DE102022128849A1 - Underbody paneling for a vehicle front or rear - Google Patents

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Marc G. Baier
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Abstract

Eine Unterbodenverkleidung (30, 32) für ein Fahrzeugheck (26) oder eine Fahrzeugfront (24) eines Fahrzeugs (10), weist eine Oberseite (52), die im montierten Zustand dem Fahrzeug (10) zugewandt ist, eine Unterseite (50), die im montierten Zustand vom Fahrzeug (10) abgewandt ist, und einen integral gestalteten Körper (56) mit einer Längserstreckung (42) und einer Quererstreckung (44) auf. Die Längserstreckung (42) ist parallel zu einer Längsmittelebene (40) des Fahrzeugs (10). Die Quererstreckung (44) ist quer zur Längsmittelebene (40) des Fahrzeugs (10). In den Körper (56) ist ein Randbereich (58) mit zumindest einem Verbindungselement (58) zur Befestigung der Unterbodenverkleidung (30, 32) am Fahrzeug (10) integriert. Ein aerodynamisch wirksamer Strukturabschnitt (60) ist zumindest teilweise vom Randbereich (58) umgeben und mit einem konstruktionsbionischen Muster (66) und einer das konstruktionsbionische Muster (66) zumindest abschnittsweise überlappenden Versteifungsstruktur (68) versehen. Die Versteifungsstruktur (68) ist auf der Oberseite (52) ausgebildet. Das konstruktionsbionische Muster (66) ist zumindest an der Unterseite (50) über den Strukturabschnitt (60) verteilt. Das konstruktionsbionische Muster (66) weist bei Betrachtung der Unterseite (50) eine Mehrzahl konkav geformter Strukturelemente (84) auf, die über den Strukturabschnitt (60) verteilt sind und den Strukturabschnitt (60) an der Unterseite (50) ausfüllen.An underbody panel (30, 32) for a vehicle rear (26) or a vehicle front (24) of a vehicle (10) has an upper side (52) which, in the assembled state, faces the vehicle (10), a lower side (50) which, in the assembled state, faces away from the vehicle (10), and an integrally designed body (56) with a longitudinal extension (42) and a transverse extension (44). The longitudinal extension (42) is parallel to a longitudinal center plane (40) of the vehicle (10). The transverse extension (44) is transverse to the longitudinal center plane (40) of the vehicle (10). An edge region (58) with at least one connecting element (58) for fastening the underbody panel (30, 32) to the vehicle (10) is integrated into the body (56). An aerodynamically effective structural section (60) is at least partially surrounded by the edge region (58) and provided with a structural bionic pattern (66) and a stiffening structure (68) that overlaps the structural bionic pattern (66) at least in sections. The stiffening structure (68) is formed on the upper side (52). The structural bionic pattern (66) is distributed over the structural section (60) at least on the underside (50). When viewed from the underside (50), the structural bionic pattern (66) has a plurality of concavely shaped structural elements (84) that are distributed over the structural section (60) and fill the structural section (60) on the underside (50).

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Unterbodenverkleidung für eine Fahrzeugfront oder ein Fahrzeugheck, insbesondere auf eine mittels Spritzguss erzeugte integral gestaltete Unterbodenverkleidung.The present disclosure relates to an underbody panel for a vehicle front or a vehicle rear, in particular to an integrally designed underbody panel produced by injection molding.

Unterbodenverkleidungen für Fahrzeuge sind beispielhaft aus der DE 10 2016 120 923 A1 , der DE 10 2017 006 753 A1 , der DE 10 2018 101 950 A1 und der DE 10 2019 124 642 A1 bekannt.Underbody panels for vehicles are examples from the EN 10 2016 120 923 A1 , the EN 10 2017 006 753 A1 , the EN 10 2018 101 950 A1 and the EN 10 2019 124 642 A1 known.

Die DE 10 2016 120 923 A1 zeigt eine Unterbodenschutzplatte mit einer Rippenstruktur, wobei eine zusätzliche aerodynamische Abdeckung vorgesehen ist, die sich über die Rippenstruktur erstreckt. Es sind also mehrere Bauteile erforderlich.The EN 10 2016 120 923 A1 shows an underbody protection plate with a rib structure, with an additional aerodynamic cover extending over the rib structure. Therefore, several components are required.

Aus der DE 10 2017 006 753 A1 ist eine Unterbodenverkleidung bekannt, die aus einem EPP-Werkstoff (expandiertes Polypropylen) und mit zumindest im Wesentlichen glatter Unterseite ausgebildet ist. An der Oberseite sind Verstärkungselemente in Form von Rippen oder Sicken vorgesehen.From the EN 10 2017 006 753 A1 An underbody panel is known which is made of an EPP material (expanded polypropylene) and has an at least essentially smooth underside. Reinforcing elements in the form of ribs or beads are provided on the upper side.

Aus der DE 10 2018 101 950 A1 ist eine doppelwandig gestaltete Unterbodenverkleidung bekannt, wobei eine erste Wand Rippen aufweist, und wobei eine zweite Wand die erste Wand abdeckt und eine glatte aerodynamische Oberfläche aufweist. Die erste und die zweite Wand können stoffschlüssig verbunden sein, um eine integrale Struktur auszubilden.From the EN 10 2018 101 950 A1 A double-walled underbody panel is known, wherein a first wall has ribs and a second wall covers the first wall and has a smooth aerodynamic surface. The first and second walls can be integrally connected to form an integral structure.

Aus der DE 10 2019 124 642 A1 ist eine Unterbodenverkleidung bekannt, die zumindest abschnittsweise eine Sandwich-Platte umfasst, wobei die Sandwich-Platte zwei Decklagen und einen dazwischen angeordneten Faltwabenkern aufweist.From the EN 10 2019 124 642 A1 An underbody panel is known which comprises at least a sandwich panel in sections, wherein the sandwich panel has two cover layers and a folded honeycomb core arranged between them.

Die Effizienz (spezifischer Energieverbrauch) spielt bei Fahrzeugen eine immer größere Rolle. Dies gilt für verbrennungsmotorisch betriebene Fahrzeuge, aber auch für elektromotorisch betriebene Fahrzeuge, Fahrzeuge mit Hybridantrieb und sonstige Antriebsformen. Zur Effizienzsteigerung können aerodynamisch günstig gestaltete Verkleidungsteile beitragen, die zumindest für bestimmte Betriebsbedingungen den Luftwiderstand des Fahrzeugs positiv beeinflussen.Efficiency (specific energy consumption) is playing an increasingly important role in vehicles. This applies to vehicles powered by combustion engines, but also to electric motors, vehicles with hybrid drives and other types of drives. Aerodynamically designed trim parts can help to increase efficiency, as they have a positive effect on the vehicle's air resistance, at least under certain operating conditions.

Dies gilt grundsätzlich auch für Unterbodenverkleidungen. Ein weiterer Nutzen von Unterbodenverkleidungen ist der Schutz darüber liegender Komponenten des Fahrzeugs vor Umwelteinflüssen. Auf diese Weise kann zumindest ein gewisser Schutz vor Spritzwasser, Steinschlag und ähnlichem gewährleistet werden.This also applies to underbody panels. Another benefit of underbody panels is that they protect the vehicle's components above them from environmental influences. This can at least provide a certain level of protection from splash water, stone chips and the like.

Unterbodenverkleidungen können auch einen günstigen Einfluss auf das Schwingungsverhalten bzw. die Geräuschemissionen des Fahrzeugs haben. Mit anderen Worten können Unterbodenverkleidungen schalldämpfend wirken.Underbody panels can also have a positive influence on the vibration behavior and noise emissions of the vehicle. In other words, underbody panels can have a sound-dampening effect.

Beispielsweise bei Fahrzeugen mit elektromotorischem Antrieb (batterieelektrische Fahrzeuge, sogenannte BEVs) liegen günstige Voraussetzungen für die Integration von Unterbodenverkleidungen für die Heckpartie oder Frontpartie des Fahrzeugs vor. Bei verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeugen wird das Heck häufig auch zur Unterbringung von Schalldämpfern oder sonstigen Komponenten der Abgasanlage genutzt. Derartige Komponenten entfallen bei batterieelektrischen Fahrzeugen, so dass günstigere Einsatzbedingungen für Unterbodenverkleidungen aus Kunststoff-Werkstoffen gegeben sind, gerade auch hinsichtlich der Temperaturentwicklung.For example, in vehicles with electric motors (battery-electric vehicles, so-called BEVs), there are favorable conditions for the integration of underbody panels for the rear or front of the vehicle. In vehicles powered by combustion engines, the rear is often used to accommodate silencers or other components of the exhaust system. Such components are not required in battery-electric vehicles, so that more favorable application conditions exist for underbody panels made of plastic materials, especially with regard to temperature development.

Grundsätzlich ist auch vorstellbar, einen Unterboden der Fahrzeugfront (des Vorderwagens) in ähnlicher Weise mit einer Unterbodenverkleidung zu versehen.In principle, it is also conceivable to provide the underbody of the front of the vehicle (the front of the car) with an underbody panel in a similar way.

Gerade im Zusammenhang mit der Elektromobilität ist es wünschenswert, grundsätzlich sensible Komponenten des Elektroantriebs gut vor mechanischen Einflüssen und sonstigen Umwelteinflüssen zu schützen. Auch dies kann durch Unterbodenverkleidungen zumindest unterstützt werden.Especially in connection with electromobility, it is desirable to protect sensitive components of the electric drive from mechanical influences and other environmental influences. This can also be at least supported by underbody paneling.

