WO2016198326A1

WO2016198326A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: WO2016198326A1
Application number: PCT/EP2016/062610
Authority: WO
Inventors: Felix HALANG
Original assignee: Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date: 2015-06-09
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2016-12-15
Also published as: CN107690403A; CN107690403B; US10604193B2; DE102015210485A1; US20180099701A1

Abstract

Kraftfahrzeug (1) mit einer Karosserie, die Hohlprofile (2) mit darin ausgebildeten Hohlräumen aufweist, wobei die Hohlräume durch Schottteile (11) gegen Wasser und Schall abtrennbar sind, wobei das jeweilige Schottteil einen Grundträger (30) mit einem damit versehenen, expansionsfähigen Schaumteil (31) aufweist, wobei das Schaumteil unter Wärmeeinwirkung ab einer bestimmten Temperatur aufschäumt und einen umlaufenden Spalt (29) ausfüllt, der zwischen einer Stirnfläche des Schottteils und einer dazu gegenüberliegenden Innenfläche des Hohlprofils ausgebildet ist. Das Schottteil weist zwei Längsabschnitte (14, 53; 13, 54) und ein die beiden Längsabschnitte des Schottteils verbindendes Querteil (15, 55) auf, so dass sich ein umlaufender Rahmen des Grundträgers ergibt, dass das Schottteil eine im Prinzip U-förmige Aufnahmeöffnung bildet, dass an den inneren Rahmenabschnitten der Längsabschnitte und des Querteils des Grundträgers jeweils ein Befestigungselement (16, 17, 20) ausgebildet sind, so dass sich mindestens drei zueinander beabstandete Befestigungsstellen (3, 4, 5) im eingerasteten Zustand der Befestigungselemente (16, 64; 20, 61;17, 59) in den Durchgangsöffnungen des Karosserieprofils ergeben.

Description

Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 10237962 A1 ist bereits ein Abschottungs-Bauteil bekannt, das aus einem Grundträger mit einem umgebenden Quellschaum versehen ist. Ferner sind an dem Grundträger beispielsweise zwei Clipse vorgesehen, die in einem Karosseriebauteil verclipst sind. Im nicht aufgeschäumten Zustand des Schaumteiles besteht ein Ringspalt zwischen den umlaufenden Stirnflächen des Schottteils und den dazu gegenüberliegenden Innenflächen eines Karosserie-Hohlprofils.

Bei einer Einwirkung von Wärme, z.B. beim Lackieren des Karosserieteils, schäumt das Schaumteil auf. Der aufgeschäumte Schaum bildet eine feste Verbindung mit den gegenüberliegenden Karosserieteilen. Auf diese Weise wird eine wasserdichte und/oder schallisolierende Trennung des betreffenden Hohlraums erreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, durch die ein Hohlraum wasserdicht und/oder schallisolierend abgedichtet werden kann, wobei eine lagefeste Montage in einfacher Weise gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist eine Karosserie mit Hohlprofilen auf, in denen Hohlräume ausgebildet sind. Die Hohlräume sind durch Schottteile gegen Wasser und Schall abtrennbar. Das jeweilige Schottteil weist einen Grundträger mit einem damit versehenen, expansionsfähigen Schaumteil auf. Das Schaumteil schäumt unter Wärmeeinwirkung ab einer bestimmten Temperatur auf und füllt einen umlaufenden Spalt aus. Der Spalt ist zwischen einer Stirnfläche des Schottteils und einer dazu gegenüberliegenden Innenfläche des jeweiligen Hohlprofils ausgebildet. Das Schottteil weist einen Befestigungs-Clip auf, über den das Schottteil über eine Durchgangsöffnung des Karosserieprofils an dem Karosserieprofil befestigt ist,

Vorteilhafterweise ist das Schottteil mit zwei Längsabschnitten und einem die beiden Längsabschnitte des Schottteils verbindenden Querteil versehen, so dass sich ein umlaufender Rahmen des Grundträgers ergibt. Das Schottteil bildet eine im Prinzip U-förmige Aufnahmeöffnung. An inneren Rahmenabschnitten der Längsabschnitte und einem inneren Rahmenabschnitt des Querteils des Grundträgers sind jeweils ein Befestigungselement ausgebildet sind, so dass sich mindestens drei zueinander be- abstandete Befestigungsstellen und damit Abstützungsstellen im eingerasteten Zustand der Befestigungselemente in den Durchgangsöffnungen des Karosserieprofils ergeben.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der umlaufende Rahmen des Grundträgers einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt auf. In dem oberen Abschnitt und in dem unteren Abschnitt ist eine Gitterstruktur aus Querstegen und Längsstegen ausgebildet.

