DE69109448T2

DE69109448T2 - Platte für eine Fahrzeugkarosserie.

Info

Publication number: DE69109448T2
Application number: DE69109448T
Authority: DE
Inventors: Frank Gerard Rieck; Schaik Marcelinus Antonius Van
Original assignee: Hoogovens Groep BV
Current assignee: Tata Steel Ijmuiden BV
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 1991-11-05
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: NL9002475A; EP0486093A1; US5149167A; ATE122003T1; ES2071906T3; DE69109448D1; DK0486093T5; EP0486093B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenkörper für ein Fahrzeug, mit einem Blech, das aus einer oder mehreren Schichten gebildet ist, und einem Strukturglied, das mit besagtem Blech verbunden ist, um es zu tragen, und das für die Befestigung des Blechs an dem Fahrzeug vorgesehen ist. Das Blech ist für die Anwendung als äußerer Teil des Fahrzeugs bestimmt.
Ein solcher Plattenkörper, beispielsweise eine Motorhaube oder ein Kofferraumdeckel (vgl. auch JP-A-57-178925), ist in der Praxis der Automobiltechnik bekannt. Dieser konventionelle Plattenkörper besteht gewöhnlich aus einem mehr oder weniger ebenen Blech, dem man eine bestimmte Biegung entsprechend dem gewünschten Aussehen des fraglichen Fahrzeugs gegeben hat, und es ist ein gepreßtes Strukturglied an der Innenseite des Blechs angebracht, um das Blech gegen Verbiegung zu verstärken und durch das das Blech mit dem Fahrzeug verbunden ist. Der Nachteil dieses bekannten Plattenkörpers ist, daß es verhältnismäßig schwer ist, was insbesondere durch die robuste Konstruktion des tragenden Strukturglieds verursacht wird.
Es sind verschiedene Versuche gemacht worden, um die Festigkeit und Starrheit des Plattenkörpers zu erhalten, während das Gewicht reduziert worden ist. Die US-A-2 709 108 ist ein früher Versuch, um das Problem zu lösen, und beschreibt eine "Y"-geformte oder eine Querlenkerverstärkung, bei der die beiden Schenkel der "Y"-Verstärkung das ebene Blech in dem Bereich der Anbringung an dem Fahrzeug verstärkt. Die DE-A-2 934 430 beschreibt ein hohles, verstärkendes Teil, das unmittelbar an einer Platte befestigt ist. Die DE-A-1 627 719 beschreibt die Anbringung eines verstärkenden Gliedes an Kofferraumdeckeln, Türen etc., bei dem aushärtbarer Kunststoff, beispielsweise basierend auf PVC, verwendet wird. Die JP-A-57-178925 schlägt vor, daß ein gerader verstärkender Balken eines gleichförmigen Profils entlang seiner Länge an der Innenseite des Plattenblechs klebend befestigt wird, um Schweißmarkungen zu vermeiden.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen vergleichsweise leichten, dennoch widerstandsfähigen Plattenkörper bereitzustellen, der einfach herzustellen ist.
Der Plattenkörper entsprechend einem Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das tragende Strukturglied aus einem langgestreckten Element besteht, das an dem Blech anliegt und der Biegung des Blechs folgt und welches zumindest eine Biegung aufweist. Es hat sich gezeigt, daß ein auf diese Weise hergestellter Plattenkörper die notwendige Festigkeit in Längsund Breitenrichtung hat, jedoch aufgrund des geringeren Materialverbrauchs sehr viel leichter konstruiert werden kann als die konventionellen Plattenkörper, die oben beschrieben sind. Insbesondere die Kombination eines gebogenen Strukturglieds und seiner Fläche an Fläche klebenden Anbringung an dem Blech ergibt eine leichte und dennoch starre Struktur. Desweiteren kann das Material, das für das tragende Strukturglied verwendet wird, von geringerer Qualität sein, da seine Tiefzieheigenschaften weniger kritisch sind als bei den pressengeformten tragenden Strukturgliedern konventioneller Platten.