Unbeschadet der Anwendung an der Fahrzeugfront oder am Fahrzeugheck sind Unterbodenverkleidungen üblicherweise relativ großflächig, da sie sich regelmäßig zwischen einer ersten (beispielsweise aus Fahrersicht linken) und zweiten (beispielsweise aus Fahrersicht rechten) Seite des Fahrzeugs erstrecken. Bei der Anwendung als Fahrzeugfront-Unterbodenverkleidung deckt diese üblicherweise einen Bereich des Unterbodens - in Fahrtrichtung gesehen - vor einer Vorderachse des Fahrzeugs zumindest abschnittsweise ab. Bei der Anwendung als Fahrzeugheck-Unterbodenverkleidung deckt diese üblicherweise einen Bereich des Unterbodens - in Fahrtrichtung gesehen - hinter einer Hinterachse des Fahrzeugs zumindest abschnittsweise ab.Irrespective of whether they are used at the front or rear of the vehicle, underbody panels are usually relatively large, as they regularly extend between a first (for example, left from the driver's perspective) and a second (for example, right from the driver's perspective) side of the vehicle. When used as a front-of-the-vehicle underbody panel, it usually covers an area of the underbody - viewed in the direction of travel - in front of a front axle of the vehicle, at least in sections. When used as a rear-of-the-vehicle underbody panel, it usually covers an area of the underbody - viewed in the direction of travel - behind a rear axle of the vehicle, at least in sections.

Dies führt zu insgesamt relativ großflächigen Bauteilen, die relativ dünnwandig gestaltet sind. Die Erstreckung in einer Querrichtung des Fahrzeugs (bei Betrachtung von oben) ist üblicherweise größer als die Erstreckung in einer Längsrichtung des Fahrzeugs (Fahrtrichtung bei Betrachtung von oben). Die Materialdicke des Bauteils ist üblicherweise (deutlich) geringer als die Erstreckung in Längsrichtung und Querrichtung.This results in components with a relatively large surface area and relatively thin walls. The extension in a transverse direction of the vehicle (when viewed from above) is usually greater than the extension in a longitudinal direction of the vehicle (direction of travel when viewed from above). The material thickness of the component is usually (significantly) smaller than the extension in the longitudinal and transverse directions.

Die Unterbodenverkleidung ist mit ihrer Unterseite dem Straßenbelag und mit ihrer Oberseite der Fahrzeugkarosserie zugewandt. Unterbodenverkleidungen sind trotz der grundsätzlich flachen Gestaltung häufig zumindest abschnittsweise geneigt oder gekrümmt, allein schon zur Anpassung an ein gegebenes Fahrzeugdesign.The underside of the underbody panel faces the road surface and the top of the vehicle body. Despite their generally flat design, underbody panels are often inclined or curved at least in sections, if only to adapt to a given vehicle design.

Unterbodenverkleidung können sich günstig auf die Effizienz des Fahrzeugs und gegebenenfalls günstig auf das Vibrationsverhalten bzw. die Lärmemissionen des Fahrzeugs auswirken.Underbody panels can have a positive effect on the efficiency of the vehicle and, where appropriate, on the vibration behaviour or noise emissions of the vehicle.

Gleichwohl muss der Aufwand für die Integration einer Unterbodenverkleidung in ein Fahrzeug berücksichtigt werden. Dies betrifft zum einen das Gewicht des Bauteils. Ferner soll die gewünschte statischen und dynamische Festigkeit sicher gewährleistet werden. Schließlich soll die Unterbodenverkleidung möglichst günstig herstellbar sein.Nevertheless, the effort required to integrate underbody paneling into a vehicle must be taken into account. This concerns the weight of the component. Furthermore, the desired static and dynamic strength must be guaranteed. Finally, the underbody paneling should be as inexpensive to manufacture as possible.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Offenbarung die Aufgabe zugrunde, eine Unterbodenverkleidung für eine Fahrzeugfront oder ein Fahrzeugheck anzugeben, die hinsichtlich des Eigengewichts sowie der mechanischen Eigenschaften günstig gestaltet ist. Die Unterbodenverkleidung soll möglichst einfach herstellbar sein. Die Unterbodenverkleidung soll sich im montierten Zustand günstig auf die Eigenschaften des Fahrzeugs auswirken. Die Unterbodenverkleidung soll eine zumindest hinreichende Eigenstabilität aufweisen. Die Unterbodenverkleidung soll aerodynamisch günstig gestaltet sein. Die Unterbodenverkleidung soll sich für die Serienfertigung und Massenfertigung im Automobil-Umfeld eignen.Against this background, the present disclosure is based on the task of specifying an underbody panel for a vehicle front or a vehicle rear that is designed to be favorable in terms of its own weight and mechanical properties. The underbody panel should be as easy to manufacture as possible. The underbody panel should have a favorable effect on the properties of the vehicle when installed. The underbody panel should have at least sufficient inherent stability. The underbody panel should be designed to be aerodynamically favorable. The underbody panel should be suitable for series production and mass production in the automotive environment.

Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Unterbodenverkleidung für ein Fahrzeugheck oder eine Fahrzeugfront eines Fahrzeugs, die Folgendes aufweist:

  • - eine Oberseite, die im montierten Zustand dem Fahrzeug zugewandt ist,
  • - eine Unterseite, die im montierten Zustand vom Fahrzeug abgewandt ist,
  • - einen integral gestalteten Körper mit einer Längserstreckung und einer Quererstreckung, wobei die Längserstreckung parallel zu einer Längsmittelebene des Fahrzeugs ist, und wobei die Quererstreckung quer zur Längsmittelebene des Fahrzeugs ist,
  • - einen in den Körper integrierten Randbereich mit zumindest einem Verbindungselement zur Befestigung der Unterbodenverkleidung am Fahrzeug,
  • - einen zumindest teilweise vom Randbereich umgebenen, aerodynamisch wirksamen Strukturabschnitt mit einem konstruktionsbionischen Muster und einer das konstruktionsbionische Muster zumindest abschnittsweise überlappenden Versteifungsstruktur, wobei die Versteifungsstruktur auf der Oberseite ausgebildet ist, wobei das konstruktionsbionische Muster zumindest an der Unterseite über den Strukturabschnitt verteilt ist, und wobei das konstruktionsbionische Muster bei Betrachtung der Unterseite eine Mehrzahl konkav geformter Strukturelemente aufweist, die über den Strukturabschnitt verteilt sind und den Strukturabschnitt an der Unterseite ausfüllen.
According to a first aspect, the present disclosure relates to an underbody panel for a vehicle rear or a vehicle front of a vehicle, comprising:
  • - an upper side which, when mounted, faces the vehicle,
  • - an underside facing away from the vehicle when mounted,
  • - an integrally designed body having a longitudinal extension and a transverse extension, wherein the longitudinal extension is parallel to a longitudinal center plane of the vehicle, and wherein the transverse extension is transverse to the longitudinal center plane of the vehicle,
  • - an edge area integrated into the body with at least one connecting element for attaching the underbody panel to the vehicle,
  • - an aerodynamically effective structural section, at least partially surrounded by the edge region, with a structural bionic pattern and a stiffening structure that overlaps the structural bionic pattern at least in sections, wherein the stiffening structure is formed on the upper side, wherein the structural bionic pattern is distributed over the structural section at least on the underside, and wherein the structural bionic pattern, when viewed from the underside, has a plurality of concavely shaped structural elements that are distributed over the structural section and fill the structural section on the underside.

Die Aufgabe der Offenbarung wird auf diese Weise gelöst.The task of revelation is solved in this way.

Die Unterbodenverkleidung ermöglicht einerseits einen guten Kompromiss aus gegebener Festigkeit/Steifigkeit sowie dem erforderlichen Gewicht bzw. Materialeinsatz. Die Unterbodenverkleidung kann verhältnismäßig dünnwandig bzw. leichtgewichtig gestaltet sein. Gleichwohl können auftretende Lasten gut aufgenommen und abgeleitet werden. Darüber hinaus kann die Unterbodenverkleidung mittels konventioneller Fertigungstechnik hergestellt werden, beispielsweise mittels Spritzguss in einer konventionellen Form, beispielsweise mit einem Auf-Zu-Werkzeug.On the one hand, the underbody paneling allows a good compromise between the given strength/rigidity and the required weight or material usage. The underbody paneling can be designed to be relatively thin-walled or lightweight. Nevertheless, any loads that occur can be absorbed and diverted well. In addition, the underbody paneling can be manufactured using conventional manufacturing technology, for example by means of injection molding in a conventional form, for example with an open-close tool.

Das konstruktionsbionische Muster besteht aus einer Mehrzahl oder Vielzahl von miteinander kombinierten Strukturelementen. Auf diese Weise ergibt sich durch die Aufteilung der Gesamtfläche des Strukturabschnitts in viele Einzelflächen eine günstige Kraftableitung.The structural bionic pattern consists of a plurality or multitude of structural elements combined with one another. In this way, the division of the total surface of the structural section into many individual surfaces results in a favorable force dissipation.

Die konkave Gestaltung der Strukturelemente wirkt sich günstig auf den Luftwiderstand aus. Der Begriff „konkav“ wird im Sinne der vorliegenden Offenbarung umgangssprachlich verstanden. Es ist nicht zwingend eine stetig ableitbare Krümmung erforderlich. Konkav bedeutet - bei Betrachtung von der Unterseite her - eine nach innen in Richtung auf die Oberseite gekrümmte Gestaltung der Strukturelemente.The concave design of the structural elements has a positive effect on air resistance. The term "concave" is used colloquially in the context of the present disclosure. A continuously derivable curvature is not necessarily required. Concave means - when viewed from the underside - a design of the structural elements that is curved inwards towards the top.

Der aerodynamisch wirksame Strukturabschnitt hat günstige Auswirkungen auf den Luftwiderstand bei der Bewegung des Fahrzeugs, insbesondere bei der Bewegung in Vorwärtsfahrt, zumindest in bestimmten Geschwindigkeitsbereichen. Die konkav geformten Strukturelemente können auch als Vertiefungen, Dellen oder Dimples bezeichnet werden. Es ergibt sich eine günstige Auswirkung auf den Strömungswiderstandskoeffizienten, die „Windschlüpfrigkeit“ des Fahrzeugs verbessert sich.The aerodynamically effective structural section has a positive effect on the air resistance when the vehicle is moving, especially when moving forward, at least in certain speed ranges. The concavely shaped structural elements can also be referred to as depressions, dents or dimples. This has a positive effect on the drag coefficient, and the "wind slipperiness" of the vehicle is improved.

