DE202018104254U1

DE202018104254U1 - Fahrzeugbodenbelagskomponente

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Publication number: DE202018104254U1
Application number: DE202018104254.8U
Authority: DE
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2018-07-24
Publication date: 2018-11-26
Anticipated expiration: 2028-07-25
Also published as: US20190031070A1; CN208746103U; US10286826B2

Abstract

Fahrzeug, umfassend:ein metallenes Bodenblech;eine Vielzahl von Verkleidungskomponenten, die einen Fußraum in der Nähe des Bodenblechs definiert;eine mit dem Bodenblech gekoppelte Bodenbelagskomponente, umfassend:eine Polymerstrukturschicht;eine Isolierungsschicht, die auf der Strukturschicht positioniert ist; undeine Abdichtungsschicht, die mit dem Bodenblech gekoppelt ist und sich erstreckt, um die Isolierungsschicht gegen die Strukturschicht abzudichten.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Fahrzeuge und insbesondere Bodenbelagskomponenten für ein Fahrzeug.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Verschiedene Fahrzeug sind für eine Funktionsweise abseits der Straße ausgelegt, einschließend die Fähigkeit, teilweise in Wasser unterzutauchen. In einigen Fällen können Wasserstände über eine Einstiegsleiste oder Türöffnung reichen. Wenn die Türen entfernt sind, kann Wasser in das Fahrzeug eindringen und den Boden bedecken. Herkömmlicher Bodenbelag und herkömmliche Isolierung können durchnässt werden und daraus können Flecken und/oder die Ansiedlung von Bakterien resultieren.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß mindestens einem Merkmal der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Fahrzeug ein metallenes Bodenblech. Eine Vielzahl von Verkleidungskomponenten, die einen Fußraum definiert, befindet sich nahe dem Bodenblech. Eine Bodenbelagskomponente, die eine Polymerstrukturschicht beinhaltet, ist mit dem Bodenblech gekoppelt. Eine Isolierungsschicht ist auf der Strukturschicht positioniert. Eine Abdichtungsschicht ist mit dem Bodenblech gekoppelt und erstreckt sich, um die Isolierungsschicht gegen die Strukturschicht abzudichten.
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Fahrzeugbodenbelagssystem ein metallenes Bodenblech. Eine Vielzahl von Verkleidungskomponenten definiert einen Fußraum. Eine Bodenbelagskomponente ist mit den Verkleidungskomponenten gekoppelt und auf dem Bodenblech positioniert. Eine Bodenbelagskomponente beinhaltet eine Polymerstrukturschicht, die zum Fußraum freigelegt ist. Eine Schaumstoffschicht ist mit der Strukturschicht gekoppelt. Eine Abdichtungsschicht ist an das Bodenblech gekoppelt und ummantelt den Schaumstoff gegen die Strukturschicht.
Gemäß noch einem weiteren Merkmal der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Bodenbelagskomponente eine Polymerstrukturschicht, die eine Vielzahl von Rippen auf einer ersten Fläche definiert. Eine Schaumstoffschicht ist an eine zweite Fläche der Strukturschicht gekoppelt und beinhaltet einen Urethanschaumstoff. Eine Polymerabdichtungsschicht ist mit der Strukturschicht gekoppelt und erstreckt sich über die Schaumstoffschicht, sodass die Bodenbelagskomponente wasserdicht ist.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden für den Fachmann bei der Lektüre der folgenden Beschreibung, Ansprüche und beigefügten Zeichnungen verständlich und ersichtlich.
Figurenliste
Das Folgende ist eine Beschreibung der Figuren in den begleitenden Zeichnungen. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu und bestimmte Merkmale und bestimmte Ansichten der Figuren können im Interesse der Eindeutigkeit und Prägnanz vergrößert oder schematisch gezeigt sein.
Beschreibung der Zeichnungen:

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeuginnenraums gemäß mindestens einem Beispiel;
2A ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IIA der 1 gemäß mindestens einem Beispiel;
2B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IIB der 1 gemäß mindestens einem Beispiel;
3 ist ein schematisches Ablaufdiagramm gemäß mindestens einem Beispiel;

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung dargelegt und sind für den Fachmann aus der Beschreibung ersichtlich oder werden durch Umsetzung der Erfindung, wie in der folgenden Beschreibung beschrieben, zusammen mit den Ansprüchen und beigefügten Zeichnungen erkannt.
Im hier verwendeten Sinne bedeutet der Ausdruck „und/oder“, wenn er in einer Aufzählung von zwei oder mehr Gegenständen verwendet wird, dass ein beliebiger der aufgezählten Gegenstände einzeln eingesetzt werden kann oder eine beliebige Kombination aus zwei oder mehreren der aufgezählten Gegenstände eingesetzt werden kann. Wenn beispielsweise eine Zusammensetzung als die Komponenten A, B und/oder C enthaltend beschrieben wird, so kann die Zusammensetzung nur A; nur B; nur C; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B und C in Kombination enthalten.
In dieser Schrift werden Bezugsausdrücke, wie etwa erstes und zweites, oberes und unteres und dergleichen, lediglich dazu verwendet, eine Einheit oder Handlung von einer anderen Einheit oder Handlung zu unterscheiden, ohne notwendigerweise eine tatsächliche derartige Beziehung oder Reihenfolge zwischen derartigen Einheiten oder Handlungen zu erfordern oder zu implizieren.
