DE202008008216U1 - Motor vehicle component with a sandwich structure, comprising a filling layer with half octahedron stumps - Google Patents
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Abstract
Kraftfahrzeugbauteil mit Sandwich-Struktur, umfassend mindestens eine erste, nach außen weisende Schicht aus Metall oder Kunststoff, eine Füllschicht aus einer strukturierten Platte aus Metall oder Kunststoff, deren Form den Außenflächen raumfüllend aneinandergrenzender halber Oktaederstümpfe folgt und eine zweite, nach innen weisende Schicht aus einem Vlies oder einer Folie.Motor vehicle component with sandwich structure, comprising at least a first, to the outside facing layer of metal or plastic, a filling layer from a structured plate of metal or plastic, whose Form the outer surfaces of space adjacent to each other followed by half octahedral stumps and a second, inward facing layer of a fleece or a foil.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugbauteil mit Sandwich-Struktur, umfassend eine Füllschicht mit halben Oktaederstümpfen.The The invention relates to a motor vehicle component with a sandwich structure, comprising a filling layer with half octahedron stumps.
Es ist bekannt, flächige Kraftfahrzeugbauteile mit einer Sandwichstruktur herzustellen, wobei ein Zwischenraum zwischen zwei äußeren Schichten mit einer Füllschicht ausgefüllt wird, die beispielsweise aus einem Schaum bestehen oder eine Wabenstruktur aufweisen kann. Solche Bauteile finden beispielsweise Verwendung als Dachabschnitt oder Seitenteil des Fahrzeugaufbaus oder auch für Trennwände innerhalb des Fahrzeugs. Je nach dem Verwendungszweck sind solche Bauteile eben oder mehr oder weniger stark gewölbt. Im Hinblick auf die Bemühungen der Industrie, den Treibstoff- und Energieverbrauch zu vermindern, besteht ein ständiges Bedürfnis danach, das Gewicht der Bauteile zu vermindern und ihre Herstellung zu vereinfachen.It is known, flat automotive components with a sandwich structure produce, with a gap between two outer Layers filled with a filling layer, which consist for example of a foam or a honeycomb structure can have. Such components are used, for example as roof section or side part of the vehicle body or also for partitions inside the vehicle. Depending on the purpose of use such components are flat or more or less strongly arched. With regard to the efforts of the Industry, to reduce the fuel and energy consumption, consists a constant need for the weight of the To reduce components and to simplify their production.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, derartige Kraftfahrzeugbauteile bereitzustellen, die im Vergleich zum Stand der Technik ein geringeres Gewicht haben und einfacher herzustellen sind, und die stabil und in sich steif sind.The Invention has set itself the task of such motor vehicle components to provide a lower compared to the prior art Have weight and are easier to manufacture and stable and are stiff in themselves.
Diese Aufgabe wird durch Kraftfahrzeugbauteile nach dem Hauptanspruch gelöst.These Task is by motor vehicle components according to the main claim solved.
Die Struktur des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbauteils umfasst mindestens drei Schichten. Eine erste Schicht, die beispielsweise bei der Verwendung als Karosserieteil nach außen weist, besteht dabei aus Metall oder Kunststoff, bevorzugt in Form eines Blechs bzw. einer Folie. Eine zweite Schicht, die z. B. bei der Verwendung als Karosserieteil zum Innenraum des Fahrzeugs weist, besteht aus einem Vlies oder einer Folie. Zwischen diesen beiden Schichten ist eine Füllschicht angeordnet, welche erste und zweite Schicht auf Abstand hält und die mechanische Festigkeit der Sandwichstruktur sicherstellt. Erfindungsgemäß besteht diese Füllschicht aus einer strukturierten Platte aus Metall oder Kunststoff, wobei diese Struktur in ihrer Form den Außenflächen raumfüllend aneinander grenzender halber Oktaederstümpfe folgt.The Structure of the motor vehicle component according to the invention includes at least three layers. A first layer, for example facing outwards when used as a body part, consists of metal or plastic, preferably in the form of a Sheet or a foil. A second layer, the z. B. in the Use as a body part to the interior of the vehicle, consists of a fleece or a foil. Between these two layers a filling layer is arranged, which first and second Layer keeps on distance and the mechanical strength ensures the sandwich structure. According to the invention this filling layer of a structured metal plate or plastic, this structure being in its shape the outer surfaces filling the space of adjacent half octahedral stumps follows.
