DE20116286U1 - Verkleidung für den Unterboden eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

K 10623 GBM/1770 25. September 2001

Verkleidung für den Unterboden eines Kraftfahrzeuges

Die Erfindung betrifft eine Verkleidung für den Unterboden eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.

Verkleidungen der gattungsgemäßen Art sind bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE 38 03 603 A1 eine Unterbodenschutzwanne, die aus einem plattenförmigen Element besteht, das am Unterboden des Kraftfahrzeuges befestigbar ist. Die Unterbodenschutzwanne dient dem Schutz des Unterbodens des Kraftfahrzeuges gegen Feuchtigkeit und durch Steinschlag oder dergleichen hervorgerufene mechanische Beschädigungen.

Aus der DE 43 19 281 A1 ist ein plattenförmiges Verkleidungsteil für Kraftfahrzeuge bekannt. Dieses Verkleidungsteil dient der Verkleidung des Unterbodens eines Kraftfahrzeuges, um eine aerodynamisch günstige Gestaltung des Unterbodens des Kraftfahrzeuges zu erzielen. Insbesondere soll eine Verringerung des Luftwiderstandsbeiwertes durch die Abdeckung aerodynamisch ungünstiger Konstruktionen erhalten werden. Das plattenförmige Verkleidungsteil erstreckt sich von einem Punkt vor der Vorderachse bis zu einem Punkt hinter der Hinterachse, so dass im Wesentlichen der gesamte Unterboden des Kraftfahrzeuges abgedeckt ist.

Allgemein ist bekannt, den Unterboden eines Kraftfahrzeuges mit einem PVC-Unterbodenschutz, der beispielsweise durch Spritzen, Tauchen oder dergleichen aufgetragen wird, zu versehen. Dieser PVC-Unterbodenschutz dient aufgrund seiner Elastizität ebenfalls als Steinschlagschutz. Nachteilig hierbei ist, dass bei einem Recycling von Altautos eine aufwändige Trennung des PVC-Unterbodenschutzes vom eigentlichen Unterboden des Kraftfahrzeuges erfolgen muss. Darüber hinaus stellt PVC nur ein schwer recycelbares Material dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verkleidung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die einen effektiven Unterbodenschutz von Kraftfahrzeugen gestattet.

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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Verkleidung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass die Verkleidung wenigstens ein plattenförmiges Element umfasst, das an seiner einem Heck des Kraftfahrzeuges zugewandten Längsseite einen Abschnitt aufweist, der zumindest bereichsweise aus einer horizontalen Ebene vom Unterboden weggeführt ist, wird vorteilhaft eine spoilerartige Ausbildung der Verkleidung erzielt, die zu einem besonders wirkungsvollen Schutz des Unterbodens des Kraftfahrzeuges führt. Der unter einem spitzen Winkel zur horizontalen Ebene verlaufende Abschnitt des wenigstens einen plattenförmigen Elementes bildet quasi eine schräg zum Unterboden in Fahrtrichtung angestellte Prallfläche für auftreffende Steine oder dergleichen. Durch diese Prallfläche werden die Steine oder dergleichen vom Kraftfahrzeug und somit vom Unterboden weg geführt. Insbesondere wird durch diese Ausgestaltung erreicht, dass in Fahrtrichtung hinter dem wenigstens einen plattenförmigen Element ein so genannter Schlagschatten entsteht, der durch aufgewirbelte Steine oder dergleichen nicht erreicht werden kann. Unter Ausnutzung dieser Tatsache kann somit die erfindungsgemäße Verkleidung auf einen Teilbereich des Unterbodens begrenzt bleiben. Insbesondere kann das wenigstens eine plattenförmige Element so ausgestaltet sein, dass dieses sich nicht mehr über die gesamte Länge des Unterbodens des Kraftfahrzeuges erstreckt. Durch Wahl der Größe und des Anstellwinkels des die Prallfläche bildenden Abschnitts des wenigstens einen plattenförmigen Elementes kann die Größe des Schlagschattens definiert werden. Im Bereich des Schlagschattens kann somit einerseits auf die Ausbildung des plattenförmigen Elementes verzichtet werden und andererseits auf ein dortiges Anbringen eines PVC-Unterbodenschutzes verzichtet werden. Somit ergeben sich unter Beibehaltung des zu gewährleistenden Unterbodenschutzes Material- und somit

