DE102006008903A1

DE102006008903A1 - Abdeckplatte für den Laderaum eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102006008903A1
Application number: DE200610008903
Authority: DE
Inventors: Mathias Poklitar; Rainer Unger; Bert Wrobel
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2007-08-30

Abstract

Abdeckplatte (10) für den Laderaum eines Kraftfahrzeugs, die in einer Beladungsposition am Boden (30) des Laderaums verankert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (10) wenigstens ein Deformationselement aufweist, das zum gezielten Abbau von Lasten ausgebildet ist, welche heckseitig auf das Fahrzeug einwirken.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdeckplatte für den Laderaum eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1 und 14 sowie einen Laderaumboden für ein Kraftfahrzeug mit einer entsprechenden Abdeckplatte nach Anspruch 15.

Der Heckbereich eines Kraftfahrzeugs ist für den Abbau der kinetischen Energie im Falle eines Heckaufpralls entscheidend. Gleichzeitig sind aber für Bauteile in einem Fahrzeug auch Problemstellungen aus den Bereichen Dauerlauf, Geräusch und Schwingungen sowie Statik zu beachten.

Es ist bereits bekannt, dass bei Personenkraftfahrzeugen – insbesondere bei Minivans – zum Abdecken von Stauräumen im Boden des Heckraums und zum Ausgleich eventueller Unebenheiten steife Platten eingesetzt werden, welche die Last der Beladung aufnehmen. Im Falle eines Heckaufpralls kann sich die Steifigkeit der Platte allerdings ungünstig auf das Deformationsverhalten des Heckbereichs auswirken.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abdeckplatte für ein Kraftfahrzeug mit verbessertem Deformationsverhalten bereitzustellen, die gleichzeitig den Anforderungen an Schwingungsverhalten und Stabilität genügt, und die konstruktiv einfach aufgebaut, leicht und kostengünstig, sowie leicht handhabbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Abdeckplatte gelöst, die wenigstens ein Deformationselement aufweist, das zum gezielten Abbau von Lasten ausgebildet ist, welche heckseitig auf das Fahrzeug einwirken.

Ein wesentlicher Punkt der vorliegenden Erfindung besteht dabei darin, dass die Abdeckplatte konstruktiv deformierbar gestaltet ist, ohne das im Beladungszustand ein Nachteil entsteht, dh die Platte ist nach wie vor formstabil. Gleichzeitig wird ein Schwingen der Platte entstehen im nicht beladenen Zustand des Fahrzeugs vermieden, so dass keine unerwünschten Nebengeräusche entstehen. Die Deformierbarkeit der Platte stellt keine hohen Anforderungen an ihre konstruktive Gestaltung, erhöht insbesondere deren Gewicht nur geringfügig und ist somit kostengünstig herstellbar. Gleichzeitig wird die bekannte Handhabbarkeit der Platte nicht negativ beeinflusst.

Bevorzugte Weiterbildungen der Abdeckplatte sind in den Ansprüchen 2 bis 14 angegeben. Nach Anspruch 2 können die Deformationselemente zunächst einteilig mit der Platte ausgebildet sein. Alternativ ist aber auch ein mehrteiliger Aufbau der Platte möglich, wie aus Anspruch 9 hervorgeht. Gemäß Anspruch 14 kann aber auch eine Platte in einem bereits bekannten Design durch entsprechende Materialauswahl deformierbar gestaltet werden.

In einer bevorzugten ersten Ausführungsform der Abdeckplatte ist danach vorgesehen, dass das Deformationselement als rinnenförmige Vertiefung bzw Auswölbung ausgebildet ist, die sich ausgehend von einem Randbereich der Platte, der einer Fahrzeugseite zugewandt ist, durchgängig über die Breite der Platte hinweg in einen Randbereich der Platte erstreckt, der einer gegenüberliegenden Fahrzeugseite zugewandt ist. Durch die rinnenförmige Vertiefung oder Auswölbung, im Folgenden auch als (Quer)Sicke bezeichnet, ist eine konstruktiv angelegte Deformierbarkeit der Platte gegeben. Unter Einwirken einer hohen Last wird die fest mit dem Laderaumboden verbundene Platte dadurch gezielt zum Falten gebracht. Gleichzeitig ist die Gesamtsteifigkeit des Bauteils durch die Quersicke gesichert.

Ein besonders gutes Deformations- bzw Faltverhalten lässt sich erzielen, wenn die Sicke geradlinig verläuft, da eine heckseitig eingeleitete Last vollständig in eine Faltung der Platte umgesetzt wird, dh keine Querkräfte entstehen.

Dies kann noch dadurch verbessert werden, wenn wenigstens zwei Sicken parallel zueinander verlaufen, welche eine mehrfache Faltung der Platte erlauben.