Die
Anwendung von Strukturen mit Oktaederstümpfen in Leichtbauelementen
ist im allgemeinen aus der
Unter Oktaederstumpf wird hier bevorzugt ein Körper verstanden, den man sich durch Abschneiden aller sechs Ecken von einem regelmäßigen Oktaeder entstanden denken kann. Das Abtrennen der Ecken geschieht so, dass mit jeder Ecke jeweils 1/3 der in der Ecke mündenden Kanten entfernt wird. Dabei entsteht ein so genannter archimedischer Polyeder, der von sechs Quadraten und acht gleichseitigen Sechsecken begrenzt wird. Die 36 Kanten sind alle gleich lang. Eine Mehrzahl gleicher Oktaederstümpfe kann so angeordnet werden, dass dadurch ein Bereich des Raums lückenlos gefüllt wird. Bei dieser raumfüllenden Anordnung fallen die sich berührenden Quadrate beziehungsweise Sechsecke benachbarter Oktaederstümpfe zusammen. Ein halber Oktaederstumpf im Sinne der vorliegenden Erfindung entsteht, wenn der Oktaederstumpf durch eine parallel und äquidistant zu zwei gegenüberliegenden Quadraten verlaufende Ebene geschnitten wird.Under Oktaederstumpf is here preferably understood a body, You look at yourself by cutting off all six corners of a regular one Octahedron may have arisen. The separation of the corners happens so that with each corner 1/3 of the opening in the corner Edges is removed. This creates a so-called Archimedean polyhedron, bounded by six squares and eight equilateral hexagons becomes. The 36 edges are all the same length. A plurality of the same Octahedral stumps can be arranged so that an area of the room is filled completely. at This space-filling arrangement is covered by touching ones Squares or hexagons of adjacent octahedral stumps together. A half octahedron stump in the context of the present invention arises when the octahedron stump is parallel and equidistant to two opposite squares extending plane is cut.
In entsprechender Weise ergibt sich eine Schicht aus einer raumfüllenden Anordnung von halben Oktaederstümpfe, wenn eine raumfüllenden Anordnung aus Oktaederstümpfen durch zwei solche parallele, durch Quadrate der Oktaederstümpfe verlaufende Ebenen mit einem Abstand, der dem halben Abstand zwischen sich gegenüberliegenden Quadraten entspricht, geschnitten wird. Das sich dadurch ergebende Profil kann man sich auch als raumfüllende Anordnung von jeweils "oberen" und "unteren" Hälften von Oktaederstümpfen vorstellen. In den schneidenden Ebenen liegen Quadrate der ursprünglichen Oktaederstümpfe, wobei die Quadrate einer Ebene mit denen der anderen durch schräg stehende Sechsecke der ursprünglichen Oktaederstümpfe verbunden sind. Ein solches Profit lässt sich beispielsweise durch Prägen eines Metallblechs oder einer thermoplastischen Kunststofffolie herstellen, wobei letztere bevorzugt ist. Das Material der Füllschicht ist vorzugsweise ein Polyamid, ein Polyester oder Polyether oder auch ein Copolymer aus diesen.In a corresponding manner results in a layer of a room-filling Arrangement of half octahedral stumps, when a space filling Arrangement of octahedron stumps by two such parallel, with planes running through squares of the octahedral stumps a distance that is half the distance between them Squares equals, is cut. The resulting Profile can also be used as a space-filling arrangement of each "upper" and "lower" halves of Oktaederstümpfen to introduce. Squares of the original octahedral stumps lie in the intersecting planes, where the squares of one plane are slanted with those of the other standing hexagons of the original octahedron stumps are connected. Such a profit can be, for example by embossing a metal sheet or a thermoplastic Produce plastic film, the latter being preferred. The material the filling layer is preferably a polyamide, a polyester or polyether or a copolymer of these.
Bevorzugt ist die erste Schicht ein Aluminiumblech. Dieses besonders vorteilhaft für die Stabilität von Karosserieteilen wie Dach und Seitenteile.Prefers the first layer is an aluminum sheet. This is particularly advantageous for the stability of body parts such as roof and side panels.
Die zweite Schicht ist bevorzugt ein Kunststoffvlies. Solche Vliese lassen sich beispielsweise durch Verwirbeln oder Verfilzung von Kunststofffasern wie Polyester, Polyethylen, Polyamid, Reyon herstellen, wobei die Fasern gegebenenfalls auch verleimt oder verschweißt werden können.The second layer is preferably a plastic fleece. Such fleeces can be, for example, by swirling or entanglement of Produce plastic fibers such as polyester, polyethylene, polyamide, rayon, where appropriate, the fibers also glued or welded can be.
