispiel lediglich ein einziges zweites Volumensegment 202 aufweisen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die hervorstehenden freien Enden der ersten Volumensegmente 200 und/oder der zweiten Volumensegmente 202 jeweils eckig oder alternativ abgerundet ausgeformt.
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Zwischen hervorstehenden freien Enden der ersten Volumensegmente 200 und/oder der zweiten Volumensegmente 202 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel jeweils eine Mehrzahl von Rippen 206 angeordnet, deren Längserstreckungsrichtung parallel zu der y-Achse ausgerichtet ist, um mit den ersten Volumensegmenten 200 und den zweiten Volumensegmenten 202 die gitterartige strukturierte Fläche 204 zu bilden. Die Rippen 206 sind in Mehreren Reihen angeordnet. Optional sind die Rippen 206 einer Reihe alternierend versetzt zueinander angeordnet, das bedeutet auf zwei parallel zueinander verlaufenden Querachsen, angeordnet. Beispielsweise entspricht eine Länge der Rippen 206 einer Breite der ersten Volumensegmente 200 parallel zur y-Achse.
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In anderen Worten ausgedrückt ist das Strukturelement 104 in Flächenbereichen eines Bauteils, das hier als Fahrzeugkomponente bezeichnet ist, derart ausgeformt, dass die Volumensegmente in zumindest zwei einander entgegengesetzte Richtungen versetzt zu einander angeordnet sind. Alternativ zu einer Fahrzeugkomponente kann das Strukturelement 104 beispielsweise für den Raum-, Luft-, Wasser-,Fahrzeugbau und/oder Maschinenbau nutzbar sein.
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Gemäß unterschiedlicher Ausführungsbeispiel weist das Strukturelement 104 beispielsweise Gussteile, Schmiedeteile, Stereolithographieteile (STL) oder 3D-Druck-Teile beispielsweise aus Metallen, Kunststoffen oder Kohlefasern auf. Die Flächenbereiche sind beispielsweise als Freiform, Schriftflächen, Zweige oder Gitter realisierbar. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die strukturierte Fläche 204 beispielsweise so ausgeformt, dass ein mm-Betrag einer addierten Erhabenheit im Wesentlichen auf einer anderen, gegenüberliegenden Oberfläche als Vertiefung von beispielsweise 0,5 bis 4mm subtrahierbar ist. Die so optimierten Flächenbereiche werden signifikant biege- und torsionsstabiler, wenn alle Volumensegmente kraftschlüssig miteinander verbunden werden. Dadurch steigt ein Flächenträgheitsmoment in der vierten Potenz mit einer Dicke des Strukturelements 104.
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Weiterhin entstehen dadurch eine Vielzahl von flächenverstärkenden Kanten, die beispielsweise einen Verzug oder Verwölbung bei einer Abkühlung oder Temperaturlagerung des Strukturelements 104 verhindern. Weiterhin wird dadurch eine Herstellung von stabilen, hermetisch dichten Gehäusen ermöglicht, wie beispielsweise spritzwasserbeaufschlagte Motorsteuergehäuse, Scheibenwischermotoren oder Schmiermittel fassende Getriebegehäuse. Trotzdem wird durch den hier vorgestellten Ansatz der Materialverbrauch gering gehalten, was in Verbindung mit Kosten, Gewicht und/oder Schwungmassenklassen wichtig ist. Im Idealfall ist die Grundwandstärke verringert realisiert, ohne die notwendige Stabilität gegen beispielsweise Verzug zu verlieren. Auch eine Materialeinsparung ist vorteilhaft möglich, wenn die erhabenen Volumensegmente beispielsweise mit 30° angeschrägt und die vertieften Bereiche mit 30° schräg aufgeweitet werden. Weiterhin wird beispielsweise bei einer Herstellung eine schnellere Abkühlung bei einem Gießschritt durch eine vergrößerte Wärmeübetragungsflächen ermöglicht, wodurch Taktzeiten verkürzt, Herstellkosten reduziert und/oder eine Maschinenbelegungszeit eines Artikels reduziert wird.