Unter Bezugnahme auf 1-3 bezeichnet das Bezugszeichen 10 allgemein ein Fahrzeug. Das Fahrzeug 10 beinhaltet ein Bodenbelagssystem 14. Das Bodenbelagssystem 14 beinhaltet ein Bodenblech 18, eine oder mehrere Verkleidungskomponenten 22 und eine Bodenbelagskomponente 26. Das Bodenbelagssystem 14 und/oder eine Vielzahl der Verkleidungskomponenten 22 definieren einen Fußraum 30 nahe dem Bodenblech 18. Die Bodenbelagskomponente 26 kann mit dem Bodenblech 18 gekoppelt sein. Die Bodenbelagskomponente 26 kann eine Strukturschicht 34, eine Isolierungsschicht 38, die auf der Strukturschicht 34 positioniert ist, und eine optionale Abdichtungsschicht 42, die mit dem Bodenblech 18 gekoppelt ist und sich erstreckt, um die Isolierungsschicht 38 gegen die Strukturschicht 34 abzudichten, beinhalten.
Unter Bezugnahme auf 1 kann das Fahrzeug 10 eine Vielfalt von Konfigurationen annehmen, die sowohl auf legalen Straßen als auch bei Bedingungen abseits von Straßen genutzt werden können. Zum Beispiel kann es sich bei dem Fahrzeug 10 um einen SUV, einen Pickup, einen Geländewagen, eine Limousine, einen Van, andere Fahrzeugtypen und/oder Kombinationen daraus handeln. Abhängig vom Typ des Fahrzeugs 10 kann eine Vielzahl von Türen 50 um das Fahrzeug 10 positioniert sein, die Zugang zu einem Innenraum 54 des Fahrzeugs 10 ermöglicht. Das Fahrzeug 10 kann in einer Konfiguration mit angebrachten Türen (1) oder in einer Konfiguration mit entfernten Türen betrieben werden. In der Konfiguration mit entfernten Türen kann/können eine oder mehrere Türen 50 vom Fahrzeug 10 entfernt sein, so dass der Innenraum 54 einer Umgebung um das Fahrzeug 10 ausgesetzt ist. In der Konfiguration mit entfernten Türen können Wasser, Feuchtigkeit, Schmutz und/oder Unrat in den Innenraum 54 des Fahrzeugs 10 eindringen und sich auf dem Bodenbelagssystem 14 ablagern. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 10 beim Fahren abseits der Straße durch einen Fluss oder auf einer legalen Straße durch eine Pfütze gefahren werden, was dazu führen kann, dass sich Wasser oder Feuchtigkeit auf dem Bodenbelagssystem 14 ansammelt.
Das Bodenbelagssystem 14 ist dazu konfiguriert, eine Vielfalt von Komponenten innerhalb des Innenraums 54 des Fahrzeugs 10 zu lagern. Zum Beispiel kann das Bodenbelagssystem 14 (z. B. das Bodenblech 18) eine oder mehrere Sitzbaugruppen 58, die im gesamten Fahrzeug 10 positioniert sind, lagern. Sitzbaugruppen 58, die in einer vorderen oder ersten Reihe innerhalb des Innenraums 54 des Fahrzeugs 10 positioniert sind, sind als Schalen- oder Einzelsitze bekannt, während Sitzbaugruppen 58, die in einer zweiten oder dritten Reihe des Fahrzeugs 10 positioniert sind, Sitzbänke, Notsitze und/oder Schalensitze sein können. Das Bodenbelagssystem 14 kann ferner ein oder mehrere Instrumententafeln, Mittelkonsolen, Kofferraumböden lagern. Das Bodenbelagssystem 14 kann sich über einen Abschnitt, einen Großteil oder im Wesentlichen das gesamte Fahrzeug 10 erstrecken. Beispielsweise kann das Bodenbelagssystem 14 eine vollständige Abdeckung über das Fahrzeug 10 aufweisen. Das Bodenbelagssystem 14 kann durch die Bodenbelagskomponenten 26 in eine Vielzahl kleinerer Bereiche unterteilt sein, während sich das Bodenblech 18 durch das ganze Fahrzeug 10 erstreckt. Mit anderen Worten kann jede der Bodenbelagskomponenten 26 einen Bereich des Bodenbelagssystems 14 bilden. Es versteht sich, dass das Bodenbelagssystem 14 an Verbindungspunkten zwischen den Sitzbaugruppen 58, den Instrumententafeln und/oder den Mittelkonsolen und dem Bodenbelagssystem 14 Bodenbelagskomponenten 26 aufweisen kann oder nicht.