Gerade im Vergleich zu glatten Flächen sorgen die konkav geformten Strukturelemente dafür, dass Luft, die die Unterbodenverkleidung passiert, turbulent verwirbelt wird. Dies reduziert Wirbelströmungen hinter der Unterbodenverkleidung (in Fahrtrichtung betrachtet) und verringert somit insgesamt den Luftwiderstand.Especially in comparison to smooth surfaces, the concavely shaped structural elements ensure that air passing through the underbody paneling is turbulently swirled. This reduces eddy currents behind the underbody paneling (viewed in the direction of travel) and thus reduces overall air resistance.

Der integral gestaltete Körper ist grundsätzlich einstückig aus einem Werkstoff erzeugt. Dies schließt jedoch nicht aus, dass gegebenenfalls Funktionselemente eingelegt oder anderweitig eingebettet sind, insbesondere zu Befestigungszwecken. Hierbei kann es sich etwa um Ringe, Ösen, Gewinde und dergleichen handeln. Der Körper kann dünnwandig gestaltet sein. In beispielhaften Ausgestaltungen ist der Körper schalenartig geformt.The integrally designed body is basically made in one piece from a material. However, this does not exclude the possibility that functional elements may be inserted or embedded in some other way, in particular for fastening purposes. These may be rings, eyelets, threads and the like. The body can be designed with thin walls. In exemplary embodiments, the body is shaped like a shell.

Als geeignete Kunststoffwerkstoffe kommen Thermoplaste für technische Anwendungen in Betracht. Dies umfasst beispielsweise Polypropylen (PP), Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Kunststoff (ABS) deren Derivate und vergleichbare Kunststoffe. Der Thermoplast-Werkstoff ist üblicherweise mit Fasern verstärkt, beispielsweise Glasfasern, Aramidfasern (Kevlar), Kohlenstofffasern und ähnliches.Thermoplastics are suitable plastic materials for technical applications. These include, for example, polypropylene (PP), polyamide (PA), polycarbonate (PC), acrylonitrile butadiene styrene plastic (ABS), their derivatives and comparable plastics. The thermoplastic material is usually reinforced with fibers, for example glass fibers, aramid fibers (Kevlar), carbon fibers and the like.

Belastungen der Unterbodenverkleidung gehen beim Betrieb des Fahrzeugs beispielsweise auf einen Sog bei der Bewegung des Fahrzeugs durch vorbeiströmende Luft zurück. Es gibt aber auch stoßartige oder ruckartige Belastungen, beispielsweise durch das kurzzeitige Aufsetzen auf Hindernissen oder durch vergleichbare Fahrsituationen (zum Beispiel Bordsteinabfahrt). Weitere Belastungen können sich während der Fahrt durch Steinschlag oder Schwallwasser/Spritzwasser ergeben.When the vehicle is in operation, stress on the underbody paneling can be caused, for example, by suction caused by air flowing past as the vehicle moves. However, there are also sudden or jerky stresses, for example when the vehicle briefly comes into contact with obstacles or in similar driving situations (e.g. driving off a curb). Additional stress can arise during the journey from stone chips or splashes of water/water spray.

Ein konstruktionsbionisches Muster nutzt Konstruktionsweisen aus der Biologie. Diese werden auf technische Anwendungen übertragen. Es bieten sich konstruktionsbionische Formationen mit Vorbildern aus der Tier- und Pflanzenwelt an, die dortige Strukturen versteifen und für ein günstiges Verhältnis zwischen Gewicht und Festigkeit sorgen. Ähnliches lässt sich bei technischen Bauteilen erzielen, wenn ein geeignetes konstruktionsbionisches Muster angewendet wird.A structural bionic pattern uses construction methods from biology. These are transferred to technical applications. Structural bionic formations with models from the animal and plant world are suitable, which stiffen the structures there and ensure a favorable ratio between weight and strength. Something similar can be achieved with technical components if a suitable structural bionic pattern is used.

Von derartigen Strukturen lassen sich solche auf technische Gegebenheiten übertragen, die im Einklang mit üblichen Gestaltungsprinzipien technisch realisierbar und vor allem herstellbar sind. Dies trifft beispielsweise auf bestimmte Rippengestaltungen zur Verstärkung an sich fragiler Strukturen zu. Zu beachten ist, dass beispielsweise die Fertigung mittels Kunststoff-Spritzguss gewisse Randbedingungen kennt, etwa bestimmte Mindestwandstärken, Mindestabstände, Entformschrägen, die Vermeidung von Materialanhäufungen und nur eine bedingte konstruktive Freiheit hinsichtlich der Komplexität des Werkzeugs.Such structures can be transferred to technical conditions that are technically feasible and, above all, manufacturable in accordance with standard design principles. This applies, for example, to certain rib designs for reinforcing inherently fragile structures. It should be noted that, for example, production using plastic injection molding has certain boundary conditions, such as certain minimum wall thicknesses, minimum distances, draft angles, the avoidance of material accumulations and only limited design freedom with regard to the complexity of the tool.

In einer beispielhaften Ausgestaltung ist das konstruktionsbionische Muster einem Schildkrötenpanzer nachempfunden. Demgemäß sind die Strukturelemente den einzelnen Schildplatten nachempfunden. Auf diese Weise können eingeleitete Kräfte gut aufgenommen und abgeleitet werden. Bei einem Schildkrötenpanzer sind jedoch die einzelnen Schildplatten üblicherweise konvex, also nach außen gewölbt, gestaltet. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung sind die Strukturelemente demgegenüber - von der Unterseite betrachtet - nach innen gewölbt, also konkav gestaltet. Dies kombiniert in günstiger Weise die guten Festigkeitseigenschaften des Schildkrötenpanzers sowie die günstigen aerodynamischen Eigenschaften eines Musters aus Vertiefungen (Dimples).In an exemplary embodiment, the structural bionic pattern is modeled on a turtle shell. Accordingly, the structural elements are modeled on the individual shell plates. In this way, introduced forces can be well absorbed and diverted. In a turtle shell, however, the individual shell plates are usually convex, i.e. curved outwards. In the context of the present disclosure, the structural elements are, on the other hand - viewed from the underside - curved inwards, i.e. concave. This advantageously combines the good strength properties of the turtle shell with the favorable aerodynamic properties of a pattern of depressions (dimples).

Im Sinne der vorliegenden Offenbarung handelt es sich bei der Unterbodenverkleidung um ein potenziell selbsttragendes Bauteil, das nicht unbedingt eine großflächige Unterstützung braucht. Es geht also nicht um eine Einlage, die eine großflächige Unterstützung durch andere Bauteile erfährt, insbesondere im Zentrum des Bauteils.For the purposes of the present disclosure, the underbody panel is a potentially self-supporting component that does not necessarily require extensive support. It is therefore not an insert that receives extensive support from other components, particularly in the center of the component.

Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung ist der Strukturabschnitt im montierten Zustand freitragend. Mit anderen Worten ist es gemäß dieser Ausführungsform nicht erforderlich, den Strukturabschnitt zusätzlich zu unterstützen, beispielsweise durch Befestigungselemente direkt im Strukturabschnitt. Die Befestigung der Unterbodenverkleidung am Fahrzeug erfolgt in erster Linie durch Befestigungselemente im Randbereich. Auf diese Weise ist eine Verbindung mit der Karosserie ermöglicht. Im Bereich des Strukturabschnitt ist dies nicht erforderlich. Auf diese Weise kann der Strukturabschnitt großflächig dahinterliegende Bauelemente abdecken, ohne zwingend mechanisch mit diesen verbunden zu sein.According to an exemplary embodiment, the structural section is self-supporting in the assembled state. In other words, according to this embodiment, it is not necessary to provide additional support for the structural section, for example by means of fastening elements directly in the structural section. The underbody paneling is attached to the vehicle primarily by means of fastening elements in the edge area. This enables a connection to the body. This is not necessary in the area of the structural section. In this way, the structural section can cover large areas of the components behind it without necessarily being mechanically connected to them.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung umfasst das konstruktionsbionische Muster gleichartige Strukturelemente, insbesondere besteht das Konstruktionswünsche Muster aus gleichartigen (gegebenenfalls identischen) Strukturelementen. Auf diese Weise ergibt sich eine homogene Gestaltung. Die Strukturelemente können für sich genommen hohe Lasten aufnehmen, dies gilt auch für das aus den Strukturelementen gebildete Muster.According to a further exemplary embodiment, the construction bionic pattern comprises similar structural elements, in particular the construction pattern consists of similar (possibly identical) structural elements. This results in a homogeneous design. The structural elements can absorb high loads on their own, and this also applies to the pattern formed from the structural elements.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung sind die Strukturelemente des konstruktionsbionischen Musters gleichmäßig über den Strukturabschnitt verteilt. Beispielsweise umfasst dies eine Anordnung aus Reihen und Spalten, die gegebenenfalls leicht versetzt zueinander sind. In einer beispielhaften Ausgestaltung sind die Strukturelemente, die das Muster bilden, gleichartig oder identisch gestaltet. Dies kann sich auf die grundsätzliche Form und auf die Größe beziehen.According to a further exemplary embodiment, the structural elements of the construction bionic pattern are evenly distributed over the structural section. For example, this includes an arrangement of rows and columns that may be slightly offset from one another. In In an exemplary embodiment, the structural elements that form the pattern are of the same type or identical design. This can refer to the basic shape and the size.

In einer beispielhaften Ausgestaltung umfasst das konstruktionsbionische Muster mehr als 50 Strukturelemente. In einer beispielhaften Ausgestaltung umfasst das konstruktionsbionische Muster mehr als 100 Strukturelemente. In einer beispielhaften Ausgestaltung umfasst das konstruktionsbionische Muster mehr als 200 Strukturelemente.In an exemplary embodiment, the structural bionic pattern comprises more than 50 structural elements. In an exemplary embodiment, the structural bionic pattern comprises more than 100 structural elements. In an exemplary embodiment, the structural bionic pattern comprises more than 200 structural elements.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung sind die Strukturelemente schildartig gestaltet. Auf diese Weise können Kräfte und Stöße gut aufgenommen werden. Es versteht sich, dass ein solches Strukturelement gleichwohl nach innen gewölbt ist, der Schild ist also aus aerodynamischen Gründen „umgedreht“.According to another exemplary embodiment, the structural elements are designed like shields. This allows forces and impacts to be absorbed well. It goes without saying that such a structural element is nevertheless curved inwards, so the shield is "turned over" for aerodynamic reasons.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung sind die Strukturelemente des konstruktionsbionischen Musters einem Schild eines Schildkrötenpanzers nachempfunden, insbesondere einem Vertebralschild. Allgemeiner gesagt können die Strukturelemente einem Hornschild eines Schildkrötenpanzers nachempfunden sein.According to a further exemplary embodiment, the structural elements of the construction bionic pattern are modeled on a shield of a turtle shell, in particular a vertebral shield. More generally, the structural elements can be modeled on a horn shield of a turtle shell.