Zur weiteren Stabilisierung wird die zweite Schicht zum Innenraum des Fahrzeugs hin bevorzugt mit einem Stoff, beispielsweise Gewebe oder Gewirke, abgedeckt. Dieser Stoff kann auch mit einem dekorativen Muster versehen werden.to further stabilization, the second layer becomes the interior of the Vehicle preferably with a fabric, such as woven or knitted fabric, covered. This fabric can also be provided with a decorative pattern become.
Es kann vorteilhaft sein, jeweils zwischen der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht und der Füllschicht eine weitere Schicht anzubringen, vorzugsweise eine Kunststofffolie, ein Kunststoffvlies oder einen geschäumtem Kunststoff. Hierdurch kann beispielsweise die Schalldämmung und/oder die Wärmeisolierung verbessert werden.It may be advantageous, in each case between the first layer and / or the second layer and the filling layer another layer to attach, preferably a plastic film, a plastic fleece or a foamed plastic. This can, for example the sound insulation and / or the thermal insulation be improved.
Besonders vorteilhaft wird die Erfindung bei gewölbten Kraftfahrzeugbauteilen angewendet. Solche Teile kommen beispielsweise in der Form eines Fahrzeugdachs oder eines Karosserieseitenteils vor. Bei der Herstellung eines solchen Bauteils kann man von einer ersten Schicht ausgehen, die eine gewisse Steifigkeit besitzt, zum Beispiel Metallblech oder ein stärkerer steifer Kunststoff, die bereits die gewünschte Form des fertigen Bauteils aufweist. Auf diese Schicht wird nun die vorher mit der Oktaeder stumpfstruktur versehene Füllschichtfolie aufgebracht. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Materialstärke dieser Folie so bemessen ist, dass die Füllschicht sich an die Wölbung der ersten Schicht ohne großen Kraftaufwand anschmiegen lässt. Auf die Füllschicht wird nunmehr die zweite Schicht aufgebracht. Gegebenenfalls werden zwischen erste und/oder zweite Schicht und Füllschicht weitere Schichten montiert.Especially The invention is advantageous in arched motor vehicle components applied. Such parts come for example in the form of a vehicle roof or a bodywork part. In the production of a Such a component can start from a first layer, the has a certain rigidity, for example, metal sheet or a stronger rigid plastic that already has the desired Form of the finished component has. Now this layer will be the previously provided with the octahedral stump structure filling layer film applied. It is advantageous if the material thickness this film is sized so that the filling layer itself to the curvature of the first layer without large Force can be clenched. On the filling layer now the second layer is applied. If necessary between the first and / or second layer and filling layer additional layers mounted.
Die Befestigung der einzelnen Schichten aneinander kann auf bekannte Art und Weise geschehen, beispielsweise durch Kleben.The Attachment of the individual layers to each other can be on known Done way, for example, by gluing.
Vorzugsweise sind in der Füllschicht die sechseckigen und/oder quadratischen Teilflächen mit Löchern versehen. Dadurch erreicht man eine weitere Gewichtsverminderung sowie eine verbesserte Schalldämmung. Die Löcher sind vorzugsweise im Zentrum der Teilflächen angebracht. Ihre Größe ist so bemessen, dass die Festigkeit der Füllschicht soweit notwendig erhalten bleibt.Preferably are in the filling layer, the hexagonal and / or square Partial surfaces provided with holes. Achieved by this one further weight reduction and improved sound insulation. The holes are preferably in the center of the faces appropriate. Their size is such that the Strength of the filling layer is maintained as necessary.
Es ist auch möglich, dass die Füllschicht so geformt wird, dass sie Lücken zur ersten und/oder zweiten Schicht bildet, ohne dass dadurch die Stabilität leidet, beispielsweise, indem die in der Füllschicht senkrecht verlaufenden halben Quadrate offen bleiben. In diesen Lücken oder auch in den Löchern in den Teilflächen können Kabel oder Leitungen geführt werden. Diese Kabel oder Leitungen können auch nachträglich eingebracht werden. Bei Füllschichten aus Schaum oder mit Wabenstruktur ist dies nicht möglich.It it is also possible that the filling layer is shaped like this will that they have gaps to the first and / or second layer without sacrificing stability, for example, in that in the filling layer vertically extending half Squares remain open. In these gaps or in the Holes in the faces can be cables or cables are routed. These cables or wires can also be introduced later. at Fill layers of foam or honeycomb is this not possible.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Figuren zeigenThe The invention will now be described in more detail with reference to exemplary embodiments explained. In the figures show
In
In
der erfindungsgemäßen Füllschicht wiederholt
sich das beschriebene Muster fortlaufend. Man erkennt, dass die
Quadrate
Vorteilhaft
ist auch eine Füllschicht, die beispielsweise aus einer
Kunststoffolie so geformt wurde, daß die halben Quadrate
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele für die Anordnung der Schichten in erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbauteilen mit Sandwichstruktur gegeben. Die einzelnen Schichten sind dabei durch geeignete Klebeverfahren miteinander verbunden.in the Following are exemplary embodiments for the Arrangement of the layers in motor vehicle components according to the invention given with sandwich structure. The individual layers are included connected by suitable adhesive methods.