An den inneren Rahmenabschnitten des umlaufenden Rahmens sind vorteilhafterweise die Befestigungselemente einstückig ausgebildet.

Der Grundträger besteht in einer vorteilhaften Ausführungsform aus einem hitzebeständigen Kunststoff, wie PA 6.6,.

Vorteilhafterweise liegt die Temperatur T unter der das Schaumteil expandiert in einem Bereich von 150 °C < T < 220 °C.

In einer vorteilhaften Ausführungsform hat der umlaufende Spalt eine Breite von 3 mm < .29 ^ 6 mm.

Die Befestigungselemente sind vorteilhafterweise Clipse und/oder Rastnasen.

In dem Karosserieprofil sind in einer vorteilhaften Ausführungsform mehrere Durchgangsöffnungen zur Anordnung der entsprechenden Anzahl an Befestigungselementen ausgebildet.

Vorteilhafterweise haben die im Karosserieprofil ausgebildeten Durchgangsöffnungen zumindest bei der Verwendung von Rastnasen eine rechteckige Form, deren Breite b bei 4 mm < b < 8 mm und deren Länge I bei 7 mm < I < 10 mm liegt. Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Abschottungs-Bauteils mit drei Gipsen vor der Befestigung an einem Karosseriebauteil,

Fig. 2 eine schematische Darstellung entsprechend der Fig. 1 , wobei das Abschottungs-Bauteil an dem Karosseriebauteil über die Clipse befestigt ist und ein zweites Karosserieprofil mit dem ersten Karosserieprofil verbunden ist, so dass sich das Abschottungs-Bauteil in einem abgeschlossenen Hohlraum befindet,

Fig. 3 eine schematische Darstellung entsprechend der Fig. 2 nach einer Wärmeeinwirkung, in der ein Schaumteil des Abschottungs-Bauteils aufgeschäumt ist und einen Ringspalt zur Abdichtung gegenüber Wasser und/oder Schall abdichtet,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges, an der neun Abdichtungsstellen in Hohlräumen der Karosserie eingezeichnet sind,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Anordung von zwei Abschottungs- Bauteilen in einem Schweller, wobei zwischen den beiden Abschottungs- Bauteilen der Fuß einer B-Karosseriesäule sich befindet,

Fig. 6 eine Schnittansicht durch ein Abschottungs-Bauteil, das an einem Schweller-Innenprofil angeordnet ist, wobei in der Fig. 6 die Struktur eines Grundträgers des Abschottungs-Bauteils dargestellt ist und das den Grundträger umgebende Schaumteil weggelassen wurde,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht, die das in der Fig. 6 gezeigte Abschottungs- Bauteils zeigt, wobei in der Fig. 7 ein Außenprofil an dem Innenprofil befestigt ist, so dass sich das Abschottungs-Bauteil in einem geschlossenen Hohlraum befindet, Fig. 8 eine perspektivische Ansicht auf das in den Fig. 5 bis 7 gezeigte Abschottungs-Bauteil, wobei in der Fig. 8 die Ausbildung und Anordnung von drei Clipsen hervorgeht,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Eckbereiches des in der Fig. 8 gezeigten

Abschottungs-Bauteils, aus dem die Ausbildung des Grundträgers und eines daran angeordneten Schaumteils hervorgeht.

Fig. 10 eine Ansicht auf die Struktur des Grundträgers des in der Fig. 8 gezeigten

Abschottungs-Bauteils.

Die Fig. 1 zeigt ein hutförmiges Karosserieprofil 2 eines Kraftfahrzeuges 1. Das Karosserieprofil 2 weist drei Durchgangsöffnungen 3, 4 und 5 an Profilabschnitten 6, 7 und 8 auf. Der mittlere Profilabschnitt 7 verläuft in der Fig. 1 senkrecht, während die sich daran anschließenden äußeren Profilabschnitte 6 und 8 schräg nach oben in Richtung von senkrecht verlaufenden Flanschen 9, 10 erstrecken.

Beabstandet zu dem Karosserieprofil 2 ist in der Fig. 1 ein Abschottungs-Bauteil 11 dargestellt. Nachfolgend wird das Abschottungs-Bauteil 1 1 abgekürzt als Schottteil bezeichnet.

Das Schottteil 1 1 weist eine Aufnahmeöffnung 12 mit zwei gegenüberliegenden, schräg verlaufenden Seitenwänden oder Längsabschnitten 13, 14 sowie einen senkrecht verlaufenden, die beiden Seitenwände 13, 14 verbindenden Bodenabschnitt oder Querabschnitt 15 auf, der in der Fig. 1 senkrecht verläuft.