Der Fußraum 30 ist innerhalb des Innenraums 54 des Fahrzeugs 10 definiert. Auch wenn er als Fahrerfußraum abgebildet ist, kann der Fußraum 30 an einer Vielfalt von Stellen des Innenraums 54 des Fahrzeugs 10 positioniert sein. Beispielsweise kann der Fußraum 30 ein Beifahrerfußraum, ein Fußraum der Sitze der zweiten oder dritten Reihe oder Kombinationen daraus sein. In Beispielen, in denen der Fußraum 30 ein Fußraum der zweiten und/oder dritten Sitzreihe ist, kann sich der Fußraum 30 von einer Fahrerseite zu einer Beifahrerseite des Fahrzeugs 10 erstrecken. Der Fußraum 30 kann durch die Vielzahl von Verkleidungskomponenten 22, die Bodenbelagskomponente 26, eine oder mehrere Sitzbaugruppen 58 und/oder Kombinationen daraus definiert sein. Die Verkleidungskomponenten 22 können Konsolenstufen 62, Einstiegsleisten 66 sowie andere Verkleidungskomponenten 22 beinhalten, die in und/oder um den Fußraum 30 positioniert sind. Gemäß einigen Beispielen kann der Fußraum 30 ferner zumindest teilweise durch eine Platte, die auf einer der Türen 50 positioniert ist, definiert sein. In Beispielen des Fußraums 30 der Fahrerseite des Fahrzeugs 10 können sich ein Gaspedal 70 und/oder ein Bremspedal 74 in den Fußraum 30 erstrecken. Somit ist die Bodenbelagskomponente 26 unter dem Gaspedal 70 positioniert.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 beinhaltet das Bodenbelagssystem 14, wie oben erläutert, das Bodenblech 18, die Verkleidungskomponenten 22 und die Bodenbelagskomponente 26. Das Bodenblech 18 kann sich über einen Abschnitt, den Großteil, im Wesentlichen über den gesamten oder den gesamten Boden des Fahrzeugs 10 erstrecken. Gemäß verschiedenen Beispielen kann das Bodenblech 18 als Teil einer Karosserie des Fahrzeugs 10 definiert sein oder kann eine separate Komponente sein. Das Bodenblech 18 kann aus einem Metall, einem Polymer, einem Verbundmaterial und/oder Kombinationen daraus bestehen. Das Bodenblech 18 kann dazu beitragen, den Innenraum 54 des Fahrzeugs gegenüber einem Äußeren oder einer Umgebung um das Fahrzeug 10 zu definieren. Gemäß verschiedenen Beispielen definiert das Bodenblech 18 ein oder mehrere Befestigungsmerkmale 80, die über das Bodenblech 18 positioniert sind. Die Befestigungsmerkmale 80 können an das Bodenblech 18 gekoppelt und/oder einstückig durch dieses definiert sein. Die Befestigungsmerkmale 80 erstrecken sich von dem Bodenblech 18 in einer Aufwärtsrichtung des Fahrzeugs. Die Befestigungsmerkmale 80 beinhalten Schweißbolzen, mechanische Befestigungselemente, Klebstoffe und/oder Kombinationen daraus. In Beispielen der Befestigungsmerkmale 80, die Schweißbolzen beinhalten, können die Schweißbolzen mit Gewinde versehen sein oder anderweitig konfiguriert sein, um ein Haltemerkmal 84 daran aufzunehmen. In einigen Beispielen können die Befestigungsmerkmale 80 in nur einem Fußraum 30 (z. B. dem Fußraum 30 des Fahrers) positioniert sein.
Wie oben erläutert, sind die Bodenbelagskomponenten 26 des Bodenbelagssystems 14 dazu konfiguriert, eine Vielzahl von Bereichen auf dem Bodenbelagssystem 14 zu bilden. Die Bodenbelagskomponenten 26 können entfernbar an das Bodenbelagssystem 14 gekoppelt sein, sodass einzelne Bodenbelagskomponenten 26 aus dem Fahrzeug 10 entfernt werden können. Wenn alle der Bodenbelagskomponenten 26 an das Bodenbelagssystem 14 gekoppelt sind, kann das Bodenbelagssystem 14 eine vollständige Bodenabdeckung des Fahrzeugs 10 bereitstellen. Wie nachfolgend genauer erläutert wird, können eine oder mehrere der Bodenbelagskomponenten 26, wenn sie mit dem Bodenbelagssystem 14 gekoppelt sind, über oder unter eine oder mehrere der Verkleidungskomponenten 22 gelegt sein (z. B. wie mit gestrichelter Linie in 1 gezeigt). Mit anderen Worten können eine oder mehrere der Bodenbelagskomponenten 26 unter eine oder mehrere der Verkleidungskomponenten 22 gesteckt sein. In Beispielen, in denen die Bodenbelagskomponente 26 innerhalb eines Fußraums 30 der zweiten Reihe der Baugruppen positioniert ist, kann sich eine einzelne Bodenbelagskomponente 26 vollständig zwischen der Fahrerseite und der Beifahrerseite des Fahrzeugs 10 erstrecken. In einem solchen Beispiel kann sich die Bodenbelagskomponente 26 zumindest teilweise unter die Sitzbaugruppen 58 in der ersten Sitzreihe erstrecken.
Jede der Bodenbelagskomponenten 26 kann eine Vielfalt von mechanischen, akustischen und Materialeigenschaften aufweisen. Die Bodenbelagskomponenten 26 können eine Dicke von ungefähr 5 mm bis ungefähr 45 mm aufweisen. Beispielsweise können die Bodenbelagskomponenten 26 eine Dicke von ungefähr 10 mm oder größer, ungefähr 15 mm oder größer, ungefähr 20 mm oder größer, ungefähr 25 mm oder größer, ungefähr 30 mm oder größer, ungefähr 35 mm oder größer oder ungefähr 40 mm oder größer aufweisen. Es versteht sich, dass sich eine oder mehrere der Bodenbelagskomponenten 26 von den anderen Bodenbelagskomponenten unterscheiden kann/können (z. B. in der Dicke, der Größe, der Materialzusammensetzung usw.), ohne von den hierin bereitgestellten Lehren abzuweichen. Die Bodenbelagskomponenten 26 sind dazu konfiguriert, zumindest eines von Geräusch, Vibration oder Härte (noise vibration harshness - NVH) zu reduzieren, die durch die Bodenbelagskomponente 26 übertragen werden können. Die Reduzierung von NHV, die durch die Bodenbelagskomponente 26 übertragen werden, kann vorteilhaft sein beim Verringern von zumindest einem von Straßengeräusch, Reifengeräusch, Vibration und/oder Fahrzeuggeräuschen, sodass sie nicht in den Innenraum 54 des Fahrzeugs 10 eindringen. Gemäß verschiedenen Beispielen kann die Isolierungsschicht 38 ein oder mehrere Materialien enthalten, die dazu konfiguriert sind, Geräusch, Vibration und/oder Härte durch die Bodenbelagskomponente 26 zu reduzieren. Wie nachfolgend genauer erläutert wird, können die Bodenbelagskomponenten 26 wasserbeständig, wasserdicht und/oder wasserfest sein, sodass eine Einwirkung von Feuchtigkeit, Wasser nicht zu einer Beschädigung der Bodenbelagskomponente 26 führt.