Ein weiterer signifikanter Vorteil ist, daß kaum Material bei der Herstellung des Strukturglieds, das bei der Erfindung verwendet wird, verschwendet wird, was eine billige Herstellung ermöglicht. Der Grund dafür, daß weniger Material verschwendet wird, besteht darin, daß das verwendete Glied zuvor auf die benötigte Länge zugeschnitten werden kann, wonach einfach nur noch eine Verformung in die gewünschte Form erforderlich ist durchgeführt zu werden. Das Glied und das Blech können durch bekannte Verbindungstechniken verbunden werden, beispielsweise durch Kleben oder Nieten.
Die Erfindung kann ausgezeichnet bei aus Stahl hergestellten Blechen verwendet werden, jedoch ist auch eine besonders gute Anwendung bei Blechen aus Aluminium oder bei einem Laminat mit Deckschichten aus Aluminium oder Stahl und einem thermoplastischen Kern möglich.
Bei einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung in einem Plattenkörper mit einem Blech und einem damit verbundenen, langgestreckten tragenden Strukturglied, das zumindest zwei Bögen hat.
Insbesondere erhält man eine noch robustere Konstruktion des Plattenkörpers entsprechend der Erfindung dadurch, daß das Glied entlang seiner Länge mit drei Bögen und vier Abschnitten geringerer Biegung (beispielsweise gerade) vorgesehen wird, wobei die Bögen und die Abschnitte sich abwechseln und die Enden des Gliedes durch zwei der Abschnitte gebildet werden. Der mittlere Bogen ist entgegengesetzt gerichtet zu den beiden anderen. Dies gibt dem Glied eine "Amorbogen"-Formgebung. Hierdurch kann die gesamte Fläche des zu tragenden Blech in drei etwa gleichgroße Bereiche unterteilt werden. Bei Verwendung des tragenden Gliedes, das auf diese Weise der gebogenen Oberfläche des Blechs folgt, erhält man eine sehr effektive Unterstützung und Widerstand gegen Verbiegung in der Blechoberfläche.
Vorzugsweise tragen die beiden Enden des Gliedes das Blech an oder neben einer Seitenkante, die für die Befestigung an dem Fahrzeug bestimmt ist. Hierbei wird die Tragfunktion des Gliedes vorzüglich mit der Funktion der Befestigung des Plattenkörpers an dem Fahrzeug verbunden. Desweiteren trägt auch der mittlere Bogen des Gliedes vorzugsweise das Blech nahe der Seitenkante, die für die Befestigung an dem Fahrzeug bestimmt ist. Auf diese Weise erhält man durch die Aufteilung in die früher erwähnten Bereiche optimale Effekte für die Fähigkeit des einheitlichen Plattenkörpers, seine Formgebung beizubehalten.
Das Strukturglied ist vorzugsweise unter Verwendung im wesentlichen desselben Materials oder derselben Materialart hergestellt wie zumindest die Schicht des Blechs, gegen das es direkt anliegt. Hierdurch werden Unterschiede in der thermischen Ausdehnung des Blechs und des tragenden Gliedes verhindert, und zusätzlich wird eine Anfälligkeit zu Kontaktkorrosion vermieden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Plattenkörpers entsprechend der Erfindung ist die Platte vollständig aus Aluminium hergestellt (bei diesem Ausdruck schließen wir auch Aluminiumlegierungen ein). Hierdurch erhält man eine sehr leichte und handliche Konstruktion, die den zusätzlichen Nutzen hat, daß das Strukturglied aus Aluminium auf eine sehr einfache und billige Art durch Extrudierung mit anschließender Biegeoperation hergestellt werden kann. Das Profil des Elements kann eben sein, was eine gute Anbringung an dem Plattenkörper ermöglicht.