In der gezeigten Ausführungsform weisen die Seitenwände 13, 14 des Schottteils 1 1 den jeweiligen gleichen (Steigungs-bzw. Neigungs-) Winkel α, ß auf wie die entsprechenden Profilabschnitte 6, 8 des Karosserieprofils 2.

In der Ausführungsform, die in der Fig. 1 gezeigt ist, sind an den gegenüberliegenden Seitenwänden 13, 14 des Schottteils 1 1 jeweils eine Rastnase 16, 17 mit jeweils einem hakenförmigen Ende 18, 19 ausgebildet. Am Bodenabschnitt 15 des Schottteils 1 1 ist ein Clip oder eine weitere Rastnase 20 mit einem hakenförmigen Einras- tende 21 vorgesehen. Ein Pfeil 22 zeigt die Montagerichtung des Schottteils 1 1 in Richtung des Karosserieprofils 2.

Die Fig. 2 zeigt das Schottteil 1 1 im befestigten Zustand an dem Karosserieprofil 2. Die Rastnasen 16, 17 sowie 20 sind in den entsprechenden, im Karosserieprofil 2 ausgebildeten Durchgangsöffnungen 3, 4 und 5 verrastet.

In einer Ausführungsform sind die Durchgangsöffnungen 3 und 5 als Langlöcher mit einem in etwa rechteckförmigen Querschnitt ausgebildet. Eine Länge und Is liegt beispielsweise bei b, I5 ^ 10 mm. Eine Breite b3 und bs liegt beispielsweise bei b3, bs < 5 mm. Die Durchgangsöffnung 4 kann eckig, beispielsweise quadratisch oder rechteckförmig, oder rund, beispielsweise rotationssymmetrisch, sein.

Das Schottteil 1 1 ist von einem im Wesentlichen U-förmigen Karosserieprofil 23 umgeben. Das Karosserieprofil 23 weist Flansche 24, 25 auf, die an den Flanschen 9, 10 des Karosserieprofils 2 an Befestigungsstellen 26, 27, beispielsweise über eine Schweißverbindung, befestigt sind. Das Karosserieprofil 2 und das dazu beabstande- te Karosserieprofil 23 bilden einen geschlossenen Hohlraum 28.

In der Querschnittsansicht der Fig. 2 ist das Schottteil 1 1 so in dem Hohlraum 28 angeordnet, dass sich ein umlaufender Spalt 29 ergibt. Der Spalt 29 weist eine Breite t29 von beispielsweise 3 mm < t29 ^ 6 mm auf.

Wie aus der Fig. 9 hervorgeht, weist das Schottteil 1 1 einen Grundträger 30 sowie ein damit verbundenes unter Wärmeeinwirkung expansionsfähiges Schaumteil 31 auf.

In der Fig. 2 befindet sich das Schaumteil 31 im nicht expandierten Zustand 32. Über die in den Durchgangsöffnungen 3, 4, 5 des Karosserieprofils 2 eingeclipsten Rastnasen 16, 17, 20 ergibt sich eine verdrehsichere bzw. kippsichere Befestigung des Schottteils 11 an dem Karosserieprofil 2.

In der Fig. 3 ist das aus den Karosserieprofilen 2 und 23 bestehende Hohlprofil 33 beispielsweise beim Lackiervorgang bei einer Temperatur T erwärmt worden. Durch die Erwärmung ist das Schaumteil 31 so expandiert oder aufgeschäumt, dass der Spalt 29 durch den Schaum 34 des Schaumteils 31 ausgefüllt ist.

In diesem expandierten Zustand 35 des Schaumteils 31 erfolgt über den aufgeschäumten Schaum des Schottteils 1 1 eine Abdichtung des Hohlraumes 28 des Hohlprofils 33 gegen Flüssigkeiten wie Wasser oder dgl. und/oder eine Schalldämpfung bzw. eine Schallabsorption.

Die Fig. 4 zeigt einen Seitenrahmen 36 eines Kraftfahrzeuges 1. In einer Ausführungsform sind an neun relevanten Stellen 37a bis 37e Schottteile 1 1 a bis 1 1 e vorgesehen.

Die Schottteile 1 1 a bis 1 1 c sind in Höhe eines unteren Endes 38 einer B- Karosseriesäule 39 vorgesehen. Das Schottteil 1 1 d ist beispielsweise in einem unteren Bereich einer C-Karosseriesäule 40 angeordnet. Das Schottteil 1 1 e befindet sich an einem oberen Ende 41 der C-Karosseriesäule 40. Die Schottteile 1 1f und 1 1 g sind in einem Dachrahmen 43 zwischen einem oberen Ende 44 der B- Karosseriesäule 39 angeordnet.