Eine besonders hohe Energieaufnahme wird dadurch gewährleistet, indem wenigstens zwei Sicken winklig zueinander verlaufen. Die heckseitig eingeleitete Last wird dann in Längs- und Querrichtung der Platte abgebaut. Dazu können die Sicken auch im Zickzack über die Platte hinweg geführt sein.

Von Vorteil ist es, wenn die Sicke einen V-förmigen Querschnitt aufweist. Ein derartiger Querschnitt bildet eine definierte Knickstelle, die das Deformations- bzw Faltverhalten der Platte eindeutig festgelegt.

Grundsätzlich kann die Sicke in einseitig oder beidseitig der Plattenoberfläche ausgebildet sein. Es ist aber von Vorteil, wenn die Sicke zur laderaumseitigen Oberfläche der Platte hin ausgeprägt ist. Dadurch entstehen zusätzlich Riffelungen am Laderaumboden, die ein Verrutschen der Beladung verhindern.

Weist die Platte zudem einen umlaufend abgewinkelten Rand auf, wird deren Formstabilität erhöht. Dadurch werden zum einen höhere Beladungsgewichte möglich, und zum anderen ein Schwingen der (unbelasteten) Platte ausgeschlossen.

In einer bevorzugten alternativen Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Abdeckplatte eine Oberschale und eine Unterschale umfasst, zwischen denen sich das Deformationselement erstreckt. Auch dadurch ist eine besonders gute Deformierbarkeit der Platte unter hohen Lasten gegeben. Gleichzeitig ist das Deformationselement unabhängig von der konstruktiven Gestaltung der im wesentlichen flachen Schalen derart vielseitig gestaltbar, dass – abhängig von Höhe und Richtung eines Lasteintrags – ein definiertes Deformationsverhalten realisierbar ist.

Bevorzugt weist dabei das Deformationselement dazu eine wabenförmige Struktur auf, deren einzelne Waben quer zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet sind. Eine solche Struktur lässt den Abbau besonders hoher Kräfte zu.

Grundsätzlich kann die wabenförmige Struktur durch eine Anzahl von (Durchgangs)Löchern gebildet sein, die in einem Abstand voneinander in dem Deformationselement vorgesehen sind. Eine besonders verdichtete Struktur entsteht aber dann, wenn diese durch winklig zueinander verlaufende Stege gebildet wird. Dadurch wird die Energieaufnahme verbessert.

Diese kann noch dadurch gesteigert werden, indem wenigstens ein Teil der Waben mit einem deformierbaren Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial, gefüllt ist.

Unabhängig von der vorstehend beschriebenen Struktur entsteht ein besonders gutes Deformationsverhalten aber auch dadurch, wenn das Deformationselement aus einem deformierbaren Material, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, besteht.

In einer bevorzugten weiteren alternativen Ausführungsform einer an sich bekannten Abdeckplatte kann diese auch ganz aus einem deformierbaren Material, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial bestehen. Auch dadurch wird die Deformierbarkeit der Platte verbessert, die zudem besonders kostengünstig sowie gewichtsreduziert herstellbar ist.

Um den beschriebenen Energieabbau zu gewährleisten, ist es erforderlich, dass die Abdeckplatte so in dem Laderaumboden verankert ist, dass die Platte nicht durch die eingeleitete Last verschoben wird, dh dieser einen Widerstand entgegensetzt.

Dies geschieht bevorzugt dadurch, indem die Platte in der Beladungsposition formschlüssig in dem Laderaumboden aufgenommen ist. Dadurch entstehen keine Absätze, die das Einladen insbesondere schwerer Gepäckstücke in den Laderaum eines Fahrzeugs erschweren. Gleichzeitig wird eine optimale Überleitung der nicht in der Platte abgebauten Energie in die Heckstruktur des Fahrzeugs gewährleistet.

Bevorzugt ist die Abdeckplatte lösbar an dem Laderaumboden verankert. Dadurch lässt sich die Platte entnehmen, um an darunter liegende Gegenstände zu gelangen.