Ein Schildkrötenpanzer hat durch die Aufteilung der Gesamtfläche in kleine Einzelflächen eine günstige Kraftaufnahme und Kraftableitung, die sich umso stärker auswirkt, je höher der Lasteintrag ist. Die Unterbodenverkleidung nutzt im Strukturabschnitt diese konstruktionsbionischen Erkenntnisse, kombiniert diese jedoch mit der konkaven Gestaltung, zur Optimierung der aerodynamischen Eigenschaften. Der Vertebralschild einer Schildkröte ist ein mittiger Schild eines Schildkrötenpanzers, der die Wirbelsäule schützt.By dividing the total surface into small individual areas, a turtle shell has a favorable force absorption and force dissipation, which has a greater effect the higher the load input. The underbody paneling uses these construction bionics findings in the structural section, but combines them with the concave design to optimize the aerodynamic properties. The vertebral shield of a turtle is a central shield of a turtle shell that protects the spine.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung weisen die Strukturelemente jeweils eine zumindest näherungsweise hexagonal gestaltete (Grund-)Fläche auf. Auf diese Weise greifen die Strukturelemente wiederum konstruktionsbionische Erkenntnisse auf. Hexagonal gestaltete Elemente können günstig als Muster gestaltet werden. Insbesondere kann sich bei der Anordnung als Muster eine günstige Verschränkung ergeben, so dass Kräfte gut auf „Spalten“ und „Reihen“ des Musters aufgeteilt werden können. Es versteht sich, dass beispielsweise Strukturelemente im Randbereich gegebenenfalls unterbrochen sind.According to another exemplary embodiment, the structural elements each have an at least approximately hexagonal (base) surface. In this way, the structural elements again take up construction bionics findings. Hexagonally designed elements can be designed as a pattern. In particular, the arrangement as a pattern can result in a favorable interlocking, so that forces can be distributed well between "columns" and "rows" of the pattern. It goes without saying that structural elements may be interrupted in the edge area, for example.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung weisen die Strukturelemente jeweils einen zumindest näherungsweise hexagonal gestalteten Rand, ein zumindest näherungsweise hexagonal gestaltetes Zentrum, das vom Rand versetzt ist, und insbesondere sechs Verbindungsflächen auf, die sich zwischen dem Rand und dem Zentrum erstrecken. Dies gilt wiederum nicht notwendigerweise für Strukturelemente im Randbereich.According to a further exemplary embodiment, the structural elements each have an at least approximately hexagonal edge, an at least approximately hexagonal center that is offset from the edge, and in particular six connecting surfaces that extend between the edge and the center. This, in turn, does not necessarily apply to structural elements in the edge region.

Auf diese Weise ahmen die Strukturelemente die prinzipielle Gestaltung eines Hornschildes, insbesondere eines Vertebralschildes, eines Schildkrötenpanzers nach. Auch hier gilt jedoch, dass die Unterbodenverkleidung konkav geformte Strukturelemente nutzt, die also nach innen gewölbt sind.In this way, the structural elements imitate the basic design of a horn shield, in particular a vertebral shield, a turtle shell. Here too, however, the underbody paneling uses concave structural elements that are curved inwards.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung ist der Strukturabschnitt mit den das konstruktionsbionische Muster umfassenden Strukturelementen parkettiert, insbesondere mit einem Sechseckgitter. Auf diese Weise kann der Strukturabschnitt vollständig und lückenlos mit den Strukturelementen gefüllt werden. Es ergibt sich eine günstige lückenlose und überlappungsfreie Überdeckung, so dass Kräfte gut aufgenommen und übertragen werden können.According to another exemplary embodiment, the structural section is parqueted with the structural elements comprising the construction bionic pattern, in particular with a hexagonal grid. In this way, the structural section can be completely and seamlessly filled with the structural elements. This results in a favorable, gap-free and overlap-free covering, so that forces can be absorbed and transmitted well.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung ist zwischen dem Strukturabschnitt und dem Randbereich ein insbesondere umlaufendes Versteifungselement angeordnet, an das randseitige Strukturelemente im Strukturabschnitt ankoppeln. Insbesondere handelt es sich um ein vollständig umlaufendes Versteifungselement, das einen Rahmen um den Strukturabschnitt bildet. Dort können die Strukturelemente ankoppeln. Das Versteifungselement ist beispielsweise als Rippe oder Sicke gestaltet. Das Versteifungselement sorgt für eine gute Übertragung von Kräften zwischen dem Strukturabschnitt und dem Randbereich.According to a further exemplary embodiment, a particularly circumferential stiffening element is arranged between the structural section and the edge region, to which edge-side structural elements in the structural section are coupled. In particular, it is a completely circumferential stiffening element that forms a frame around the structural section. The structural elements can be coupled there. The stiffening element is designed as a rib or bead, for example. The stiffening element ensures good transmission of forces between the structural section and the edge region.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung sind an der Oberseite erhabene Versteifungsrippen ausgebildet, die sich zumindest teilweise vollständig über den Strukturabschnitt erstrecken. Auf diese Weise kann die Unterbodenverkleidung an der Oberseite weiter versteift werden, ohne dass sich dies auf die aerodynamischen Eigenschaften, die durch die Unterseite geprägt werden, auswirkt. In beispielhaften Ausgestaltungen wird bewusst auf zusätzliche Versteifungsrippen an der Unterseite verzichtet.According to a further exemplary embodiment, raised stiffening ribs are formed on the upper side, which extend at least partially completely over the structural section. In this way, the underbody paneling can be further stiffened on the upper side without this having an effect on the aerodynamic properties that are characterized by the underside. In exemplary embodiments, additional stiffening ribs on the underside are deliberately omitted.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung ist eine Mehrzahl von Versteifungsrippen gebildet, deren Haupterstreckungsrichtung parallel zur Längserstreckung ist. Dies bezieht sich auf die Längserstreckung des Fahrzeugs, also gegebenenfalls auf eine Schmalseite der Unterbodenverkleidung.According to a further exemplary embodiment, a plurality of stiffening ribs are formed, the main direction of extension of which is parallel to the longitudinal extension. This refers to the longitudinal extension of the vehicle, i.e. possibly to a narrow side of the underbody paneling.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung ist zumindest eine Versteifungsrippe gebildet, deren Haupterstreckungsrichtung parallel zur Quererstreckung ist. Dies bezieht sich auf die Quererstreckung des Fahrzeugs, also gegebenenfalls auf eine Längsseite der Unterbodenverkleidung.According to a further exemplary embodiment, at least one stiffening rib is formed, the main direction of extension of which is parallel to the transverse extension. This refers to the transverse extension of the vehicle, i.e. possibly to a long side of the underbody paneling.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung ist zumindest eine Versteifungsrippe mit gekrümmter Erstreckung gebildet, die sich über den Strukturabschnitt erstreckt und zwei Abschnitte des Randbereichs miteinander koppelt. Auf diese Weise können voneinander beabstandete Abschnitte des Randbereichs über die Versteifungsrippe miteinander verbunden werden, die zusätzlich zwischen diesen beiden Abschnitten des Randbereichs entlang des Strukturabschnitts geführt ist.According to a further exemplary embodiment, at least one stiffening rib with a curved extension is formed, which extends over the structural section and couples two sections of the edge region to one another. In this way, sections of the edge region that are spaced apart from one another can be connected to one another via the stiffening rib, which is additionally guided between these two sections of the edge region along the structural section.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung ist der integral gestaltete Körper mittels Spritzguss mit einem Auf-Zu-Werkzeug erzeugt. Dies wird dadurch ermöglicht, dass der integral gestaltete Körper insgesamt fertigungsgerecht gestaltet ist. Beispielhaft kann ein Auf-Zu-Werkzeug ohne zusätzliche Schieber genutzt werden. Dies wird durch eine aus fertigungstechnischer Sicht hinreichend einfache Geometrie ermöglicht.According to another exemplary embodiment, the integrally designed body is produced by means of injection molding with an open-close tool. This is made possible by the fact that the integrally designed body is designed to be suitable for production. For example, an open-close tool can be used without additional slides. This is made possible by a geometry that is sufficiently simple from a production point of view.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung ist der integral gestaltete Körper aus einem mittels Spritzguss verarbeitbaren faserverstärkten Thermoplast-Werkstoff gebildet, wobei der Körper zumindest abschnittsweise eine poröse Innenstruktur aufweist, die durch Schäumen des Thermoplast-Werkstoffs erzeugt ist.According to a further exemplary embodiment, the integrally designed body is formed from a fiber-reinforced thermoplastic material that can be processed by injection molding, wherein the body has, at least in sections, a porous internal structure that is produced by foaming the thermoplastic material.

Durch das Schäumen kann die Steifigkeit und Festigkeit des Bauteils erhöht werden. Die Dichte im Inneren des Bauteils kann reduziert werden. Die Dimensionsstabilität kann sich erhöhen. Einfallstellen und ähnliche prozessbedingte Effekte mit nachteiligen Auswirkungen auf die Bauteilqualität können reduziert werden.Foaming can increase the stiffness and strength of the component. The density inside the component can be reduced. Dimensional stability can be increased. Sink marks and similar process-related effects with adverse effects on component quality can be reduced.