Das Schottteil 1 1 h ist an einem mittleren Abschnitt 45 einer A-Karosseriesäule 46 befestigt. Zwei weitere Schottteile 1 1 i und 1 1j sind in einem unteren Bereich 47 der A- Karosseriesäule 46 unterhalb einer nicht dargestellten Windschutzscheibe und im Bereich einer nicht dargestellten Tür vorgesehen. Weitere Schottteile können im Vorderbau, im Hinterbau und in der Bodengruppe an relevanten Stellen vorgesehen sein.

Die Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Darstellung des unteren Endes 38 der B- Karosseriesäule 9. Die beiden Schottteile 11 a und 1 1 b sind an dem schwellerseitigen Karosserieprofil 2 befestigt. Ein jeweiliges oberes Ende 48 und 49 des jeweiligen Schottteiles 1 1 a und 11 b ist benachbart zu jeweils einem inneren Schwellerprofil 50, 51 des Seitenrahmens 36 unter Ausbildung des Spaltes 29 angeordnet.

Die Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht durch das Abschottungsbauteil oder Schottteil 1 1 b in der Fig. 5, aus der der Grundträger 30 des Schottteils 11 b hervorgeht. Der Grundträger 30 des Schottteils 1 1 b weist einen umlaufenden Rahmen 52 auf. Der Rahmen 52 ist in einen oberen und in einen unteren in etwa rechteckförmigen Abschnitt 53, 54 und in einen die beiden Abschnitte 53, 54 verbindenden Steg 55 unterteilt.

Zur Versteifung des oberen Abschnittes 53 und des unteren Abschnittes 54 sind in den Abschnitten 53, 54 gitterförmig angeordnete Quer- und Längsstege 56 und 57 ausgebildet. Der obere Abschnitt 53 weist einen inneren Rahmenabschnitt 58 auf, an dem ein im Querschnitt pilzförmiger Clip 59 ausgebildet ist.

An einem inneren Rahmenabschnitt 60 am Steg 55 ist ebenfalls ein im Querschnitt pilzförmiger Clip 61 ausgebildet. An einem inneren Rahmenabschnitt 62 am unteren Abschnitt 54 ist eine mit einem Haken 63 versehene Rastnase 64 einstückig ausgebildet. Die Clipse 59, 61 sowie der Haken 63 der Rastnase 64 sind in den Durchgangsöffnungen 5, 4, 3 in den Profilabschnitten 8, 7, 6 des Karosserieprofils 2 eingerastet.

Aus der Fig. 6 ist ferner der umlaufende Spalt 29 zwischen dem Schwellerprofil 51 , dem damit verbundenen hutförmigen Karosserieprofil 2 und dem dazu gegenüberliegenden Rahmen 52 des Schottteils 11 b erkennbar.

In der perspektivischen Darstellung der Fig. 7 sind in einer Ausführungsform vier Befestigungsstellen vorgesehen. In dem Längsabschnitt oder der Seitenwand 53 des Grundträgers 30 des Schottteils 1 1 b ist ein Befestigungselement in Form eines Gipses 59 und in dem Längsabschnitt oder der Seitenwand 54 des Schottteils 1 1 b ist ein Befestigungselement in Form eines Hakens 63 mit einer Rastnase 64 ausgebildet.

In dem die beiden Längsabschnitte oder die beiden Seitenwände 54 des Schottteils 1 1 b verbindenden Steg oder Querteil 55 des Grundträgers 30 des Schottteils 1 1 b ist das in der Fig. 6 gezeigte Befestigungselement in Form eines Clipses 61 nicht dargestellt. Stattdessen sind zwei Clipse 81 a und 81 b eines weiteren Schottteils 80 zu sehen, die an dem hutförmigen Karosserieprofil 2 befestigt sind. Das Schottteil 80 dichtet den Hohlraum 82 des hutförmigen Karosserieprofils 2 ab. Zusätzlich zu der Darstellung der Fig. 6 ist in der Fig. 7 ein äußeres Schwellerprofil 65 vorgesehen. Das äußere Schwellerprofil 65 ist über Flansche 66, 67 an Flanschen 68, 69 des inneren Schwellerprofils 51 unter Bildung eines Hohlraumes 70 verbunden. In dem Hohlraum 70 ist das Schottteil 1 1 b über die Befestigungselemente 59, 61 , 64 lagefest an dem Karosserieprofil 2 unter Ausbildung des Spaltes 29 zu den umgebenden Profilen 2, 51 , 65 angeordnet.