Herstellungsaufwandseinsparungen für die Verkleidung selber und für einen PVC-Unterbodenschutz. Dieser verringerte PVC-Unterbodenschutz führt zu einer verbesserten Recycelfähigkeit derartig ausgestatteter Altautos.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der die Spoilerwirkung hervorrufende Abschnitt des plattenförmigen Elementes durch eine in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtete muldenförmige Vertiefung des Elementes erhalten wird. Hierdurch lässt sich die Spoilerwirkung des Elementes in besonders einfacher Weise erzielen. Insbesondere sind keine eine Bodenfreiheit zwischen Kraftfahrzeug und Fahrweg zusätzlich einengende Teile vorzusehen.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vertiefung in Fahrzeuglängsrichtung asymmetrisch ausgebildet ist, wobei vorzugsweise ein unter einem

ersten spitzen Winkel verlaufender Abschnitt des Elementes in Richtung des Unterbodens · ·· . ·· ·· ·· ; : ·

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des Kraftfahrzeuges verläuft, der in den unter dem zweiten spitzen Winkel vom Unterboden weggeführten Abschnitt übergeht. Durch eine derartige Konturierung des plattenförmigen Elementes kann die Spoilerwirkung in besonders einfacher Weise erzielt werden. Insbesondere, wenn der erste Winkel, unter dem der in Fahrtrichtung vorne liegende Abschnitt verläuft, kleiner gewählt ist als der zweite Winkel des die Prallfläche bildenden Abschnittes, wird eine besonders effektive Führung von aufgewirbelten Steinen oder dergleichen auf die Prallfläche erzielt. Somit ist ein gezieltes Wegführen der Steine oder dergleichen vom Unterboden des Fahrzeuges möglich. Hierdurch wird ein besonders großer Schlagschatten der Verkleidung erzielt, so dass die geometrische Ausdehnung der Verkleidung in Fahrzeuglängsrichtung auf ein notwendiges Minimum reduziert werden kann.

Ferner ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Verkleidung zwei plattenförmige Elemente umfasst, die in Fahrzeuglängsrichtung im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, und die vorzugsweise benachbart zu einem Wärmeabschirmblech des Unterbodens des Kraftfahrzeuges angeordnet sind. Hierdurch kommt es zur Anordnung von zwei im Bereich der Fahrzeugaußenseiten angeordneten Elementen. In diesem Bereich besteht aufgrund der in etwa fluchtenden Anordnung mit den vorderen Rädern des Kraftfahrzeuges eine besonders erhöhte Gefahr des Auftretens von Steinschlag oder dergleichen. Somit lässt sich der Unterboden des Kraftfahrzeuges besonders effektiv mittels der erfindungsgemäßen Verkleidung schützen.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Unterbodens eines Kraftfahrzeuges

mit der erfindungsgemäßen Verkleidung und

Figur 2 eine schematische Druntersicht unter den Unterboden mit Verkleidung.

Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Bodenbaugruppe 10 eines im Einzelnen nicht dargestellten Personenkraftwagens. Die Bodenbaugruppe 10 besitzt vorgegebene Konturierungen zur Aufnahme von Kraftfahrzeugbauteilen, wie beispielsweise Hinterachse, Reserverad, Achsaufnahmen, Bremsleitungen, Schraubenfederaufnahmen,

Abgasbehandlungsanlagen oder dergleichen. Aufbau und ^Funktion einer derartigen

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Bodenbaugruppe 10 ist allgemein bekannt, so dass im Rahmen der vorliegenden Beschreibung hierauf nicht näher eingegangen werden soll.

Einem Unterboden 12 der Bodenbaugruppe 10 ist eine Verkleidung 14 zugeordnet, die aus im Wesentlichen plattenförmigen Elementen 15 besteht. Die Elemente 15 sind über geeignete Verbindungselemente, beispielsweise Schraubverbindungen, Rastverbindungen oder dergleichen kraftschlüssig mit der Bodenbaugruppe 10 verbunden. Hierdurch sind die Elemente 14 im Wesentlichen parallel zum Unterboden 12 der Bodenbaugruppe 10 angeordnet.

Ein Frontbereich der Bodenbaugruppe 10 ist mit 16 und ein Heckbereich der Bodenbaugruppe 10 ist mit 18 bezeichnet. Die Elemente 15 erstrecken sich vom Frontbereich 16 in Richtung des Heckbereiches 18. In der in Figur 1 gezeigten Seitenansicht wird die Kontur der Elemente 15 deutlich. Zur Veranschaulichung ist hierbei eine horizontale Ebene 20 eingezeichnet, die den größten Abstand des Elementes 15 zum Unterboden 12 definiert. Der Unterboden 12 liegt auf einer weiteren gedachten, mit 22 bezeichneten horizontalen Ebene. Die Ebenen 20 und 22 sind hierbei vorzugsweise parallel zueinander.

