DE102008038647B4

DE102008038647B4 - Fahrzeugflächenbauteil mit einer Solarzellenanordnung

Info

Publication number: DE102008038647B4
Application number: DE102008038647.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Kölbl; Helmut Teschner
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2008-08-12
Filing date: 2008-08-12
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2028-08-13
Also published as: DE102008038647A1

Abstract

Fahrzeugflächenbauteil, das als steifes Kunststoffverbundbauteil gebildet ist, in außenseitiger Anordnung an einem Fahrzeug anbringbar ist und eine Solarzellenanordnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffverbundbauteil (10, 11, 12, 13, 14) in Leichtbauweise nach dem CSM-Verfahren (composite spray moulding) hergestellt ist und die Solarzellenanordnung (16) am Kunststoffverbundbauteil (10, 11, 12, 13, 14) außenflächig angeordnet ist und dass eine tiefgezogene transparente Folie eine Außenhaut (14) bildet und die Solarzellenanordnung (16) und angrenzende Bereiche des Kunststoffverbundbauteils (10, 11, 12, 13) überdeckt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugflächenbauteil, das als steifes Kunststoffverbundbauteil gebildet ist, in außenseitiger Anordnung an einem Fahrzeug anbringbar ist und eine Solarzellenanordnung aufweist, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Fahrzeugflächenbauteils.
Aus der DE 10 2005 050 372 A1 ist ein derartiges Fahrzeugflächenbauteil bekannt geworden, das aus transparentem Kunststoff gebildet ist, durch eingebrachte Verstärkungsstrukturen aus Metall flächig verstärkt ist und an dem fahrzeuginnenseitig eine gefärbte Lackfolie angebracht ist. Solarzellen können zwischen dem Kunststoff und der Lackfolie oder vollständig in dem Kunststoff eingebettet werden. Dieses Fahrzeugflächenbauteil mit innenliegenden Solarzellen erfordert somit einen transparenten Kunststoff als Trägermaterial.
Die DE 10 2004 003 856 A1 offenbart ein Karosserieteil für ein Fahrzeug, das mit einer Trägerschicht sowie einem mit der Trägerschicht verbundenen Solarmodul versehen ist, welches mindestens eine auf eine Kunststofffolie gedruckte organische Solarzelle umfasst. Das Solarmodul kann auf die zur Fahrzeugaußenseite weisenden Seite der Trägerschicht aufgebracht sein, wobei die bedruckte Kunststoffolie mit der Trägerschicht hinterfüttert sein kann oder die bedruckte Kunststoffolie ist auf die Trägerschicht aufgeklebt oder auflaminiert. Wenn die Trägerschicht mindestens teilweise transparent ist, kann das Solarmodul auch an der nach innen weisenden Seite der Trägerschicht angebracht sein. Die Trägerschicht kann aus unterschiedlichen Kunststoffen und auch mittels LFI (long fiber injection) hergestellt sein.
Aus der DE 102 11 927 A1 ist ein Fahrzeugdach mit einer Be- und Entlüftungsvorrichtung bekannt, das sich aus einer Dachaußenhaut und einem sich im wesentlichen parallel dazu fahrzeuginnenseitig erstreckenden Dachhimmel zusammensetzt und das mindestens einen Lüfter aufweist. In der Dachaußenhaut, die aus einem Metallblech oder aus Kunststoff oder aus einer Kombination daraus bestehen kann, können Solarzellen zum Antreiben des Lüfters integriert sein.
Die Fahrzeugflächenbauteile des genannten Standes der Technik weisen jedoch aufgrund ihres Aufbaus ein hohes Gewicht auf und erfordern einen aufwändigen Fertigungsprozess.