Typischerweise hat das Blech eine Biegung in zumindest einer Ebene, häufig in zwei Ebenen, und das Strukturglied, das gegen das Blech anliegt, folgt dieser Biegung.
Die Erfindung wird nun weiter erläutert mit Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, die eine nicht beschränkende Anwendungsform mit Hilfe eines Beispiels zeigt. In der Zeichnung:-
Figur 1 zeigt eine Unteransicht eines Plattenkörpers entsprechend der Erfindung.
Figur 1 ist eine unterseitige Ansicht eines Plattenkörpers, der die Erfindung darstellt, welcher aus einem Aluminiumblech 2, dessen Unterseite 1 zu sehen ist, und einem verstärkenden Strukturglied 3 besteht. Das Blech 2 hat in konventioneller Weise eine Doppelbiegung, d. h. eine Biegung in zwei Ebenen, obwohl dies in der Figur nicht zu sehen ist. Wenn es an einem Fahrzeug befestigt ist, ist die Platte um eine Linie schwenkbar, die benach-
bart seiner unteren Seitenkante in Figur 1 ist.
Das Strukturglied 3 ist ein längliches Stranggußteil aus Aluminium von flachem Querschnitt, das über seine Länge gleichförmig ist. Dieses Profil ist hohl, um Gewicht und Material zu sparen, und kann mit Verstärkungsrippen (nicht dargestellt) versehen sein. Einer seiner ebenen Seiten ist an der Unterseite 1 des Blechs 2 über die gesamte Länge des Gliedes 3 klebend befestigt. Die Höhe des Gliedes 3 in der Richtung senkrecht zu dem Papier in Figur 1 ist geringer als seine Breite.
Das Glied 3 hat Enden 4, 5, und es ist zu sehen, daß es aus vier mehr oder weniger geraden Abschnitten 6, 7, 8, 9 besteht, die sich mit drei Bögen 10, 11 und 12 abwechseln. Der mittlere Bogen 12 ist in Bezug zu den äußeren Bögen 10, 11 entgegengesetzt gerichtet. Dies gibt dem Glied eine "Amorbogen"-Gestalt, wie in Figur 1 zu sehen ist.
Das Glied 3 folgt der Biegung der Unterseite des Plattenkörperblechs 2 über seine gesamte Länge, und es ist an dem Blech befestigt, beispielsweise durch Verklebung, wie erwähnt. Geeignete Klebstoffe sind bekannt. Die Formgebung des Gliedes 3 definiert Bereiche A, B, C, die vorzugsweise so ausgewählt sind, daß sie in ihrer Größe im wesentlichen gleich sind. Beide Enden 4, 5 sind geeignet, um als Befestigungspunkte für die Verbindung des Plattenkörpers 1 an einem Fahrzeug verwendet zu werden, für das er bestimmt ist. Dies kann durch Verbolzen dreieckiger Flansche (nicht dargestellt) mit dem Glied 3 an den Enden 4, 5 geschehen.
In dieser Ausführung sind sowohl die Unterseite 1 des Blechs 2 und das Glied 3 aus demselben Material hergestellt, nämlich Aluminium. Dies ergibt eine vor allem leichte und handliche Konstruktion, die noch gegen Verbiegung widerstandsfähig ist und die nichtsdestoweniger zu geringen Kosten hergestellt werden kann. Mit dieser Erfindung hat sich eine Einsparung an Gewicht von etwa 20% verglichen mit dem der oben genannten konventionellen Platte als möglich erwiesen. Ein durch konventionelle Techniken hergestellter Stahlplattenkörper wiegt etwa 10 kg, während ein gleichartiger Plattenkörper entsprechend der Erfindung, wie sie dargelegt ist, etwa 8 kg wiegt und ein Plattenkörper entsprechend der Erfindung, bei dem das Blech durch ein Laminat mit einer Aluminiumdeckschicht und einer Kunststoffkernschicht gebildet und das Trägerglied 3 ebenfalls aus Aluminium hergestellt ist, etwa 4 kg wiegen kann.