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Die Volumensegmente 200, 202 sind an Außenhautbereichen des Strukturelements 104 nicht zwangsläufig kraftschlüssig miteinander verbunden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Strukturelement 104 in Verbindung mit einem Leichtmetallteil, das beispielsweise aus Aluminium oder Magnesium ausgeformt und dieser Gestaltung als Kühlkörper realisierbar. Weiterhin wird beispielsweise im Gegensatz zu glatten oder genarbten Oberflächen eine optisch hochwertiger wirkende Optik gestaltet. Realsierbar ist in diesem Zusammenhang beispielsweise ein Relief-Effekt, 3D-Effekte oder Licht-und-Schatten-Effekte. Lediglich optional ist das Strukturelement 104 als optische Streuscheibe nutzbar. Weiterhin optional ist der erhabene Flächenbereich 204 farbig bedruckbar oder oberflächenbehandelbar.
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Durch den hier vorgestellten Ansatz werden bei gleichem Materialverbrauch zu anderen Formen eine verbesserte Biegefestigkeit und robuste (ebene) Gehäusewände erreicht sowie Materialeinsparungen und eine Reduzierung eines CO2-Ausstoßes. Die nach einer Verrückung der Volumensegmente 200, 202 hervorstehenden Kanten sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel abgeschrägt oder sind alternativ mit großem Radius abrundbar. Innenliegende Kanten sind beispielsweise mit einer kleinen Ausrundung abgerundet. Der derart verbesserte Flächenbereich 204 wird signifikant leichter und erfordert weniger Material- und Energieeinsatz bei einer Erzeugungs- und/oder Lebenszeit des Strukturelements 104. Als Rohmaterial ist beispielsweise Kunstoffgaranulat oder Magnesiumbarren nutzbar.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Volumensegmente 200, 202 überlappend zueinander angeordnet, sodass überlappende Abschnitte der Volumensegmente 200, 202 eine durchgängige Mittelschicht des Strukturelements 104 ausformen. Aus der Mittelschicht herausragende Abschnitte der ersten Volumensegmente 200 und aus der Mittelschicht herausragende Abschnitte der zweiten Volumensegmente 202 sind dabei auf einander gegenüberliegenden Seiten der Mittelschicht angeordnet.
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3 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Strukturelements 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Strukturelement 104 ähnelt zumindest dem in 2 beschriebenen Strukturelement 104 und ist für eine Fahrzeugkomponente nutzbar, wie sie in 1 beschrieben wurde. Zusätzlich weist das Strukturelement 104 zusätzlich zu den ersten Volumensegmenten 200 und den zweiten Volumensegmenten 202 eine Mehrzahl dritter
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Volumensegmente 300 auf, die entlang einer dritten Achse 302 angeordnet sind, die parallel zu der bereits anhand von 2 genannten y-Achse verläuft. Beispielsweise stellt die x-Achse eine Längsachse, die y-Achse eine Querachse und die z-Achse eine Hochachse des Strukturelements 104 dar.