Die DE 103 48 118 A1 beschreibt ein Karosserieteil oder Fahrzeugflächenbauteil, das Teil eines Fahrzeugdaches oder eines Kofferraumdeckels ist und aus einem Trägermaterial, z. B. aus Metall oder Kunststoff, und wenigstens einer auf dem Trägermaterial aufgebrachten organischen Solarzelle besteht, die von einer Deckschicht bedeckt ist. Kern dieser Druckschrift ist das Aufbringen von unterschiedlichen Schichten aus anorganischem und organischem Material auf das Trägermaterial zum Herstellen einer organischen Solarzelle an einem Karosserieteil. Die Deckschicht besteht insbesondere aus einem kratzfesten Kunstharzlack und wird im Rahmen eines Tauchbades des Karosserieteils aufgebracht.
Aus der DE 100 33 232 C2 ist ein Fahrzeugdach als Fahrzeugflächenbauteil mit einer Kunststoff-Außenhaut bekannt geworden, das als steifes Kunststoffverbundbauteil gebildet ist und in außenseitiger Anordnung an einem Fahrzeug anbringbar ist. Eine Solarzellenanordnung ist auf dem Kunststoffverbundbauteil nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Fahrzeugflächenbauteil zu schaffen, das im Hinblick auf eine einfache Herstellung bei geringem Gewicht und hoher Stabilität verbessert ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen verbesserten Fahrzeugflächenbauteils anzugeben.
Die Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Fahrzeugflächenbauteil erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Kunststoffverbundbauteil in Leichtbauweise nach dem CSM-Verfahren (composite spray moulding) hergestellt ist und die Solarzellenanordnung am Kunststoffverbundbauteil außenflächig angeordnet ist und dass eine tiefgezogene transparente Folie eine Außenhaut bildet und die Solarzellenanordnung und angrenzende Bereiche des Kunststoffverbundbauteils überdeckt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Durch die erfindungsgemäße Kombination der Leichtbauweise nach dem CSM-Verfahren mit einer Solarzellenanordnung als Solarmodul können Fahrzeugflächenbauteile mit hoher Eigensteifigkeit bei geringem Gewicht geschaffen werden, die sich für unterschiedliche Einsatzzwecke an Fahrzeugen eignen. Ein eigensteifes leichtes Kunststoffverbundbauteil bildet eine besonders geeignete Trägerstruktur für Solarzellenanordnungen, wodurch Versteifungsmaßnahmen für die Solarzellenanordnungen entfallen können oder nur in reduziertem Umfang erforderlich sind. Durch eine Bauteilreduzierung und die Vereinfachung des Herstellungsprozesses nach dem CSM-Verfahren wird eine Kostenreduzierung erzielt.
Grundsätzlich kann die Solarzellenanordnung beim Herstellen des Kunststoffverbundbauteils mit diesem zu einem Fahrzeugflächenbauteil verbunden werden oder nachträglich auf ein fertiggestelltes Kunststoffverbundbauteil aufgebracht und insbesondere aufgeklebt werden.
Weiterhin kann die Solarzellenanordnung auf eine ebene oder gekrümmte Oberfläche des Kunststoffverbundbauteils aufgebracht werden, wobei sie das gesamte Kunststoffverbundbauteil abdeckt oder z. B. Randbereiche frei lässt und damit senkrecht zur Oberfläche des Kunststoffverbundbauteils nach oben hervorragt. Andererseits kann die Solarzellenanordnung auch auf einer Vertiefung an der Oberseite des Kunststoffverbundbauteils angebracht oder integriert werden, so dass sie bündig zu erhabenen Randbereichen des Kunststoffverbundbauteils angeordnet ist.
In einer bevorzugten Gestaltung ist vorgesehen, dass bei einer am Kunststoffverbundbauteil insbesondere versenkt und bündig angeordneten Solarzellenanordnung in einem Spalt zwischen dem Rand der Solarzellenanordnung und dem angrenzenden Bereich des Kunststoffverbundbauteils eine Abdichtung vorgesehen ist, wobei

– eine Dichtung an das Kunststoffverbundbauteil geklebt ist, oder
– eine Dichtung an den Rand der Solarzellenanordnung geklebt ist, oder
– eine Dichtschnur in den Spalt eingesetzt ist, oder
– eine formlose Dichtungsmasse den Spalt ausfüllt, oder
– eine Dichtung in den Spalt eingesetzt ist und mit zwei Dichtlippen die angrenzenden Bauteile übergreift.