Die Erzeugung des zumindest partiell geschäumten Bauteils aus einem Thermoplast-Werkstoff kann als Thermoplast-Schaumspritzgießen bezeichnet werden. Das Schäumen kann als chemisches Schäumen oder physikalisches Schäumen vonstattengehen. Das Thermoplast-Schaumspritzgießen kann zu einer deutlichen Gewichtsreduzierung führen. In einer beispielhaften Ausgestaltung lässt sich eine Reduzierung des Gewichts von mindestens 10 % erreichen, verglichen mit einem Körper mit nicht-poröser Gestaltung. In einer beispielhaften Ausgestaltung lässt sich eine Reduzierung des Gewichts von mindestens 20 % erreichen.The production of the at least partially foamed component from a thermoplastic material can be referred to as thermoplastic foam injection molding. The foaming can take place as chemical foaming or physical foaming. Thermoplastic foam injection molding can lead to a significant reduction in weight. In an exemplary embodiment, a reduction in weight of at least 10% can be achieved compared to a body with a non-porous design. In an exemplary embodiment, a reduction in weight of at least 20% can be achieved.

Beim physikalischen Schäumen wird gezielt ein Gas (beispielsweise Kohlenstoffdioxid oder Stickstoff) in die Schmelze eingebracht. Während der Verarbeitung erfolgt eine Durchmischung von Kunststoff und Gas, wobei ein fester, nicht poröser (d.h. kompakter) Randbereich und eine allmähliche Reduzierung der Dichte (durch eingelagerte Blasen) im Kern angestrebt wird. Im fertigen Bauteil liegen mit Gas gefüllte Zellen bestimmter Größe und bestimmter Verteilung vor, welche ein bestimmtes Volumen an Kunststoff verdrängen bzw. ersetzen. Hieraus resultiert die potentielle Gewichtseinsparung.During physical foaming, a gas (e.g. carbon dioxide or nitrogen) is deliberately introduced into the melt. During processing, the plastic and gas are mixed, with the aim of achieving a solid, non-porous (i.e. compact) edge area and a gradual reduction in density (through embedded bubbles) in the core. In the finished component, there are gas-filled cells of a certain size and distribution, which displace or replace a certain volume of plastic. This results in potential weight savings.

Beim chemischen Schäumen wird der Werkstoff mit einem Treibmittel versehen. Das Treibmittel ist darauf ausgelegt, dass es im genutzten Schmelztemperaturbereich ein Gas zum Schäumen abspaltet, beispielsweise Stickstoff oder Kohlenstoffdioxid.In chemical foaming, the material is provided with a blowing agent. The blowing agent is designed to release a gas for foaming, such as nitrogen or carbon dioxide, in the melting temperature range used.

Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung weist der integral gestaltete Körper eine mittels Negativprägen reduzierte Dichte auf. Insbesondere kann das Negativprägen mit dem Schäumen zur Erzeugung einer porösen Innenstruktur kombiniert werden.According to a further exemplary embodiment, the integrally designed body has a density reduced by means of negative embossing. In particular, the negative embossing can be combined with foaming to produce a porous internal structure.

Das sogenannte Negativprägen umfasst einen definierten Öffnungshub im Werkzeug während des Erstarrens des Bauteils. Randbereiche sind dabei üblicherweise bereits erstarrt. Der aufgrund des Schäumens zumindest teilweise poröse Kern kann durch das Negativprägen weiter expandiert werden, so dass sich die Dichte im Kern weiter reduzieren lässt.So-called negative embossing involves a defined opening stroke in the tool while the component solidifies. Edge areas are usually already solidified. The core, which is at least partially porous due to foaming, can be expanded further by negative embossing, so that the density in the core can be further reduced.

Das Schäumen des Werkstoffs kann durch ein gezieltes Öffnen des Werkzeugs um einen definierten, geringen Öffnungshub vor dem finalen Abkühlen unterstützt werden. Dieses sogenannte Negativprägen erfolgt auf Basis einer (geringen) Ausgangswandstärke und kann einen Hub im Bereich von einigen Zehntelmillimetern bis hin zu wenigen Millimetern umfassen, ohne dass ein Nachsaugen von Material erfolgt.The foaming of the material can be supported by a targeted opening of the tool by a defined, small opening stroke before the final cooling. This so-called negative embossing is carried out on the basis of a (small) initial wall thickness and can include a stroke in the range of a few tenths of a millimeter to a few millimeters, without any additional suction of material.

Entsprechend erhöht sich das dem eingespritzten Werkstoff zur Verfügung gestellte Volumen. Im Ergebnis wird insbesondere der Kern des Strukturbauteils noch poröser. Die durch das Gas gebildeten Zellen im Bauteil expandieren entsprechend. Das Ziel ist weiterhin, eine hinreichend feinzellige Schaumstruktur mit kompakter Randschicht zu erzeugen.The volume made available to the injected material increases accordingly. As a result, the core of the structural component in particular becomes even more porous. The cells in the component formed by the gas expand accordingly. The aim is still to create a sufficiently fine-cell foam structure with a compact edge layer.

Die Gestaltfestigkeit des Bauteils lässt sich weiter erhöhen. Damit kann insgesamt bei einer definierten Beanspruchung ein noch geringeres Gewicht erzielt werden. Das Bauteil bekommt einen Sandwich-Charakter, ohne dass es einer Komposit-Bauweise aus mehreren Materialen bedarf.The structural strength of the component can be further increased. This means that an even lower weight can be achieved overall under a defined load. The component takes on a sandwich character without the need for a composite construction made of several materials.

Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Fahrzeug mit einem Fahrwerk, einer Karosserie und mit einer Unterbodenverkleidung, die gemäß zumindest einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen gestaltet ist. Insbesondere kann die Unterbodenverkleidung als Unterbodenverkleidung im Heckbereich oder im Frontbereich des Fahrzeugs dienen.According to a further aspect, the present disclosure relates to a vehicle with a chassis, a body and an underbody panel designed according to at least one of the embodiments described herein. In particular, the underbody panel can serve as an underbody panel in the rear area or in the front area of the vehicle.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Offenbarung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present disclosure.

Weitere Merkmale und Vorteile der Offenbarung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und Erläuterung mehrerer beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

  • 1: eine vereinfachte Seitenansicht eines Fahrzeugs;
  • 2: eine Draufsicht des Fahrzeugs gemäß 1;
  • 3: eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Unterbodenverkleidung von einer Unterseite her;
  • 4: eine weitere perspektivische Ansicht der Unterbodenverkleidung gemäß 3 von einer Oberseite her;
  • 5: eine vereinfachte Ansicht der Unterbodenverkleidung gemäß den 3 und 4, von unten;
  • 6: eine Teilansicht der Unterbodenverkleidung gemäß den 3 und 4, von unten;
  • 7: eine mit 6 korrespondierende Teilansicht von oben;
  • 8: eine Detailansicht auf Basis der Ansicht gemäß 6 zur Veranschaulichung eines Strukturelements mit hexagonaler Gestaltung;
  • 9: eine perspektivische, geschnittene Teilansicht der Unterbodenverkleidung gemäß den 6 und 7, wobei die Schnittebene der Mittenebene in den 6 und 7 entspricht; und
  • 10 eine Detailansicht auf Basis der Anordnung gemäß 9 zur Veranschaulichung der konkaven Form eines Strukturelements.
Further features and advantages of the disclosure will become apparent from the following description and explanation of several exemplary embodiments with reference to the drawings.
  • 1 : a simplified side view of a vehicle;
  • 2 : a plan view of the vehicle according to 1 ;
  • 3 : a perspective view of an embodiment of an underbody panel from a bottom side;
  • 4 : another perspective view of the underbody paneling according to 3 from an upper side;
  • 5 : a simplified view of the underbody paneling according to the 3 and 4 , from underneath;
  • 6 : a partial view of the underbody paneling according to the 3 and 4 , from underneath;
  • 7 : one with 6 corresponding partial view from above;
  • 8th : a detailed view based on the view according to 6 to illustrate a structural element with a hexagonal design;
  • 9 : a perspective, cutaway partial view of the underbody paneling according to the 6 and 7 , where the cutting plane of the center plane in the 6 and 7 corresponds; and
  • 10 a detailed view based on the arrangement according to 9 to illustrate the concave shape of a structural element.

1 und 2 veranschaulichen ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Fahrzeug. Das Fahrzeug 10 weist eine Karosserie 12 sowie ein Fahrwerk 14 auf. Über das Fahrwerk 14 kann das Fahrzeug 10 entlang einer Straße 16 fahren. Das Fahrzeug weist einen zumindest teilweise verkleideten Unterboden 20 auf, der dem Boden bzw. der Straße 16 zugewandt ist. 1 and 2 illustrate a vehicle designated overall by 10. The vehicle 10 has a body 12 and a chassis 14. The vehicle 10 can drive along a road 16 via the chassis 14. The vehicle has an at least partially covered underbody 20 which faces the ground or the road 16.

Das Fahrzeug 10 weist üblicherweise eine Fahrzeugfront 24 und ein Fahrzeugheck 26 auf, die in Relation zu einer Fahrtrichtung 28 (für Vorwärtsfahrt) festgelegt sind. Bei der Fahrzeugfront 24 weist der Unterboden 20 eine Unterbodenverkleidung 30 auf. Beim Fahrzeugheck 26 weist der Unterboden 20 eine Unterbodenverkleidung 32 auf. Die Unterbodenverkleidung 30 kann auch als Frontbodenverkleidung bezeichnet werden. Die Unterbodenverkleidung 32 kann auch als Heckbodenverkleidung bezeichnet werden.The vehicle 10 typically has a vehicle front 24 and a vehicle rear 26, which are fixed in relation to a direction of travel 28 (for forward travel). In the vehicle front 24, the underbody 20 has an underbody panel 30. In the vehicle rear 26, the underbody 20 has an underbody panel 32. The underbody panel 30 can also be referred to as front floor panel. The underbody panel 32 can also be referred to as rear floor panel.