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Die ersten Volumensegmente 200 sind entlang einer ersten Achse 304 angeordnet sind, und die Mehrzahl zweiter Volumensegmente 202 sind entlang einer zweiten Achse 306 angeordnet. Die erste Achse 304 und die zweite Achse 306 verlaufen ebenfalls im Wesentlichen (Abweichung von Parallel max 15°, insbesondere 10°) parallel zur y-Achse, sodass die ersten Volumensegmente 200, die zweiten Volumensegmente 202 und die dritten Volumensegmente 300 in Bezug auf die z-Achse verschoben zueinander angeordnet sind.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel weisen direkt aneinandergrenzende der Volumensegmente 200, 202, 300 jeweils einen Überlappungsbereich auf. Beispielsweise erstreckt sich ein entsprechender Überlappungsbereich bei den in 3 gezeigten direkt aneinandergrenzenden Volumensegmenten 200, 202 zwischen der ersten Achse 304 und der zweiten Achse 306 und bei den in 3 gezeigten direkt aneinandergrenzenden Volumensegmente 200, 300 zwischen der ersten Achse 304 und der dritten Achse 302. Entsprechende erste Überlappungsbereiche zwischen ersten Volumensegmenten 200 und zweiten Volumensegmenten 202 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel zueinander fluchtend und zweite Überlappungsbereiche zwischen ersten Volumensegmenten 200 und dritten Volumensegmenten 300 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel ebenfalls zueinander fluchten angeordnet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weisen erste und zweite Überlappungsbereiche dabei keine Überlappung auf. Alternativ sind erste Überlappungsbereiche verschoben zueinander angeordnet, wie es nachfolgend beispielsweise in 5 gezeigt ist. Zusätzlich oder alternativ sind gemäß einem Ausführungsbeispiel zweite Überlappungsbereiche verschoben zueinander angeordnet. Zusätzlich oder alternativ sind erste und zweite Überlappungsbereiche verschoben zueinander angeordnet.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel weisen die Volumensegmente 200, 202, 300 quer zur den Achsen 302, 304, 306, also parallel zu der z-Achse durchgängig die gleiche Dicke auf. Auf diese Weise weist das Strukturelement 104 durchgängig die gleiche Dicke in Bezug zu der z-Achse auf.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eines der dritten Volumensegmente 300 jeweils zwischen zwei ersten Volumensegmenten 200 angeordnet. Durch ihre Position auf der ersten Achse 304 fungieren die ersten Volumensegmente 300 als Verbindungselemente zwischen den zweiten Volumensegmenten 202 und den dritten Volumensegmenten 300, da die zweiten Volumensegmente 202 und die dritten Volumensegmente 300 jeweils an gegenüberliegenden Seiten der ersten Volumensegmente 200 angeordnet sind.
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Optional sind die ersten Volumensegmente 200 und die zweiten Volumensegmente 202 entlang der ersten Achse 304 und zweiten Achse 306 unterschiedlich breit ausgeformt. Lediglich optional weisen die dritten Volumensegmente 300 entlang der dritten Achse 302 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine gleiche Breite auf wie die zweiten Volumensegmente 202. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Volumensegmente 200, 202, 300 viereckig ausgeformt und jeweils versetzt zueinander entlang der Achsen 302, 304, 306 angeordnet.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel setzt sich das Strukturelement 104 aus stabförmigen Volumensegmenten 200, 202, 300 zusammen. Benachbarte der Volumensegmente 200, 202, 300 sind dabei direkt miteinander verbunden. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel setzt sich das Strukturelement 104 oder der gezeigte Ausschnitt des Strukturelements 104 entlang der y-Achse aus einem ersten Volumensegment 200, einem an das erste Volumensegment 200 direkt angrenzenden dritten Volumensegment 300, einem an das dritte Volumensegment 200 direkt angrenzenden ersten Volumensegment 200, einem an das erste Volumensegment 200 direkt angrenzenden zweiten Volumensegment 202 und einem an das zweite Volumensegment 202 direkt angrenzende erste Volumensegment 200 zusammen.
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Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel sind zumindest zwei der Achsen 302, 304, 306 leicht schräg zueinander ausgerichtet. Dabei beträgt eine Abweichung von der Parallelen beispielsweise zwischen 15° und 5°. Dadurch können auch schräge oder konturierte Erhabenheiten oder Vertiefungen im Strukturelement 104 realisiert sein, wie es nachfolgend anhand der 8 bis 10 gezeigt ist.