Erfindungsgemäße Fahrzeugflächenbauteile können beispielsweise für Dachmodule ohne Öffnungssysteme, Dachmodule mit Öffnungssystemen (ESHD, Panoramadächer, Spoilerdächer, Lamellendächer, Nachrüstdächer und dergleichen), für Deckel von Dachöffnungssystemen, für Dachschalen von Hardtop-Cabriolet-Dächern (RHTs), für Heckdeckel, Motorhauben, Türen oder Kotflügel sowie für A-, B-, C- und D-Säulen verwendet werden.
Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Fahrzeugflächenbauteile unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
1 in einer perspektivischen Draufsicht ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeugflächenbauteil in Form eines Dachmoduls;
2 in einer Querschnittansicht in der vertikalen Fahrzeug-Mittellängsebene einen Vorderabschnitt des Dachmoduls;
3 in einer Querschnittansicht in einer vertikalen Fahrzeug-Querebene einen Seitenabschnitt des Dachmoduls;
4 in einer Querschnittansicht in der vertikalen Fahrzeug-Mittellängsebene einen Hinterabschnitt des Dachmoduls;
5 in einer Schnittansicht einen Ausschnitt eines Kunststoffverbundbauteils eines erfindungsgemäßen Fahrzeugflächenbauteiles, das in Leichtbauweise nach dem CSM-Verfahren hergestellt ist und mit einer daran angebrachten Solarzellenanordnung versehen ist;
6 in einer Schnittansicht die Solarzellenanordnung des Fahrzeugflächenbauteiles;
7 in einer Querschnittansicht ein Dachmodul mit einer auf ein Kunststoffverbundbauteil aufgeklebten Solarzellenanordnung, die vom Rand des Dachmoduls beabstandet ist;
8 in einer Querschnittansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dachmoduls, bei dem die Solarzellenanordnung in eine oberseitige Vertiefung eingeklebt ist;
9 in einer Querschnittansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dachmoduls;
10 in einer Querschnittansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dachmoduls;
11 in einer Querschnittansicht eine Dichtung in einem Spalt zwischen einem Rand der in einer Vertiefung des Kunststoffverbundbauteils aufgenommenen Solarzellenanordnung und einer Flanke des Kunststoffverbundbauteils;
12 in einer Querschnittansicht eine weiteres Ausführungsbeispiel einer Dichtung gemäß der Anordnung der 11;
13 in einer Querschnittansicht eine weiteres Ausführungsbeispiel einer Dichtung gemäß der Anordnung der 11;
14 in einer Querschnittansicht eine weiteres Ausführungsbeispiel einer Dichtung gemäß der Anordnung der 11;
15 in einer Querschnittansicht eine weiteres Ausführungsbeispiel einer Dichtung gemäß der Anordnung der 11;
16 in einer perspektivischen Draufsicht ein Fahrzeug, an dem Dachmodule mit unterschiedlichen Solarzellenanordnungen anbringbar sind;
17 in einer perspektivischen Draufsicht ein Fahrzeug mit weiteren Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Dachmodule; und
18 in einer perspektivischen Draufsicht ein Fahrzeug mit weiteren Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Fahrzeugflächenbauteile.
Ein Fahrzeug 1 wie z. B. ein PKW (siehe 1) weist eine Frontscheibe 2 und eine Heckscheibe 3 sowie ein Fahrzeugdach 4 mit einem Dachmodul 5 auf, das sich von der Frontscheibe 2 zur Heckscheibe 3 erstreckt. Das Dachmodul 5 wie auch andere Teile wie Kotflügel, Motorraumklappe oder Kofferraumklappe des Fahrzeugs können von einem erfindungsgemäßen Fahrzeugflächenbauteil 6 gebildet sein, das ausschnittsweise in 5 vergrößert dargestellt ist.