In 1 beschreibt eine mit 36 bezeichnete Ebene eine denkbare (mittlere) Neigung der Unterbodenverkleidung 30 gegenüber der Straße 16 bzw. der Fahrtrichtung. Gleichermaßen beschreibt eine mit 38 bezeichnete Ebene eine denkbare (mittlere) Neigung der Unterbodenverkleidung 32 gegenüber der der Straße 16 bzw. der Fahrtrichtung. Die Ebene 36 bildet mit der Straße 16 ein liegendes V, das in Fahrtrichtung geöffnet ist. Die Ebene 38 bildet mit der Straße 16 ein liegendes V, das entgegen der Fahrtrichtung geöffnet ist. Es versteht sich, dass auch andere Neigungen oder gar eine horizontale Orientierung der Unterbodenverkleidungen 30, 32 denkbar sind.In 1 a plane designated 36 describes a conceivable (average) inclination of the underbody panel 30 relative to the road 16 or the direction of travel. Similarly, a plane designated 38 describes a conceivable (average) inclination of the underbody panel 32 relative to the road 16 or the direction of travel. The plane 36 forms a horizontal V with the road 16 that is open in the direction of travel. The plane 38 forms a horizontal V with the road 16 that is open against the direction of travel. It goes without saying that other inclinations or even a horizontal orientation of the underbody panels 30, 32 are also conceivable.

2 veranschaulicht eine Draufsicht auf das Fahrzeug 10 gemäß 1. Eine Längsmittelebene des Fahrzeugs ist mit 40 bezeichnet. Die Längsmittelebene 40 ist senkrecht zur Ansichtsebene in 2. Die Längsmittelebene 40 ist parallel zur Ansicht Ebene in 1. Entlang der Längsmittelebene 40 ist eine Längserstreckung 42 des Fahrzeugs 10 definiert. Quer zur Längserstreckung 42 bzw. zur Längsmittelebene 40 ist eine Quererstreckung 44 des Fahrzeugs 10 definiert. 2 illustrates a plan view of the vehicle 10 according to 1 . A longitudinal median plane of the vehicle is designated 40. The longitudinal median plane 40 is perpendicular to the viewing plane in 2 . The longitudinal center plane 40 is parallel to the view plane in 1 . A longitudinal extension 42 of the vehicle 10 is defined along the longitudinal center plane 40. A transverse extension 44 of the vehicle 10 is defined transversely to the longitudinal extension 42 or to the longitudinal center plane 40.

Nachfolgend wird zur Beschreibung von Abmessungen der Unterbodenverkleidungen 30, 32 gleichermaßen auf die Begriffe Längserstreckung 42 und Quererstreckung 44 zurückgegriffen, die auf der Ebene des Fahrzeugs 10 definiert sind.In the following, the terms longitudinal extension 42 and transverse extension 44, which are defined at the level of the vehicle 10, are used equally to describe the dimensions of the underbody panels 30, 32.

Die 3 und 4 zeigen anhand perspektivischer Ansichten eine beispielhafte Ausgestaltung einer Unterbodenverkleidung 32. 3 zeigt eine Ansicht von unten her. 4 zeigt eine Ansicht von oben her. Anhand der Pfeile 42 für die Längserstreckung und 44 für die Quererstreckung ist die grundsätzliche Orientierung der Unterbodenverkleidung 32 bei der Anordnung am Fahrzeug 10 ersichtlich, vergleiche hierzu auch 1 und 2. Im Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Schmalseite der Unterbodenverkleidung 32 entlang der Längserstreckung 42. Die Längsseite erstreckt sich entlang der Quererstreckung 44. Maßgeblich sind hier die Proportionen des Fahrzeugs 10.The 3 and 4 show, using perspective views, an exemplary design of an underbody panel 32. 3 shows a view from below. 4 shows a view from above. The arrows 42 for the longitudinal extension and 44 for the transverse extension show the basic orientation of the underbody panel 32 when arranged on the vehicle 10, see also 1 and 2 In the embodiment, the narrow side of the underbody panel 32 extends along the longitudinal extension 42. The long side extends along the Transverse extension 44. The proportions of the vehicle 10 are decisive here.

Die Unterbodenverkleidung 32 umfasst einen insbesondere integral gestalteten Körper 56. Üblicherweise besteht der Körper 56 aus einem geeigneten Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, der mittels Spritzguss verarbeitet werden kann. Üblicherweise ist eine Verstärkung in Form von Glasfasern oder sonstigen Fasern vorgesehen. Zusätzlich können bedarfsweise Befestigungselemente (Ringe, Ösen, Gewinde) eingebettet oder eingelegt sein.The underbody panel 32 comprises a body 56, which is in particular designed integrally. The body 56 is usually made of a suitable plastic material, in particular of a thermoplastic that can be processed by means of injection molding. Reinforcement in the form of glass fibers or other fibers is usually provided. In addition, fastening elements (rings, eyelets, threads) can be embedded or inserted if required.

Der Körper 56 ist insgesamt ähnlich einer Schale oder einem Tablett gestaltet. Die Längserstreckung 42 und die Querstreckung 44 definieren eine Ebene. Senkrecht zu dieser Ebene ergibt sich eine Höhenerstreckung, die bei der Unterbodenverteilung 32 nur gering ist. Die in 3 sichtbare Seite ist die Unterseite 50. Die in 4 sichtbare Seite ist die Oberseite 52. Die Unterseite 50 ist im montierten Zustand der Straße 16 zugewandt. Die Oberseite 52 ist im montierten Zustand dem Fahrzeug 10 zugewandt.The body 56 is designed as a whole similar to a bowl or a tray. The longitudinal extension 42 and the transverse extension 44 define a plane. Perpendicular to this plane there is a height extension, which is only small in the case of the subfloor distribution 32. The 3 visible side is the bottom 50. The 4 The visible side is the top side 52. The bottom side 50 faces the road 16 in the assembled state. The top side 52 faces the vehicle 10 in the assembled state.

Die Unterbodenverkleidung 32 umfasst einen Randbereich 58, der einen Strukturabschnitt 60 umgibt. Im Randbereich 58 sind Verbindungselemente 64 ausgebildet, beispielsweise in Form geeigneter Befestigungslöcher. Auf diese Weise kann die Unterbodenverkleidung 32 an der Karosserie 12 bzw. dem Unterboden 20 des Fahrzeugs 10 befestigt werden. Im Ausführungsbeispiel gemäß den 3 und 4 ist der Strukturabschnitt 60 vollständig vom Randbereich 58 umgeben. Der Strukturabschnitt 60 weist ein konstruktionsbionisches Muster 66 auf.The underbody panel 32 comprises an edge region 58 which surrounds a structural section 60. Connecting elements 64 are formed in the edge region 58, for example in the form of suitable fastening holes. In this way, the underbody panel 32 can be fastened to the body 12 or the underbody 20 of the vehicle 10. In the embodiment according to the 3 and 4 the structural section 60 is completely surrounded by the edge region 58. The structural section 60 has a construction bionic pattern 66.

Ein Vergleich der 3 und 4 zeigt, dass das Muster 66 an der Unterseite 50 im Ausführungsbeispiel nicht durch andere Elemente verbaut ist. Das Muster 66 füllt den Strukturabschnitt 60 an der Unterseite 50 vollständig aus. Hingegen zeigt 4 eine Gestaltung, bei der das Muster 66 des Strukturabschnitts 60 an der Oberseite 52 durchaus sichtbar ist. Jedoch wird das Muster 66 durch eine Versteifungsstruktur 68 überlagert. Die Versteifungsstruktur 68 umfasst erhabene Versteifungsrippen 70, 72, 74, 76, die an der Oberseite 52 der Unterbodenverkleidung 32 angeordnet und ausgebildet sind. Die Versteifungsrippen 70, 72, 74, 76 sind wie der Strukturabschnitt 60 ein integraler Bestandteil des Körpers 56.A comparison of the 3 and 4 shows that the pattern 66 on the underside 50 is not obstructed by other elements in the embodiment. The pattern 66 completely fills the structural section 60 on the underside 50. In contrast, 4 a design in which the pattern 66 of the structural section 60 is clearly visible on the upper side 52. However, the pattern 66 is overlaid by a stiffening structure 68. The stiffening structure 68 comprises raised stiffening ribs 70, 72, 74, 76 which are arranged and formed on the upper side 52 of the underbody panel 32. The stiffening ribs 70, 72, 74, 76 are, like the structural section 60, an integral part of the body 56.

Die Versteifungsrippen 70 weisen eine Erstreckung im Wesentlichen parallel zur Quererstreckung 44 auf. Die Versteifungsrippen 70 erstrecken sich über den Strukturabschnitt 60 zwischen zwei voneinander beabstandeten Schmalseiten des Randbereichs 58. Die Versteifungsrippen 72 weisen eine Erstreckung im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung 42 auf. Die Versteifungsrippen 72 erstrecken sich über den Strukturabschnitt 60. Im Ausführungsbeispiel sind die Versteifungsrippen 72 zumindest auf einer Seite des Körpers 56 an den Randbereich 58 angebunden.The stiffening ribs 70 extend substantially parallel to the transverse extension 44. The stiffening ribs 70 extend over the structural section 60 between two spaced-apart narrow sides of the edge region 58. The stiffening ribs 72 extend substantially parallel to the longitudinal extension 42. The stiffening ribs 72 extend over the structural section 60. In the exemplary embodiment, the stiffening ribs 72 are connected to the edge region 58 on at least one side of the body 56.

Die Versteifungsrippen 74 weisen einen zumindest teilweise gekrümmten Verlauf auf. Die Versteifungsrippen 74 erstrecken sich über den Strukturabschnitt 60 zwischen zwei voneinander beabstandeten Abschnitten des Randbereichs 58. Die Versteifungsrippen 76 weisen eine radiale (sternförmige) Orientierung auf und sind zumindest einseitig an den Randbereich 58 angekoppelt.The stiffening ribs 74 have an at least partially curved course. The stiffening ribs 74 extend over the structural section 60 between two spaced-apart sections of the edge region 58. The stiffening ribs 76 have a radial (star-shaped) orientation and are coupled to the edge region 58 on at least one side.

Die Versteifungsrippen 70, 72, 74, 76 erlauben eine Aussteifung der Unterbodenverkleidung 32, wobei im Ausführungsbeispiel die ausschließliche Anordnung an der Oberseite 52 etwaige Auswirkungen auf aerodynamische Eigenschaften an der Unterseite 50 verhindert.The stiffening ribs 70, 72, 74, 76 allow a stiffening of the underbody panel 32, wherein in the exemplary embodiment the exclusive arrangement on the upper side 52 prevents any effects on aerodynamic properties on the underside 50.