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Indem zwischen der ersten Achse 304 und der zweiten Achse 306 ein erster Abstand besteht, formen die zweiten Volumensegmente 202 auf einer ersten Oberfläche des Strukturelements 104 jeweils eine rippenförmige Erhöhung gegenüber den benachbarten ersten Volumensegmenten 200 und auf einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche des Strukturelements 104 jeweils eine nutartige Vertiefung gegenüber den benachbarten ersten Volumensegmenten 200 aus.
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Indem zwischen der ersten Achse 304 und der dritten Achse 302 ein zweiter Abstand besteht, der optional betragsmäßig dem ersten Abstand entspricht, formen die dritten Volumensegmente 300 auf der zweiten Oberfläche des Strukturelements 104 jeweils eine rippenförmige Erhöhung gegenüber den benachbarten ersten Volumensegmenten 200 und auf der zweiten Oberfläche des Strukturelements 104 jeweils eine nutartige Vertiefung gegenüber den benachbarten ersten Volumensegmenten 200 aus.
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Optional sind auf zumindest einer der Oberflächen des Strukturelements 104 in den nutartigen Vertiefungen Rippen angeordnet, wie es in 2 gezeigt ist.
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4 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Strukturelements 104. Das hier dargestellte Strukturelement 104 ähnelt beispielsweise dem in 3 beschriebenen Strukturelement 104. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Strukturelement 104 ebenfalls die bereits beschriebene Anordnung aus ersten Volumensegmenten 200, zweiten Volumensegmenten 202 und dritten Volumensegmenten 300 auf. Lediglich die Ausformung der Volumensegmente 200, 202, 300 weicht von der anhand von 3 beschriebenen Form ab. Insbesondere weisen die Volumensegmente 200, 202, 300 abgeschrägte Kanten auf. Dies ist anhand ihrer freien Enden dargestellt, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel mehreckig ausgeformt sind, sodass daraus entstehende freiliegende Kanten jeweils einen Winkel aufweisen, der größer ist als 90°. Eine
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Form der freien Enden ist dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel geometrisch gleichmäßig realisiert.
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Trotz der abgeschrägten Ecken weisen die Volumensegmente 200, 202, 300 alle die gleiche maximale Dicke auf. Auf diese Weise weist das Strukturelement 104 durchgängig die gleiche Dicke in Bezug zu der z-Achse auf.
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5 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Strukturelements 104. Das hier dargestellte Strukturelement 104 ähnelt beispielsweise dem in 3 beschriebenen Strukturelement 104. Wie auch in 3 sind die Volumensegmente 200, 202, 300 jeweils viereckig ausgeformt. Lediglich ihre Breite unterscheidet sich derart, dass auch mehrere der zweiten Volumensegmente 202 und/oder dritten Volumensegmente 300 unterschiedlich breit ausgeformt sind. Lediglich die ersten Volumensegmente 200 weisen gemäß diesem Ausführungsbeispiel jeweils eine gleiche Breite auf.
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6 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Strukturelements 104. Das hier dargestellte Strukturelement 104 ähnelt beispielsweise dem in 5 beschriebenen Strukturelement 104. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die freien Enden mit geometrischen Kanten ausgeformt, die wie auch in 4 beschrieben größer als 90° sind.
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7 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Strukturelements 104. Das hier dargestellte Strukturelement 104 ähnelt beispielsweise dem in 6 beschriebenen Strukturelement 104. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Volumensegmente 200, 202, 300 an ihren freien Enden stark beschnitten, sodass die Volumensegmente 200, 202, 300 abweichend zu 6 keine geometrische Form aufweisen. Stattdessen weisen die ersten Volumensegmente 200 und/oder die zweiten Volumensegmente 202 gemäß diesem Ausführungsbeispiel Abstufungen 700 auf, beispielsweise innerhalb der einzelnen Volumensegmente 200, 202. Lediglich optional weisen die dritten Volumensegmente 300 ebenfalls oder alternativ Abstufungen 700 oder Stufen auf.