Das Dachmodul 5 als erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugflächenbauteils 6 ist mittels einer insbesondere umlaufenden Kleberaupe 7 an einem Dachrahmen 8 oder an Flanschbereichen 9 des Dachrahmens 8 befestigt.
Das Dachmodul 5 bzw. das Fahrzeugflächenbauteil 6 ist in Leichtbauweise mit einem Kunststoffverbundbauteil in Schichtaufbau (siehe insbesondere 5) hergestellt und enthält von innen nach außen eine erste oder innere Tragschicht 10, eine als Wabenstruktur gebildete Kernschicht 11, eine zweite oder äußere Tragschicht 12 und eine Entkopplungsschicht 13. Diese Struktur ist nach dem CSM-Verfahren hergestellt. Eine Außenhaut 14 ergänzt den Schichtaufbau außenseitig.
Die Tragschichten 10 und 12 bestehen bevorzugt aus Polyurethan (PU) mit einem Flächengewicht von etwa 300 g/m², das optional und bevorzugt jeweils mittels einer Glasfasermatte mit einem Flächengewicht von etwa 225 g/m² armiert ist.
Die Kernschicht 11 besteht bevorzugt aus einer Wabenstruktur und insbesondere aus einer Papierwabe, beispielsweise mit einer Stärke von etwa 13 mm, wobei Welle und Decke der Wabenstruktur ein Flächengewicht von jeweils etwa 115 g/m² aufweisen.
Die Entkopplungsschicht 13 weist bevorzugt eine Stärke von etwa zwei bis 2,5 mm auf. Sie dient dazu, eine auf der Außenhaut 14 sichtbare Durchdrückung der Wabenstruktur wirkungsvoll zu verhindern, die beim Zusammenpressen in einer Form ansonsten auftreten könnte, wenn die Entkopplungsschicht 13 nicht vorgesehen ist.
Der Schichtaufbau aus Kernschicht 11 und den beiden benachbarten Tragschichten 10 und 12 wird mittels des CSM-Verfahrens (composite spray moulding), das von der Hennecke GmbH, D-53754 Sankt Augustin, bekannt ist, in einer Form (CSM-Werkzeug) hergestellt. Der Schichtaufbau ist in ähnlicher Form auch in der DE 100 33 232 C2 dargestellt. Die Festigkeit des Schichtaufbaus wird bei sehr geringem Gewicht vor allem durch den in den Bereich der vertikalen Stege der Waben eindringenden und sich mit diesen verbindenden Kunststoff (PU) erzielt.
Die Außenhaut 14 des Kunststoffverbundbauteils bzw. des Fahrzeugflächenbauteils 6 wird bevorzugt durch Sprühen in einer Schichtdicke von 0,03 bis 0,06 mm (S&R) oder in einer Schichtdicke von 0,3 bis 0,6 mm (Panadur^®) im IMC-Verfahren (in-mould coating) unmittelbar im CSM-Werkzeug erzeugt.
Auf der Innenseite des Fahrzeugflächenbauteils 6 bzw. des Dachmoduls 5 können beispielsweise in die erste Tragschicht 10 Einleger 15 aus Metall eingebettet sein, die zur Befestigung benachbarter Bauteile, wie beispielsweise Sonnenblenden oder Handgriffe, dienen.
Dieser grundsätzliche Aufbau kann abgeändert werden und z. B. durch zumindest eine zusätzliche Schicht wie z. B. eine Splitterschutzschicht (nicht dargestellt) zwischen der ersten Tragschicht 10 und der Kernschicht 11 und gegebenenfalls zwischen der Kernschicht 11 und der zweiten Tragschicht 12 ergänzt werden.