Beispiel 1 Fahrzeugdach (
Der
Schichtaufbau des Bauteils
Die Dicke des gesamten Sandwichaufbaus beträgt etwa 10 mm.The Thickness of the entire sandwich construction is about 10 mm.
Beispiel 2 FahrzeugdachExample 2 vehicle roof
- Außenschicht AluminiumblechOuter layer of aluminum sheet
- Folie aus Polyamid 12Polyamide 12 film
- Füllschicht wie Beispiel 1Fill layer as Example 1
- Vliesschichtfleece layer
- Stoffmaterial
Beispiel 3 FahrzeugdachExample 3 Vehicle roof
- Aluminiumblechaluminum sheet
- Vliesschichtfleece layer
- Füllschicht wie Beispiel 1Fill layer as Example 1
- Vliesschichtfleece layer
- Stoffmaterial
Beispiel 4 KarosserieseitenteilExample 4 Body side part
- Schalenkörper aus KunststoffShell body made of plastic
- Füllschicht wie Beispiel 1Fill layer as Example 1
- Vliesschichtfleece layer
- Stoffmaterial
Beispiel 5 FahrzeugdachExample 5 Vehicle roof
- Aluminiumblechaluminum sheet
- geschäumte Polyethylenfoliefoamed polyethylene film
- Füllschicht wie Beispiel 1Fill layer as Example 1
- geschäumte Polyethylenfoliefoamed polyethylene film
- Vliesschichtfleece layer
- Stoffmaterial
Die erfindungsgemäßen Fahrzeugteile entsprechend den Ausführungsbeispielen haben sich als leicht herstellbar erwiesen und vorteilhafte mechanische Eigenschaften, insbesondere gute Stabilität und Festigkeit, sowie hervorragende Wärme- und Schalldämmung gezeigt.The Inventive vehicle parts according to the Embodiments have proven to be easy proven and advantageous mechanical properties, in particular good stability and strength, as well as excellent heat and sound insulation shown.
- 11
- Oktaederstumpftruncated octahedron
- 22
- Dreiecksfläche des Oktaederstriangular face of the octahedron
- 33
- abgeschnittene Ecke des Oktaederstruncated Corner of the octahedron
- 44
- Kante des Oktaedersedge of the octahedron
- 55
- Sechseckfläche des Oktaederstumpfshexagonal surface of the octahedron stump
- 66
- Quadratfläche des Oktaederstumpfssquare area of the octahedron stump
- 11, 13, 15, 2511 13, 15, 25
- Sechseckfläche der Füllschichthexagonal surface the filling layer
- 12, 1412 14
- halbe Quadratfläche der Füllschichthalf Square surface of the filling layer
- 16, 2416 24
- Quadratfläche der Füllschicht, erste Seitesquare area the filling layer, first side
- 1717
- Quadratfläche der Füllschicht, zweite Seitesquare area the filling layer, second side
- 2020
- Fahrzeugdach-TeilstückVehicle roof part
- 2121
- AluminumblechAluminum sheet
- 2222
- Kleberschichtadhesive layer
- 2323
- Füllschichtfilling layer
- 2626
- Loch in Sechseckflächehole in hexagon area
- 2727
- Klebeschichtadhesive layer
- 2828
- Polyamid 12polyamide 12
- 2929
- Vliesfleece
- 3030
- Stoffmaterial
- aa
- Kante des Oktaederstumpfsedge of the octahedron stump
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102012216545A1 (en) * | 2012-09-17 | 2014-05-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Motor vehicle has flat component with shell construction for arrangement in body of motor vehicle, where flat component has outer layer, core and inner layer, and outer layer is made from fiber-reinforced plastic |
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2008
- 2008-06-20 DE DE200820008216 patent/DE202008008216U1/en not_active Expired - Lifetime
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