Eine oder mehrere der Bodenbelagskomponenten 26 ist bzw. sind dazu konfiguriert, mit mindestens einer der Verkleidungskomponenten 22 gekoppelt zu sein. Gemäß einigen Beispielen können die Verkleidungskomponenten 22 die Bodenbelagskomponente 26 überlappen, während in anderen Beispielen die Bodenbelagskomponente 26 die Verkleidungskomponente 22 überlappen kann. Die Verkleidungskomponenten 22 können um ungefähr 1 mm oder größer, ungefähr 2 mm oder größer, ungefähr 3 mm oder größer, ungefähr 4 mm oder größer, ungefähr 5 mm oder größer, ungefähr 6 mm oder größer, ungefähr 7 mm oder größer, ungefähr 8 mm oder größer, ungefähr 9 mm oder größer, ungefähr 10 mm oder größer oder ungefähr 15 mm oder größer über oder unter der Bodenbelagskomponente 26 liegen. Zum Beispiel kann die Bodenbelagskomponente 26 um ungefähr 6 mm bis ungefähr 8 mm unter der Konsolenstufe 62 und/oder der Türleiste 66 liegen oder von diesen überlappt sein. Gemäß verschiedenen Beispielen kann die Bodenbelagskomponente 26 an Stellen nahe einer Brandschutzwand des Fahrzeugs 10 nicht überlappt sein bzw. nichts darunter liegen. Zum Beispiel kann die Brandschutzwand, die sich im Fahrzeug vor dem Gaspedal 70 und dem Bremspedal 74 befindet, durch die Bodenbelagskomponente 26 bedeckt sein. In einem solchen Beispiel können sich die Bodenbelagskomponenten 26 in einer Aufwärtsrichtung des Fahrzeugs über dem Gaspedal 70 erstrecken. Gemäß verschiedenen Beispielen erstreckt sich die Bodenbelagskomponente 26 mit einem Winkel von ungefähr 5° oder größer, ungefähr 10° oder größer, ungefähr 15° oder größer, ungefähr 20° oder größer, ungefähr 30° oder größer, ungefähr 40° oder größer, ungefähr 50° oder größer, ungefähr 60° oder größer, ungefähr 70° oder größer, ungefähr 80° oder größer oder ungefähr 90° oder größer von dem Bodenblech 18 weg. Da sich die Bodenbelagskomponente 26 in einer Aufwärtsrichtung von dem Bodenblech 18 weg erstrecken kann, kann sich die Bodenbelagskomponente 26 an den Seiten des Fußraums 30 hoch erstrecken, die herkömmlicherweise durch die Verkleidungskomponenten 22 bedeckt waren.
Gemäß verschiedenen Beispielen ist die Bodenbelagskomponente 26 entfernbar mit dem Bodenblech 18 gekoppelt. Wie oben erläutert, kann das Bodenblech 18 ein oder mehrere Befestigungsmerkmale 80 definieren. In Beispielen, in denen die Befestigungsmerkmale 80 Schweißbolzen beinhalten, kann die Bodenbelagskomponente 26 eine oder mehrere Öffnungen definieren, um zu ermöglichen, dass der Schweißbolzen durch die Bodenbelagskomponente 26 verlaufen kann. Die Haltermerkmale 84 sind dazu konfiguriert, mit den Befestigungsmerkmalen 80 in Eingriff zu treten, sodass die Bodenbelagskomponente 26 an dem Bodenblech 18 gesichert ist. Die Haltemerkmale 84 können Muttern (z. B. Aufschiebe-/Abzieh-Flügelmuttern), Klebestoffe, mechanische Befestigungsmittel und dergleichen beinhalten, die dazu konfiguriert sind, mit den Befestigungsmerkmalen 80 in Eingriff zu treten und somit die Bodenbelagskomponente 26 gegen das Bodenblech 18 zu sichern. In einem zusätzlichen Beispiel können die Befestigungsmerkmale 80 und die Haltemerkmale 84 jeweils zumindest eines von einem Haken- und Schleifenhaltesystem (z. B. Klettverschluss) beinhalten, wobei das Befestigungsmerkmal 80 auf dem Bodenblech 18 positioniert ist und das Haltemerkmal 84 auf einer Bodenseite der Bodenbelagskomponente 26 positioniert ist. In Beispielen, in denen die Befestigungsmerkmale 80 Schweißbolzen beinhalten, kann ein Schweißbolzen die Bodenbelagskomponente 26 in der Nähe des Gaspedals 70 an das Bodenblech 18 koppeln. In einem solchen Beispiel kann der Schweißbolzen um ungefähr 300 mm oder weniger, ungefähr 200 mm oder weniger, ungefähr 100 mm oder weniger, ungefähr 80 mm oder weniger, ungefähr 60 mm oder weniger, ungefähr 40 mm oder weniger, ungefähr 20 mm oder weniger oder ungefähr 10 mm oder weniger in geradlinigem Abstand von dem Gaspedal 70 zu der Stelle, wo der Schweißbolzen durch die Bodenbelagskomponente 26 vorsteht, positioniert sein. Beispiele, bei denen sich die Befestigungsmerkmale 80 in der Nähe des Gaspedals 70 und/oder Bremspedals 74 befinden, können beim Erhöhen der Sicherheit vorteilhaft sein, indem sie das Ausmaß der Beweglichkeit der Bodenbelagskomponente 26 in der Nähe des Gaspedals 70 und/oder Bremspedals 74 verringern. In Beispielen, in denen das Befestigungsmerkmal 80 (z. B. ein Schweißbolzen) in der Nähe des Gaspedals 70 und/oder Bremspedals 74 positioniert ist, kann ein zusätzliches Befestigungsmerkmal 80 in der Nähe der Fahrersitzbaugruppe 58 positioniert sein, sodass die Bodenbelagskomponente 26 an beiden Enden gleichermaßen festgehalten werden kann. Es versteht sich, dass die Haltemerkmale 84 einfach an den Befestigungsmerkmalen 80 angebracht und von diesen entfernt werden können, sodass der Benutzer des Fahrzeugs 10 die Bodenbelagskomponenten 26 leicht aus dem Fahrzeug 10 entfernen kann.