Alternativ kann die Abdeckplatte aber auch schwenkbar an dem Boden verankert sein, wodurch deren Handhabung erleichtert wird.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei auf die zugehörigen Zeichnungen Bezug genommen wird. Gleiche oder gleichwirkende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abdeckplatte mit zwei Deformationselementen in Form von rinnenförmigen Vertiefungen bzw Auswölbungen;
2 eine teilgeschnittene Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abdeckplatte mit einem Deformationselement in Form einer Wabenstruktur, und
3 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abdeckplatte, die im Prinzip wie die der 2 aufgebaut ist, allerdings ein alternativ gestaltetes Deformationselement aufweist.
Die 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abdeckplatte 10 mit zwei Deformationselementen in Form von Quersicken 11, 11', deren V-förmiger Querschnitt im Schnitt A-A dargestellt ist. In diesem Fall sind die Sicken 11, 11' an der Platte 10 zum Laderaumboden 30 hin ausgeprägt, in dem die Platte 10 aufgenommen ist. Beide Sicken 11, 11' verlaufen aus einem Randbereich 12 der Platte 10, der einer Fahrzeugseite zugewandt ist, in einen Randbereich 12' der Platte 10, der einer gegenüberliegenden Fahrzeugseite zugewandt ist. Die geradlinig parallele Ausbildung der Sicken 11, 11' über die Breite der Platte 10 hinweg lässt dabei eine zielgerichtete Faltung der Platte 10 in Fahrzeuglängsrichtung im Fall eines Heckaufpralls (in der Ebene der Zeichnung von unten) mit dem damit einhergehenden Energieabbau zu. Der V-förmige Querschnitt legt dabei eine Knickstelle fest, die das Faltverhalten der Platte 10 eindeutig definiert. Die Platte ist im Laderaumboden formschlüssig aufgenommen, womit zum einen eine Verankerung entsteht, bei der die in der Platte 10 nicht abgebaute Energie breitflächig in den Heckraum eingeleitet wird. Zudem wird ein Absatz am Laderaumboden 30 vermieden, der die Beladung mit Gepäckstücken behindern könnte. Ein Herausspringen der Platte 10 bei einem Heckaufprall wird verhindert, indem diese über eine Verriegelung 40 und zwei Verhackungen 41, 41' lösbar am Boden verankert ist. Als Verankerung können alternativ auch ein Schloss und entsprechende Scharniere vorgesehen sein, welche die Handhabung der Platte 10 noch verbessern.
Die 2 zeigt eine teilgeschnittene Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abdeckplatte 20 mit einem Deformationselement 21 in Form einer Wabenstruktur. Das Deformationselement 21 ist dabei zwischen einer Oberschale 24 und einer Unterschale 25 (nur als Boden von Waben 221...221'' im Teilschnitt sichtbar) angeordnet. Die Waben 221...221'' des Elements 21 werden dabei von Stegen 231...231'' gebildet, deren Querschnittsform im Schnitt A-A zu erkennen ist. Aus Übersichtgründen sind nur einzelne Waben und Stege beziffert. Die wabenförmige Struktur lässt dabei – ähnlich wie die Sicken 11, 11' – bei einem Heckaufprall gezielt in der Fahrzeuglängsrichtung deformieren, wobei die Waben 221...221'' parallelogrammartig zusammengedrückt werden. Die seitlichen Knickstellen der Waben 221...221'' wirken dabei ähnlich wie die – insbesondere im V-förmigen Querschnitt ausgebildeten – definierten Knickstellen der Sicken 11, 11'. Die Platte 20 ist im übrigen mittels gleicher Verankerungselemente 40, 41 und 41' am Laderaumboden verankert und ebenso wie die Platte 10 des ersten Ausführungsbeispiels formschlüssig in diesem aufgenommen, womit die schon genannten Vorteile entstehen.
Die 3 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abdeckplatte 20', die im Prinzip wie die der 2 aufgebaut ist, allerdings ein alternativ gestaltetes Deformationselement 21' aufweist. Dabei sind einzelne Waben 222...222'' sechseckig ausgeführt, womit ebenfalls eine zielgerichtete Deformation der Platte 21' in Fahrzeuglängsrichtung sichergestellt ist. Die im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der 2 kürzeren Seiten von vergleichbar großen Waben 222...222'' knicken unter Last weniger leicht, womit der Umfang der Waben im wesentlichen erhalten bleibt. Die Hebelwirkung der formstabilen Seiten bewirkt dabei, dass sich der Querschnitt der Waben 222...222'' bei einem Heckaufprall definiert in Fahrzeuglängsrichtung verkürzt und in Fahrzeugquerrichtung aufweitet. Damit ist ein besonders zielgerichtetes Deformationsverhalten und somit ein hoher Energieabbau in der gewünschten Richtung gegeben. Die schon genannten Vorteile einer formschlüssigen Aufnahme der Platte 20' im Laderaumboden 30 und deren Verankerung über Verriegelung 40 und Verhackungen 41, 41' sind auch in dieser Ausführungsform verwirklicht.
Grundsätzlich lässt sich die Energieaufnahme der Deformationselemente 21, 21' der beiden letztgenannten Ausführungsformen auch durch Einbringen eines deformierbaren Materials in die Waben 221...221'' und 222...222' erhöhen. Die Wahl und spezifische Ausprägung der hier vorgestellten Alternativen ist abhängig von dem Energieeintrag und den Stoßrichtungsvarianzen, die einer Auslegung der Heckpartie eines Fahrzeugs – und damit seiner Abdeckplatten 10, 20, 20' – zugrunde gelegt werden.
Alternativ zu den letzten beiden Ausführungsformen kann das Deformationselement 21, 21' auch ganz aus einem deformierbaren Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial, hergestellt sein. Dies stellt eine besonders einfache und kostengünstige Lösung dar, die zudem gewichtsoptimiert ist.
Alternativ zu allen vorstehenden Ausführungsformen kann ein verbessertes Deformationsverhalten einer an sich bekannten Abdeckplatte auch durch deren Herstellung aus einem deformierbaren Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial, realisiert werden. Auch dadurch werden die letztgenannten Vorteile erzielt.
Insgesamt kann mit der erfindungsgemäßen Abdeckplatte eine gezielte Deformation zum Energieabbau im Fall eines Heckaufpralls unter Beibehaltung aller bisherigen Eigenschaften der Platte erreicht werden. Der spezifische Aufbau der Platte lässt eine Gewichts- und Kostenreduktion zu, ohne ihre Handhabung einzuschränken.