Zwischen dem Randbereich 58 und dem Strukturabschnitt 60 erstreckt sich ein Versteifungselement 80, das etwa als umlaufendes Versteifungselement 80 gestaltet ist. Auf diese Weise ergibt sich ein definierter Übergang zwischen dem Strukturabschnitt 60 und dem Randbereich 58. In einer beispielhaften Ausgestaltung läuft das Versteifungselement 80 vollständig um den Strukturabschnitt 60 herum. Innerhalb des Versteifungselements 80 ist der Strukturabschnitt 60 im Ausführungsbeispiel freitragend ausgebildet. Dort sind keine Befestigungselemente oder dergleichen vorgesehen. Vergleiche zur Gestaltung des Versteifungselements 80 auch die Schnittdarstellung gemäß den 9 und 10.A stiffening element 80 extends between the edge region 58 and the structural section 60 and is designed as a circumferential stiffening element 80. This results in a defined transition between the structural section 60 and the edge region 58. In an exemplary embodiment, the stiffening element 80 runs completely around the structural section 60. Within the stiffening element 80, the structural section 60 is designed to be self-supporting in the exemplary embodiment. No fastening elements or the like are provided there. For the design of the stiffening element 80, see also the sectional view according to the 9 and 10 .

5 veranschaulicht anhand einer vereinfachten Darstellung die Unterseite 50 der Unterbodenverkleidung 52. Der Strukturabschnitt 60 umfasst ein konstruktionsbionisches Muster 66. Das Muster 66 wird aus einer Vielzahl von Strukturelementen 84 gebildet, die im Ausführungsbeispiel ein Sechseckgitter 82 ausbilden. Die Orientierung des Sechseckgitters 82 in 5 ist lediglich beispielhafter Natur. Das Muster 66 füllt den Strukturabschnitt 60 vollständig aus. Es gibt eine definierte Abgrenzung zwischen dem Strukturabschnitt 60 und dem Randbereich 58, vergleiche auch das Versteifungselement 80. 5 illustrates the underside 50 of the underbody panel 52 using a simplified representation. The structural section 60 comprises a construction bionic pattern 66. The pattern 66 is formed from a plurality of structural elements 84, which in the exemplary embodiment form a hexagonal grid 82. The orientation of the hexagonal grid 82 in 5 is merely exemplary in nature. The pattern 66 completely fills the structural section 60. There is a defined boundary between the structural section 60 and the edge region 58, compare also the stiffening element 80.

Die Gestaltung und Anordnung der Strukturelemente 84 im Strukturabschnitt 60 wird mit ergänzender Bezugnahme auf die 6-10 näher veranschaulicht. 6 (Ansicht von unten her) und 7 (Ansicht von oben her) zeigen jeweils eine (hälftige) Teilansicht der Unterbodenverkleidung 32. Im Ausführungsbeispiel sind an der Unterseite 50 des Strukturabschnitt 60 vorrangig, insbesondere ausschließlich die Strukturelemente 84 ausgebildet. Im Randbereich 58 sind keine Strukturelemente vorgesehen. An der Oberseite 52 der Unterbodenverkleidung 32 sind der Strukturabschnitt 60 und der Randbereich 58 weiterhin ausgeprägt und deutlich voneinander unterscheidbar. Jedoch sind im Strukturabschnitt 60 zusätzlich zu den Strukturelementen 84 Versteifungsrippen 70, 72, 74, 76 vorgesehen, die eine Versteifungsstruktur 68 bilden.The design and arrangement of the structural elements 84 in the structural section 60 is described with additional reference to the 6-10 illustrated in more detail. 6 (view from below) and 7 (View from above) each show a (half) partial view of the underbody panel 32. In the embodiment, the underside 50 of the structural section 60 is primarily, in particular Only the structural elements 84 are formed. No structural elements are provided in the edge region 58. On the upper side 52 of the underbody panel 32, the structural section 60 and the edge region 58 are still pronounced and can be clearly distinguished from one another. However, in addition to the structural elements 84, stiffening ribs 70, 72, 74, 76 are provided in the structural section 60, which form a stiffening structure 68.

Die bereits in Zusammenhang mit 4 veranschaulichten Versteifungsrippen 70, 72, 74, 76 erstrecken sich zumindest abschnittsweise über den Strukturabschnitt 60 und den Randbereich 58, um die Unterbodenverkleidung 32 an der Oberseite zu versteifen.The already mentioned in connection with 4 The stiffening ribs 70, 72, 74, 76 illustrated extend at least in sections over the structural section 60 and the edge region 58 in order to stiffen the underbody panel 32 at the top.

8 zeigt eine Detailansicht des in 6 hervorgehobenen Strukturelements 84. Das Muster 66 ist im Ausführungsbeispiel aus einer Vielzahl von Strukturelementen 84 gebildet, die nahtlos über den Strukturabschnitt 60 verteilt und dort parkettiert sind. 8th shows a detailed view of the 6 highlighted structural element 84. In the exemplary embodiment, the pattern 66 is formed from a plurality of structural elements 84 which are distributed seamlessly over the structural section 60 and are parqueted there.

Das Strukturelement 84 weist eine hexagonale (Grund-)Fläche 86 auf. Die hexagonale Form erlaubt eine nahtlose Befüllung des Strukturabschnitts 60. Die hexagonale Form ist einem Schild eines Schildkrötenpanzers nachempfunden. Das Strukturelement 84 weist einen hexagonal gestalteten Rand 90 auf, der ein hexagonales Zentrum 92 gleicher Orientierung umgibt. Zwischen dem Rand 90 und dem Zentrum 92 sind Verbindungsflächen 94 ausgebildet, beispielsweise sechs Verbindungsflächen 94, die jeweils eine Flanke des Rands 90 und des Zentrums 92 miteinander verbinden. Es versteht sich, dass in der Praxis nicht notwendigerweise scharfkantige Übergänge zwischen einzelnen Abschnitten eines Strukturelements 84 sowie zwischen benachbarten Strukturelementen 84 zu erwarten sind. Stattdessen sind die Übergänge üblicherweise verrundet.The structural element 84 has a hexagonal (base) surface 86. The hexagonal shape allows seamless filling of the structural section 60. The hexagonal shape is modeled on a turtle shell. The structural element 84 has a hexagonal edge 90 that surrounds a hexagonal center 92 of the same orientation. Connecting surfaces 94 are formed between the edge 90 and the center 92, for example six connecting surfaces 94, each of which connects a flank of the edge 90 and the center 92. It is understood that in practice, sharp-edged transitions between individual sections of a structural element 84 and between neighboring structural elements 84 are not necessarily to be expected. Instead, the transitions are usually rounded.

9 zeigt eine perspektivische geschnittene Teilansicht der Unterbodenverkleidung 32, wobei die Schnittebene der Symmetrieebene (Halbebene) gemäß 6 entspricht. 9 zeigt die Unterbodenverkleidung 32 von unten her. Der Strukturabschnitt 60 umfasst an der Unterseite 50 lediglich die Versteifungselemente 84. Dort sind keine weiteren Elemente vorgesehen. Auf diese Weise ergibt sich insgesamt eine aerodynamisch günstige Gestaltung. 10 zeigt eine vergrößerte Teilansicht von in 9 hervorgehobenen Strukturelementen 84. Die Schnittansicht zeigt einerseits die gewölbte Form der Strukturelemente 84, ferner auch die Gestaltung des umlaufenden Versteifungselements 80, das sich zwischen dem Strukturabschnitt 60 und dem Randbereich 58 erstreckt. Das Versteifungselement 80 ist als umlaufender Kragen bzw. Absatz gestaltet, der nahtlos in den Randbereich 58 übergeht. Damit ist ein prägnanter Übergang zwischen dem Strukturabschnitt 60 und dem Randbereich 58 gegeben, der die Unterbodenverkleidung 32 zusätzlich versteift. 9 shows a perspective cut partial view of the underbody panel 32, wherein the cutting plane of the symmetry plane (half plane) according to 6 corresponds. 9 shows the underbody paneling 32 from below. The structural section 60 only includes the stiffening elements 84 on the underside 50. No further elements are provided there. This results in an overall aerodynamically favorable design. 10 shows an enlarged partial view of 9 highlighted structural elements 84. The sectional view shows the curved shape of the structural elements 84, as well as the design of the circumferential stiffening element 80, which extends between the structural section 60 and the edge region 58. The stiffening element 80 is designed as a circumferential collar or shoulder, which merges seamlessly into the edge region 58. This provides a distinctive transition between the structural section 60 and the edge region 58, which additionally stiffens the underbody paneling 32.

Es wird deutlich, dass die Versteifungselemente 84 konkav gestaltet, also nach innen (in Richtung auf die Oberseite 52) gewölbt sind. An der Unterseite 50 in Richtung auf die Straße weist der Strukturabschnitt 60 eine Vielzahl von Vertiefungen (Dimples) auf, die einerseits die Unterbodenverkleidung 32 versteifen und sich andererseits günstig auf den Luftwiderstand auswirken können. Die 9 und 10 zeigen, dass die Strukturelemente 84 zwar einerseits etwa einem Schild eines Schildkrötenpanzers nachempfunden sind, dass aber andererseits mit der konkaven Form bewusst eine umgekehrte Orientierung gewählt wurde.It is clear that the stiffening elements 84 are concave, i.e. curved inwards (towards the top side 52). On the underside 50 in the direction of the road, the structural section 60 has a large number of depressions (dimples) which, on the one hand, stiffen the underbody panel 32 and, on the other hand, can have a positive effect on air resistance. 9 and 10 show that the structural elements 84 are, on the one hand, modelled on the shield of a turtle shell, but that on the other hand, with the concave shape, an inverted orientation was deliberately chosen.