Unter Bezugnahme auf 2 besteht die Bodenbelagskomponenten 26 aus einer geschichteten Struktur, die die Strukturschicht 34 beinhaltet. Die Strukturschicht 34 kann eine erste Fläche 34A und eine zweite Fläche 34B definieren. Die erste Fläche 34A der Strukturschicht 34 ist zum Fußraum 30 hin freigelegt und definiert eine Fläche, auf der Insassen ihre Füße ablegen. Die Strukturschicht 34 kann aus einem Metall, einem Polymer, einem Gewebe, einem Verbundmaterial und/oder Kombinationen daraus bestehen. Bei Polymerbeispielen der Strukturschicht 34 kann das Polymermaterial ein thermoplastisches Olefinmaterial beinhalten. Thermoplastisches Olefin kann sich auf eine Polymer/Füllstoffmischung beziehen, die einen Anteil eines Thermoplasts, ein Elastomer oder Gummi und optional ein Füllmaterial beinhaltet. Thermoplaste können Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Block-Copolymer-Polypropylen (BCPP), andere Polymere und Kombinationen daraus beinhalten. Die Einbindung eines Elastomers und/oder eines Gummis in dem thermoplastischen Olefin kann vorteilhaft sein, um zu ermöglichen, dass die Strukturschicht 34 sowohl eine steife Fläche bereitstellt als auch Biegsamkeit ermöglicht, um unter die Verkleidungskomponenten 22 gesteckt zu werden. Andere beispielhafte Polymermaterialien können Nylon, Polypropylen, Epoxidharz, Polyester, Vinylester, Polyetheretherketon, Poly(Phenylensulfid), Polyetherimid, Polycarbonat, Silikon, Polyimid, Poly(Ethersulfon), Melaminformaldehyd, Phenolformaldehyd, Polybenzimindazol und/oder Kombinationen daraus beinhalten. Gemäß einigen Beispielen kann die Strukturschicht 34 einen oder mehrere Fasern für verbesserte Festigkeits- und/oder mechanische Eigenschaften beinhalten. Beispielhafte Fasern können aus Kohlenstoffen, Aramiden, Aluminiummetallen, Aluminiumoxiden, Stahlen, Boronen, Kieselerden, Siliziumcarbiden, Siliziumnitriden, Polyethylenen mit ultrahohem Molekulargewicht, A-Glasen, E-Glasen, E-CR-Glasen, C-Glasen, D-Glasen, R-Glasen und S-Glasen bestehen.
Die Strukturschicht 34 kann eine Durometer-Härte von ungefähr 10 oder größer, ungefähr 20 oder größer, ungefähr 30 oder größer, ungefähr 40 oder größer, ungefähr 50 oder größer, ungefähr 60 oder größer, ungefähr 70 oder größer, ungefähr 80 oder größer, ungefähr 90 oder größer, ungefähr 100 oder größer, ungefähr 120 oder größer, ungefähr 140 oder größer, ungefähr 160 oder größer oder ungefähr 180 oder größer aufweisen. Die Strukturschicht 34 kann eine Dicke von der ersten Fläche 34A zur zweiten Fläche 34B von ungefähr 1 mm bis ungefähr 5 mm aufweisen. Beispielsweise kann die Strukturschicht 34 eine Dicke von ungefähr 1 mm, ungefähr 2 mm, ungefähr 3 mm, ungefähr 4 mm oder ungefähr 5 mm aufweisen. Gemäß verschiedenen Beispielen kann die Strukturschicht 34 eine oder mehrere Verstärkungsrippen 90 (1) definieren. Die Verstärkungsrippen 90 können auf der ersten Fläche 34A der Strukturschicht 34 definiert sein und sind dazu konfiguriert, eine erhöhte Steifigkeit und strukturelle Stabilität für die Strukturschicht 34 bereitzustellen. Es versteht sich, dass die Strukturschicht 34 und/oder die Verstärkungsrippen 90 zusätzlich oder alternativ eine Eierkarton-Gitterstruktur definieren können, die die strukturelle Stabilität der Bodenbelagskomponente 26 erhöhen kann.