Die Seitenansicht macht deutlich, dass die Elemente 15 eine muldenförmige Vertiefung 24 ausbilden, die in Fahrzeuglängsrichtung 32 von einem ersten Abschnitt 26 und einem zweiten Abschnitt 28 sowie der gedachten horizontalen Ebene 20 begrenzt wird. Der Abschnitt 26 verläuft hierbei unter einem Winkel &agr; zur horizontalen Ebene 20, während der Abschnitt 28 unter einem Winkel &bgr; zur horizontalen Ebene 20 verläuft. Der Winkel &agr; ist hierbei kleiner als der Winkel ß, so dass es zu einer asymmetrischen Ausbildung der Vertiefung 24 in Fahrzeuglängsrichtung 32 kommt.

Der Abschnitt 28 ist unter dem Winkel &bgr; von der horizontalen Ebene 22, in der der Unterboden 12 liegt, weggeführt und somit in gedachte Fahrtrichtung des Fahrzeuges unter dem Winkel &bgr; angestellt.

Die in Figur 1 dargestellte Verkleidung 14 zeigt folgende Funktion:

Neben der an sich bekannten Wirkung, der Verringerung eines Luftwiderstandbeiwertes (Cw-Wert) durch aerodynamisch günstige Abdeckung von Konturelementen der Bodenbaugruppe 10 übernimmt die Verkleidung 14 zusätzlich einen Schutz des Unterbodens 12 gegen mechanische Beschädigungen durch Steinschlag oder dergleichen. Durch eine Fahrbewegung des Kraftfahrzeuges werden bekanntermaßen Steine oder

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dergleichen (nachfolgend nur Steine genannt) aufgewirbelt und gegen den Unterboden 12 beschleunigt. Hierbei treffen diese Steine auf die Elemente 15 der Verkleidung 14. Durch die ausgebildete Vertiefung 24 werden die Steine entlang des Abschnittes 26 auf den Abschnitt 28 geführt. Der Abschnitt 28 wirkt somit als Prallfläche für die Steine. Aufgrund der Anstellung des Abschnittes 28 und einem Winkel &bgr; werden die Steine vom Unterboden 12 weg in Richtung des Fahrweges des Kraftfahrzeuges umgelenkt und somit vom Unterboden 12 weggeführt. Der Abschnitt 26 der Vertiefung 24 führt dazu, dass die aufgewirbelten Steine tatsächlich erst am Abschnitt 28 auf die Elemente 15 treffen. Somit wird eine vorherige Umlenkung im Wesentlichen verhindert. Somit wird durch Wahl der Winkel &agr; und &bgr; eine Optimierung des Schutzes des Unterbodens 12 gegen Steinschlag möglich. Insbesondere führt der unter dem Winkel &bgr; verlaufende Abschnitt 28 dazu, dass in Richtung des Heckbereiches 18 hinter - in Fahrtrichtung betrachtet - den Elementen 15 ein so genannter Schlagschatten 30 entsteht. Innerhalb dieses Schlagschattens 30 ist ein Auftreffen von Steinen nahezu ausgeschlossen. Hieraus folgert, dass im Bereich des Schlagschattens 30 keine speziellen Vorkehrungen zum Schutz des Unterbodens 12 gegen Steinschlag vorgenommen werden müssen. Einerseits kann hierdurch die Baulänge der Elemente 15 - in Fahrtrichtung betrachtet - derart verkürzt werden, dass der hinter den Elementen 15 liegende Bereich des Unterbodens 12 sicher im Schlagschatten 30 liegt. Hierdurch wird eine Verkleinerung der Elemente 15 und somit der Verkleidung 14 möglich. Neben dem verringerten Materialeinsatz kommt es hierdurch zu einer Gewichtsreduktion des gesamten Kraftfahrzeuges. Ferner kann im Bereich des Schlagschattens 30 auf eine zusätzliche PVC-Unterbodenbeschichtung verzichtet werden.

Ein weiterer Effekt der Vertiefung 24 liegt in einer Minimierung des so genannten Heckauftriebsbeiwertes des Kraftfahrzeuges. Während der Fahrt des Kraftfahrzeuges wird die Luft an den Abschnitten 26 und 28 laminar vorbeigeführt, so dass es am heckseitigen Abschluss der Elemente 15 zu einem Abriss der Luftströmung kommt. Die hierdurch entstehende Verwirbelung übt eine Sogwirkung auf die Bodenbaugruppe 10 im Bereich des Schlagschattens 30 aus. Die Bodenbaugruppe 10 wird hierdurch mit einer in Richtung des Fahrweges des Kraftfahrzeuges gerichteten Kraft beaufschlagt. Diese Kraft führt zu einer Minimierung der Heckauftriebskraft. Entsprechend dem Beitrag der Verkleidung 14 zur Minimierung des Heckauftriebsbeiwertes des Kraftfahrzeuges kann auf andere Maßnahmen am Kraftfahrzeug zur Minimierung des Heckauftriebsbeiwertes verzichtet werden beziehungsweise die anderen Maßnahmen müssen einen geringeren Gesamtbeitrag zur Minimierung des Heckauftriebsbeiwertes beisteuern. Beispielsweise könnten auf zusätzliche Heckspoiler verzichtet werden beziehungsweise deren Dimensionierung kann verringert