10: Abdeckplatte
11, 11': Deformationselemente der Platte 10
12, 12': Randbereiche der Platte 10
13: Abgewinkelter Rand der Platte 10
14: Oberfläche der Platte 10
20, 20': Abdeckplatte
21: Deformationselement der Platte 20
21': Deformationselement der Platte 20'
221...11'': Waben des Deformationselements 21
222...222'': Waben des Deformationselements 21'
231...231'': Stege des Deformationselements 21
232...232'': Stege des Deformationselements 21'
24: Oberschale der Platte 20
25: Unterschale der Platte 20
30: Boden des Laderaums
40: Verriegelung
41, 41': Verhackung

Claims

Abdeckplatte (10; 20; 20') für den Laderaum eines Kraftfahrzeugs, die in einer Beladungsposition am Boden (30) des Laderaums verankert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (10; 20; 20') wenigstens ein Deformationselement aufweist, das zum gezielten Abbau von Lasten ausgebildet ist, welche heckseitig auf das Fahrzeug einwirken.
Abdeckplatte (10) nach Anspruch 1, bei der das Deformationselement als rinnenförmige Vertiefung (11) ausgebildet ist, die sich ausgehend von einem Randbereich (12) der Platte (10), der einer Fahrzeugseite zugewandt ist, durchgängig über die Breite der Platte (10) hinweg in einen Randbereich (12') der Platte (10) erstreckt, der einer gegenüberliegenden Fahrzeugseite zugewandt ist.
Abdeckplatte (10) nach Anspruch 2, bei der die Vertiefung (11) geradlinig verläuft.
Abdeckplatte (10) nach Anspruch 2 oder 3, bei der wenigstens zwei Vertiefungen (11, 11') parallel zueinander verlaufen.
Abdeckplatte (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der wenigstens zwei Vertiefungen (11, 11') winklig zueinander verlaufen.
Abdeckplatte (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Vertiefung (11) einen V-förmigen Querschnitt aufweist.
Abdeckplatte (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Vertiefung (11) zur laderaumseitigen Oberfläche (14) der Platte (10) hin ausgeprägt ist.
Abdeckplatte (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Platte (10) einen umlaufend abgewinkelten Rand (13) aufweist.
Abdeckplatte (20, 20') nach Anspruch 1, bei der die Platte (20, 20') eine Oberschale (24) und eine Unterschale (25) umfasst, zwischen denen sich das Deformationselement (21; 21') erstreckt.
Abdeckplatte (20, 20') nach Anspruch 9, bei der das Deformationselement (21; 21') eine wabenförmige Struktur aufweist, deren einzelne Waben (221...221''; 222...222'') quer zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet sind.
Abdeckplatte (20, 20') nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die wabenförmige Struktur durch winklig zueinander verlaufende Stege (231...231''; 232...232'') gebildet wird.
Abdeckplatte (20, 20') nach Anspruch 10 oder 11, bei dem wenigstens ein Teil der Waben (221...221''; 222...222'') mit einem deformierbaren Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial, gefüllt ist.
Abdeckplatte (20, 20') nach Anspruch 9, bei der das Deformationselement (21; 21') aus einem deformierbaren Material, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, besteht.
Abdeckplatte (10) für den Laderaum eines Kraftfahrzeugs, die in einer Beladungsposition am Boden (30) des Laderaums verankert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (10) aus einem deformierbaren Material, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial besteht.
Laderaumboden (30) eines Kraftfahrzeugs mit einer Abdeckplatte (10; 20; 20') nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Platte (10; 20; 20') in der Beladungsposition formschlüssig in dem Boden (30) aufgenommen ist.
Laderaumboden (30) nach Anspruch 15, bei dem die Abdeckplatte (10; 20; 20') lösbar an dem Boden (30) verankert ist.
Laderaumboden (30) nach Anspruch 15 oder 16, bei dem die Abdeckplatte (10; 20; 20') schwenkbar an dem Boden (30) verankert ist.