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8 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Strukturelements 104. Das hier dargestellte Strukturelement 104 ähnelt zumindest dem in einer der 2 bis 8 beschriebenen Strukturelement 104. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Strukturelement 104 zumindest ein erstes Volumensegment 200 und zumindest ein zweites Volumensegment 202 auf. Dabei ist das zumindest eine zweite Volumensegment 202 verglichen mit dem ersten Volumensegment 200 zwischen zwei ersten Volumensegmenten 200 verschoben, beispielsweise erhaben, angeordnet.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die ersten Volumensegmente 200 in regelmäßigen Abständen zueinander entlang einer ersten Achse 304 angeordnet. Ferner weisen die ersten Volumensegmente 200 lediglich beispielhaft einen rechteckigen Querschnitt auf. Die zweiten Volumensegmente 202 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel derart ausgeformt, dass sie einen Querschnitt in Form eines Trapezes, beispielsweise in Form eines Parallelogramms aufweisen. Dabei sind die benachbarten ersten Volumensegmente 200 verbindende Haupterstreckungsseiten 802 der zweiten Volumensegmente 202 entlang zweiter Achsen 306, 806 angeordnet. Die zweiten Achsen 306, 806 sind parallel zueinander ausgerichtet. Ferner sind die Achsen 306, 806 schräg zu der ersten Achse 304 ausgerichtet. Somit sind die zweiten Volumensegmente 202 parallel zu der zweiten Achse 306 ausgerichtet, während die ersten Volumensegmente 200 parallel zu der ersten Achse 304 ausgerichtet sind.
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9 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkomponente 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem Strukturelement 104. Die Fahrzeugkomponente 102 entspricht oder ähnelt zumindest der in 1 beschriebenen Fahrzeugkomponente 102. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Fahrzeugkomponente 102 als ein Gehäuseelement ausgeformt. Das Gehäuseelement ist dabei lediglich als Teil beispielsweise eines Motorgehäuses ausgeformt. Alternativ ist die Fahrzeugkomponente 102 als eine Abdeckung realisiert. Die Fahrzeugkomponente 102 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Strukturelement 104 auf, das beispielsweise dem in einer der 1 bis 8 beschriebenen Strukturelement 104 zumindest ähnelt. Auch gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Strukturelement 104 verschieden hohe Volumensegmente 200, 202 auf, wobei die zweiten Volumensegmente 202 gegenüber der ersten Volumensegmenten 200 erhaben angeordnet sind. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die zweiten Volumensegmente 202 mehreckig ausgeformt, beispielsweise X-förmig und/oder dreieckig. Durch die unterschiedliche Erhabenheit der Volumensegmente 200, 202 werden beispielsweise aufgrund von Temperaturschwankungen auf die Fahrzeugkomponente 102 wirkende Kräfte ausgeglichen und dadurch zugleich eine Stabilität der Fahrzeugkomponente 102 gefördert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Vorderseite des Strukturelements 104 dargestellt.
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10 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkomponente 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem Strukturelement 104. Die hier dargestellte Fahrzeugkomponente 102 entspricht der in 9 beschriebenen Fahrzeugkomponente 102. Ebenso entspricht das hier dargestellte Strukturelement 104 dem in 9 beschriebenen Strukturelement 104. Lediglich eine Seite der Fahrzeugkomponente 102 weicht gegenüber 9 ab, da gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Fahrzeugkomponente 102 um 180° gedreht dargestellt ist. Das bedeutet, dass eine Innenseite der Fahrzeugkomponente abgebildet ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die ersten Volumensegmente 200 als Erhebung und die zweiten Volumensegmente 202 als Vertiefung dargestellt im Gegensatz zu 9. Das daraus resultierende Muster entspricht daher beispielsweise einer Negativform der in 9 dargestellten und beschriebenen Struktur des Strukturelements 104.
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Lediglich optional weist die Fahrzeugkomponente 102 an ihrer hier dargestellten Innenseite eine Wabenstruktur auf.