Eine Solarzellenanordnung 16, die auch als Solarpaket oder Solarmodul bezeichnet wird, ist mittels einer Klebeschicht 17 auf der äußeren Oberseite des Kunststoffverbundbauteils angebracht. Die Solarzellenanordnung 16 enthält (siehe 6) eine Schicht von Solarzellen 18, die zwischen einer oberen EVA-Folie 19 und einer unteren EVA-Folie 20 (EVA: Ethylen-Vinyl-Acetat) aufgenommen sind. Die Solarzellen 18 weisen eine Dicke von z. B. etwa 0,2 mm auf und die EVA-Folien 19 und 20 sind etwa 0,46 mm dick. Die Oberseite der Solarzellenanordnung 16 bildet z. B. eine transparente Folie 21, die z. B aus ETFE (Ethylen-Tetrafluorethylen) besteht und eine Dicke von z. B. 0,15 mm aufweist, oder eine Glasscheibe oder Dünnglasscheibe in einer Dicke von z. B. kleiner 3,0 mm.
Das das Dachmodul 5 gemäß den 1 bis 4 bildende Fahrzeugflächenbauteil 6 wird somit zunächst nach dem CSM-Verfahren hergestellt und mit der Außenhaut 14 versehen. Anschließend wird die Solarzellenanordnung 16 vollflächig bis an die äußeren Ränder des Fahrzeugflächenbauteils 6 bzw. des Dachmoduls 5 aufgeklebt.
In den Randbereichen kann das Fahrzeugflächenbauteil 6 des Dachmoduls 5 in der Werkzeugform stärker gepresst werden, wobei statt der Kernschicht 11 eine Schicht 22 gebildet ist, die die Stabilität des Dachmoduls 5 erhöht und bevorzugt durch Spritzen im LFI-PUR-Verfahren (long fibre injection moulding) mit Polyurethan mit eingedüstem Fasermaterial hergestellt wird. Diese Randbereiche bzw. Schichten 22 erhöhter Festigkeit befinden sich nach der Montage des Dachmoduls 5 an den Auflageflächen bzw. den Flanschbereichen 9 des Dachrahmens 8 im Bereich der Kleberaupen 7.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform des Dachmoduls 5 (siehe 7) ist die vorgefertigte Solarzellenanordnung 16 auf das ebenfalls mit der wabenartigen Kernschicht 11 vorgefertigte Kunststoffverbundbauteil des Fahrzeugflächenbauteils 6 aufgebracht und insbesondere aufgeklebt worden, wobei die Solarzellenanordnung 16 sich nicht bis zu den seitlichen Rändern des Fahrzeugflächenbauteils 6 erstreckt, sondern mit Abstand davon angeordnet ist. In alternativer Verfahrens- oder Herstellungsweise kann die Solarzellenanordnung 16 in eine zugeordnete Vertiefung in einem Hinterfütterungswerkzeug des CSM-Verfahrens eingelegt werden und beim Herstellen des Kunststoffverbundbauteils direkt an dessen Oberfläche an- oder eingeschäumt werden.
8 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Solarzellenanordnung 16 nachträglich in eine oberseitige Vertiefung 23 des Fahrzeugflächenbauteils 6 mittels einer Klebeschicht 17 aufgeklebt ist. Die Außenhaut 14 kann im ICM-Verfahren z. B. in schwarzer Farbe hergestellt werden oder sie kann in Wagenfarbe nachlackiert werden. Ein Randspalt 24 zwischen dem Rand der Solarzellenanordnung 16 und einer Flanke 25 des Kunststoffverbundbauteils am Übergang zu seiner Vertiefung 23 wird bevorzugt durch eine Dichtung abgedeckt oder abgedichtet, wie sie in den 11 bis 15 dargestellt ist.