Die Isolierungsschicht 38 ist dazu konfiguriert, durch die Bodenbelagskomponente 26 übertragene NVH zu reduzieren. Die Isolierungsschicht 38 ist an die zweite Fläche 34B der Strukturschicht 34 gekoppelt. Mit anderen Worten ist die Isolierungsschicht 38 zwischen der Strukturschicht 34 und der Abdichtungsschicht 42 positioniert. Die Isolierungsschicht 38 kann sich, wie auch die Abdichtungsschicht 42, über eine volle Länge der Strukturschicht 34 erstrecken. In noch anderen Beispielen kann ein Abschnitt der zweiten Fläche 34B der Strukturschicht 34 freigelegt bleiben. Die Isolierungsschicht 38 kann eine Dicke von ungefähr 1 mm bis ungefähr 30 mm aufweisen. Beispielsweise kann die Isolierungsschicht 38 eine Dicke von ungefähr 1 mm oder größer, ungefähr 5 mm oder größer, ungefähr 10 mm oder größer, ungefähr 15 mm oder größer, ungefähr 20 mm oder größer, ungefähr 25 mm oder größer oder ungefähr 30 mm oder größer aufweisen. Es versteht sich, dass die Dicke der Isolierungsschicht 38 einheitlich sein kann oder dass die Dicke über die Bodenbelagskomponente 26 variieren kann. Es versteht sich, dass die Dicke der Isolierungsschicht 38 über die unterschiedlichen Bodenbelagskomponenten 26 unterschiedlich sein kann. Zum Beispiel können Bodenbelagskomponenten 26, die über Bereich mit hohen NVH (z. B. Getriebetunnel) positioniert sind, eine größere Dicke der Isolierung aufweisen, um die erhöhten NVH des Fahrzeugs 10 an dieser Stelle auszugleichen. Gemäß verschiedenen Beispielen kann die Isolierungsschicht 38 einen Schaumstoff beinhalten. In einigen Beispielen kann der Schaumstoff der Isolierungsschicht 38 einen Urethanschaumstoff beinhalten. Beispielhafte Schaumstoffe der Isolierungsschicht 38 können einen offenzelligen Schaumstoff, einen geschlossenzelligen Schaumstoff oder Kombinationen daraus beinhalten. In einigen Beispielen kann ein „selbstverhautender“ Schaumstoff genutzt werden. Für die Zwecke dieser Offenbarung kann „selbstverhautend“ bedeuten, dass der ausgehärtete Schaumstoff eine durchgehende hochdichte Haut bildet. Solche selbstverhautenden Beispiele von Schaumstoff können dadurch vorteilhaft sein, dass die Abdichtungsschicht 42 fakultativ werden kann. Beispielhafte Schaumstoffe der Isolierungsschicht 38 können eine Dichte von ungefähr 10 kg/m³ oder größer, ungefähr 20 kg/m³ oder größer, ungefähr 30 kg/m³ oder größer, ungefähr 40 kg/m³ oder größer, ungefähr 50 kg/m³ oder größer, ungefähr 60 kg/m³ oder größer oder ungefähr 70 kg/m³ oder größer aufweisen. Die Isolierungsschicht 38 kann eine Geräuschabsorption und -dämpfung durch Entkoppeln der Strukturschicht 34 von dem Bodenblech 18 bereitstellen.
Die Abdichtungsschicht 42 kann dazu konfiguriert sein, die Bodenbelagskomponente 26 abzudichten, zu ummanteln oder anderweitig im Wesentlichen undurchlässig für Wasser und/oder Feuchtigkeit zu machen. Die Abdichtungsschicht 42 kann eine Dicke von ungefähr 0,0254 mm (0,001 Zoll) bis 5 mm (0,2 Zoll) aufweisen. Beispielsweise kann die Abdichtungsschicht 42 eine Dicke von ungefähr 0,0254 mm oder größer, ungefähr 0,5 mm oder größer, ungefähr 1 mm oder größer, ungefähr 2 mm oder größer, ungefähr 5 mm oder größer, ungefähr 6 mm oder größer oder ungefähr 10 mm oder größer aufweisen. Die Dicke der Abdichtungsschicht 42 sollte ausreichend sein, damit die Abdichtungsschicht 42 im Wesentlichen reißfest ist. Die Abdichtungsschicht 42 kann aus einem Polymer- und/oder einem Elastomermaterial bestehen. Gemäß verschiedenen Beispielen kann die Abdichtungsschicht 42 aus Polyethylen bestehen. Die Abdichtungsschicht 42 ist sowohl mit der Isolierungsschicht 38 als auch der Strukturschicht 34 gekoppelt. Die Abdichtungsschicht 42 kann mit der Strukturschicht 34 so gekoppelt sein, dass die Isolierungsschicht 38 innerhalb der Bodenbelagskomponente 26 vollständig umgeben und/oder ummantelt ist. Wie vorstehend erläutert, ist die Abdichtungsschicht 42 dazu konfiguriert, eine wasserdichte Dichtung um die Isolierungsschicht 38 zu bilden. Somit erstreckt sich die Abdichtungsschicht 42 vollständig über der Isolierungsschicht 38 und kann mit dem Bodenblech 18 in Kontakt sein. Zum Zwecke dieser Offenbarung kann der Begriff „wasserdicht“ eine Bildung einer Dichtung bedeuten, die teilweise, wesentlich oder vollständig dem Eindringen von Wasser über einen Zeitraum von einigen Stunden widerstehen kann. Zum Beispiel kann die Abdichtungsschicht 42 mit der Strukturschicht 34 so gekoppelt sein, dass eine wasserdichte Dichtung ausreichend ist, um zu ermöglichen, dass die Bodenbelagskomponente 26 für einen vordefinierten Zeitraum (z. B. ungefähr 1 Stunde oder weniger) vollständig in Wasser mit einer Tiefe (z. B. ungefähr 2 Meter oder weniger) untergetaucht werden kann.
Unter Bezugnahme auf 2B kann die Bodenbelagskomponente 26 eine Teppichschicht 100 beinhalten. Die Teppichschicht 100 kann aus einem gestanzten oder vorgeformten Stück aus Teppichbelag bestehen, auf dessen Rückseite die Strukturschicht 34 ausgebildet wurde. Mit anderen Worten kann die Teppichschicht 100 auf einer ersten Fläche 34A der Strukturschicht 34 positioniert sein. Die Teppichschicht 100 kann eine Vielfalt von Größen, Formen und Farben annehmen, die dazu konfiguriert sind, eine ästhetisch ansprechende Erscheinung und Haptik für den Innenraum 54 des Fahrzeugs 10 bereitzustellen.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein beispielhaftes Verfahren 110 zum Bilden der Bodenbelagskomponente 26 abgebildet. Das Verfahren 110 beginnt mit einem Schritt 114 des Spritzgießens der Strukturschicht 34 unter Verwendung einer Spritzgussmaschine. Gemäß verschiedenen Beispielen wird die Strukturschicht 34 durch einen Spritzgussvorgang gebildet. Während des Spritzgussvorgangs wird eine Form geschlossen und das Material der Strukturschicht 34 wird eingespritzt. Das Spritzgießen der Strukturschicht 34 kann beim Bereitstellen einer detaillierteren Struktur mit einem geringeren Gewicht und engeren Konstruktionstoleranzen vorteilhaft sein. Zum Beispiel kann die Bildung der Verstärkungsrippen 90 und/oder des Eierkartongitters engere Konstruktionstoleranzwerte aufweisen, wenn Spritzgießen verwendet wird. Wie oben erläutert, kann die Teppichschicht 100, falls die Bodenbelagskomponente 26 die Teppichschicht 100 beinhaltet, in die Form der Spritzgussmaschine gelegt werden, sodass die Strukturschicht 34 direkt auf einer Rückseite der Teppichschicht 100 gebildet wird.