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werden. Somit kann eine zusätzliche Verringerung des gesamten Luftwiderstandsbeiwertes (Cw-Wert) des Kraftfahrzeuges erhalten werden.

Figur 2 zeigt eine schematische Druntersicht unter die Bodenbaugruppe 10, wobei die Anordnung der Verkleidung 14 nochmals deutlich wird. Im gezeigten Beispiel besteht die Verkleidung 14 aus zwei Elementen 15, die im Wesentlichen parallel zueinander in Fahrzeuglängsrichtung 32 angeordnet sind. Zwischen den Elementen 15 ist ein Wärmeabschirmblech 34 angeordnet. Anhand der Druntersicht wird nochmals deutlich, dass die Elemente 15 sich nur bis zu einem so genahnten Fersenblech 34 der Bodenbaugruppe 10 erstrecken. Der dahinter liegende Heckbereich 18 liegt im Schlagschatten 30. Zur Verdeutlichung ist in Figur 2 ein schraffierter Bereich 36 gekennzeichnet, innerhalb dem nunmehr lediglich noch ein PVC-Unterbodenschutz aufgebracht werden muss. Im Bereich des Schlagschattens 30 ist das Aufbringen des PVC-Unterbodenschutzes nicht erforderlich. Somit wird der gesamte PVC-Einsatz auf ein notwendiges Minimum reduziert.

Es liegt die Luftströmung somit nach den Elementen 15 nicht mehr am Unterboden 12 an. Ferner werden zusätzliche - den Heckauftriebsbeiwert vergrößernde - Verwirbelungen an Konturen der Bodenbaugruppe 10, beispielsweise an den hinteren Radkästen, vermindert.

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BEZUG SZElCH EN LISTE

10 Bodenbaugruppe

12 Unterboden

14 Verkleidung

15 Elemente

16 Frontbereich 18 Heckbereich 20 Ebene

22 Ebene

24 Vertiefung

26 Abschnitt

28 Abschnitt

30 Schlagschatten

32 Fahrzeuglängsrichtung

34 Fersenblech

36 Bereich

&agr; Winkel

&bgr; Winkel

Claims (9)

1. Verkleidung (14) für den Unterboden (12) eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit wenigstens einem plattenförmigen Element, das im Wesentlichen parallel zum Unterboden (12) des Kraftfahrzeuges befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine plattenförmige Element (15) an seiner einem Heckbereich (18) des Kraftfahrzeuges zugewandten Längsseite einen Abschnitt (28) aufweist, der zumindest bereichsweise aus einer horizontalen Ebene (22) vom Unterboden (12) weggeführt ist.

2. Verkleidung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (28) durch eine in Fahrzeuglängsrichtung (32) ausgerichtete muldenförmige Vertiefung (24) des Elementes (15) gebildet ist.

3. Verkleidung (14) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (24) in Fahrzeuglängsrichtung (32) asymmetrisch ausgebildet ist.

4. Verkleidung (14) Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (24) in Fahrzeuglängsrichtung (32) einen unter einem ersten spitzen Winkel (α) verlaufenden Abschnitt (26) aufweist, der in den unter einem zweiten spitzen Winkel (β) verlaufenden Abschnitt (28) übergeht, wobei die Winkel (α) und (β) zueinander komplementär sind.

5. Verkleidung (14) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel (α) kleiner ist als der zweite Winkel (β).

6. Verkleidung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (15) sich in Fahrzeugslängsrichtung (32) über eine Teillänge des Unterbodens (12) erstreckt.

7. Verkleidung (14) Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Element (15) von einem Frontbereich (16) des Unterbodens (12) bis zu einem Fersenblech (34) des Unterbodens (12) erstreckt.

8. Verkleidung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (14) zwei Elemente (15) umfasst, die in Fahrzeuglängsrichtung (32) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.

9. Verkleidung (14) Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente (15) benachbart zu einem Wärmeabschirmblech (34) angeordnet sind.