Bei der Ausführungsform der 9 wird die Solarzellenanordnung 16 in einem integrierten Fertigungsprozeß beim Herstellen des Kunststoffverbundbauteils an diesem in einer oberseitigen Vertiefung 23 angeordnet und daran befestigt. Dies erfolgt, indem die Solarzellenanordnung 16 in ein Hinterfütterungswerkzeug des CSM-Verfahrens eingesetzt wird und beim anschließenden CSM-Verfahren am Kunststoffverbundbauteil in der oberseitigen Vertiefung 23 integriert angebracht wird. Der Randspalt 24 zwischen dem Rand der Solarzellenanordnung 16 und der Flanke 25 des Kunststoffverbundbauteils wird durch Kunststoff ausgefüllt, so dass keine zusätzliche Dichtung erforderlich ist, wodurch mangels eines Spaltes, einer Fuge oder einer Dichtung die Optik verbessert ist. Da ein separater Verklebungsvorgang zum Anbringen der Solarzellenanordnung 16 nicht erforderlich ist, sind die Herstellungskosten reduziert.
Bei dem Dachmodul 5 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 10 wird eine transparente Folie als Außenhaut 14 durch Tiefziehen in die erforderliche Form gebracht und anschließend in ein CSM-Werkzeug eingelegt. Die Solarzellenanordnung 16, die ohne die äußere Folie 21 gebildet sei kann, wird auf die Innenseite der transparenten Folie bzw. Außenhaut 14 aufgebracht, die die äußere Folie 21 ersetzen kann. Das Kunststoffverbundbauteil wird im CSM-Verfahren hergestellt, wobei Teile des Kunststoffverbundbauteils und insbesondere tragende Randabschnitte auch mit LFI oder PU hergestellt werden können (siehe Schicht 22 in den 2 bis 4). Durch die durchgehende tiefgezogene Folie bzw. Außenhaut 14 ergibt sich eine besonders gute Optik an dem Übergang bzw. dem Randspalt 24 zwischen der Solarzellenanordnung 16 und dem Kunststoffverbundbauteil bzw. dessen Flanke 25 an der Vertiefung 23.
Die 11 bis 15 zeigen Abdichtungen für den Randspalt 24, wie er z. B. in den Ausführungsbeispielen gemäß 8 bis 10 vorhanden ist.
Eine Dichtung 26 (siehe 11), z. B. ein elastisches Hohlkammer-Dichtungsprofil aus Gummi, wie es grundsätzlich z. B. von Schiebedächern bekannt ist, ist mittels eines Klebstoffes 27 am Kunststoffverbundbauteil bzw. dessen Flanke 25 befestigt, liegt dicht am Rand der Solarzellenanordnung 16 an und ragt nach oben nicht aus dem Randspalt 24 heraus.
An einem vergleichbaren Randspalt 24 (siehe 12) ist die Dichtung 28 mittels des Klebstoffes 27 an dem Rand der Solarzellenanordnung 16 angeklebt und hegt dicht am Kunststoffverbundbauteil bzw. dessen Flanke 25 an.
13 zeigt einen Randspalt 24, der mittels einer Dichtung in Form einer elastischen Dichtschnur 29 abgedichtet ist, die in den Randspalt 24 eingesteckt ist und aufgrund ihrer adhäsiven Oberfläche an den benachbarten Bauteilen festgelegt ist. Zusätzlich kann die Dichtschnur 29 durch eine Verklebung gesichert sein, die nur geringe Haltekräfte aufweisen muss.
Die Dichtung des Randspaltes 24 gemäß 14 wird von einer Form- oder Dichtmasse 30 gebildet, die in der Art einer Silikon-Fugenmasse den Randspalt 24 ausfüllt.
Die Abdichtung des Randspaltes 24 gemäß 15 erfolgt mittels eines Dichtungsstreifens 31, der in den Randspalt 24 eingesteckt wird und außenseitig zwei Dichtlippen 32 aufweist, die über die Solarzellenanordnung 16 bzw. das Kunststoffverbundbauteil beidseits des Randspaltes 24 greifen und somit sicher abdichten.
Diese beispielhaft angeführten Dichtungen können an beliebigen Spalten am Rand von Solarzellenanordnungen 16 an unterschiedlichen Fahrzeugflächenbauteilen 6 verwendet werden.