Claims

1. Plattenkörper für ein Fahrzeug, bestimmt für die Verwendung als ein äußerer Teil des Fahrzeugs, der ein Blech (2), das aus einer oder mehreren Schichten gebildet ist, und ein langgestrecktes tragendes Strukturglied (3) gleichförmiger Querschnittsform über seine Länge aufweist, welches mit dem Blech (2) zum Tragen des Blechs und zur Befestigung des Blechs an dem Fahrzeug verbunden ist, wobei das Strukturglied (3) derart gegen das Blech (2) anliegt, damit es der Formgebung des Blechs folgt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ansicht auf eine Seite des Blechs (2) das Strukturglied zumindest einen Bogen (10, 11, 12) und Abschnitte aufweist, die sich von besagtem Bogen weg erstrecken.

2. Plattenkörper entsprechend Anspruch 1, bei dem das Strukturglied (3) drei besagte Bögen (10, 11, 12) und vier Abschnitte (6, 7, 8, 9) geringerer Biegung als besagte Bögen hat, wobei besagte Bögen und besagte vier Abschnitte sich entlang des Strukturglieds abwechseln, der mittlere (11) von besagten Bögen in entgegengesetzter Richtung in Bezug zu den äußeren beiden Bögen (10, 11) ist und die beiden Enden des Strukturglieds durch zwei der vier besagten Abschnitte gebildet wird.

3. Plattenkörper entsprechend Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem beide Enden (4, 5) des Strukturglieds (3) das Blech benachbart einer Seitenkante des Blechs in Bereichen tragen, die für die Befestigung am Fahrzeug bestimmt ist.

4. Plattenkörper entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zumindest ein besagter Bogen des besagten Strukturgliedes (3) das Blech benachbart einer Seitenkante des Blechs trägt, welche Seitenkante für die Befestigung an dem Fahrzeug bestimmt ist.

5. Plattenkörper entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Strukturglied aus derselben Art Material hergestellt ist wie eine Schicht des besagten Blechs, gegen das es direkt anliegt.

6. Plattenkörper entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Strukturglied (3) aus Aluminium hergestellt ist.

7. Plattenkörper entsprechend Anspruch 6, bei dem das Strukturglied (3) aus Aluminium extrudiert ist.

8. Plattenkörper entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem besagtes Strukturglied eine Seite hat, die durch einen Klebstoff an besagtem Blech (2) über die gesamte Länge des Strukturglieds (3) befestigt ist.

9. Plattenkörper entsprechend einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem besagtes Blech (2) eine Biegung in zumindest einer Ebene hat und besagtes Strukturglied (3) besagter Biegung folgt.

10. Plattenkörper für ein Fahrzeug, bestimmt für die Verwendung als ein äußeres Teil des Fahrzeugs, der ein Blech (2), das zumindest eine Schicht aufweist, und ein langgestrecktes, tragendes Strukturglied (3) aufweist, das mit dem Blech zum Tragen des Blechs und zur Befestigung des Blechs an dem Fahrzeug verbunden ist, wobei das tragende Strukturglied der Formgebung des Blechs (2) folgt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ansicht auf eine Seite des Blechs das Strukturglied (3) über seine Länge zumindest zwei Bögen (10, 11, 12) von entgegengesetzten Richtungen hat.

11. Plattenkörper entsprechend Anspruch 10, bei dem das Strukturglied (3) über seine Länge drei besagte Bögen (10, 11, 12) und vier weitere Abschnitte (6, 7, 8, 9) von geringerer Biegung als besagte Bögen hat, wobei die Böden und die weiteren Abschnitte sich entlang des Blechs abwechseln und beide Enden (4, 5) des Strukturglieds mit besagten weiteren Abschnitten versehen sind.

12. Plattenkörper nach Anspruch 10 oder 11, bei dem besagtes Strukturglied extrudiert ist und eine gleichbleibende Querschnittsform entlang seiner gesamten Länge hat.