10 zeigt in der Schnittansicht eine Innenstruktur 98 des integralgestalteten Körpers 56 (vergleiche 3), der die Unterbodenverkleidung 32 ausbildet. Die Innenstruktur 98 ist zumindest abschnittsweise porös mit reduzierter Dichte gestaltet. Dies kann beispielsweise mittels Thermoplast-Schaumspritzgießen erzielt werden. Zusätzlich ist es vorstellbar, mittels Negativprägen die Wandstärke der Unterbodenverkleidung 32 zumindest abschnittsweise zu erhöhen, ohne dass es zu einem Mehrgewicht kommt. 10 shows in the sectional view an internal structure 98 of the integrally designed body 56 (compare 3 ), which forms the underbody panel 32. The inner structure 98 is designed to be porous with reduced density at least in sections. This can be achieved, for example, by means of thermoplastic foam injection molding. In addition, it is conceivable to increase the wall thickness of the underbody panel 32 at least in sections by means of negative embossing, without this resulting in additional weight.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102016120923 A1 [0002, 0003]DE 102016120923 A1 [0002, 0003]
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Claims (17)

Unterbodenverkleidung (30, 32) für ein Fahrzeugheck (26) oder eine Fahrzeugfront (24) eines Fahrzeugs (10), die Folgendes aufweist: - eine Oberseite (52), die im montierten Zustand dem Fahrzeug (10) zugewandt ist, - eine Unterseite (50), die im montierten Zustand vom Fahrzeug (10) abgewandt ist, - einen integral gestalteten Körper (56) mit einer Längserstreckung (42) und einer Quererstreckung (44), wobei die Längserstreckung (42) parallel zu einer Längsmittelebene (40) des Fahrzeugs (10) ist, wobei die Quererstreckung (44) quer zur Längsmittelebene (40) des Fahrzeugs (10) ist, - einen in den Körper (56) integrierten Randbereich (58) mit zumindest einem Verbindungselement (58) zur Befestigung der Unterbodenverkleidung (30, 32) am Fahrzeug (10), - einen zumindest teilweise vom Randbereich (58) umgebenen, aerodynamisch wirksamen Strukturabschnitt (60) mit einem konstruktionsbionischen Muster (66) und einer das konstruktionsbionische Muster (66) zumindest abschnittsweise überlappenden Versteifungsstruktur (68), wobei die Versteifungsstruktur (68) auf der Oberseite (52) ausgebildet ist, wobei das konstruktionsbionische Muster (66) zumindest an der Unterseite (50) über den Strukturabschnitt (60) verteilt ist, und wobei das konstruktionsbionische Muster (66) bei Betrachtung der Unterseite (50) eine Mehrzahl konkav geformter Strukturelemente (84) aufweist, die über den Strukturabschnitt (60) verteilt sind und den Strukturabschnitt (60) an der Unterseite (50) ausfüllen.Underbody paneling (30, 32) for a vehicle rear (26) or a vehicle front (24) of a vehicle (10), which has the following: - an upper side (52) which, in the assembled state, faces the vehicle (10), - an underside (50) which, in the assembled state, faces away from the vehicle (10), - an integrally designed body (56) with a longitudinal extension (42) and a transverse extension (44), wherein the longitudinal extension (42) is parallel to a longitudinal center plane (40) of the vehicle (10), wherein the transverse extension (44) is transverse to the longitudinal center plane (40) of the vehicle (10), - an edge region (58) integrated into the body (56) with at least one connecting element (58) for fastening the underbody paneling (30, 32) to the vehicle (10), - an aerodynamically effective Structural section (60) with a structural bionic pattern (66) and a stiffening structure (68) that overlaps the structural bionic pattern (66) at least in sections, wherein the stiffening structure (68) is formed on the upper side (52), wherein the structural bionic pattern (66) is distributed over the structural section (60) at least on the lower side (50), and wherein the structural bionic pattern (66), when viewed from the lower side (50), has a plurality of concavely shaped structural elements (84) that are distributed over the structural section (60) and fill the structural section (60) on the lower side (50). Unterbodenverkleidung (30, 32) nach Anspruch 1, wobei der Strukturabschnitt (60) im montierten Zustand freitragend ist.Underbody paneling (30, 32) after Claim 1 , wherein the structural portion (60) is self-supporting in the assembled state. Unterbodenverkleidung (30, 32) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das konstruktionsbionische Muster (66) gleichartige Strukturelemente (84) umfasst und insbesondere aus gleichartigen Strukturelementen (84) besteht.Underbody paneling (30, 32) after Claim 1 or 2 , wherein the construction bionic pattern (66) comprises similar structural elements (84) and in particular consists of similar structural elements (84). Unterbodenverkleidung (30, 32) nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Strukturelemente (84) des konstruktionsbionischen Musters (66) gleichmäßig über den Strukturabschnitt (60) verteilt sind.Underbody paneling (30, 32) according to one of the Claims 1 - 3 , wherein the structural elements (84) of the construction bionic pattern (66) are evenly distributed over the structural section (60). Unterbodenverkleidung (30, 32) nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Strukturelemente (84) schildartig gestaltet sind.Underbody paneling (30, 32) according to one of the Claims 1 - 4 , wherein the structural elements (84) are designed like shields. Unterbodenverkleidung (30, 32) nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die Strukturelemente (84) des konstruktionsbionischen Musters (66) einem Schild eines Schildkrötenpanzers nachempfunden sind, insbesondere einem Vertebralschild.Underbody paneling (30, 32) according to one of the Claims 1 - 5 , wherein the structural elements (84) of the construction bionic pattern (66) are modeled on a shield of a turtle shell, in particular a vertebral shield. Unterbodenverkleidung (30, 32) nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die Strukturelemente (84) jeweils eine zumindest näherungsweise hexagonal gestaltete Fläche (86) aufweisen.Underbody paneling (30, 32) according to one of the Claims 1 - 6 , wherein the structural elements (84) each have an at least approximately hexagonal surface (86). Unterbodenverkleidung (30, 32) nach einem der Ansprüche 1-7, wobei die Strukturelemente (84) jeweils einen zumindest näherungsweise hexagonal gestalteten Rand (90), ein zumindest näherungsweise hexagonal gestaltetes Zentrum (92), das vom Rand versetzt ist, und insbesondere sechs Verbindungsflächen (94) aufweisen, die sich zwischen dem Rand (90) und dem Zentrum (92) erstrecken.Underbody paneling (30, 32) according to one of the Claims 1 - 7 , wherein the structural elements (84) each have an at least approximately hexagonal edge (90), an at least approximately hexagonal center (92) which is offset from the edge, and in particular six connecting surfaces (94) which extend between the edge (90) and the center (92). Unterbodenverkleidung (30, 32) nach einem der Ansprüche 1-8, wobei der Strukturabschnitt (60) mit den das konstruktionsbionische Muster (66) umfassenden Strukturelementen (84) parkettiert ist, insbesondere mit einem Sechseckgitter (82).Underbody paneling (30, 32) according to one of the Claims 1 - 8th , wherein the structural section (60) is parqueted with the structural elements (84) comprising the construction bionic pattern (66), in particular with a hexagonal grid (82). Unterbodenverkleidung (30, 32) nach einem der Ansprüche 1-9, wobei zwischen dem Strukturabschnitt (60) und dem Randbereich (58) ein insbesondere umlaufendes Versteifungselement (80) angeordnet ist, an das randseitige Strukturelemente (84) im Strukturabschnitt (60) ankoppeln.Underbody paneling (30, 32) according to one of the Claims 1 - 9 , wherein a particularly circumferential stiffening element (80) is arranged between the structural section (60) and the edge region (58), to which edge-side structural elements (84) in the structural section (60) are coupled. Unterbodenverkleidung (30, 32) nach einem der Ansprüche 1-10, wobei an der Oberseite (52) erhabene Versteifungsrippen (70, 72, 74, 76) ausgebildet sind, die sich zumindest teilweise vollständig über den Strukturabschnitt (60) erstrecken.Underbody paneling (30, 32) according to one of the Claims 1 - 10 , wherein raised stiffening ribs (70, 72, 74, 76) are formed on the upper side (52), which extend at least partially completely over the structural section (60). Unterbodenverkleidung (30, 32) nach Anspruch 11, wobei eine Mehrzahl von Versteifungsrippen (72) gebildet ist, deren Haupterstreckungsrichtung parallel zur Längserstreckung (42) ist.Underbody paneling (30, 32) after Claim 11 , wherein a plurality of stiffening ribs (72) are formed, the main extension direction of which is parallel to the longitudinal extension (42). Unterbodenverkleidung (30, 32) nach Anspruch 11 oder 12, wobei zumindest eine Versteifungsrippe (70) gebildet ist, deren Haupterstreckungsrichtung parallel zur Quererstreckung ist.Underbody paneling (30, 32) after Claim 11 or 12 , wherein at least one stiffening rib (70) is formed whose main extension direction is parallel to the transverse extension. Unterbodenverkleidung (30, 32) nach einem der Ansprüche 11-13, wobei zumindest eine Versteifungsrippe (74) mit gekrümmter Erstreckung gebildet ist, die sich über den Strukturabschnitt (60) erstreckt und zwei Abschnitte des Randbereichs (58) miteinander koppelt.Underbody paneling (30, 32) according to one of the Claims 11 - 13 , wherein at least one stiffening rib (74) is formed with a curved extension, which extends over the structural section (60) and couples two sections of the edge region (58) to one another. Unterbodenverkleidung (30, 32) nach einem der Ansprüche 1-14, wobei der integral gestaltete Körper (56) mittels Spritzguss mit einem Auf-Zu-Werkzeug erzeugt ist.Underbody paneling (30, 32) according to one of the Claims 1 - 14 , whereby the integrally designed Body (56) is produced by injection molding with an open-close tool. Unterbodenverkleidung (30, 32) nach einem der Ansprüche 1-15, wobei der integral gestaltete Körper (56) aus einem mittels Spritzguss verarbeitbaren faserverstärkten Thermoplast-Werkstoff gebildet ist, und zumindest abschnittsweise eine poröse Innenstruktur (98) aufweist, die durch Schäumen des Thermoplast-Werkstoffs erzeugt ist.Underbody paneling (30, 32) according to one of the Claims 1 - 15 , wherein the integrally designed body (56) is formed from a fiber-reinforced thermoplastic material that can be processed by injection molding, and at least in sections has a porous inner structure (98) which is produced by foaming the thermoplastic material. Unterbodenverkleidung (30, 32) nach einem der Ansprüche 1-16, wobei der integral gestaltete Körper (56) eine mittels Negativprägen reduzierte Dichte aufweist.Underbody paneling (30, 32) according to one of the Claims 1 - 16 , wherein the integrally formed body (56) has a density reduced by means of negative embossing.
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