Die 16 zeigt beispielhaft ein Fahrzeug 1, an dem unterschiedliche Dachmodule 5 anbringbar sind. Ein solches CSM-Dachmodul 5a kann vollflächig mit Solarzellen 16 belegt sein. Alternativ können bei einem Dachmodul Randbereiche frei von Solarzellen 16 bleiben. Des weiteren kann ein CSM-Deckel 5b des Fahrzeugdaches teilweise oder vollständig mit Solarzellen 16 belegt sein. Ein CSM-Dachmodul 5c mit einem Öffnungssystem kann auf seinen starren nichtbeweglichen Bereichen mit Solarzellen 16 belegt sein. Ein Dachmodul 5d kann ein Panorama-Glasdach in seinem Vorderabschnitt aufweisen und in seinem Hinterabschnitt mit Solarzellen 16 belegt sein.
Des weiteren kann (siehe 17) ein Dachmodul 5e mit von Solarzellen 16 freien Randbereichen 33 am Fahrzeugdach 4 angebracht werden und die Außenhaut 14 an den freien Randbereichen 33 kann in schwarzer Farbe gebildet sein oder die Randbereiche 33 sind in Wagenfarbe lackiert. Das Fahrzeug 1 kann ein Cabriolet mit einem verstellbaren ein- oder mehrschaligen Hardtop-Dach (RHT) sein und jede Dachschale 34 kann mit einer Solarzellenanordnung 16 versehen sein.
Gemäß weiterer Ausführungsbeispiele (siehe 18) können weitere CSM-Fahrzeugflächenbauteile wie z. B. die Motorhaube 6a, Kotflügel 6b, Türverkleidungen 6c, Außenhautblenden 6d, Kofferraumklappen oder Heckdeckel 6e mit im wesentlichen vertikalen oder horizontalen Flächen, C-Säulen 6f, ein Windlauf 6g oder Dachrahmen 6h mit Solarzellenanordnungen 16 versehen sein.
Die dargestellten Fahrzeugflächenbauteile und Dachmodule bilden grundsätzlich beispielhafte Fahrzeugbauteile, deren Außenhaut die Außenfläche des Fahrzeugs bilden. Die Erfindung ist jedoch auch an anderen Fahrzeugbauteilen wie beispielsweise Heckmodulen und Front- oder Heckspoilern vorteilhaft realisierbar.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Frontscheibe
3: Heckscheibe
4: Fahrzeugdach
5: Dachmodul
6: Fahrzeugflächenbauteil
7: Kleberaupe
8: Dachrahmen
9: Flanschbereich
10: erste innere Tragschicht
11: Kernschicht
12: zweite äußere Tragschicht
13: Entkopplungsschicht
14: Außenhaut
15: Einleger
16: Solarzellenanordnung
17: Klebeschicht
18: Solarzelle
19: obere EVA-Folie
20: untere EVA-Folie
21: Folie
22: Schicht
23: Vertiefung
24: Randspalt
25: Flanke
26: Dichtung
27: Klebstoff
28: Dichtung
29: Dichtschnur
30: Dichtmasse
31: Dichtungsstreifen
32: Dichtlippe
33: Randbereich
34: Dachschale

Claims

Fahrzeugflächenbauteil, das als steifes Kunststoffverbundbauteil gebildet ist, in außenseitiger Anordnung an einem Fahrzeug anbringbar ist und eine Solarzellenanordnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffverbundbauteil (10, 11, 12, 13, 14) in Leichtbauweise nach dem CSM-Verfahren (composite spray moulding) hergestellt ist und die Solarzellenanordnung (16) am Kunststoffverbundbauteil (10, 11, 12, 13, 14) außenflächig angeordnet ist und dass eine tiefgezogene transparente Folie eine Außenhaut (14) bildet und die Solarzellenanordnung (16) und angrenzende Bereiche des Kunststoffverbundbauteils (10, 11, 12, 13) überdeckt.
Fahrzeugflächenbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffverbundbauteil (10, 11, 12, 13, 14) vorgefertigt ist und die Solarzellenanordnung (16) auf dem Kunststoffverbundbauteil (10, 11, 12, 13, 14) angebracht und insbesondere aufgeklebt ist.
Fahrzeugflächenbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffverbundbauteil (10, 11, 12, 13, 14) vorgefertigt ist und die Solarzellenanordnung (16) auf dem Kunststoffverbundbauteil (10, 11, 12, 13, 14) im wesentlichen das gesamte Fahrzeugflächenbauteil (6) überdeckend angebracht ist.
Fahrzeugflächenbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffverbundbauteil (10, 11, 12, 13, 14) vorgefertigt ist und die Solarzellenanordnung (16) auf dem Kunststoffverbundbauteil (10, 11, 12, 13, 14) beabstandet vom Rand des Fahrzeugflächenbauteils (6) angebracht ist.
Fahrzeugflächenbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffverbundbauteil (10, 11, 12, 13, 14) mit einer äußeren flächigen Vertiefung (23) vorgefertigt ist und die Solarzellenanordnung (16) in der Vertiefung (23) insbesondere bündig zur angrenzenden Oberfläche des Kunststoffverbundbauteils (10, 11, 12, 13, 14) angebracht ist.
Fahrzeugflächenbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarzellenanordnung (16) bei der Herstellung des Kunststoffverbundbauteils (10, 11, 12, 13, 14) an der Oberfläche bzw. in einer Vertiefung (23) des Kunststoffverbundbauteils (10, 11, 12, 13, 14) anbringbar ist.
Fahrzeugflächenbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer am Kunststoffverbundbauteil (10, 11, 12, 13, 14) insbesondere versenkt und bündig angeordneten Solarzellenanordnung (16) in einem Spalt (24) zwischen dem Rand der Solarzellenanordnung (16) und dem angrenzenden Bereich des Kunststoffverbundbauteils eine Abdichtung vorgesehen ist, wobei – eine Dichtung (26) an das Kunststoffverbundbauteil (25) geklebt ist, oder – eine Dichtung (28) an den Rand der Solarzellenanordnung (16) geklebt ist, oder – eine Dichtschnur (29) in den Spalt (24) eingesetzt ist, oder – eine formlose Dichtungsmasse (30) den Spalt (24) ausfüllt, oder – eine Dichtung (31) in den Spalt (24) eingesetzt ist und mit zwei Dichtlippen (32) die angrenzenden Bauteile übergreift.
Fahrzeugflächenbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugflächenbauteil für Dachmodule ohne Öffnungssysteme, für Dachmodule mit Öffnungssystemen wie ESHD, Panoramadächer, Spoilerdächer, Lamellendächer, Nachrüstdächer, für Deckel von Dachöffnungssystemen, für Dachschalen von Hardtop-Cabriolet-Dächern (RHTs), für Heckdeckel, für Motorhauben, für Türen oder Kotflügel sowie für A-, B-, C- und D-Säulen verwendbar ist.
Fahrzeugflächenbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffverbundbauteil (6) Teilbereiche (22) aufweist, die durch ein LFI-Verfahren (long fibre injection) hergestellt sind.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugflächenbauteils, das als steifes in außenseitiger Anordnung an einem Fahrzeug anbringbares Kunststoffverbundbauteil gebildet wird und an dem eine Solarzellenanordnung angebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffverbundbauteil in Leichtbauweise nach dem CSM-Verfahren (composite spray moulding) hergestellt wird und die Solarzellenanordnung (16) am Kunststoffverbundbauteil außenflächig angeordnet wird und dass hierauf eine tiefgezogene transparente Folie als Außenhaut (14) derart aufgebracht wird, dass sie die Solarzellenanordnung (16) und angrenzende Bereiche des Kunststoffverbundbauteils (10, 11, 12, 13) überdeckt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugflächenbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9 gestaltet wird.