Als nächstes wird ein Schritt 118 des Koppelns der Isolierungsschicht 38 an die Strukturschicht 34 durchgeführt. Bei Beispielen der Isolierungsschicht 38 mit Schaumstoff kann der Schritt 118 durch Einspritzen des Schaumstoffs auf die gebildete Strukturschicht 34 ausgeführt werden. Die Aufbringung der Isolierungsschicht 38 an der Strukturschicht 34 kann in dem gleichen Werkzeug, mit dem die Strukturschicht 34 gebildet wurde, durchgeführt werden, oder die Isolierungsschicht 38 kann in einem anderen Werkzeug aufgebracht werden. Ferner kann die Isolierungsschicht 38 in Beispielen der Isolierungsschicht 38 ohne Schaumstoff mechanisch, klebend oder anderweitig an die Strukturschicht 34 gekoppelt werden.
Als nächstes wird ein Schritt 122 des Abdichtens oder Koppelns der Abdichtungsschicht 42 an die Strukturschicht 34 der Bodenbelagskomponente 26 durchgeführt. Wie oben erläutert, kann die Abdichtungsschicht 42 ein Polymermaterial sein, das dazu konfiguriert ist, die Bodenbelagskomponente 26 abzudichten, zu ummanteln oder anderweitig wasserdicht zu machen. Somit kann die Abdichtungsschicht 42 mittels Wärmekontaktnieten, thermischem Bonden, Verkleben, mechanischem Bonden und anderen Verfahren zum Bonden, die eine wasserdichte Dichtung herstellen können, um die Isolierungsschicht 38 abgedichtet werden. Gemäß verschiedenen Beispielen wird die Abdichtungsschicht 42 zu dem Spritzgusswerkzeug hinzugefügt, das die Strukturschicht 34 bildet.
Die Verwendung der vorliegenden Offenbarung kann eine Vielzahl von Vorteilen bieten. Als erstes kann die Bildung der Bodenbelagskomponente 26 und ihr Koppeln an das Bodenbelagssystem 14 einen einfach zu entfernenden Bodenbelag für das Fahrzeug 10 ermöglichen. Zweitens kann das Bodenbelagssystem 14, da die Bodenbelagskomponenten 26 wasserdicht oder wasserundurchlässig sein können, Wasser ausgesetzt werden, ohne Furcht vor einer Verschlechterung des Bodenbelagssystems 14, da die Bodenbelagskomponenten 26 entfernt werden können, um zu ermöglichen, dass das Wasser trocknen oder aus dem Bodenbelagssystem 14 entweicht. Drittens können die Bodenbelagskomponenten, bevor der Innenraum 54 des Fahrzeugs 10 Wasser ausgesetzt wird, entfernt werden, da die Bodenbelagskomponenten 26 vom Bodenbelagssystem 14 und dem Fahrzeug 10 entfernbar sind. Viertens können NVH innerhalb des Innenraums 14 des Fahrzeugs 10 reduziert werden, da die Bodenbelagskomponenten 26 die Isolierungsschicht 38 beinhalten, während außerdem ein Bodenbelagssystem 14 bereitgestellt wird, das einer Wassereinwirkung widerstehen kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen beinhaltet das Fahrzeug ein metallenes Bodenblech, eine Vielzahl von Verkleidungskomponenten, die einen Fußraum in der Nähe des Bodenblechs definiert, und eine mit dem Bodenblech gekoppelte Bodenbelagskomponente. Die Bodenbelagskomponente beinhaltet eine Polymerstrukturschicht, eine Isolierungsschicht, die auf der Strukturschicht positioniert ist, und eine Abdichtungsschicht, die mit dem Bodenblech gekoppelt ist und sich erstreckt, um die Isolierungsschicht gegen die Strukturschicht abzudichten. Ausführungsformen des Fahrzeugs können ein beliebiges oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:

• mindestens eine der Vielzahl von Verkleidungskomponenten überlappt die Bodenbelagskomponente um ungefähr 3 mm oder mehr;
• ein Gaspedal, wobei die Bodenbelagskomponente unter dem Gaspedal positioniert ist;
• ein Schweißbolzen koppelt die Bodenbelagskomponente an das Bodenblech mit einem Abstand von ungefähr 100 mm oder weniger von dem Gaspedal;
• eine Teppichschicht, die auf der Polymerstrukturschicht positioniert ist;
• die Strukturschicht definiert mindestens eine Rippe;
• die Polymerstrukturschicht umfasst ein thermoplastisches Olefin;
• die Isolierungsschicht umfasst eine Schaumstoffschicht;
• eine Dichte der Schaumstoffschicht beträgt ungefähr 25 kg/m³ oder mehr;
• die Schaumstoffschicht umfasst einen offenzelligen Schaumstoff;
• die Schaumstoffschicht umfasst einen geschlossenzelligen Schaumstoff;
• die Schaumstoffschicht umfasst einen Urethanschaumstoff;
• die Abdichtungsschicht ist dazu konfiguriert, eine wasserdichte Dichtung um die Isolierungsschicht zu bilden; und/oder
• mindestens eine der Vielzahl von Verkleidungskomponenten überlappt die Bodenbelagskomponente.