Die Fig. 8 und 10 zeigen das Schottteil 1 1. In der Fig. 8 ist eine Seite des Schottteils 1 1 gezeigt, an der das expansionsfähige Schaumteil 31 dargestellt ist. Ferner sind die Befestigungselemente 59, 61 , 64 des Schottteils 1 1 in der Fig. 8 dargestellt.

Die Fig. 9 zeigt einen Randabschnitt 71 des Schottteils 1 1 , aus dem der zweiteilige Aufbau des Schottteils 1 1 aus einem Grundträger 30 und einem expansionsfähigen Schaumteil 31 hervorgeht. In der Fig. 9 ist das expansionsfähige Schaumteil 31 im nicht expandierten Zustand 32 dargestellt.

Die Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht des Schottteils 1 1 , wie dies im Wesentlichen bereits in der Fig. 6 gezeigt ist. Aus der Fig. 10 ist ersichtlich, dass der Grundträger 30 den oberen Abschnitt 53, den unteren Abschnitt 54 und den die beiden Abschnitte 53, 54 verbindenden Steg 55 aufweist. Darüber hinaus sind die Befestigungselemente 59, 61 und 64 an den Rahmenabschnitten 58, 60 und 62 erkennbar.

Claims

Patentansprüche

Kraftfahrzeug mit einer Karosserie, die Hohlprofile mit darin ausgebildeten Hohlräumen aufweist, wobei die Hohlräume durch Schottteile gegen Wasser und Schall abtrennbar sind, wobei das jeweilige Schottteil einen Grundträger mit einem damit versehenen, expansionsfähigen Schaumteil aufweist, wobei das Schaumteil unter Wärmeeinwirkung ab einer bestimmten Temperatur aufschäumt und einen umlaufenden Spalt ausfüllt, der zwischen einer Stirnfläche des Schottteils und einer dazu gegenüberliegenden Innenfläche des Hohlprofils ausgebildet ist, wobei das Schottteil einen Befestigungs-Clip aufweist, über den das Schottteil über eine Durchgangsöffnung des Karosserieprofils an dem Karosserieprofil befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schottteil (1 1 ) zwei Längsabschnitte (14, 53; 13, 54) und ein die beiden Längsabschnitte (14, 53; 13, 54) des Schottteils (1 1 ) verbindendes Querteil (15, 55) aufweist, so dass sich ein umlaufender Rahmen (52) des Grundträgers (30) ergibt, dass das Schottteil (1 1 ) eine im Prinzip U-förmige Aufnahmeöffnung (12) bildet, dass an inneren Rahmenabschnitten (53,58; 55,60; 54,62) der Längsabschnitte (53, 54) und des Querteils (55) des Grundträgers (30) jeweils mindestens ein Befestigungselement (16, 17, 20) ausgebildet sind, so dass sich mindestens drei zueinander beabstande- te Befestigungsstellen (Abstützungsstellen) (3,4,5) im eingerasteten Zustand der Befestigungselemente (16, 64; 20, 61 ;17,59) in den Durchgangsöffnungen (3, 4, 5) des Karosserieprofils (2) ergeben.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der umlaufende Rahmen (52) des Grundträgers (30) einen oberen Abschnitt (53) und einen unteren Abschnitt (54) aufweist und dass in dem oberen Abschnitt (53) und in dem unteren Abschnitt (54) eine Gitterstruktur aus Querstegen (56) und Längsstegen (57) ausgebildet ist.

3. Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass an den inneren Rahmenabschnitten (58, 60, 62) des umlaufenden Rahmens (52) die Befestigungselemente (16, 64; 20, 61 ;17, 59) einstückig ausgebildet sind.

4. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundträger (30) aus einem hitzebeständigen Kunststoff, wie PA 6.6, besteht.

5. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur T unter der das Schaumteil (31 ) expandiert in einem Bereich von 150 °C < T < 220 °C liegt.

6. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der umlaufende Spalt (29) eine Breite von 3 mm < .29 ^ 6 mm hat.

7. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (16, 64; 20, 61 ; 17, 59) Clipse und/oder Rastnasen sind.

8. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Karosserieprofil (2) ausgebildeten Durchgangsöffnungen (3, 4, 5) zumindest bei der Verwendung von Rastnasen (16, 17; 64) eine rechteckige Form haben, deren Breite b bei 4 mm < b < 8 mm und deren Länge I bei 7 mm < I < 10 mm liegt.