Im Sinne dieser Offenbarung bedeutet der Begriff „gekoppelt“ (in allen seinen Formen: koppeln, koppelnd, gekoppelt usw.) allgemein das direkte oder indirekte Verbinden von zwei Komponenten (elektrisch oder mechanisch). Ein derartiges Verbinden kann dem Wesen nach stationär oder dem Wesen nach beweglich sein. Ein derartiges Verbinden kann erzielt werden, indem die beiden (elektrischen oder mechanischen) Komponenten und beliebige zusätzliche dazwischenliegende Elemente einstückig als einzelner Einheitskörper miteinander oder mit den zwei Komponenten ausgebildet werden. Ein derartiges Verbinden kann dem Wesen nach permanent sein oder dem Wesen nach entfernbar oder lösbar sein, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben.
Im hier verwendeten Sinne bedeutet der Ausdruck „ungefähr“, dass Mengen, Größen, Formulierungen, Parameter und andere Mengenangaben und Eigenschaften nicht genau sind und nicht genau zu sein brauchen, jedoch annähernd und/oder auf Wunsch größer oder kleiner sind und Toleranzen, Umwandlungsfaktoren, Abrundung, Messfehler und dergleichen und andere dem Fachmann bekannte Faktoren reflektieren. Wird der Ausdruck „ungefähr zum Beschreiben eines Werts oder eines Endpunkts eines Bereichs verwendet, versteht sich, dass die Offenbarung den genannten spezifischen Wert oder Endpunkt einschließt. Unabhängig davon, ob ein nummerischer Wert oder ein Endpunkt eines Bereichs in der Beschreibung „ungefähr“ erwähnt, soll der nummerische Wert oder der Endpunkt eines Bereichs zwei Ausführungsformen einschließen: eine, die durch „ungefähr“ modifiziert wird, und eine, die nicht durch „ungefähr“ modifiziert wird. Es versteht sich ferner, dass die Endpunkte jedes der Bereiche sowohl in Bezug auf den anderen Endpunkt als auch unabhängig vom anderen Endpunkt bedeutend sind.
Die Ausdrücke „wesentlich“, „im Wesentlichen“ und Variationen davon sollen im hier verwendeten Sinne darauf hinweisen, dass ein beschriebenes Merkmal gleich oder annähernd gleich einem Wert oder einer Beschreibung ist. Beispielsweise soll eine „im Wesentlichen ebene“ Fläche bedeuten, dass eine Fläche eben oder annähernd eben ist. Darüber hinaus soll „im Wesentlichen“ bedeuten, dass zwei Werte gleich oder ungefähr gleich sind. In manchen Ausführungsformen kann „im Wesentlichen“ Werte innerhalb von etwa 10 % voneinander, wie etwa innerhalb von etwa 5 % voneinander oder innerhalb von etwa 2 % voneinander, bezeichnen.
Im hier verwendeten Sinne bedeuten die Ausdrücke „der“, „die“, „das“ oder „ein“, „eine“, „einer“ „mindestens eins“ und sollten nicht auf „nur eins“ beschränkt werden, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil behauptet wird. Daher schließt z. B. der Verweis auf „eine Komponente“ Ausführungsformen mit zwei oder mehr solcher Komponenten ein, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes vorgibt.
Dem Fachmann erschließt sich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Somit soll die vorliegende Offenbarung derartige Modifikationen und Variationen abdecken, vorausgesetzt, sie liegen innerhalb des Umfangs der beigefügten Patentansprüche und ihrer Äquivalente.
Modifikationen der Offenbarung werden sich dem Fachmann und denen, welche die Offenbarung herstellen oder verwenden, erschließen. Daher versteht es sich, dass die in den Zeichnungen gezeigten und vorstehend beschriebenen Ausführungsformen lediglich Veranschaulichungszwecken dienen und nicht zur Einschränkung des Umfangs der Offenbarung gedacht sind, der durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist, die gemäß den Prinzipien des Patentrechts, einschließlich der Äquivalenzlehre, auszulegen sind.

Claims

Fahrzeug, umfassend: ein metallenes Bodenblech; eine Vielzahl von Verkleidungskomponenten, die einen Fußraum in der Nähe des Bodenblechs definiert; eine mit dem Bodenblech gekoppelte Bodenbelagskomponente, umfassend: eine Polymerstrukturschicht; eine Isolierungsschicht, die auf der Strukturschicht positioniert ist; und eine Abdichtungsschicht, die mit dem Bodenblech gekoppelt ist und sich erstreckt, um die Isolierungsschicht gegen die Strukturschicht abzudichten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der Vielzahl von Verkleidungskomponenten die Bodenbelagskomponente um ungefähr 3 mm oder mehr überlappt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Gaspedal, wobei die Bodenbelagskomponente unter dem Gaspedal positioniert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei ein Schweißbolzen die Bodenbelagskomponente mit einem Abstand von ungefähr 100 mm oder weniger von dem Gaspedal an das Bodenblech koppelt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Teppichschicht, die auf der Polymerstrukturschicht positioniert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Strukturschicht mindestens eine Rippe definiert.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Polymerstrukturschicht ein thermoplastisches Olefin umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Isolierungsschicht eine Schaumstoffschicht umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei eine Dichte der Schaumstoffschicht ungefähr 25 kg/m³ oder mehr beträgt.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Schaumstoffschicht einen offenzelligen Schaumstoff umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Schaumstoffschicht einen geschlossenzelligen Schaumstoff umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Schaumstoffschicht einen Urethanschaumstoff umfasst.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-12, wobei die Abdichtungsschicht dazu konfiguriert ist, eine wasserdichte Dichtung um die Isolierungsschicht zu bilden.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-12, wobei mindestens eine der Vielzahl von Verkleidungskomponenten die Bodenbelagskomponente überlappt.